کاربردهای قیر

استفاده از قیر برای کنترل فرسایش و هیدرولیک

کاربردهای قیر در کنترل فرسایش

آسترهای کانال، درزگیرها

Canal linings, sealants

نواحی آبریز، استخرها

Catchment areas, basins

بندکشی سدها

Dam groutings

آسترهای سد، محافظت

Dam linings, protection

محافظت خاک‌ریز

Dyke protection

پوشش‌های جوی آب

Ditch linings

شیارهای زهکشی، سازه‌ها

Drainage gutters, structures

حفاظت از خاک‌ریزها

Embankment protection

آب‌شکن‌ها

Groynes

اسکله‌ها

Jetties

حفاظت آب‌بندها

Levee protection

بسترها برای حفاظت آب‌بند و ساحل

Mattresses for levee and band protection

غشاء آسترها، ضد آب

Membrane linings, waterproofing

آسترهای مخزن

Reservoir linings

پوشش‌ها

Revetments

تثبیت تپه‌های شنی

Sand dune stabilization

تالاب‌های فاضلاب، استخرهای اکسیداسیون

Sewage lagoons, oxidation ponds

استخرهای شنا

Swimming pools

استخرهای فاضلاب

Waste ponds

موانع (سدهای) آب

Water barriers

ترک خوردن حرارتی آسفالت

ترک های آسفالت، ترک‌هایی که از سرمای زیاد ناشی می‌شود به‌عنوان ترک‌های دمای پایین شناخته می‌شود درحالی‌که ترک‌هایی که در اثر سیکل‌های دمایی توسعه‌یافته‌اند به‌عنوان ترک خوردن خستگی دمایی شناخته می‌شوند. ترک خوردن دمایی هنگامی اتفاق خواهد افتاد که قیر بیش‌ازحد سخت می‌شود که بتواند در برابر فشار واردشده دمایی مقاومت کند و این مربوط به ضریب گسترش دمایی و مشخصات relaxation مخلوط است. هر دو این ویژگی‌ها مربوط به طبیعت قیر است و خطر ترک خوردن دمایی با افزایش عمر جاده افزایش می‌یابد که مربوط به سخت شدن بایندر در اثر اکسیداسیون یا سخت شدن فیزیکی وابسته به زمان است.

ضریب گسترش دمایی قیر ازنظر مقدار یک درجه بزرگ‌تر از آن چیزی است که برای سنگ‌دانه‌ها در مخلوط وجود دارد. یک تخمین سخت برای ضریب گسترش دمایی مخلوط می‌تواند به‌وسیله معادله 1مشخص شود.

که  ضریب گسترش مخلوط،  نسبت قیر برحسب حجم،  نسبت سنگ‌دانه برحسب حجم،  ضریب گسترش دمایی قیر و  ضریب گسترش دمایی سنگ‌دانه است. ضریب گسترش حجمی قیر تقریباً ^4-10×6بر درجه سانتی‌گراد است. معمولاً ضریب خطی گسترش دمایی یک مخلوط آسفالت بین 2 و ^5-10×3 بر درجه سانتی‌گراد است.

دو مکانیسم مختلف ترک‌خوردگی دمایی ممکن است اتفاق بیافتد. در دمای پایین جاده، ترک‌های عرضی می‌توانند به‌سرعت ظاهر شوند که در تمام عمق جاده ادامه پیدا می‌کنند. به‌طورکلی دمای جاده باید به کمتر از حدود منفی سی درجه سانتی‌گراد برسد تا این شکل از ترک خوردن ایجاد شود. بر اساس موارد ثبت‌شده، ترک خوردن دمای پایین در انگلستان به‌ندرت اتفاق می‌افتد.

برای شرایط خفیف‌تر، ترک‌ها ممکن است با سرعت کمتری گسترش یابند و چندین فصل طول می‌کشد تا در لایه‌های آسفالت انتشار یابد. این نوع از ترک خوردن در سطح شروع می‌شود و نسبتاً آهسته با هر سیکل دمایی انتشار می‌یابد. این نوع ترک خوردن به‌طورکلی به نام ترک خوردن خستگی دمایی شناخته می‌شود.

مکانیسم کلی مسئول این دو شکل از ترک خوردن را می‌توان مشابه در نظر گرفت، تفاوت اصلی به شرح زیر است:

الف) ترک خوردن دمای پایین یک پدیده تک رویداد است که درنتیجه آن تمام عمق آسفالت تحت شرایطی که relaxation فشار نمی‌تواند اتفاق بیافتد وارد یک تنش حرارتی می‌شود.

ب) ترک خوردن خستگی دمایی بیشتر به خواص لایه سطح مواد بستگی دارد و ترک‌ها قبل از اینکه لایه‌های زیری را تحت تأثیر قرار دهند اول باید در سطح ایجاد شوند و در لایه سطح انتشار یابند.

تاثیر خواص قیر بر کارایی آسفالت

علیرغم طیف وسیعی از کاربردها که آسفالت استفاده می‌شود و تنوع زیاد آب‌وهوا و بارگذاری که آسفالت در معرض آن قرار می‌گیرد، اکثر قریب به‌اتفاق آسفالت‌ها با گذشت سال‌ها کارایی خوبی دارند. به‌هرحال شکست ممکن است اتفاق بیافتد. در بعضی موارد، این شکست‌ها از برخی اشتباهات در فرایند ساخت‌وساز ناشی می‌شود. اگر طراحان، پیمانکاران و تولیدکنندگان بخواهند روش‌ها، تجهیزات، تکنیک‌های ساخت و مشخصات را به‌منظور حداقل کردن امکان شکست به کار ببرند، درک عمیقی از مکانیسم‌هایی که باعث شکست در آسفالت می‌شود لازم است.

کارایی آسفالت در زمان سرویس به‌طور قابل‌توجهی به‌وسیله خواص رئولوژیک یا مکانیکی و به مقدار کمتری به‌وسیله ساختار شیمیایی قیر تحت تأثیر قرار می‌گیرد. ساختار شیمیایی قیر به‌طور ویژه در سطح جاده مهم است زیرا نرخ اکسیداسیون و درنتیجه سرعت فرسایش به‌وسیله ترافیک را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این فاکتورها به‌نوبه خود به‌وسیله تغییرات ناشی از اثر هوا، دما و آب در قیر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. البته، تعدادی زیادی فاکتور دیگر مانند طبیعت سنگ‌دانه، ترکیب مخلوط، مقدار قیر یا ضخامت فیلم قیر درجه فشردگی و غیره وجود دارد که رفتار و پایداری بلندمدت را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

قیرها مواد ویسکوالاستیک هستند و تغییر رفتار آن‌ها از ویسکوز خالص تا کاملاً الاستیک به زمان بارگذاری و دما وابسته است. در هنگام اختلاط و فشرده‌سازی آسفالت‌ها و در دماهای سرویس بالا خواص را می‌توان به لحاظ ویسکوزیته در نظر گرفت اما برای بیشتر شرایط سرویس قیر رفتار ویسکوالاستیک دارد و خواص آن را می‌توان با توجه به مدول سختی در نظر گرفت.

نیازهای رئولوژیک برای قیر در هنگام اختلاط، فشرده‌سازی و در سرویس در شکل 1 نشان داده‌شده و نیازهای بحرانی در جدول 1 خلاصه‌شده است.

شکل 1: خواص قیرهای گرید نفوذی در هنگام ساخت‌وساز و سپس در زمان سرویس

جدول 1: نیازهای مهندسی قیر هنگام کاربرد و سرویس

ایزوگام

عایق های پایه قیری (ایزوگام)

دلایل استفاده از عایق های رطوبتی، ضد آب کردن تأسیسات و تجهیزات موردنظر به ویژه آنهایی است که در معرض رطوبت قرار دارند. در میان این عایق ها، عایق های پایه قیری (ایزوگام) به دلیل سهولت تهیه و خواص چسبندگی خوب کاربرد وسیع تری از سایرین دارند. عایق های پایه قیری و ایزوگام بسته به کاربرد و شرایط محیطی به کاربرده شده از قیرهایی با نقطه نرمی و درجه نفوذ متفاوت ساخته می شوند. عایق رطوبتی ایزوگام شامل رزین قیر- پلیمر و الیاف است. لایه الیاف آب گریز ابتدا در حمام قیر- پلیمر از رزین آغشته می شود و پس از خروج از حمام، الیاف در بین دولایه رزین قرار می گیرد و برای حفظ شرایط ایجادشده به سرعت بوسیله آب سرد می شود. قیرهای به کار برده شده اثر بسیار زیادی بر کیفیت این نوع عایق ها و ایزوگام دارند. برای اصلاح انعطاف پذیری عایق ها و ایزوگام در برابر سرما، قیر را با اصلاح کننده هایی چون پلیمرهای SBS و PP در دمای 180 تا 200 درجه سانتی گراد مخلوط می کنند. هر یک از این اصلاح کننده ها با نفوذ در بین ترکیبات آسفالتی و بر هم کنش با آنها معایب قیر را برطرف می کنند. همچنین می توان از چند پلیمر مختلف در راستای بهره گیری از مشخصات هر یک از پلیمرها استفاده کرد. به علاوه به وسیله پلیمرها می توان مقاومت عایق ها و ایزوگام را در برابر گرما و نفوذ اجسام به داخل آن ها بهبود بخشید؛ اما ویژگی های یک عایق ایزوگام مناسب فقط به خواص فیزیکی آن مرتبط نیست، بلکه عایق ها و ایزوگام بسته به کاربرد هنگامی که روی سطح یا سامانه های مختلف اعمال می شوند، مورد تنش و کشش های مختلفی قرار می گیرند؛ که می تواند موجب تضعیف و حتی پارگی آن ها شود.

شرکت تولیدی و صنعتی فیدار اصفهان

تولید بشکه های فلزی صادراتی (بشکه قیر)، بسته بندی انواع قیر، صادرات قیر

ایمیل: info@feedar.co

خواص فیزیکی و شیمیایی عایق های امولسیونی پایه قیر

عایق های امولسیونی پایه قیر ازجمله قیرهای امولسیونی اند که در آنها قیرهایی با درجه نفوذ و دمای نرمی مختلف به واسطه امولسیون کننده ای همچون بنتونیت در دمای حداکثر 80 تا 90 درجه سانتی گراد در آب به امولسیون تبدیل می شوند. این عایق ها پس از خشک شدن در برابر نفوذ آب مقاوم شده و خواص فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به قیر نشان  می دهند. تولید عایق امولسیونی که قابلیت مقاومت در برابر تنشهای سرمایی و گرمایی را داشته باشد از دیرباز موردتوجه پژوهشگران و تولیدکنندگان این صنعت بوده است. اولین قیر امولسیون در سال 1922 توسط هیوان مکی ثبت شد.

کاربری و نحوه استفاده آسان و هزینه کم تولید این عایق ها سبب می شود که بتوان از آنها در کلیه بام های با شیب های کم و زیاد استفاده کرد. این عایق در کلیه سامانه های ضد خوردگی، برای مثال در پوشش های لوله ها و صنایع عمرانی نیز قابل استفاده است. این عایق ها پس از خشک شدن در برابر نفوذ آب مقاوم شده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن ها کاملاً تحت اثر خواص مکانیکی و فیزیکی قیر قرار دارند.

باوجود مزایای ذکرشده عایق امولسیونی ایجادشده دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای مقاومت در گستره دمایی بالا نیست. بنابراین می توان برای تقویت عایق امولسیونی و رفع این نقص از پلیمرها استفاده کرد. امروزه استفاده و به کارگیری پلیمرها تقریباً در تمام صنایع جایگاه بسیار ویژه ای یافته است. خواص منحصر به فرد پلیمرها موجب شده است تا برای افزایش کارایی و مقاومت محصولات در برابر تنش از آن ها در مقادیر گسترده ای استفاده شود. به عنوان مثال پلیمرهای انعطاف پذیری همچون SBS موجب افزایش درجه کارایی و خواص پویایی قیر می شود. عایق های امولسیونی پایه قیری نیز از این قاعده مستثنا نیستند به طوری که قیر به کار رفته در آنها می تواند به وسیله چنین پلیمرهایی اصلاح شده و قابلیت عایق را افزایش دهد.