راهنمای جامع قیر-بخش هشتم-قیرهای نیمه دمیده و دمیده
1-اصلاح با استفاده از هوا یا قیرهای نیمه دمیده
قیرهای تولیدشده از بسیاری از منابع نفت خام به‌گونه‌ای است که برای دستیابی به درجه نفوذ مناسب جهت به‌کارگیری در ساخت روسازی‌ها به مقدار کمی اصلاح هوایی نیاز دارند. این نوع از قیرها را اصطلاحاً قیر نیمه دمیده یا اصلاح‌شده با هوا می‌نامند. از قیر نیمه دمیده می‌توان برای کاهش حساسیت دمایی قیرها (به‌طور مثال افزایش شاخص نفوذپذیری آن‌ها) استفاده کرد.
2-قیرهای کاملاً دمیده
قیر کاملاً دمیده یا قیر اکسیده اغلب از طریق دمیدن به مخلوطی از وکیوم باتوم و یک گدازآور با ویسکوزیته نسبتاً کم تولید می‌شود. موقعیت منحنی در شکل شماره 2-5 در درجه اول به ویسکوزیته و ماهیت شیمیایی خوراک وابسته است. خوراک نرم‌تر و یا خوراک با ویسکوزیته کم باعث قرارگیری منحنی در قسمت‌های بالاتر می‌شود.
میزان دمیدن که یکی از الزامات اساسی است به دمای برج تقطیر و نسبت هوا به خوراک بستگی دارد؛ بنابراین با انتخاب خوراک مناسب، کنترل ویسکوزیته خوراک و شرایط موجود در برج تقطیر می‌توان انواع گریدهای قیر دمیده را تولید کرد.
3-شیمی فرآیند دمیدن
فرآیند دمیدن قیر را می‌توان به‌صورت یک فرآیند تبدیلی که در آن اکسیداسیون، هیدروژن زدایی و پلیمریزاسیون اتفاق می‌افتد، تعریف کرد. به‌طورمعمول، این فرآیند براثر حضور اکسیژن در هوا رخ می‌دهد.
مشخص‌شده که تمام اکسیژن توسط قیر گرفته‌شده و هیدروکسیل، کربونیل، اسید و گروه استر را تشکیل می‌دهد. محصولات جانبی اصلی شامل کربن اکسید، آب و برخی هیدروکربن‌های سبک است. علاوه بر پیوندهای کربن-اکسیژن، پیوندهای کربن-کربن نیز تشکیل می‌شوند.
از گروه‌های عامل ذکرشده، استرها اهمیت بیشتری دارند؛ زیرا آن‌ها باعث پیوند دو مولکول مختلف شده و درنتیجه به تشکیل مواد با وزن مولکولی بالا کمک می‌کنند. این مکانیسم (همراه با شکل‌گیری پیوند کربن-کربن) منجر به افزایش مقدار آسفالتن می‌شود. به‌عبارتی‌دیگر، شکل‌گیری استرها و تشکیل مستقیم پیوند کربن-کربن واکنش‌های مطلوب هستند. دیگر واکنش‌ها چندان مطلوب نبوده و حتی می‌توان گفت نامطلوب هستند.
به‌عنوان یک‌روند متداول، مقدار اکسیژن مورداستفاده برای واکنش‌های چگالشی از 60 به 20 درصد کاهش می‌یابد، درحالی‌که مقدار اکسیژن استفاده‌شده برای واکنش‌های جانبی با افزایش دما (از 150 به 350 درجه سانتی‌گراد) از 40 به 80 درصد افزوده می‌شود. به‌عبارتی‌دیگر، افزایش درجه حرارت منجر به کاهش سهم واکنش‌های مطلوب در مقابل واکنش‌های شیمیایی نامطلوب می‌شود.
تشکیل آسفالتن (هدف اصلی فرآیند دمیدن)، تابع تعداد پیوندهای به‌دست‌آمده بوده و به همین علت تعداد پیوندها در هر مول اکسیژن واکنش‌دهنده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مقدار اکسیژن موردنیاز برای یک پیوند استر بیش‌تر از مقدار موردنیاز آن برای پیوند کربن-کربن بوده و مقدار پیوندهای استر تشکیل‌شده با افزایش دما به‌شدت کاهش‌یافته درحالی‌که مقدار پیوندهای کربن-کربن با افزایش درجه حرارت، افزوده می‌شود. درنتیجه، در یک درجه حرارت خاص، انتظار می‌رود پیوندهای مطلوب تشکیل شود. مشخص‌شده که این دمای خاص، در 250 درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید.
هرچند در این دمای موردنظر، انتقال اکسیژن از فاز گازی به فاز مایع اغلب به علت ویسکوزیته نسبتاً بالای قیر و توزیع کم حباب‌های هوا، خیلی رضایت‌بخش نیست. افزایش درجه حرارت دمیدن منجر به کاهش ویسکوزیته و افزایش فعل‌وانفعالات گاز-مایع شده و درنتیجه منجر به افزایش جذب اکسیژن توسط قیر می‌شود.
در حالت متعادل، مجموع تعداد پیوندهای تشکیل‌شده در هر مول اکسیژن مصرف‌شده در دماهای بالاتر، مطلوب‌تر است. این تغییر به سمت حالت مطلوب که یک گرایش به سمت درجه حرارت دمیدن بالا (285-275 درجه سانتی‌گراد) است اغلب در عمل دیده می‌شود.
