انواع قیر،ویژگی ها وکاربرد آنها

قیر طبیعی، از تبخیر روغن های نفت خام در زمانی طولانی بوجود می آید. قدیمی ترین معدنهای قیر طبیعی،که از آنها بهره برداری شده است، در دره رود اردن و پیرامون دریای مرده (بحرالمیت ) و موصل بوده است، بیشتر قیر معدنی  که در آمریکا و اروپای غربی مصرف می شود ، از معدن های دریاچه ترینیداد و برمودا به دست می آید.

قیر طبیعی با توجه به محل معدن آن، دارای ناخالصیهای مخصوص به خود می‌باشد، از جمله اجسام معدنی گوگرد و غیره.

برای مثال  قیر معدنی  دزیاچه قیر ترینیداد حدود  ۴درصد گوگرد دارد و قیر معدنی بعضی  معادن دارای حدود ۱ درصد خاکستر هستند،در صورتی که، قیرهای پالایشی خاکستر و مواد خارجی ندارند.به این دلیل قیرهای معدنی ختما باید فراوری شوند.

در بعضی معادن قیر طبیعی، علاوه بر اجسام معدنی قیرها دارای مخلوط‌های دیگری از قبیل مواد آلی مخصوصا ریشه گیاهان می‌باشند،مانند قیر ترینیداد که دارای ۴۰ درصد مواد معدنی و ۵ درصد مواد آلی می‌باشد یا قیر برمودا که حدود ۵ درصد وزنش دارای مواد معدنی است.

تفاوت قیر طبیعی و قیر نفتی

در مورد تفاوت قیر طبیعی با قیر نفتی، باید گفت قیر نفتی یا قیر پالایشگاهی در حقیقت ته مانده نفت است که حالت روان دارد.

 البته یک بخش خیلی سفت هم پیدا می‌شود که به آن کک نفتی یا زغال نفتی می‌گویند. از آن بخشی که به صورت مایع بسیار غلیظ، موسوم به وکیوم باتوم است دو محصول تولید می‌شود.

 هنگامی که نفت دارای پارافین باشد، به علت داشتن پارافین بیش از حد و  دارای چسبندگی کم از آن قیر درست نمی‌کنند و آنرا مستقیما به مازوت (نفت کوره) تبدیل می کنند.

 اگر نفت دارای پارافین کمی باشد به عنوان مثال زیر ۴ درصد یا این نفت  را با فرآورده‌های سبک‌تر مثل نفت سفید یا گازوئیل یا نوعی ازپسماندهای  رقیق پالایشگاهی، که استاندارد گازوئیل را ندارند مخلوط می‌کنند و از آن نفت کوره تولید می کنند و به فروش می رسانند. در روش دیگر به  وکیوم باتوم مقداری دمش می دهند، و بهمراه ترکیب های کمی از آن قیر تولید می کنند که قیر پالایشگاهی  یا قیر نفتی نام دارد، و این قیر نیز به گریدهای مختلفی تبدیل می‌شود. و بیشتر برای آسفالت ۷۰-۶۰ یا ۱۰۰-۸۵ یا ۱۰۰-۸۰ که استفاده می‌شود.

 اما قیر طبیعی، در  معدن های مختلف بیشتر یک خصوصیت دارند، و میزان خاکستر آن خلوص و قیمت ان را مشخص می کند. برای نمونه برخی از معادن گیلسونایت زیر ۵ درصد خاکستر دارند. که جزو مرغوب‌ترین قیرهای طبیعی است و به ترتیب به زیر ده، پانزده، بیست، سی و حتی زیر پنجاه درصد می‌رسد که هرچه خاکستر مخلوط با آن بیشتر باشد، کیفیت قیر پایین‌تر است.

 مهم‌تر از آن جداسازی است که مرحله سختی است و معمولا کیفیت و قیمت قیر را پایین می‌آورد.

قیر قطران

این نوع قیر به دلیل تشابه ظاهری و کاربرد مشابه با قیر نفتی گاهی با یک اسم شناخته می شوند . چون منبع تهیه این نوع قیر با قیر نفتی متفاوت است ، ترکیب  شیمیائی و خواص فیزیکی متفاوتی دارد که در نتیجه Tar یک لغت عمومی برای مایعاتی است که . رفتاری متفاوت در هنگام استفاده و عملکرد در سرویس دارد از سوزاندن مواد آلی طبیعی مثل چوب یا ذغال سنگ و تقطیر تخریبی آنها در غیاب هوا می باشد . دو نوع قیر قطرانی با توجه به نوع فرآیند از سوزاندن یا کربونیزاسیون ذغال سنگ میتوان تهیه کرد  :

یک فرآیند که حاصل آن قیری با در صدبالائی از آروماتیک ها ست قیری که در دمای ۶٠٠درجه سانتی گراد بدست می آید و دارای در صد پائین تری آروماتیک است که پس از سرد کردن بخارات و جداسازی برشهای روغنی مواد باقیمانده قیر ذغال سنگ است  .
BS  با برشهای روغنی بدست می آید و در استاندارد Pich از اختلاط (Refined tar ) قیر قطرانی پالایشگاهی تولید می شده که پس از tar و pich دارای ٨ گرید مختلف میباشد . در عصر انقلاب صنعتی اروپا مقدار زیادی پیدایش منابع نفت و گاز ، ذغال سنگ تقریبا” کنار گذاشته شده و مصرف آن بسیار کاهش یافته است .

 امروزه ٩٠ % از این محصولات در چهار گروه کاربردی راهسازی ، خاکه ذغال قالبی، الکترودهای ذغالی و لعاب و روکش لوله ها استفاده میگردد ولی استفاده از قیر های حاصل از ذغال سنگ پالایشگاهی در جاده ها فقط محدود به مخلوط برای پوششهای سطحی می باشد و این بدان دلیل است که این قیر ها در دمای پائین محلول تر و عملکرد بهتری دارند و در نتیجه چسبندگی بهتری ایجاد می کنند ولی ضعف اصلی این قیر ها حساسیت حرارتی بیشتر آن نسبت به قیر نفتی می باشد .