امروزه دو روش متداول برای تهیه قیر امولسیون موجود است.
در روش اول که به روش مخلوط کن سریع موسوم می باشد بعد از آنکه قیر مورد نظر تا حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد گرم شد
به طور همزمان با جریان آبی که حاوی مقدار کمی از یک ملح قلیایی می باشد به درون محفظه ای وارد می شود.
در این محفظه قیر مذاب و آب به کمک پروانه ای که در درون محفظه قرار دارند و با سرعت زیادی می چرخد با هم مخلوط می شوند.
قیر امولسیون ساز در این روش در اثر فعل و انفعالات شیمیایی که بین ملح قلیایی موجود در آب و مواد اسیدی موجود در قیر صورت میگیرد به وجود می آید.
کیفیت قیر امولسیون که با روش مخلوط کن سریع تهیه می گردد
بستگی زیادی به جنس و ترکیبات شیمیایی قیر اولیه دارد.
اندازه گلبول های قیر امولسیون به دست آمده در این روش بین ۱ تا ۱۰ میکرون بوده و قیر امولسیون حاصل
در مقایسه با روش دیگر کاملا یکنواخت نمی باشد.
روش دوم برای تهیه قیر امولسیون، روش امولسیون حلقوی نام دارد. در این روش، قیر به صورت جامد به همراه مواد امولسیفایر (مانند بیتومین و آمونیوم نیترات) در یک محلول آبی حل میشود. سپس این محلول به وسیله پمپ یا سیستم هیدرولیک به یک آسیاب امولسیفایر منتقل میشود. در آسیاب امولسیفایر، مواد امولسیفایر و قیر به صورت مکانیکی مخلوط میشوند تا یک امولسیون یکنواخت تشکیل شود.
در هر دو روش، هدف نهایی تهیه قیر امولسیون است، که میتواند در بسیاری از کاربردها از جمله روکش راه‌ها، ضدآب کردن سطوح و محافظت در برابر خوردگی استفاده شود.
روش امولسیون حلقوی نیاز به تجهیزات خاصی دارد. در این روش، برای تهیه قیر امولسیون با استفاده از روش امولسیون حلقوی، معمولاً از تجهیزات زیر استفاده میشود:
آسیاب امولسیفایر: این تجهیز برای مخلوط کردن قیر و مواد امولسیفایر به صورت مکانیکی استفاده میشود. آسیاب امولسیفایر معمولاً یک دستگاه پرتابل است که دارای یک روتور و استاتور است. قیر و مواد امولسیفایر از طریق ورودی آسیاب وارد دستگاه میشوند و به دلیل حرکت چرخان روتور و استاتور، مخلوط میشوند.
پمپ: برای انتقال محلول قیر و مواد امولسیفایر از محلول آبی به آسیاب امولسیفایر، از پمپ استفاده میشود. پمپ باید قادر به ایجاد فشار و جریان مورد نیاز برای انتقال محلول باشد.
مخزن‌ها و خطوط لوله: برای نگهداری و انتقال مواد اولیه (قیر، مواد امولسیفایر و آب) و همچنین امولسیون نهایی، مخزن‌ها و خطوط لوله مورد نیاز است. این مخزن‌ها و خطوط لوله باید ساختاری مقاوم در برابر تاثیرات شیمیایی و فیزیکی داشته باشند.
سیستم کنترل: برای کنترل و نظارت بر فرآیند تهیه قیر امولسیون، سیستم کنترلی مورد نیاز است. این سیستم میتواند شامل سنسورها، کنترلرها و دستگاه‌های نمایشگر باشد.
آب و قیر با یکدیگر مخلوط نمیشوند،
اما تکنولوژی ساخت قیر امولسیون این فرآیند را امکان پذیر می کند که درصد متنابهی از قیر در فاز پیوسته آب پراکنده گردد.
تركيبي به نام امولسیفایر، ذرات قیر را به طور باردار (بار الکتریکی) در فاز پیوسته آب معلق و پایدار نگه میدارد.
در این مخلوط، قير در آب حل نمی شود بلکه بصورت گلبول هايی بسيار ريز در آب شناور میگردد.
در برخی موارد امکان دارد همراه با امولسيفاير، ماده پایدار کننده نیز استفاده شود.
قیر امولسیون عمدتاً از نوع امولسیون های روغن در آب می باشند که قیر در فاز آب پراکنده میباشد.
در این نوع قیر امولسیون، مقدار قیر بستگی به کاربرد آن دارد که معمولاً از حداقل ۵۵ درصد تا حداکثر ۶۵ درصد تغییر پیدا میکند.
مزیت قیر امولسیون نسبت به قیرهای محلول عبارتند از :
عدم نياز به فرآيند گرمادهی هنگام استفاده
عدم نياز به حلالهای نفتی
عدم آتشگيری هنگام نگهداری و حمل و اجرا
عدم آلودگی محيط زيست
امکان کاربرد در شرايط مرطوب
کاربردهای گسترده در راهسازی و راهداری
قیر امولسیون از نظر سرعت شکسته شدن به سه دسته :
تندشکن(RS )
کندشکن(MS)
ديرشکن (SS )
و از نظر بارالکتريکی ذرات معلق قير به سه نوع:
کاتيوني
آنيونيک
غيريونی
طبقه بندی میشوند.
از آنجاييكه امولسيفايرها مواد شيميايی با سطح فعال می باشند
پس بار الکتريکی قیر امولسیون را مشخص مینمايند.
در تهيه قیر امولسیون، مقدار جزئی از اين ماده شيميايی به منظور تسهيل در تشکيل گلبول های قير و تعليق پايدار به آن اضافه میگردد.
امروزه دو روش برای تهیه قیر امولسیون در راهسازی متداول است که عبارتند از:
روش پیوسته
روش پیمانه ای
تفاوت اصلی این دو روش در آن است که در تهیه قیر امولسیون به روش پیوسته، فاز قیری و فاز آبی به طور لحظه ای آماده
و به سیستم تولید تزریق میشود.
در صورتیکه در روش پیمانه ای فاز آبی بطور مجزا در دو پیمانه آماده شده و با فاز قیری بطور لحظه ای در آسیاب کلوئیدی مخلوط میشود.
در فرآیند تولید قیر امولسیون ، محلول امولسیون ساز و قیر از درون آسیاب عبور داده می شوند تا امولسیون ساخته شود.
پمپ ها، محلول امولسیون ساز و قیر را وارد آسیاب می کنند.
محلول امولسیون ساز شامل آب، امولسیون ساز، اسید و در صورت لزوم پایدار کننده است
که با دقت و با نسبت های متناسبی مخلوط می شوند تا محلول یکنواخت با درجه اسیدی مورد نظر بدست آید.
قیر مورد استفاده می تواند قیر خالص یا قیر مخلوط شده با یک حلال نفتی مانند نفت سفید یا گازوئیل و یا روغن های گیاهی باشد.
امولسیون خارج شده از آسیاب داغ است.
لذا قبل از انتقال به مخزن ذخیره باید وارد مبدل
های حرارتی شده تا به دمای متناسب برسد و سپس وارد مخزن ذخیره گردد.
قیر دارای کاربردهایی مانند چسبندگی بین لایه ها ، آب بندی ،
محافظت در برابر شرایط جوی و خوردگی و نگهداری و ترمیم بتن ، آسفالت و سطوح فلزی می باشد.
برای این منظور ، مشخصات کیفی قیر باید بهبود یابد و برای استفاده مایع شود که با تولید این نوع قیر مزایای زیادی به قیر افزوده شد.
مزایای قیر امولسیون به شرح زیر می باشد:
۱-ابزار و تجهیزات موجود
۲-نوع مواد سنگی مورد استفاده
۳-خواص چسبندگی مواد سنگی و آن
۴-افزایش سرعت کاربرد به دلیل سرعت تبخیر آب در قیر نسبت به حلال نفت
۵-کاهش آلودگی محیط زیست به دلیل تبخیر نفت در قیر محلول یا هنگام گرم کردن آن
۶-امکان تولید انواع مختلف امولسیونی با درصدهای مختلف قیر برای اهداف ذخیره سازی مانند مخلوط آماده سرد و درزگیر سرد
۷-امکان افزایش کیفیت قیر مانند چسبندگی و گرانروی با توجه به فرآیند تولید ، که امکان بهبود ویژگی های قیر را فراهم می کند.
۸-قیمت مناسب تر در مقایسه با قیر محلول به دلیل استفاده از آب به جای نفت ، عدم نیاز به گرم شدن هنگام تخلیه ، بارگیری و توزیع
۹-شرایط آب و هوایی در حین کار (انتخاب نوع قیر ، تجهیزات ، روش کار و طرح اختلاط بستگی به شرایط آب و هوایی در حین کار دارد.
قیر امولسیون، ماده‌ای است که به طور گسترده در پوشش‌دهی سطوح مختلف مانند سقف، دیوار، روفرشی و… استفاده میشود. برای تهیه قیر امولسیون، مراحل زیر را میتوان دنبال کرد:
۱٫ تهیه مواد: برای تهیه قیر امولسیون، باید قیر و امولسیون را تهیه کنید. امولسیون معمولاً از آب و سایر مواد شیمیایی مانند امولسیفایر، پایه‌های نفتی، ماده‌های افزودنی و… تشکیل شده است.
۲٫ تمیز کردن قیر: قیر را به گرمای بالا ببرید تا نرم شود، سپس با استفاده از فیلترهای مخصوص، آن را از ذرات بیگانه پاک کنید.
۳٫ آماده‌سازی امولسیون: امولسیون را با توجه به نوع آن، طبق دستورالعمل تولید کننده، آماده کنید.
۴٫ تهیه مخلوط: در این مرحله، قیر را به آرامی به امولسیون اضافه کنید. بهتر است از یک میکسر برای مخلوط کردن استفاده کنید تا مواد به طور یکنواخت با هم ترکیب شوند.
۵٫ تنظیم ویسکوزیته: ویسکوزیته یا ضخامت قیر امولسیون، بستگی به نوع و مقدار امولسیون و قیر دارد. برای تنظیم ویسکوزیته، می‌توانید از گوگرد یا آب تصفیه شده استفاده کنید.
۶٫ ذخیره و استفاده: پس از تهیه قیر امولسیون، آن را در ظروف مناسب ذخیره کنید. در هنگام استفاده، ابتدا سطح مورد نظر را تمیز کنید و سپس قیر امولسیون را با استفاده از روش مناسب (مانند رولر، پشتیبان و…) به سطح مورد نظر اعمال کنید.
قیر امولسیون دارای کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف از جمله راهسازی، ساختمان سازی، کشاورزی و نساجی است. این ماده به دلیل خواصی مانند نفوذپذیری بالا، مقاومت در برابر آب و هوا و راحتی استفاده، جایگزین مناسبی برای قیرهای محلول و جامد است.
رایج ترین روش تهیه قیر امولسیون:
۱-روش مخلوط کردن سریع
۲-روش آسیاب کلوئیدی
روش مخلوط کردن سریع
در این روش، قیر و آب با سرعت بالا و در دمای بالا مخلوط میشوند. این کار باعث میشود که قیر به صورت ذرات بسیار ریز در آب معلق شود. عامل امولسیفایر نیز در این مرحله به مخلوط اضافه میشود تا از انعقاد ذرات قیر جلوگیری کند.
روش آسیاب کلوئیدی
در این روش، قیر و آب به صورت پیوسته و در دمای بالا از درون آسیاب کلوئیدی عبور میکنند. این آسیاب دارای پره‌های بسیار سریعی است که باعث میشود که قیر به صورت ذرات بسیار ریز در آب معلق شود. عامل امولسیفایر نیز در این مرحله به مخلوط اضافه میشود تا از انعقاد ذرات قیر جلوگیری کند.
در تولید قیر امولسیون، عوامل مختلفی موثر هستند که عبارتند از:
۱-نوع قیر
۲-نوع عامل امولسیفایر
۳-دمای تولید
۴-سرعت مخلوط کردن
انتخاب نوع قیر و عامل امولسیفایر مناسب، تاثیر زیادی بر خواص قیر امولسیون نهایی دارد. دمای تولید نیز باید به گونه‌ای باشد که باعث انعقاد ذرات قیر نشود. سرعت مخلوط کردن نیز باید به گونه‌ای باشد که باعث شکسته شدن ذرات قیر نشود.
قیر امولسیون بر اساس نوع عامل امولسیفایر به دو دسته اصلی تقسیم میشود:
۱-قیر امولسیون کاتیونی
۲-قیر امولسیون آنیونی
در قیر امولسیون کاتیونی، عامل امولسیفایر دارای بار مثبت است. در قیر امولسیون آنیونی، عامل امولسیفایر دارای بار منفی است.
قیر امولسیون کاتیونی برای استفاده در سطوحی که در معرض آب و هوا قرار دارند، مناسب‌تر است. قیر امولسیون آنیونی برای استفاده در سطوحی که در معرض مواد شیمیایی قرار دارند، مناسب‌تر است.
خواص قیر امولسیون
قیر امولسیون دارای خواص مختلفی است که عبارتند از:
۱-نفوذپذیری بالا
۲-مقاومت در برابر آب و هوا
۳-سهولت استفاده
نفوذپذیری بالا باعث میشود که قیر امولسیون به راحتی در سطوح مختلف نفوذ کند. این امر باعث میشود که قیر امولسیون برای استفاده در سطوحی که در معرض آب و هوا قرار دارند، مناسب باشد.
مقاومت در برابر آب و هوا باعث میشود که قیر امولسیون در برابر عوامل جوی مانند باران، برف و باد مقاوم باشد.
سهولت استفاده باعث میشود که قیر امولسیون به راحتی قابل استفاده باشد.
در پایان، لازم به ذکر است که قیر امولسیون یک ماده پرکاربرد است که دارای خواص مختلفی است. این ماده جایگزین مناسبی برای قیرهای محلول و جامد است و در صنایع مختلف کاربرد دارد.
قیر MC: قیر MC یک نوع قیر خالص است که به صورت جامد به دست می‌آید. این نوع قیر به مرور زمان، با تاثیر اجزای محیطی مانند نور خورشید و هوا، به صورت مایع تبدیل میشود.
امولسیون: امولسیون قیر یک ترکیب شیمیایی است که از قیر و آب تشکیل شده است . در این حالت، قیر به صورت میکروسکوپی در آب پراکنده میشود.
قیر MC بیشتر در روش‌های سنتی راهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع قیر معمولاً برای پوشش سطح جاده‌ها استفاده میشود، به عنوان مثال برای روکش آسفالتی. قیر MC به دلیل ویژگی‌های خود مانند استحکام بالا و مقاومت در برابر عوامل جوی مناسب برای مناطق با ترافیک سنگین است. قیر امولسیون معمولاً در روش‌های پیشرفته‌تر راهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع قیر به دلیل قابلیت امولسیون‌پذیری، به راحتی با سایر مواد مانند سنگدانه‌ها و مخلوط‌های راهسازی قابل مخلوط شدن است. امولسیون قیر معمولاً برای تثبیت سطح جاده‌ها و ایجاد لایه‌های آسفالتی استفاده میشود.
قیر امولسیون زودشکن یک نوع قیر امولسیون است که در صنایع راهسازی و ساختمانی استفاده میشود. امولسیونها مخلوطی از دو ماده غیرمتحد و غیرقابل مخلوط شدن هستند که با افزودن عامل امولسیون‌دهنده به آن‌ها تشکیل میشوند. قیر امولسیون زودشکن در اینجا به معنای قیری است که به صورت امولسیون با آب تهیه میشود و پس از مدت کوتاهی قابلیت شکستن امولسیون و بازگشت به حالت قیر خالص را دارد.
مزایا و کاربردهای قیر امولسیون زودشکن عبارتند از:
۱. آسانی استفاده: قیر امولسیون زودشکن به دلیل داشتن شکست پذیری سریع، به راحتی میتواند به عنوان محلول پراکنده به کار گرفته شود. این معمولاً با استفاده از تجهیزات پاشش امولسیون انجام میشود.
۲. زمان تنظیم سریع: قیر امولسیون زودشکن پس از پاشش و تماس با سطح، به سرعت آب تبخیر میشود و قیر به حالت خالص خود بازمی‌گردد. این باعث میشود زمان تنظیم و خشک شدن محصول نسبت به سایر امولسیونها کوتاهتر باشد.
۳. مقاومت بالا: پس از شکستن امولسیون، قیر خالص حاصل دارای مقاومت بالا در برابر آب، رطوبت و خوردگی است. این ویژگی‌ها باعث میشود قیر امولسیون زودشکن به عنوان یک لایه حفاظتی موثر در ساختمان‌ها و جاده‌ها عمل کند.
۴. کاربرد در پوشش روکشها: قیر امولسیون زودشکن معمولاً برای پوشش روکشهای سطوح از جمله روکشهای جاده‌ها، پیاده‌روها، پارکینگ‌ها و سقف‌ها استفاده میشود. از آنجا که زمان تنظیم آن کوتاه است، روکشهای قیری با سرعت بیشتری قابل اجرا هستند.
۵. دوام و ماندگاری: قیر امولسیون زودشکن به دلیل مقاومت بالا و ویژگی‌های ضدآب و ضدخوردگی، دوام و ماندگاری طولانی مدتی را در برابر شرایط جوی و عوامل خورنده فراهم میکند.
در کل قیر امولسیون زودشکن یک نوع امولسیون است که در صنایع راهسازی استفاده میشود. امولسیونها مخلوطی از دو فاز غیرمتحد و غیرقابل مخلوط شدن هستند که با استفاده از عامل امولسیون‌دهنده به‌هم مخلوط میشوند.
شرایط اقلیمی:نوع آب و هوابسیار بر روی نوع قیر امولسیون تاثیرگذار هست.
نوع سطح:هر سطحی نیازمند قیر اختصاصی مختص به خودش است بنابراین سطح پوشش داده شده بسیار مهم است.
ترافیک:حجم تردد بر سطح مورد نظر در انتخاب نوع قیر بسیار تاثیر گذار است
هدف استفاده: برای استفاده از قیر امولسیون باید هدف اصلی مشخص شود
برای بهبود ماندگاری قیر امولسیون، می‌توانید از روش‌ها و راهکارهای زیر استفاده کنید:
۱٫ انتخاب مناسب : قیربرای انتخاب مناسب قیر بهتر است ویژگی هایی مانند مقاومت در شرایط محیطی و حرارت و حتی خواص چسبندگی را در نظر داشته باشید.
۲٫ بهبود نسبت قیر به آب: توجه به میزان ترکیب آب و قیر در تهیه امولسیون بسیار قابل توجه است.
۳٫ استفاده از امولسیفایرهای پایدار: با استفاده از موادی که باعث کاهش سرعت واکنش میشود تاثیر بسازایی در کیفیت و بهبود ماندگاری قیر امولسییون دارد
۴٫ استفاده از افزودنی‌ها: با استفاده از افزودنی ها میتوان شرایط ماندگاری قیر را بهبود بخشید و خواص مکانیکی و مقاومت را بهتر کرد
۵٫ رعایت شرایط اجرا: اجرای قیر امولسیون باید در شرایط مناسب انجام شود اجرای درست باعث افزایش ماندگاری قیر میشود.
قیر MC (Medium Curing) و قیر امولسیون دو نوع قیر متفاوت هستند که هر کدام کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند. تفاوت‌های اصلی این دو نوع قیر عبارتند از:
روش تهیه قیر امولسیون
در تولید قیرهای امولسیونی و در زمان استفاده از این ماده یکسری هشدارهای ایمنی وجود دارد که به شرح زیر است:
غلظتی که قطرات و بخارات این ماده ممکن است باعث تحریکات شدید و سوختگی و کور شدن چشم شود.
تماس با پوست موجب تحریکات شدید پوستی (قرمزی، تاول، تورم و درد)سوختگی و صدمات پوستی شود.
میتواند سبب زخم های خورنده در دهان، گلو و شکم شود. علائم آن شامل سختی در قورت دادن، عطش، استفراغ و حالت تهوع، اسهال و صدمات شدید است.
محلول این ماده بسیار خورنده است. بخارات این ماده میتواند سبب تحریکات شدید بینی،زخم گلو،انسداد،سرفه و سختی تنفس شود.در مدت مواجهه با این ماده زخم در بینی و گلو ایجاد شود.
این ماده نمیسوزد.
تفاوت ژل میکروسیلیس با ژل میکروسیلیکا تشکیل‌دهی: ژل میکروسیلیکا اغلب به عنوان یک ترکیب سیلیسیم‌آلومینیومی…
چسب کاشی و سيمان چيزي كه خيلي ها فرقش را نميدانند و گمان میکنند سیمان…
نحوه استفاده از پودر بند کشی برای اجرای صحیح پروژه‌های ساختمانی و کاشی‌کاری،نحوه استفاده از…
گروت اپوکسی چیست؟ حتما برای شماهم سوال پیش آمده که گروت اپوکسی چیست و چه…
نفوذگرهای کریستالی انواع نفوذگر کریستالی، موادی هستند که برای بهبود مقاومت و ضدآب‌سازی بتن استفاده…