در حال حاضر قیر در درجات و گریدهای مختلفی تولید میشود. قیرها با خصوصیات مختلف جهت پاسخگویی به نیازهای صنعتی طراحیشده و بر پایه یک سری آزمونهای فیزیکی است که خواص نرمی، انحلالپذیری، ویسکوالاستیسیته و دوام قیر را تعریف میکنند. این خواص فیزیکی جهت دستیابی به عملکرد مطلوب تحت شرایط دمایی بالا و پایین طراحیشدهاند.
در بخش زیرسیستم مشخصات ایالاتمتحده و اروپا در جزئیات شرح دادهشده است؛ زیرا باور بر این است که این دو سیستم، جامع و کامل بوده و اصول اساسی را در سراسر جهان نشان میدهند. مشخصات در خارج از ایالاتمتحده و اروپا بر پایه ارزیابی ویژگیهای مشابه با استفاده از روشهای آزمون مشابه برای خصوصیات دمای سرویس بالا، حد واسط و پایین و همچنین دوام قیر است.
ایالاتمتحده
یک سیستم نسبتاً جدید که با عنوان سیستم عملکرد درجهبندی (PG) معرفیشده است، برای درجهبندی قیر در ایالاتمتحده مورداستفاده قرار میگیرد. سیستم PG بهعنوان بخشی از پروژه 150 میلیون دلاری تحقیقات بزرگراههای استراتژیک و با صرف 5 سال زمان از سال 1987 تا 1992 میلادی انجامگرفته است. سیستم PG جایگزین سیستمهای درجهبندی ویسکوزیته و درجهبندی نفوذی که درگذشته مورداستفاده قرار میگرفته، شده است. شرایط آب و هوایی (در درجه اول درجه حرارت) یکی از عناصر کلیدی در سیستم PG است. بهطور مثال قیر PG 64-22 برای ارائه سختی لازم و کافی در درجه حرارت روسازی 64 درجه سانتی گراد، برای کمک به افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل و شیار شدگی در عمق 25 میلیمتری آسفالت و همچنین داشتن سختی پایین در درجه حرارت روسازی 25- درجه سانتی گراد برای جلوگیری از شکست حرارتی در دمای پایین و داشتن مدول ویسکوز پایین در دماهای حد واسط برای به حداقل رساندن شکست خستگی تهیه و تولیدشده است. هر دو نوع قیر اصلاحنشده و اصلاحشده پلیمری تحت سیستم PG تطبیق دادهشدهاند. مشخصات استاندارد PG در AASHTO M320 و ASTM D6373 وجود داشته که اغلب شامل ارزیابی دوام قیر و جنبههایی ایمنی (نقطه اشتعال و افت حرارتی) است. بههرحال چندین ایالت این الزامات را بر پایه تجارب گذشته با استفاده از قیر PG رعایت کرده و یا عرضه قیر را با ملاحظات خاصی در منطقه خود انجام میدهند. بیشتر اصلاحات در سیستم PG در تشویق تولیدکنندگان برای ترکیب پلیمرهای الاستومری با قیرها میباشد. درحالیکه قیرهای اکسیده (اغلب بانام قیر دمیده شناخته میشوند) بر پایه نقطه نرمی درجهبندیشده که آزمونهای موردنیاز آن در سه درجه حرارت 0 درجه، 25 درجه و 46 درجه سانتی گراد انجام میپذیرد و برخی کنترلها را بر حساسیت دمایی این مواد ارائه میکند. آزمونهای موردنیاز برای کاربردهای تخصصی قیر اکسیده را میتوان در کتاب راهنمای آسفالت به دست آورد.
اروپا
مشخصات قیر در اروپا بر پایه دسته گستردهای از انواع بایندرهای نشان دادهشده در شکل شماره 15 بوده و افزون بر قیر خالص شامل مشتقات قیر نیز میباشد. سیستم یکپارچهسازی بجای خصوصیات شیمیایی عمدتاً بر پایه خصوصیات فیزیکی است. سیستم اروپایی یکپارچهسازی مشخصات توسط کمیته استاندارد اروپا (CEN) اجرا میشود. کارگروه CEN TC336 ، خصوصیات هماهنگسازی و روشهای آزمون را برای قیر ارائه میکند.
شکل 15 ساختار خصوصیات بایندرهای قیری اروپا
خصوصیات قیرهای آسفالت و روسازی اروپا
نامگذاری درجهبندی در اروپا بر پایه درجه نفوذ فرآوردهها (اندازهگیری ثابت در 25 درجه سانتی گراد) است. مشخصات قیرهای آسفالت شامل EN 12591 (گرید روسازی و آسفالت)، EN 13924 (قیر روسازی درجه سخت) و EN 14023 (قیر اصلاحشده پلیمری) است. اینها بر پایه روشهای مختلف آزمون تجربی و استانداردهای ملی سابق که بهطورمعمول برای چندین سال استفاده میشدند، میباشند.
مشخصات مخصوص رئولوژی (نفوذ، نقطه نرمی و گرانروی)، مقاومت در برابر سخت شدن/ پیرشدگی، نقطه اشتعال (به دلایل ایمنی) و انحلالپذیری برای نشان دادن عدم وجود آلاینده است. قیرهای گرید روسازی توسط تقطیر وکیوم و اصلاح هوایی تولید میشود. قیرهای اصلاحشده پلیمری که از ترکیب قیر با پلیمر و دیگر افزودنیها تولید میشود در دسته قیرهای روسازی طبقهبندی میشود.
مشخصات قیرهای صنعتی اروپا
برای قیرهای صنعتی، استانداردهای اروپایی یک چهارچوبی را برای مشخصات قیرهای صنعتی سخت و یا اکسیده که بهطور عمده برای مصارف کف سازی، ضد آبکردن و چسبندگی استفاده میشوند، ارائه کرده است. قیرها توسط استانداردهای EN 13304 (برای گریدهای اکسیده) و EN 13305 (برای قیرهای درجه صنعتی سخت) پوشش داده میشوند.
در این چهارچوب چندین گرید از قیرهای اکسیده مورداستفاده قرارگرفته و بسته به شرایط آب و هوایی، نوع ساختوساز و شیوههای سنتی، درجات و گریدهای مختلفی ممکن است برای برخی از اهداف استفاده شود. بههرحال، گریدهای مختلف قیر برای بهبود چشمگیر مقاومت در برابر تغییرات درجه حرارت روزانه و فصلی تولید میشوند.
قیرهای اکسیده توسط ترکیب مقادیر نقطه نرمی و درجه نفوذ در 25 درجه سانتی گراد دستهبندیشده و بهصورت مضربی از 5 بیان میشود. چهارچوب موجود در استاندارد اروپا برای قیرهای اکسیده EN 13304، توافقی را بر اساس کیفیت بین تولیدکننده و مشتری ارائه میکند. انواع معمول قیرهای اکسیده شامل گریدهای: 85/25، 85/40، 95/25، 95/35، 100/40، 105/35، 110/30 و 115/15 است.
قیرهای صنعتی سخت بهطور عمده در مصارف کف سازی، لاستیکهای صنعتی، عایقکاری پشتبام و ساخت آسفالت ماستیک بهکاربرده میشوند. در اروپا چندین نوع قیر صنعتی سخت مورداستفاده قرار میگیرد و بسته به شیوههای سنتی، ممکن است قیرها با گریدهای مختلف برای برخی از اهداف استفاده شوند؛ مانند قیرهای اکسیده یک چهارچوب استاندارد برای قیرهای صنعتی سخت نیز وجود دارد. قیرهای صنعتی سخت توسط محدوده مشخص برای مقادیر نقطه نرمی با مضربی از 5 درجهبندیشده که با حرف H در قسمت جلو این مقادیر نشان داده میشود. سیستم مشخصات برای قیرهای صنعتی سخت (EN 13305) تفاوت چشمگیری در نوع آزمونهای موردنیاز ندارد. انواع معمول قیرهای صنعتی سخت شامل: H80/90، H85/95، H90/100، H100/110 و H115/105 است.
