بیتومن یا قیر چیست ؟
بیتومن یا قیر
واژه قیر
کلمه قیر در زبان سانسکریت با لفظ بیتومین ( Bitumen ) گفته و استفاده شده است .
این کلمه در زبان لاتین و در زبان عمومی انگلیسی نیز با لفظ ( Bitumen ) شناخته میشود .
در لحجه آمریکایی زبان انگلیسی آن را به ( Asphalt ) میشناسند .
در زبان فارسی نیز کلمه قیر به معنای قطران ذغال سنگ میباشد .
بیتومن یا قیر چیست ؟
بیتومن مادهی سیاه رنگی که حالت خمیری شکل دارد و کاربرد اصلی آن در عایقکاری رطوبتی و ساخت آسفالت است . قیر دارای انواع گوناگونی است که هر یک از انواع آن کاربرد متفاوت و خاص خود را دارد . به بیان تخصصی تر میتوان گفت قیر ترکیبی هیدروکربنی خمیری شکل و کلوییدی با منشاء طبیعی یا پالایشگاهی است . قیر از لحاظ رفتار فیزیکی ماده ای است که در هر دما رفتاری خاص نشان میدهد در دمای محیط نه رفتار یک ماده الاستیکی دارد و نه یک ماده ویسکوز است رفتار قیر شامل ترکیبی از این دو حالت یعنی رفتار ویسکوالاستیکی میباشد .
قیر از مشتقات نفت ، اغلب در پالایشگاه ها تولید میشود.
قیر در دمای محیط جامد است.
با افزایش دمای محیط به حالت خمیری درمیآید .
اگر دمای محیط رابسیار بالاتر ببریم مایع میشود .
غیرقابل نفوذ بودن در برابر آب و چسپنده بودن قیر ویژگی هایی است که باعث میشود این مادهکاربردهای فراوانی داشته باشد .
انواع قیر
قیری که از نفت یا سنگهای معدنی مخصوص استخراج میشود قیر خالص نام دارد . این ماده با توجه به منشاء تشکیل طبقهبندی میشود. قیرهای خالص برای استفاده در کاربردهای مختلف تحت فرایند هایی قرار میگیرند تا ویژگی ها و خواص لازم را بدست بیاورند و انواع قیر ها را از جمله ( قیر دمیده ، قیر محلول ، قیر امولوسیون ، قیر پلیمری و … ) را تشکیل میدهند .
قیر نفتی
قیر طبیعی معمولاً از تقطیر نفت خام به دست میآید .
نام دیگر این قیر ، قیر نفتی یا قیر تقطیری است .
قیر نفتی از دو مرحله تقطیر نفت خام در برج تقطیر بدست می آید .
در مرحله نخست تقطیر در فشار نزدیک به یک اتمسفر مواد سبک تر مانند بنزین و پروپان از نفت خام جداشده و بقیه باقی مانده به مرحله بعدی منتقل میشوند . در مرحله دوم ترکیبات سنگین تر مانند گازوئیل و نفت سفید از باقی مانده نفت خام مرحله اول جدا میشوند این فرآیند در فشاری نزدیک به فشار خلاء صورت میگیرد . در مرحله آخر در نهایت مخلوطی از ذرات جامد بسیار ریز غوطه ور در ماده گریس مانندی باقی میماند به نام آسفالتن .
قیر طبیعی
اما برخی از انواع قیر در طبیعت وجود دارد .
این مواد در اثر تبدیل تدریجی نفت خام همچنین در اثر تبخیر مواد فرار آن در اثر گذشت سالیان متمادی به دست میآید که چنین قیری، قیر طبیعی نامیده میشود . قیر طبیعی ممکن است بهصورت خالص در طبیعت وجود داشته باشد که به آن قیر دریاچهای میگویند . همانگونه که میدانید در ایران در دریاچه قیر بهبهان و همینطور در کشور آمریکا در دریاچه قیر تیرینیداد این نوع قیر یافت میشود .
دوام قیر طبیعی بیشتر از قیرهای نفتی است.
کشف قیر
قیر از زمانهای بسیار گذشته و در زمان سومری ها و آشوری ها و حتی بسیاری از تمدنهای پیشین نیز کاربردی به عنوان عایق رطوبتی داشته است و بیشترین استفاده از آن در ساختن و عایق کاری کشتی ها در برابر نفوذ آب و غرق شدن بوده است . همچنین در مصر باستان و یونان قدیم از قیر برای مومیایی کردن اجساد همچنین مجسمه سازی و تزئینات و حتی در جنگ ها برای دفاع از حجوم دشمنان به دروازه شهر ها استفاده می شده . از این ماده با ارزش همچنین به صورت ترکیب با آجر پخته به عنوان ماستیک در ساختمان معبد ها و ستون پل ها یا به عنوان سنگ فرش سطح خیابان ها و خانه ها استفاده میکرده اند . یکی از کاربردهای دیگر این ماده بسیار پر ارزش استفاده از آن به عنوان ماده ضد رطوبت و عامل اتصال در وسایل نگهداری و ذخیره آب بوده است . به طور ثبت شده قدمت استفاده از قیر به حدود 3800 سال قبل یعنی زمان سومری ها بر می گردد .
قدمت استفاده از قیر به بیش از 5000 سال برمیگردد .
نقش قیر در ایران باستان که به ( ماماتن ) شناخته میشد نیز بسیار اساسی بوده است . قیر خوزستان که اصطلاحا به “ماماتن” معروف بوده است در دوران هخامنشیان کاربردهای فراوانی همچون استفاده در ابزار سازی ، ساخت ظروف با قیر ، مهرسازی و زیور آلات و غیره داشته است و همچنین با گذشت زمان این ماده کاربردهای مذهبی، نظامی، معماری و پزشکی یافت و در رشد و توسعه تمدن هخامنشیان نقش اساسی داشته است . سلسله هخامنشیان از قیر برای آب بندی و عایق بندی رطوبتی در کاخ با عظمت تخت جمشید استفاده کرده اند میتوان آثار به جا مانده از آن را در مجموعه تاریخی تخت جمشید ببینید .
هنرمندان شوش باستان با استفاده از مخلوط قیر و کالبیت و حرارت دادن به این ماده ترکیبی بدست میاوردند که شباهت زیادی به سنگ داشت . آنها از این ماده برای ساخت اشیا ء گوناگون و همچنین ساختن مجسمه ها و سنگواره ها استفاده می شده است.
قیر در صنعت مدرن
در صنعت مدرن و در عصر جدید میتوان تولید قیر را به سال 1712 میلادی ربط داد .
استفاده از قیر در صنعت با کشف سنگهای قیر طبیعی در فرانسه آغاز شده است .
اولین جاده هایی که با استفاده از قیر ساخته شد به این روش بود که تکههای قیر را به صودت کلوخ در معابر و مسیر ها میریختند تا در اثر پا گذاشتن و حرکت درشکه ها و اسب ها له شوند و سطح جاده را بپوشانند سپس بعد از چندی این مواد را پئدر کردند و پودر قیر را در سطح جاده ها میریختند و آن را میکوبیدند . این اعمال برای اولین بار در اروپا انجام گرفت آنها با گرم کردن و کوبیدن این پودر جاده ها را با سطحی مقاوم از قیر میپوشاندند .
استفاده از قیر در آسفالت
استفاده از قیر در آسفالت از اوایل قرن نوزدهم میلادی در معابر فرانسه آغاز شد .
استفاده از آسفالت برای اولین بار در سال 1830 در پیاده روهای فرانسه دیده شد .
همچنین اولین خیابان آسفالته دنیا در آمریکا ساخته شد و مربوط به سال 1870 میباشد.
آسفالت ساختهشده از قیر در ایران
اولین بار در سال 1312 برای پوشش خیابان فلسطین از آسفالت استفاده شد.
امروزه بیشترین استفاده از قیر مربوط به عایقهای رطوبتی و همچنین در ساخت آسفالت است .