چسباننده های سیاه

چسباننده های سیاه

کلیات

چسباننده های سیاه شامل مواد قیری و قطرانی هستند . قیر جسمی است به رنگ سیاه مایل به قهوه ای و چسباننده که از تعدادی هیدروکربور ساخته شده ، برخی از هیدروکربورهای قیر دارای گوگرد، اکسیژن و ازت هستند. قیر در دمای عادی جامد است و بر اثر گرما نرم و روان می شود . قیر در روغن های معدنی و حلالها یی مانند سولفور کربن، تترا کلرور کربن و تری کلروفنل حل می شود . امروزه دو نوع قیر معدنی و نفتی در ساختمان مصرف می شود.

هنگامی که مواد ی آلی مانند چوب، زغال سنگ، تورب و نظایر آنها را در ظروف سربسته و دور از هوا حرارت دهند ، از آنها گازها یی برمی خیزد که از سرد کردن این گازها ، قطران خام حاصل می شود . در اثر پالایش و تقطیر قطران خام، مواد فرار آن خارج شده و جسم جامد یا نیمه جامدی از آن ب ه جا می ماند که زفت قطران 1 نامیده می شود.

ویژگیهای عمومی قابل توجه چسباننده های سیاه عبارتند از : غیر قابل نفوذ بودن در برابر رطوبت و آب، عایق بودن الکتریکی، پایداری در برابر اسیدها، بازها و نمکها، قابلیت ارتجاع، چسبندگی به سایر مصالح و تشکیل قشر نازک بر روی آنها ، از طرفی چسباننده های سیاه دارای معایبی هستند که اهم آنها عبارتند از : تجزیه شدن در گرمای زیاد و تبدیل آنها به زغال همراه با اشتعال، از دست رفتن چسبندگی آنها در محیطهای مرطوب و آلوده به خاک و مواد نرم و تغییر شکل در برابر فشار و برخی حلالها.

انواع

انواع چسباننده های سیاه به شرح زیر می باشند:

الف: قیرهای معدنی

روغنهای نفت خامی که از زمین می جوشد ، به مرور زمان و در برابر عوامل جوی ، به آرامی و در گرمای کم می پرد و قیر آن ب ه جا می ماند که به آن قیر معدنی گفته می شود . قیرهای معدنی خالص نیستند و بیشتر به همراه اجسام معدنی مانند خاک رس کلوئیدی ، خاکستر آتشفشانی، گوگرد و بقایای گیاهی می باشند . برای پالایش قیرهای معدنی آنها را تا حدود 160 درجه گرم کرده و صاف می کنند.

ب: قیرهای خالص 1

قیرهای خالص از پالایش نفت خام به دست می آیند . در اثر حرارت دادن نفت خام، بنزین ، حلالهای نفتی، نفت چراغ، نفت گاز و سایر روغنهای سبک آن در برج های تقطیر پالایشگاه جدا

شده و در گرمای بیش از حدود 380 درجه (در فشار عادی ) قیر آن ب ه جا می ماند که به صورت جامد 2 یا نیمه جامد 1 است . چنانچه تقطیر در خلاء انجام شود ، گرمای مذکور کاهش می یابد . نفت خام به انواع آسفالتیک، پارافینیک و آ سفالتیک  پارافینیک تقسیم می شود . بیشتر نفت های خام معادل ایران از نوع آسفالتیک  پارافینیک است . قیری که از نفت آسفالتیک به دست می آید برا کارهای راهسازی از همه مناس ب تر است . با روش های ویژه ای پارافین قیرهای پارافینیک را جدا کرده و در راهسازی به مصرف می رسانند.

در مقایسه قیرهای معدنی و قیرهای خالص، تفاوتهایی وجود دارد که اهم آنها بدین شرح است:

 قیرهای نفتی گوگود کمتری دارند.

 قیرهای معدنی حاوی مواد معدنی و خاکستر هستند، در حالی که قیرهای نفتی خالص ترند.

 روغن قیرهای خالص بیشتر از قیرهای معدنی است.

ج): قیر دمیده یا قیر اکسیده

قیر دمیده یا قیر اکسیده از دمیدن هوای داغ 200تا 300 درجه به قیر خالص در مراحل نها یی پالایش یا قیر خالص حل شده در روغن های معدنی به دست می آید . در اثر دمش هوا اتمهای هیدروژن ملکو لهای قیر با اکسیژن هوا ترکیب شده و در نتیجه این واکنش ، آب و هیدروکربورهای سنگین تر به وجود می آید (پلیمریزاسیون).

با دمیدن هوا به قیر ، روغن های آن نمی پرد و در سرما هم خاصیت انگمی خود را از دست نمی دهد .قیر دمیده دارای درجه نفوذ کمتر و درجه نرمی بیشتری از قیر خالص اولیه است و حساسیت آن نسبت به تغییر درجه حرارت ، کمتر می باشد . چسبندگی قیر دمیده در گرمای زیاد نیز بیش از قیر خالص اکسید نشده است.

ویژگیهای قیر دمیده نزدیک به قیر معدنی است . قیر دمیده برای ساختن لایه های آب بندی پیش ساخته (مقوا و شمع قیری ) اندودهای آب بندی، رنگهای ضد آب، اندودن لوله و مانند اینها مصرف می شود . پر کردن در زها و تر کهای رویه های بتنی و فضای خالی زیر آنها نیز با قیر اکسیده انجام می شود .با افزودن کاتالیزورهای ویژه در

حین تولید قیر دمی ده، می توان قیر اکسیده ای ساخت که حالت خمیری آنها در سرما حفظ شود . از این نوع قیر که تا اندازه ای شبیه لاستیک است 1، برای پوشش کف کانالها استفاده می شود.

د: قیرهای محلول یا پس بریده

قیرهای محلول یا پس بریده 2

قیرهای محلول از حل کردن قیر خالص در روغنهای معدنی به دست می آید . جنس قیر محلول بستگی به نوع قیر خالص و حلال آن دارد . هرچه حلال ، زودتر بپرد ، قیر محلول زودگیرتر و هرچه مقدار حلال بیشتر شود، قیر آبکی تر است. مقدار حلال حداقل 10درصد وزن قیر محلول می باشد. 

روغن راه نوعی قیر محلول است که از حل کردن قیر خالص در روغن های سنگین مانند نف ت کوره ساخته می شود . قیرهای محلول آبکی را به صورت سرد و قیرهای سفت را با کمی گرم کردن به مصرف می رسانند . در صورت گرم کردن، درجه گرمای قیرهای محلول باید کمتر از درجه اشتعال حلال آنها باشد . قیرهای محلول را در ساختن رویه های سیاه راه در هوای سرد و خشک، اندود آب بندی و اندودهای سطحی و نفوذی راه به مصرف می رسانند.

قیرهای محلول را، بسته به زمان گرفتنشان، گروه بندی و به شرح زیر نامگذاری کرده اند:

 قیرهای محلول زودگیر  که از حل کردن قیر خالص در بنزین ساخته می شود.

 قیرهای محلول کندگیر  که از حل کردن قیر خالص در نفت چراغ به دست می آیند.

 قیرهای محلول دیرگیر که از حل کردن قیر خالص در نفت گاز یا نفت کوره حاصل می شود.

روغن راه نوعی قیر محلول دیرگیر است 

هر یک از این انواع ، بسته به مقدار حلالشان ، دسته بندی می شوند

ه: امولسیونهای  قیر

امولسیون قیر مخلوطی از دانه های خیلی ریز (یا گلبول ) قیر و آب به رنگ قهوه ای است که ریزی دانه های قیر ، حدود 1 تا 10 میکرون می باشد ، برای جلوگیری از چسبیدن گلبول های قیر به یکدیگر آنها را با ماده ای به نام امولگاتر اندود کرده اند . بسته به نوع امولگاتر، امولسیون ها را به کاتیونی، آنیونی و کلوئیدی تقسیم کرده اند . از نظر پایداری، امولسیون ها به سه دسته، زودشکن 2، کندشکن 3 و دیرشکن 4 گروه بندی شده اند.

امولسیونهای قیر در آغاز برای اندود کردن سنگدانه های سرد و تر ساخته شدند ، ولی امروزه آنها را برای اندود کردن سنگدانه های تر یا خشک، پایدار کردن خاک و ساختن شفته و خشت قیری، اندود کردن ماسه های ریزدانه و جلوگیری از روان شدن ماسه های روان در هر آب و هوایی به مصرف می رسانند و از آنها در ساختن پی و رویه راه نیز استفاده می شود.

و: قطران

هنگامی که موادی آلی نظیر چوب، زغال سنگ و تورب را در ظروف سربسته و دور از هوا گرما دهند از آنها گازها یی برمی خیزد، از سرد کرد ن این گازها قطران خام به دست می آید . در اثر پالایش و تقطیر قطران خام ، مواد فرار آن خارج شده و جسم جامد یا نیمه جامدی از آن به جا می ماند که زفت قطران نامیده می شود.

معمول ترین قطرانی که در ساختمان و راهسازی مصرف دارد ، قطران زغال سنگ و زفت 1 آن است. قطران ز غال سنگ در کارخانه های کک سازی و گازسازی به تفاوت در دمای 600 تا 1200 درجه ساخته می شود.