سومری‌ها ، آشوری‌ها و بسیاری از تمدن‌های پیشین از قیر به طور وسیعی استفاده می کردند. از این ماده به عنوان ماده ضد رطوبت و نیز محافظ برای چوب و برای موارد مختلفی نظیر مومیایی کردن ، مجسمه سازی و تزیینات استفاده می شد. همچنین قیر موجود در بسترهای طبیعی به همراه آجرهای پخته شده به صورت ماستیک در ساختمان معابد، پایه پل‌ها ، خیابان‌ها و خانه‌ها به کار برده شده است. در حدود چهار الی پنج قرن پیش از میلاد مسیح ، هخامنشیان نیز از قیر برای آب بندی در کاخ با عظمت تخت جمشید استفاده کرده‌اند که هنوز آثار آن در این مجموعه قابل یافت می‌باشد.
معادل انگلیسی قیر Bitumen می باشد که اولین کاربرد این کلمه در زبان لاتین و در حدود سال‌های ۱۴۶۰ میلادی بوده است. در انگلیسی امریکایی آنرا Asphalt می نامند که در کشور ما معادل "مخلوط آسفالتی" به کار برده می‌شود.
آغاز صنعت مدرن قیر را می توان به ۱۷۱۲ میلادی نسبت داد که سنگ‌های قیر طبیعی در فرانسه کشف شدند. در آن هنگام مواد قیری را بطور ساده ای به صورت کلوخه روی سطح جاده‌های محلی پخش می کردند و می گذاشتند که ترافیک به تدریج آنها را ساییده و متراکم نماید. این تکنیک کاملا موفقیت آمیز بود و در مدت کوتاهی پیشرفت هایی در این زمینه حاصل شد که من جمله پورد کردن و گرم کردن مواد قبل از استفاده بود. سپس آسفالت‌ها را با کوبیدن و مسطح کردن توسط آهن داغ (اتو) متراکم و محکم می‌نمودند. این ماده که عموما به نام سنگ آسفالت متراکم (Compressed Rock Asphalt) شناخته می شد، با موفقیت بسیاری در خیابان‌های اروپا به کار گرفته شد و این روند به تدریج ادامه یافت ، به طوری که امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی ، قیر کاربردهای متنوع و گسترده ای در صنایع گوناگون و جهت مصارف مختلف ، من جمله راه سازی ، پوشش کف ، بام ، لوله‌های زیرزمینی ، محافظ فلزات ، آب بندی مخازن ، کانال‌ها ، پل‌ها ، تثبیت شن‌های روان ، رنگ آمیزی و … پیدا نموده است.
تعریف قیر
دسته ای از مواد با رنگ قهوه ای تیره- سیاه ، به اَشکال جامد ، نیمه جامه یا ویسکوز، با خاصیت چسبندگی هستند که با منشاء طبیعی یا مصنوعی ، عمدتا حاوی هیدروکربن هایی با وزن ملکولی بالا می‌باشند. این ماده به طور کامل در دی سولفید کربن (CS2) ، تری کلرو اتیلن (C2HCl3) و زایلن (C6H4(CH3)2) قابل انحلال ، فشار بخار آن در دمای محیط قابل اغماض در این حالت تقریباً بدون بو است.
فراوان ترین و پرکاربردترین نوع قیر، قیر نفتی است که از نظر فیزیکی یک ماده همگن (Homogeneous) و از نظر شیمیایی یک مخلوط ناهمگن (Heterogeneous) از ترکیبات شیمیایی مختلف می‌باشد. این مخلوط هیدروکربنی که عموماً شامل ۹۰% اتم‌های کربن و الباقی هیدروژن ، ازت ، گوگرد و اکسیژن است ، مطابق استاندارد ASTM D4124 و با استفاده از کروماتوگرافی به دو جزء کلی و در مجموع به چهار جزء کوچکتر تقسیم می‌شود :
آسفالت ها ماده ای جامد شکننده به رنگ سیاه تا قهوه‌ای ، شامل مواد آروماتیکی پیچیده بسیار قطبی هستند. وزن ملکولی این مواد در گستره وسیعی از ۶۰۰ تا ۳۰۰/۰۰۰ بوده و حدودا ۵ تا ۲۵ درصد وزن قیر را تشکیل می‌دهند. تعداد حلقه های آروماتیکی این مواد از ۶ الی ۲۰ و در نرمال هپتان غیرقابل انحلال می‌باشند.
مالتن‌ها در مجموع قسمت روغنی قیر را تشکیل داده و توسط کروماتوگرافی تجزیه می‌شوند. اولین جزء مالتن ها آروماتیک های قطبی یا رزین ها هستند که وزن ملکولی ۵۰۰ تا ۵۰/۰۰۰ داشته و نسبت این مواد به آسفالتن ها نقش تعیین کننده ای در تعیین حالت ژل (Gel) یا سل (Sol) قیر دارد. در حالت سل ذرات به صورت یکنواخت و همگن در محلول پراکنده می‌شوند. قیرهای حاصل از پالایش نفت خام معمولا از این نوع هستند. در حالت ژل، ذرات کلوئیدی قیر، یک شبکه منظم اسفنج مانند ایجاد می‌کنند که در تمام محیط سیستم انتشار می یابد. در این حالت سیستم به صورت نیمه جامه است و این شرایطی است که مواد تشکیل دهنده مالتن از نظر ترکیبات شیمیایی ، بیشترین خواص هیدروکربن های نفتنیکی یا پارافیتیکی را داشته باشد. اشکال زیر ساختارهای ژل و سل را نمایش می‌دهند.
حالت ژل
حال سل
آروماتیک های نفتی ترکیبات حلقوی ، با کمترین وزن ملکولی هستند که شامل زنجیره‌های جانبی آروماتیکی یا نفتنیکی هستند و محیط ضد انعقاد بسیار مناسبی برای آسفالتن ها به شمار می‌روند. این گروه که ۴۰ تا ۶۰ درصد وزن قیر را تشکیل می‌دهند، مایعی ویسکوز به رنگ قهوه ای تیره بوده که میانگین وزن ملکولی آنها بین ۳۰۰ تا ۲۰۰۰ می‌باشد. آروماتیک ها ، حاوی زنجیره‌های کربنی قطبی هستند.
ترکیبات اشباع از هیدروکربن های آلیفاتیکی زنجیری مستقیم و شاخه دار همراه آلکیل نفتن ها و مقداری آلکیل آروماتیک تشکیل شده است. این ترکیبات اغلب به شکل روغن‌های ویسکوز غیرقطبی و بی رنگ بوده و میانگین وزن ملکولی آنها عینا شبیه آروماتیک هاست. ترکیبات اشباع حدود ۵ تا ۲۰ درصد وزن قیرها را تشکیل می دهند.
دیدگاه‌ها
اولین دیدگاه را دربارهٔ این خبر بنویسید.