نحوه تعیین درجه نفوذ در قیر نفوذی
راهنمای کامل آزمایش، استانداردها و نکات تخصصی
در صنعت راهسازی و تولید آسفالت، یکی از شاخصهای مهم کیفیت قیر، همین درجه نفوذ است. این معیار به ما میگوید قیر 6070 چقدر نرم یا سفت است و اصلاً به درد شرایط آبوهوایی و ترافیک مورد نظر میخورد یا نه. برای همین، تولیدکنندهها، آزمایشگاههای کنترل کیفیت و حتی صادرکنندهها باید کاملاً با روش تعیین درجه نفوذ در قیر نفوذی آشنا باشند.
اینجا قرار است همهچیز را درباره تعیین درجه نفوذ در قیر نفوذی مرور کنیم؛ از تجهیزات لازم و استانداردهای جهانی گرفته تا مراحل آزمایش، عواملی که نتیجه را تغییر میدهند و همینطور شیوه تفسیر دادهها.
برای خرید قیر با کارشناسان ما در ارتباط باشید .
درجه نفوذ قیر یعنی چه؟
درجه نفوذ (Penetration Grade) یعنی یک سوزن استاندارد تا چه اندازه داخل قیر فرو میرود، آن هم تحت شرایط مشخص مثل زمان، وزن و دما. این عدد به ما نشان میدهد قیر تا چه حد نرم یا سفت است.
مثلاً:
قیر 60/70 یعنی سوزن بین 60 تا 70 دهم میلیمتر در آن فرو میرود.
عدد نفوذ پایینتر، یعنی قیر سفتتر است.
عدد نفوذ بالاتر، یعنی قیر نرمتر است.
تا اینجا اگر این مفهوم را خوب بفهمید، درک بقیه مراحل تعیین درجه نفوذ برایتان خیلی راحتتر میشود.
استانداردهای تعیین درجه نفوذ
برای اینکه نتیجه آزمایش درست و قابل مقایسه باشد، باید حتماً طبق استانداردهای معتبر انجامش بدهید. مهمترینها اینها هستند:
ASTM D5 (استاندارد بینالمللی)
AASHTO T49
ISO 2137
این استانداردها دقیقاً توضیح میدهند وزن سوزن، زمان نفوذ، دما و بقیه شرایط چطور باید باشد تا همه جای دنیا بتوانند نتایج را با هم مقایسه کنند. پس رعایت این نکات، بخش جدی اجرای درست آزمایش است.
تجهیزات مورد نیاز آزمایش نفوذ قیر
برای انجام درست آزمایش طبق استاندارد، به این وسایل احتیاج دارید:
دستگاه پنترومتر (Penetrometer)
سوزن استاندارد با وزن مشخص
وزنه 100 گرمی
حمام آب با دمای کنترلشده (25 درجه سانتیگراد)
ظرف نمونه قیر
کرنومتر دقیق
دقت و کالیبراسیون این دستگاهها خیلی مهم است. اگر ابزار استاندارد نباشد، کل نتیجه زیر سوال میرود.
مراحل آزمایش نفوذ قیر (گام به گام)
فرآیند استاندارد تعیین درجه نفوذ در خرید قیر نفوذی اینطور پیش میرود:
1. آمادهسازی نمونه
قیر را باید آرام و یکنواخت گرم کنید؛ نه خیلی زیاد و نه خیلی کم. بعد، داخل ظرف مخصوص بریزید.
2. خنکسازی کنترلشده
نمونه را حدود 1 تا 1.5 ساعت در دمای محیط بگذارید و بعد داخل حمام آب با دمای 25 درجه سانتیگراد قرار دهید تا تثبیت شود.
3. تنظیم دستگاه
سوزن استاندارد را به دستگاه وصل کنید و کل وزن را به 100 گرم برسانید.
4. تماس سوزن با سطح قیر
سوزن را بهآرامی تا جایی پایین بیاورید که فقط سطح قیر را لمس کند.
5. آزادسازی سوزن
سوزن را دقیقاً 5 ثانیه رها کنید تا در قیر نفوذ کند.
6. ثبت مقدار نفوذ
مقدار نفوذ سوزن را بر حسب دهم میلیمتر بخوانید و یادداشت کنید.
همین شش مرحله، اصل ماجراست.
شرایط استاندارد آزمایش
برای اعتبار نتیجه، باید این شرایط را رعایت کنید:
دمای آزمایش: دقیقاً 25 درجه سانتیگراد
وزن کل سوزن: 100 گرم
زمان نفوذ: 5 ثانیه
آزمایش را حداقل سه بار تکرار کنید
در آخر، میانگین این سه عدد را به عنوان درجه نفوذ نهایی گزارش میدهید. رعایت نکردن این شرایط فقط باعث خطا و بیاعتباری آزمایش میشود.
تفسیر نتایج آزمایش نفوذ
عدد بهدستآمده، گرید قیر را مشخص میکند:
40–50: قیر سفتتر، مناسب مناطق گرم
60–70: متعادل، برای راهسازی پرکاربرد
85–100: نرمتر، مناسب مناطق سرد
شناخت این گریدها کمک میکند تحلیل دقیقتری از دادههای آزمایش داشته باشید.
عوامل مؤثر بر نتیجه آزمایش نفوذ
این چند عامل میتوانند نتیجه آزمایش را تغییر بدهند:
1. دمای نمونه
حتی یک درجه اختلاف، عدد نفوذ را عوض میکند.
2. زمان اعمال نیرو
اگر کمتر یا بیشتر از 5 ثانیه باشد، نتیجه دقیق نیست.
3. کیفیت سوزن
سوزن کج یا کند، نتیجه را خراب میکند.
4. یکنواخت نبودن نمونه
وجود حباب یا ناخالصی، آزمایش را مختل میکند.
پس اگر دنبال نتیجه درست هستید، به این جزئیات دقت کنید.
اهمیت درجه نفوذ در انتخاب قیر مناسب
در پروژههای راهسازی، انتخاب گرید قیر بستگی به این موارد دارد:
شرایط آبوهوایی
میزان ترافیک
نوع زیرسازی
ضخامت لایه آسفالتی
پس تسلط بر تعیین درجه نفوذ، مستقیماً روی کیفیت و دوام جاده تاثیر دارد.
ارتباط درجه نفوذ با سایر آزمایشهای قیر
آزمایش نفوذ معمولاً همراه با این آزمایشها انجام میشود:
نقطه نرمی (Softening Point)
کششپذیری (Ductility)
نقطه اشتعال (Flash Point)
افت وزنی در اثر حرارت
ترکیب نتایج این آزمایشها تصویر دقیقتری از رفتار قیر به شما میدهد و تحلیل کاملتری از وضعیت قیر فراهم میکند.
کاربرد نتایج آزمایش در صادرات قیر
در صادرات قیر ، خریدارها نتیجه آزمایش نفوذ را در گواهی آنالیز (COA) بررسی میکنند. اگر گرید قیر با سفارش آنها یکی نباشد، معامله منتفی میشود.
پس اجرای دقیق و مستند این آزمایش، اختلافات تجاری را کم میکند و اعتبار برند شما را بالا میبرد.
نحوه تعیین درجه نفوذ در قیر نفوذی
خطاهای رایج در تعیین درجه نفوذ
این اشتباهات متداولاند:
آزمایش در دمای اشتباه
کالیبره نبودن دستگاه
استفاده از نمونه خیلی گرم
ثبت نکردن میانگین سه قرائت
اگر این خطاها را کنار بگذارید، دقت کارتان حسابی بالا میرود.