قیر در راهسازی

استفاده از قیر در راهسازی به عنوان یکی از بخش های اصلی نشأت گرفته از قابلیت های زیر می باشد:

- قدرت چسبندگی بسیار بالا به سطوح خاکی و شنی؛
- غیرقابل نفوذ پذیر بودن قیر در برابر آب.
با توجه به شرایط آب و هوایی از انواع مختلف قیر در راهسازی استفاده می شود.

توصیه و پیشنهادهایی برای مخلوط کردن گیلسونیت در مخلوط آسفالت جاده ها

گیلسونایت یک هیدروکربن طبیعی است با مقدار آسفالتن بالا و همچنین ترکیبات نیتروژن که سازگاری کامل با قیر پالایشگاهی دارد. در فرم ساده آن گیلسونایت می تواند به آسانی در قیر پالایشگاهی حل شود و آن را در بر بگیرد که بصورت یک حل شدن با فشار زیاد انجام می شود و یا به صورت مستقیم در حین فرآیند تولید به آن اضافه می شود. 

برای استفاده از گیلسونیت در آسفالت ها مقدار خاکستر موجود در آن مهم نیست. وجود خاکستر در گیلسونیت یک عامل نا خوشایند محسوب نمی شود و حتی از این ویژگی برای بهبود آسفالت با مخلوط کردن با افزودنی های دیگر استفاده می شود. بعضی از آزمایش های نشان دهنده این است که وجود ترکیبات سولفور در گیلسونیت در هنگام بتون ریزی آسفالت باعث مقاومت بیشتر آسفالت می شود بنابراین وجود سولفور در گیلسونیت عامل مهم و خوبی برای مخلوط کردن آن با آسفالت است. در نتیجه برای مخلوط شدن با آسفالت گیلسونیت بسیار مناسب است.

مزایای اضافه نمودن گیلسونایت به قیر پالایشگاهی
وقتی گیلسونیت به قیر پالایشگاهی اضافه می شود باعث پایین آمدن درجه نفوذ و افزایش ویسکوزیته و افزایش نقطه نرمی آن می شود.

ویژگیها و مزایای قیر پالایشگاهی که با گیلسونیت مخلوط شده، در زیر آمده است:

1-    کاهش پیدا کردن شیارها (رد چرخ) و سایر مشکلاتی که باعث از بین رفتن آسفالت در حین ترافیکهای سنگین و تحت تاثیر هوای گرم ایجاد می شود.
2-    کاهش حساسیت حرارتی قیر، بنابراین باعث عملکرد خوب آن در دماهای بالا و همچنین کمتر آسیب دیدن آن در دماهای پایین می شود.
3-    اضافه کردن گیلسونیت بسیار آسان است گیلسونیت را می توان به صورت مستقیم به قیر داغ اضافه کرد و یا با آسفالت مخلوط کرد.
4-    همچنین باعث کاهش عملیات پیمانکاری می شود. این عملکرد بسیار اقتصادی است و هزینه های استفاده کردن از گیلسونیت  اضافه کردن اتیلن وینیل استات (EVA ) ویا استایرن بوتادین استایرن (SBS) لاستیک است.
از دیگر سودهای آن استفاده از گیلسونیت به عنوان MODIFIR است. این مزیت می تواند در خلال فرآیند تولید آسفالت داغ و اغلب برای بر طرف کردن مشکلات پلیمری مهم باشد.
    سهولت ترکیب گیلسونیت با ترکیبات گرم دیگر.
    فرم پایدار محلول که به هنگام ذخیره سازی ثابت می ماند.
    احتیاجی به تغییر در نحوه اجرای آسفالت وجود ندارد.

روش های اضافه کردن گیلسونیت 
گیلسونیت به آسانی و به روش های زیادی می تواند به آسفالت گرم اضافه شود.

1- قبل از اضافه شدن گیلسونیت؛ قیر داغ می شود و سپس گیلسونایت را با آن مخلوط می کنند.

2- متداولترین روش اضافه کردن گیلسونیت اضافه کردن آن در مخلوط آسفالت در BATCH PLANT و یا 3دستگاه  DRUM MIXER است هر 3 روش در زیر بحث شده است.
گیلسونیت می تواند به عنوان یک جریان آزاد یا خشک و یا دانه های جامد گرانولار اضافه شود. همچنین به صورت توزین شده به وسیله کیسه های قابل ذوب پلاستیکی یا به صورت فله ای و یا به وسیله فیدرهای چرخشی (Screw) اضافه شود. در مهمترین روش گیلسونیت به طور مستقیم به مخزن قیر پالایشگاهی اضافه می شود. دمای قیر پالایشگاهی تقریبا C°170 است و مداوما یک حرکت گردشی برای ایجاد یکنواختی در سراسر تانک وجود دارد، و همچنین گیلسونیت از بالای مخزن اضافه می شود.
این محصول به آسانی با عوامل مکانیکی معتدل کننده حل می شود. برای حل شدن سریعتر آن می توان از همزن های قوی که دارای یک مولد چرخش با حالت گردابی است استفاده کرد. گیلسونیت به آسانی با ترکیبات و مخلوط های گرم سازگاری دارد و در عملیات اضافه کردن آن به تجهیزات تخصصی احتیاج نیست.

1- مخلوط کردن گیلسونیت با قیر پالایشگاهی
ترکیب گیلسونایت با قیر پالایشگاهی ساده ترین و بهترین روش است.  در این روش یک مخزن با پروانه ایی که اغتشاش لازم را ایجاد کند، مورد نیاز است . قیر در مخزن با یک حرکت پروانه ای به صورت گردابی به هم می خورد. بهترین انتخاب برای مخلوط کردن LIGHTNING یا انواع الکتریکی مخلوط کن ها است. اگر غلظت گرد وغبار در مخزن زیاد باشد باعث انفجار موتور می شود.
گیلسونیت باید به آرامی به گرداب قیر (VORTEX) اضافه شود. شرط مهم این است که در حین چرخش مجدد قیر پالایشگاهی نیز به صورت داغ و چرخشی به داخل مخزن پمپ شود. مهمترین اصل موجود این است که حداقل دما بین C°170 تا C° 175باشد. بی توجهی به این موضوع باعث افزایش زمان هم زدن می شود. برای اختلاط 5% الی 10% گیلسونیت با قیر پالایشگاهی، 2 الی 4 ساعت زمان لازم است.برای نسبتهای بالاتر از 10% مدت زمان بیشتری لازم است. مقدار گیلسونیتی که به قیر پالایشگاهی اضافه می شود بستگی به خصوصیات و ویژگی های اولیه قیرپالایشگاهی، و همچنین خصوصیاتی که ما از محصول انتظار داریم بستگی  دارد. این ویژگی مطلوب در مورد اضافه کردن گیلسونیت وجود دارد که همیشه مقدار آن بین 5 تا 18 در صد است. گیلسونیت خشک باید به آرامی به قیر داغ اضافه شود.
اگر اضافه شدن خیلی سریع اتفاق بیفتد ممکن است پدیده (BALL UP ) در سطح آن اتفاق بیفتد. در این صورت باید از ترکیبات تحریک کننده برای پراکنده کردن آنها استفاده کرد. اگر از یک مخزن استوانه ای افقی استفاده می شود محل اضافه کردن گیلسونیت{دریچه شارژ} باید قطری ما بین 0.5 تا 1 متر داشته باشد. همچنین باید گیلسونیت را به آرامی به آن اضافه کرد و به آرامی بوسیله یک مخلوط کن پروانه ای و یا مخلوط کن دستی آن را به هم زد. بنابراین لازمه اینکه پدیده BALL UP  (گلوله شدگی) برای گیلسونیت اتفاق نیفتد همزدن ترکیب و ایجاد اغتشاش در ترکیب است. چرخش مجدد (ریسیرکولاسیون) برای یکسان کردن وحل شدن کامل محلول بسیار مهم است. اگر مخلوط کردن در یک مخزن افقی باشد لازم است که گیلسونیت و قیر پالایشگاهی با چرخش های رفت و برگشتی (از جلو به پشت و بالعکس ) با هم مخلوط شوند.
برای بهتر مخلوط شدن یک سیستم لوله کشی در مخزن لازم است. در این صورت از یک دستگاه میکسر دیگر در مخزن استفاده می شود. ترکیب گیلسونیت با قیر پالایشگاهی در یک تانک باظرفیت 10 الی 15 تن قیر پالایشگاهی با 5% گیلسونیت 2 الی 4 ساعت به طول می انجامد و 2 الی 4ساعت بعد از ترکیب، زمان ترکیب لازم است. به طور طبیعی وقتی مقدار گیلسونیت بالا باشد به زمان بیشتری برای مخلوط کردن نیاز است. متاسفانه در خلال مخلوط کردنقیر پالایشگاهی با گیلسونیت، هیچ تست و یا چک لیستی برای تعیین مقدار کافی بودن ترکیب شدن قیر پالایشگاهی وگیلسونیت وجود ندارد.
بهر حال نباید تکه های بزرگ گلوله ایی گیلسونیت بر روی ترکیب مشاهده شود. بهترین روش برای تشخیص اینکه گیلسونیت به طور کامل در قیر پالایشگاهی حل شده است، مقایسه درجه نفوذ قیر محصول با قیر پالایشگاهی اولیه، می باشد. شکل زیر پروسه ناپیوسته را در یک تصویر نشان می دهد. در این تصویر برشی از خط تغذیه و محصول در یک سیستم ناپیوسته مشخص شده است. 
خوراک دهی (وارد کردن گیلسونیت به مخزن همزن دار) از سه دریچه بهتر از یک دریچه است، زیرا باعث توزیع بهتر گیلسونیت در ترکیب می شود.  

 
2- ترکیب در کارخانه آسفالت ناپیوسته
ابتدا، گیلسونیت، در سیکل خشک باید به مصالح گرم اضافه شود بعدا قیر پالایشگاهی به آن اضافه گردد. توصیه می کنیم زمان سیکل 15 ثانیه باشد تا از انحلال کامل مطمئن شویم. 5 ثانیه اول برای ترکیب خشک و10 ثانیه بعدی برای ترکیب تر( با قیر پالایشگاهی) به منظور افزایش مقاومت مارشال مصالح سنگی است. گیلسونیت را می توان در یک سیلو ذخیره کرد و به آسیای مخلوط کن تزریق نمود. یک مارپیچ تغذیه کننده (Screw) تغذیه کننده که با پیمانه خاصی مقدار گیلسونیت مورد نیاز در هر Batch را به سیستم تغذیه می کند.

کیسه های قابل ذوب
استفاده از کیسه های پلی اتیلنی که در سایز های کوچک گیلسونیت در آنها ذخیره شده و به راحتی به داخل مصالح سنگی در کارخانه آسفالت ناپیوسته انداخته می شود خیلی راحت تر است. ضخامت دیواره کیسه ها کمتر ازcm 0.005 است. دمای مصالح حدودا باید C°180 درجه باشند. در این دما کیسه ها ذوب شده و گیلسونیت نیز ذوب می شود. در هر دو مورد، تزریق گیلسونیت به مصالح و یا انداختن کیسه های گیلسونیتی به مخلوط کن مصالح سنگی، توصیه می شود زمان میکس کردن به 15 ثانیه ارتقاء یابد.
ما دو پروسه دیاگرام برای ترکیب نا پیوسته که نشان دهنده متد های ذکر شده است را در اینجا آورده ایم. دیاگرام اولی نشان می دهد که سیتم ذخیره گیلسونیت در آسیای مخلوط کن نیست و خط تغذیه گیلسونیت با یک جریان سنج به میکسر هدایت می شود و به سختی در دیاگرام دیده می شود که گیلسونیت با قیر قبلا ترکیب نمی شود ولی گیلسونیت قبل از قیر به آسیای میکسر اضافه شود.
 
در دیاگرام دوم که برش عرضی از سیستم ناپیوسته و سیستم ذخیره و اضافه شدن گیلسونیت در بالای آسیای مخلوط کن و سیستم ذخیره با کنترل وزن و مقدار گیلسونیت اضافه شوند به میکسر نشان داده شده اند. 

3-کارخانه آسفالت پیوسته 
گیلسونیت را می توان در کارخانه آسفالت پیوسته با یک  فیدرمارپیچ (Screw) تغذیه کرد. گیلسونیت باید جایی اضافه شود که قیر پالایشگاهی اضافه می شود. Screw باید توسط موتور کنترل شده برای نسبت مشخص مدار راتغذیه کند (خوراک دهد).
گیلسونیت باید توسط Screw از طرف مقابل مشعل وارد شود. باید مطمئن شد که گیلسونیت توسط هوای مکشی به داخل Bag house مکیده نشود. درست گیلسونیت باید در زیر خروجی قیر پالایشگاهی اضافه شود تا قسمتی از گیلسونیت با قیر بر روی مصالح ریخته و میکس شود.برای روشن شدن مطلب در زیر یک دیاگرام کارخانه آسفالت پیوسته و نحوه اضافه نمودن گیلسونیت به آسفالت آورده شده است.
 
در دیاگرام دیده می شود که گیلسونیت داخل درام می شود و توسط یک خط تغذیه کننده که مجهز به سیستم ترکیب درخط است و قابلیت اندازه گیری و کنترل مقدار گیلسونیتی که باید اضافه شود، را دارد.
توجه به موارد زیر ضروری است:
•    یکی کردن دستگاه کنترل قیر پالایشگاهی با دستگاه تغذیه گیلسونیت جهت ثابت نگهداشتن خصوصیات مورد نیاز به طور اتوماتیک.
•    تزریق گیلسونیت به قیر پالایشگاهی باید قبل از میکس قیر با مصالح صورت پذیرد.
•    خط تغذیه را به یک دستگاه Blending مجهز نمایید تا اختلاط کامل قیر با گیلسونیت قبل از اختلاط آن با مصالح صورت گیرد.
•     تجهیزسیستم به یک قابلیت دارای چک کردن Monitoring برای دقت و تامین مقدار مصرفی.
•    سیستم اختلاط روی خط به یک جریان سنج تجهیز شود.
 شیوه های آسفالت کاری
ما به دلیل اضافه نمودن گیلسونیت هیچ روش خاصی توصیه نمی کنیم. بعد از اصلاح با گیلسونیت قیر نهایی به طور قابل توجهی درجه نفوذش کاهش می یابد و همچنین به طور قابل ملاحظه ایی ویسکوزیته اش افزایش می یابد و نقطه نرمی اش بالا می رود. اصلاح کننده گیلسونیت یک مقاومت بالایی ایجاد می کند که اجرای آسفالت را آسان می سازد. ما روش معمولی اجرا آسفالت و دمای اجرای آسفالت را پیشنهاد می کنیم. در صورت بالا بودن ویسکوزیته در اثر افزودن گیلسونیت، پیشنهاد می شود در حالیکه به صورت نرمال اجرا می شود از بالاترین دمای اجرا استفاده گردد. در هوای سرد 5 الی 10 درجه سانتی گراد، میکسر گیلسونیت باید با سرعتی کمی بیشتر از حالت معمولی میکس کند.