مصالح عایق آسفالت، ایزوگام و آسفالت قیر
عایق‌کاری پدیده‌ای است صنعتی و متکی به دانش، تجربه و تکنولوژی که به ایمن‌سازی بخش‌های مختلف ساختمان کمک می‌کند. منظور از عایق‌کاری، پوشاندن سطح (دیوار، بام، کف استخرها، کف سرویس‌های بهداشتی، حمام، کف آشپزخانه و کف واحدهای تجاری و …) توسط یک یا چند لایه از مواد عایق مانند آسفالت است تا از نفوذ آب و رطوبت به درون آن جلوگیری گردد.
عایق‌کاری باعث می‌شود که بخش‌هایی از منزل که در طولانی مدت در ارتباط مستقیم با آب هستند، نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری داشته باشند. عایق‌بندی در مناطقی که دمای هوا بسیار بالا و یا بسیار پایین است، محافظ مناسبی برای سقف محسوب می‌شود و خانه را از گرمای تابستان و سرمای زمستان محافظت می‌کند.
انواع مختلفی از عایق‌ها وجود دارند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
قیر
قیر که در بعضی موارد با نام آسفالت قیر نیز شناخته می‌شود، یک مخلوط روغنی ویسکوز سیاه‌رنگ است که از هیدروکربن‌ها به صورت طبیعی یا به عنوان یک باقیمانده از تقطیر نفت به دست می‌آید. قیر در دمای محیط جامد است اما با افزایش دما به حالت خمیری در می‌آید و پس از آن مایع می‌شود. معمولا به منظور تثبیت قیر، آن را همراه با گونی مورد استفاده قرار می‌دهند که به آن قیرگونی گفته می‌شود. الیاف گونی نقش مسلح کننده قیر را دارند و قیر را در محل خود تثبیت می‌کنند.
مهم‌ترین مشخصات قیر که سبب به‌کارگیری آن در حوزه‌های مختلف می‌شود شامل موارد زیر است:
- نقطه نرمی: دمایی است که قیر با رسیدن به آن دما، از حالت جامد به حالت مایع در می‌آید. هرچه نقطه نرمی قیر بالاتر باشد، قیر دارای مقاومت دمایی بیشتری است و کاربرد بهتری در مناطق گرمسیری دارد. هرچه نقطه نرمی قیر پایین‌تر باشد، قیر دارای مقاومت دمایی کمتری است و در مناطق معتدل و سردسیر کاربرد بیشتری دارد.
- درجه نفوذ: همان حساسیت قیر نسبت به تغییرات دماست و بدین طریق سختی نسبی قیر اندازه‌گیری می‌شود. قیرهای با درجه نفوذ بالاتر، قیرهای نرم‌تری هستند و در مناطق سردسیر استفاده می‌شوند و هرچه درجه نفوذ کمتر باشد، موارد استفاده قیر در مناطق گرمسیری بیشتر است.
- گرانروی: هر چه قیر ویسکوزیته بیشتری داشته باشد به حالت جامد نزدیک‌تر است. واضح است در دماهای بالاتر گرانروی قیر کمتر است.
- درجه اشتعال: درجه اشتعال دمایی است که اگر قیر به آن دما برسد، گازهای متصاعد از آن با نزدیک شدن شعله، مشتعل می‌شوند و در سطح آن شعله به وجود می‌آید. حداکثر دمایی که می‌توان قیر را در کارگاه گرم کرد باید کمتر از درجه اشتعال باشد.
- افت وزنی: افت وزنی قیر در دمای بالا، در اثر تبخیر قسمتی از روغن‌ها و ترکیبات نفتی آن است. این مشخصه نیز از خواص مهم قیر است.
- شکل‌پذیری: اگر نمونه‌ای از قیر با سطح مقطع ۱ سانتی‌متر مربع را با سرعت ۵ سانتی‌متر در دقیقه بکشیم، مقدار افزایش طول نمونه قبل از پاره شدن را خاصیت شکل‌پذیری قیر گویند.
- درجه خلوص: می‌دانیم حلال قیر تترا کلر کربن و سولفور کربن است؛ بنابراین اگر نمونه‌ای از قیر را در هر یک از این مواد حل کنیم، ناخالصی‌های آن باقی می‌ماند و می‌توانیم درجه خلوص قیر را تعیین کنیم.
خواص عمومی قیرها عبارتند از:
- غیرقابل نفوذ بودن در مقابل آب و رطوبت
- مقاومت در مقابل اسیدها، بازها و نمک‌ها
- قابلیت ارتجاع
- چسبندگی
- محلول بودن در برخی از حلال‌ها بدون از دست دادن خواص خود
- عایق بودن در مقابل جریان‌های الکتریکی
- امکان تشکیل لایه پایدار بروی اجسام مختلف
- داشتن رنگ ثابت
انواع قیر
- قیرهای طبیعی: برخی از انواع قیر در طبیعت و در اثر تبدیل تدریجی نفت خام و تبخیر مواد فرار آن در اثر گذشت سال‌های بسیار زیاد به دست می‌آیند. چنین قیرهایی، قیر طبیعی نامیده می‌شوند و دوام آن‌ها بیشتر از قیرهای نفتی است.
- قیر سنگ‌ها: نفت خام در سنگ‌های آهکی و ماسه‌ای نفوذ می‌کنند و با گذشت زمان مواد فرار آن تبخیر می‌شوند و قیر محصولی است که روی سنگ‌ها باقی می‌ماند. مقدار قیر موجود در این سنگ‌ها از ۷ تا حدود ۸۰ درصد نفت خام اولیه، متغیر است.
- قیر دریاچه‌ای: وقتی نفت خام به طور طبیعی از بین لایه‌های شکست خورده زمین صعود کند و مواد آن تبخیر شود، قیرهای طبیعی به صورت دریاچه در روی زمین به وجود می‌آید. منابع قیر دریاچه‌ای در اغلب نقاط جهان قیر دریاچه ترینیداد با حجمی در حدود ۱۰ تا ۱۵ میلیون مترمکعب است.
- قیرهای نفتی: قیرهای جامد و نیمه جامدی هستند که به‌طور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با انجام عملیات اضافی دیگر نظیر دمیدن هوا به دست می‌آیند. قیر نفتی سنگین‌ترین بازمانده از تقطیر نفت خام است.
- قیر دمیده: قیر دمیده از دمیدن هوای داغ به قیر خالص در مرحله آخر عمل تصفیه به دست می‌آید. در این فرایند، هوای داغ با دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد توسط لوله‌های سوراخ‌دار به محفظه حاوی قیر دمیده می‌شود. در اثر انجام این فرایند، اتم‌های هیدروژن موجود در مولکول‌های هیدروکربن‌های قیر، با اکسیژن هوا ترکیب می‌شوند و با تشکیل آب، عمل بسپارش اتفاق می‌افتد. قیر دمیده نسبت به قیر خالص دارای درجه نفوذ کمتری است، درجه نرمی بیشتری دارد و حساسیت کمتری نسبت به تغییرات دما دارد.
- قیرهای محلول: قیر محلول به مخلوطی از قیر و یک حلال مناسب (نفت سفید یا بنزین) گفته می‌شود. این قیر در درجه حرارت محیط مایع است و در انواع آسفالت‌های پوششی و ماکادامی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سرعت گیرش یا سفت شدن این نوع قیر بستگی به نوع محلول دارد. به‌طور مثال به دلیل سرعت بالای تبخیر بنزین، قیر حل شده در بنزین سریع‌تر سفت می‌شود و این قیر، به اصطلاح قیر تندگیر (RC) نامیده می‌شود. همچنین قیرهایی که در نفت حل شده‌اند، قیر کند گیر (MC) نامیده می‌شوند و به قیرهایی که در نفت گاز یا نفت کوره حل شوند، قیر دیر گیر (SC) گفته می‌شود.
- قیر امولسیون: قیرابه با مخلوط کردن قیر و آب و یک ماده امولسیون ساز به دست می‌آید. مقدار ماده امولسیون ساز بسیار کم و در حدود ۳/۰ تا ۵/۰ درصد وزن قیر است و مقدار آب مصرفی این نوع قیر در حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد وزن قیر است. ماده امولسیون ساز معمولا یک نمک قلیایی اسیدهای آلی یا نمک آمونیم است که باعث باردار شدن ذرات قیر می‌شود. به این ترتیب ذرات قیر در اثر بار القایی یکدیگر را دفع می‌کنند و به‌صورت کره‌هایی با قطر یک‌صدم تا یک‌هزارم میلی‌متر در آب شناور می‌شوند. از قیر امولسیونی برای آسفالت سرد در محیط‌های مرطوب یا برای عایق‌کاری استفاده می‌شود که در این صورت باید دوباره به آن آب اضافه کرد و محتوای آن را به حدود ۶۵ درصد رساند.
- قیرهای قطرانی: این نوع قیر، باقیمانده تقطیر قطران زغال سنگ است. سطح تازه شکسته شده آن براق است و به هنگام حرارت دادن با افت سریع گرانروی، ذوب می‌شوند و دمای ذوبشان به روش تولید آن‌ها بستگی مستقیم دارد. قیرهای قطران به دلیل تشابه ظاهری و کاربرد مشابه با قیر نفتی گاهی با یک اسم شناخته می‌شوند. چون منبع تهیه این نوع قیر با قیر نفتی متفاوت است، ترکیب شیمیائی و خواص فیزیکی متفاوتی دارد و در هنگام استفاده و عملکرد رفتاری متفاوت دارد.
آسفالت
آسفالت به طور کلی مخلوطی از سنگ‌دانه‌ها و یک ماده چسباننده است. سنگ‌دانه‌های مورد استفاده در مخلوط‌های آسفالت می‌توانند شامل سنگ خرد شده، شن، ماسه و خاکستر باشند. برای وصل کردن سنگ‌دانه‌ها به مخلوط منسجم، یک ماده چسباننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. اغلب از قیر به عنوان یک ماده چسباننده استفاده می‌شود. مصالح سنگی معمولا بیش از ۹۰ درصد مخلوط آسفالت را تشکیل می‌دهند. به این دلیل مصالح سنگی تأثیر بسزایی در کیفیت آسفالت دارند.
انواع مصالح سنگی که در ساخت آسفالت کاربرد دارند، به این شرح هستند:
- مصالح سنگی درشت: این مصالح شامل ذرات درشت هستند که از الک شماره ۸ نمی‌گذرند و معمولا شامل شن طبیعی و سنگ یا قلوه‌سنگ شکسته می‌شوند. همچنین باید عاری از مواد پوشاننده سطح دانه‌ها (مانند لای یا رس) یا هر نوع ماده مضر دیگر که مانع چسبیدن قیر به ذرات می‌شود، مانند ذرات سست و کلوخه‌های گلی و سنگ‌های تجزیه شده، باشند.
- مصالح سنگی ریز: به مصالحی اطلاق می‌گردد که از الک شماره ۸ می‌گذرند، ولی روی الک شماره ۲۰۰ باقی می‌مانند. این مصالح از شکستن سنگ، شن، ماسه طبیعی و یا مخلوطی از آن‌ها به دست می‌آیند. مصالح سنگی ریز، باید تمیز، سخت، بادوام و تا حد امکان گوشه‌دار و عاری از پوشش رسی، یا هرگونه مواد مضر دیگر که مانع چسبیدن قیر به ذرات می‌گردد، باشند. علاوه بر آن باید عاری از کلوخه‌های رسی و دانه‌های سست سنگ‌های تجزیه شده نیز باشند.
- مصالح سنگی فیلر (پرکننده): فیلر به دانه‌های ریزی از مصالح سنگی اطلاق می‌شود که از الک شماره ۲۰۰ می‌گذرند. این ذرات باید عاری از مواد آلی و رس باشند. فیلر را می‌توان از شکستن و خرد کردن سنگ به دست آورد. هرگاه فیلر موجود کافی یا مرغوب نباشد، می‌توان از گرد سنگ‌های آهکی، آهک شکفته، سیمان پرتلند یا سایر موارد معدنی مشابه که خمیری نباشند و استاندارد باشند، استفاده کرد. فیلر مصرفی در آسفالت، چه به صورت فیلر موجود در مصالح سنگی درشت و ریز و چه به صورت فیلری که جداگانه تهیه و به مخلوط اضافه می‌شود، باید به اندازه‌ای باشد که مجموع دانه‌بندی مصالح سنگی و فیلر در محدوده فرمول کارگاهی واقع شود.
انواع آسفالت برحسب نوع کاربرد:
- آسفالت گرم: آسفالت گرم مخلوطی از مصالح سنگی و قیر خالص است که بر حسب نوع دانه‌بندی و قیر مصرفی، در دمایی بین حداقل ۱۰۵ الی حداکثر ۱۶۳ درجه سانتی‌گراد در کارخانه آسفالت تهیه می‌شود. آسفالت گرم در همین محدوده حرارت روی سطوح راه مانند بستر روسازی تقویت شده، زیراساس، اساس، پوشش‌های گوناگون آسفالتی سرد و گرم و رویه‌های بتنی پخش و کوبیده می‌شود.
- آسفالت حفاظتی: این نوع آسفالت با استفاده از روش مختلف تهیه می‌شود. در روش اول ابتدا قیر در سطوح خاکی، شنی، آسفالتی و بتنی ریخته می‌شود و بلافاصله سنگ‌دانه بر روی آن پخش می‌شود. در روش دوم قیرپاشی بدون سنگ‌دانه انجام می‌شود. در روش سوم از مخلوط‌های آسفالتی پیش‌ساخته از نوع دوغاب قیری استفاده می‌شود. در آسفالت‌های حفاظتی از قیرهای محلول، قیرابه‌ها یا قیرهای خالص با گرانروی کم استفاده می‌شود. آسفالت‌های حفاظتی برای غیرقابل نفوذ کردن بستر سطح، افزایش مقاومت سایشی و لغزشی آن و نیز بهسازی موقت رویه‌های موجود آسفالتی و بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- آسفالت سرد: مخلوط‌های سرد از اختلاط سنگ‌دانه‌ها با قیرهای محلول یا قیرابه‌ها در دمای محیط تهیه می‌شوند. این امر تنها به دلیل استفاده از یک قیر امولسیونی خاص است که در طی فشرده‌سازی یا در طول مخلوط کردن، شکسته می‌شود. در این نوع آسفالت نیازی به گرم کردن سنگ‌دانه‌ها نیست. سنگ‌دانه‌ها در زمان اختلاط با قیرابه می‌توانند مرطوب باشند ولی در زمان ترکیب با قیرهای محلول، در دمای محیط یا تحت تأثیر حرارت باید خشک شده باشند. آسفالت سرد را می‌توان در مسافت‌های زیاد حمل و سپس پخش کرد یا آن را در کارگاه انبار نمود و بعد از گذشت زمان مورد استفاده قرار داد.
ایزوگام
عایق‌بندی رطوبتی ساختمان‌ها که تا چهل سال گذشته به صورت سنتی، با آسفالت و قیرگونی انجام می‌گرفت با پیدایش ایزوگام تحول عظیمی یافت. امروزه در بیشتر ساختمان‌ها چه در مرحله پی و فونداسیون و چه در ایزولاسیون دیوارها، سرویس‌ها و پشت‌بام، عایق‌کاری با ایزوگام انجام می‌شود. ایزوگام پوشش مقاومی از قیر و الیاف مصنوعی است که با گرما بر سطح چسبانده می‌شود و از نفوذ آب و رطوبت به محیط زیر خود جلوگیری می‌کند. عمر ایزوگام به‌طور میانگین ۱۰ سال است.
لایه‌های گوناگون به ترتیب از رو به کف به شرح زیر است:
- لایه پلی‌اتیلن (polyethylene film) یا پودر معدنی (mineral powder) یا فویل آلومینیوم (aluminum foil)
- بافت (tissue)
- پلی‌استر (polyester)
- مواد افزودنی ویژه
- لایه پلی‌اتیلن (polyethylene film)
- ایزوگام بر اساس ماده اصلی تشکیل‌دهنده آن به دو نوع تقسیم می‌شود:
- ایزوگام پلیمری با استفاده از قیر خالص ۷۰–۶۰: عنصر اصلی در این نوع ایزوگام قیر خالص ۷۰–۶۰ است که از پالایش نفت خام به دست می‌آید و دارای کیفیت بسیار بالایی در مقایسه با ایزوگام دمیده است. در اثر حرارت دادن نفت خام، بنزین، حلال‌های نفتی، نفت چراغ، نفت گاز و سایر روغن‌های سبک آن در برج‌های تقطیر پالایشگاه جدا می‌شوند و در گرمای بیش از حدود ۳۸۰ درجه قیر به جا می‌ماند که به صورت جامد یا نیمه جامد است. این نوع ایزوگام در آب‌بندی بام به مصرف می‌رسد.
مواد مورد نیاز جهت ساخت ایزوگام پلیمری: قیر خالص ۷۰–۶۰، پلی‌استر، تیشو، لایه آلومینیوم ۱۴ الی ۱۶ میکرون، پلاستیک پشت لایه ایزوگام، پودر تالک، مواد APP درجه ۱ و ۲، پوشال گونی پلاستیکی.
برای تولید این‌گونه ایزوگام، قیر خالص ۷۰–۶۰ و مواد اولیه وارد میکسر ساخت پلیمر می‌گردند. در میکسر مواد ذکر شده میکس و پخته می‌شوند. خروجی میکسر، مایعی به نام پلیمر ایزوگام است. پلیمر ایزوگام در دستگاه خط تولید تبدیل به لایه ایزوگام می‌شود.
- ایزوگام دمیده با استفاده از قیر دمیده: عنصر اصلی در این نوع ایزوگام قیر دمیده است و به نسبت ایزوگام پلیمری کیفیت پایین‌تر و عمر کمتری دارد.
مواد مورد نیاز جهت ساخت ایزوگام دمیده: قیر دمیده، پلی‌استر، تیشو، لایه آلومینیوم ۱۴ الی ۱۶ میکرون، پلاستیک پشت لایه ایزوگام، پودر تالک.
برای تولید این نوع ایزوگام، قیر دمیده تولید شده نیاز به افزایش هیچ ماده‌ای ندارد و به طور مستقیم وارد دستگاه خط تولید ایزوگام می‌گردد.
- تقسیم‌بندی ایزوگام بر اساس تعداد لایه:
- ایزوگام تک لایه (شامل پلی‌استر دوخته) شامل یک لایه پلی‌استر آغشته به قیر است که می‌تواند یک لایه فویل آلومینیومی نیز داشته باشد. این نوع ایزوگام نسبت به ایزوگام نوع دولایه ظریف‌تر است و قابلیت انعطاف بیشتری را دارد.
- ایزوگام دولایه (شامل تیشو و پلی‌استر) شامل یک لایه پلی‌استر سوزنی است که یک لایه تیشو با جنس پشم شیشه جهت استحکام بیشتر به آن اضافه می‌شود. سپس در تشت به قیر آغشته می‌شود و می‌تواند یک لایه فویل آلومینیومی نیز داشته باشد. این نوع ایزوگام ضخیم‌تر از نوع تک لایه بوده و دارای استحکام بیشتری است.
- ایزوگام سه لایه: در این نوع ایزوگام یک لایه مفتول سیمی یا یک لایه پلی‌استر اضافه به ایزوگام دو لایه افزوده می‌شود. این نوع ایزوگام سنگین است و کاربرد آن برای مصارف خاص است و برای خانه‌های مسکونی به کار گرفته نمی‌شود.
- تقسیم‌بندی ایزوگام بر اساس پوشش روی آن:
- ایزوگام با روکش آلومینیوم: با توجه به روکش آلومینیومی، این نوع ایزوگام در مکان‌هایی که در معرض تابش نور مستقیم آفتاب قرار دارند، کاربرد زیادی دارد. لازم به ذکر است که روکش آلومینیومی تأثیری بر کیفیت ایزوگام ندارد و ضخامت بسیار کمی دارد.
- ایزوگام بدون روکش آلومینیوم: این نوع ایزوگام بیشتر جهت عایق‌کاری سرویس‌های بهداشتی، پی و… به کار می‌رود.
- ایزوگام با روکش سنگ‌ریزه: این نوع ایزوگام بیشتر در جاهایی با تردد بالا به کار می‌رود که با توجه به رنگی بودن سنگریزه‌های آن، جلوه بصری زیبایی ایجاد می‌کند. این نوع روکش هم مانند فویل آلومینیومی تأثیری بر کیفیت ایزوگام ندارد.
- انواع ایزوگام بر اساس ساخت:
- ایزوگام APP: پلیمرهای اس پی اس دارد. قیمت آن بالاست و برای پروژه‌های خاص استفاده می‌شود و در پروژه‌های مسکونی کاربرد ندارد.
- ایزوگام BPP: با قیر ۷۰–۶۰ خالص تولید می‌شود. این نوع ایزوگام ماندگاری بالایی دارد و حتی تا یک سال در انبار قابل نگهداری است و در آب‌بندی بام به مصرف می‌رسد.
- ایزوگام BOF: این نوع از ایزوگام با قیر دمیده ساخته می‌شود و در مقایسه با انواع دیگر ایزوگام عمر کمتری دارد. لازم به ذکر است که قیر دمیده تولید شده نیاز به افزودن هیچ ماده‌ای ندارد و به طور مستقیم وارد دستگاه خط تولید ایزوگام می‌گردد.
- انواع ایزوگام بر اساس شکل ظاهر و برش:
- ایزوگام عادی با عرض یک متر و رول‌های ده متری: این نوع ایزوگام همان ایزوگام رولی شناخته شده است و با لایه‌های مختلف و روکش‌های متنوع ساخته می‌شود.
- ایزوگام برش خورده ایزوشینگل: این نوع ایزوگام با برش‌های خاص و زیبا به منظور عایق نمودن سقف‌های شیروانی جهت عایق‌کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد که زیبایی ظاهری خاصی دارد.
اگر به این مقاله علاقه‌مند بوده‌اید شاید مقاله زیر نیز برای شما جذاب باشد:
نکات اجرایی درز طولی و عرضی در خطوط و قشرهای آسفالت
من متوجه نشدم قير چيست
و شما خانم هستيد يا پسر