Co je bitumen a na co se používá

Asfalt je multifunkční materiál používaný při nejrůznějších pracovních příležitostech. Materiály napuštěné touto látkou jsou absolutně necitlivé na působení vody, páry a vlhkosti. Tato vlastnost je nejoblíbenější mezi vlastnostmi bitumenu.

Historie vzniku asfaltu

Přírodní bitumen je lidstvu stále znám od neolitu... Ve vykopávkách byly oštěpy nalezeny více než jednou, přičemž špičky byly pomocí tohoto materiálu připevněny k základně. O něco později byly k sobě připevněny také další nástroje. Asfaltové nádobí předcházelo kameniny.

V civilizovanější době v Mezopotámii bitumen byl použit jako lepidlo v mozaikách. Areologie věří, že zároveň materiál začal být používán pro hydroizolaci... Mezopotámie jej exportovala do dalších zemí.

Přírodní a umělý bitumen je dnes široce používán. To část asfaltu a byl použit při stavbě všech stávajících silnic. Používají se kompozice různých typů pro jakékoli hydroizolační práce: při stavbě základů, stavbě zdí, zastřešení. Používají se úpravy tvrdých materiálů v elektrotechnickém a slévárenském průmyslu.

Asfalt se získává z asfaltových hornin. Jeho produkce je až 115 milionů tun ročně. Neméně objem vytváří umělá verze získaná zpracováním ropy, břidlic a uhlí.

Hlavní vlastnosti a vlastnosti

Asfalt nebo horský dehet - směs uhlovodíků a jejich derivátů - dusíkatý, sirný, obsahující kov. Je to pevná nebo vysoce viskózní pryskyřičná látka. Je zcela nerozpustný ve vodě, ale částečně rozpustný v benzenu, chloroformu a některých dalších rozpouštědlech.

Tato pestrá směs sacharidů poskytuje širokou škálu fyzikální a chemické vlastnosti směsi... Nejzajímavější z pohledu uživatele jsou následující.

• Hustota asfalt - pohybuje se od 0,95 do 1,50 g / cm³ v závislosti na původu a typu.
• Tepelná vodivost typické pro amorfní látky - 0,5-0,6 W / m * K. Tepelná kapacita je 1,8–1,97 kJ / kg • ° С. Nelze jej použít jako tepelně izolační materiál, pomáhá však zadržovat teplo jako součást stavební konstrukce.
• Jednou z hlavních vlastností složení - amorfnost... Je pevný a vykazuje vlastnosti kapaliny. Při zahřátí se stává kapalným, lze jej navlhčit a impregnovat pevnými povrchy. Po ochlazení ztuhne. Proces je doprovázen polymerací, takže předměty s ním navlhčené se drží velmi pevně.
• Teplota tání bitumen závisí na složení, pohybuje se od +160 do + 200 ° С. Proces probíhá postupně.
• Materiál je dielektrikum a lze je použít při uspořádání izolace.
• Živice neinteraguje s vodou a nerozpouští se v ní... Po vytvrzení tvoří nepropustnou neporézní vrstvu.
• Odolný vůči většině kyselin, zásad a solným roztokům, ale není odolný vůči organickým rozpouštědlům, jako je benzín, aceton, benzen. Asfaltová impregnace činí beton, ocelové trubky, železobetonové konstrukce odolné vůči chemicky agresivnímu prostředí.
• Asfalt je charakterizován takovým jevem jako stárnutí... Pod vlivem slunečního světla a kyslíku ze vzduchu materiál postupně mění své složení.Snižuje se obsah pryskyřic a olejů, snižuje se hydrofobicita a elasticita.

Fyzikální a chemické vlastnosti bitumenu do značné míry závisí na jeho složení. Je důležité věnovat pozornost značce látky a při jejím výběru zohlednit její vlastnosti.

Klasifikace

Klasifikace bitumenu je velmi různorodá a je primárně spojena s jmenování... Na tomto základě se rozlišují:

• budova - BN, používaný pro hydroizolaci, tmel, jako surovina pro výrobu jiných materiálů;
• střešní krytina - BNK, který se používá k výrobě měkkých střešních materiálů, jako je ondulin, šindele;
• silnice - BND, používaný při pokládce a výrobě asfaltového betonu.

Hlavní klasifikace souvisí s původem materiálu. Existují 2 velké skupiny.

Přírodní - Extrahuje se ze živičných hornin vařením vodou nebo rozpuštěním v rozpouštědlech. Tyto zahrnují:

• čistý bitumen - s podílem minerálních nečistot nepřesahujícím 10%;
• asfalt horniny - dolomity, vápence obsahující látku;
• asfaltity - vysoce tavný bitumen;
• asfalt - směs asfaltového materiálu a minerálů.

Protože náklady a některé vlastnosti jsou ovlivněny způsob získánírozdělit přírodní bitumen tímto způsobem:

• nádrž - zahrnuto do složení horniny a vyvinuté důlní nebo povrchovou metodou;
• povrchní - bitumenový výstup na povrch, nejčastěji se nejedná o příliš čisté směsi;
• žíla - čisté směsi s malým množstvím nečistot.

Druhé materiály prakticky nepotřebují čištění a zpracování, jiné - asfaltity, asfaltové horniny - vyžadují zpracování.

Umělý bitumen - produkt získaný sublimací oleje a jeho složek. Nejčastěji je pro ně surovinou dehet - zbytky pryskyřice s pevnými částicemi. Z toho se získá pevná nebo polotuhá verze. Umělé úpravy zahrnují:

• olejové topné oleje - kapalné zbytky sublimace oleje;
• ropný dehet - výsledek destilace topného oleje z ropných složek;
• kal z kyselého oleje - získávají se čištěním mazacích olejů kyselinou sírovou;
• ropný bitumen - vznikají jako frakce během destilace ropných produktů.

Na rozdíl od přírodního bitumenu se vlastnosti umělého bitumenu značně liší. V závislosti na výrobní technologii lze získat složení s přísně specifikovanými vlastnostmi.

Přírodní bitumen

Přírodní materiál je součástí balení ve složení fosilních paliv... Nejčastěji se musí vyčistit a recyklovat. Ve srovnání s umělými nemá žádné hodnotnější vlastnosti. Je však obtížnější upravit přírodní materiál přidáním určitých látek.

Struktura

Složení bitumenu ve zlomcích prvků vypadá takto: 70–87% uhlíku, 8–12% vodíku, 0,5–7% síry... To však spotřebiteli moc neřekne. Více informativní výčet složek směsi je:

• ropné oleje - od 30 do 60% dodávají složení vlivem teploty viskozitu a plasticitu;
• pryskyřice - od 20 do 40%, určit adhezní vlastnosti;
• karbidy, karbeny, asfalty - jejich obsah dosahuje 40%, poskytuje tvrdost a žáruvzdornost;
• kyseliny asfalténové - 3%, působí jako povrchově aktivní látky.

Směsi mohou obsahovat další látky, nejčastěji minerální přísady.

Jak se těží?

Všeobecné schéma výroby a zpracování asfaltové horniny vypadají takto:

• těžba horniny;
• rozdělení surovin na organické a minerální části;
• přeprava produktu;
• zpracování bitumenu.

Poslední 3 etapy jsou téměř stejné. Hornictví se liší za různých podmínek podestýlky. Rozlišovat 3 metody.

• Lom nebo čistírna důlů - hornina je absorbována, bitumenová směs je extrahována rozpouštědlem nebo vařením za získání emulze. Těžební metoda se používá k těžbě horniny obsahující nejméně 10% materiálu a vyskytující se ne hlouběji než 90 m.
• Odvodnění dolů - bitumen jde gravitací nahoru systémem stoupajících drenážních kanálů. Tato možnost se používá při výrobě kapalných směsí s hloubkou více než 100 m.
• Downhole in-situ - horniny jsou ovlivňovány tepelně nebo jinak studnami vyvrtanými shora. Faktor zotavení není větší než 30%, takže se tato metoda používá jen zřídka.

Přírodní bitumen není komerční produkt, jako je plyn nebo ropa. Potřebuje zpracování.

Kde se používá

Oblasti použití přírodního bitumenu jsou způsobeny jeho vlastnostmi. Používá se:

• pro izolaci při stavbě budov, silnic, jiných konstrukcí, jakož i pro pokládání potrubí různých typů;
• při výrobě asfaltového betonu;
• při výrobě bateriových tmelů;
• v průmyslu kabelů a barev a laků;
• po obdržení střešního materiálu.

Asfalt se používá v jiných oblastech, jako je zahradnictví.

Chemický bitumen

Takový materiál se neťaží, ale vyrábí. Surovinou pro něj jsou zbytky získané po destilaci oleje., což výrazně snižuje náklady na produkt. V tomto případě je možné směs upravit, protože její vlastnosti závisí na složení a způsobu přípravy.

Produkční technologie

Umělá verze se získává několika metodami. Podle technologie se také rozlišují typy umělých bitumenů.

• Reziduální - vyrobeno hlubokým vakuovým odizolováním na speciálních zařízeních. Surovinou jsou palivové a mazací frakce z oleje s vysokým obsahem pryskyřice. Produkt se získá ve formě pevné, mírně viskózní látky.
• Oxidovaný - se získává foukáním zbytků dehtového oleje kyslíkem. Současně se ve směsi zvyšuje viskozita, oxiduje se a zhutňuje. Tato modifikace je pružnější a odolnější vůči teplu než přírodní.
• Praskání - vyrobené rozkladem surového ropného oleje při výrobě benzinu. Zbytky jsou oxidovány. Produkt je velmi křehký a není populární.
• Složené - získává se smícháním zbytků z destilace oleje. Tato technologie zahrnuje přidání dehtu, lehkého oleje, olejů a dalších frakcí za účelem získání bitumenu se specifikovanými vlastnostmi. Tato metoda je univerzální.

Izolují se také kapalné bitumeny získané zkapalněním pevných. Do směsi se přidá topný olej a vysoce pryskyřičný olej. K impregnaci se častěji používají kapalné látky.

Základní a složkové složení

Elementární vzorec umělý bitumen se neliší od přírodního - jsou to ropné produkty, i když jsou vyráběny podle různých schémat.

Složení komponent je také blízko. Schopnost měnit obsah různých složek v umělém bitumenu však činí některé složky významnějšími.

• Oleje - nejlehčí frakce. Čím vyšší je podíl oleje, tím je získán pružnější a viskóznější bitumen a tím nižší je jeho bod měknutí. Zároveň olej - mono-, bi-, polycyklický - ovlivňuje kvalitu směsi různými způsoby.
• Parafin-naftenické uhlovodíky - hlavní změkčovadlo. Vlastnosti jsou nejvíce ovlivněny tvrdými parafiny, neměly by být ve směsi více než 3–6%. S nárůstem podílu se strukturální a mechanické vlastnosti snižují.
• Aromatické uhlovodíky - je jich obvykle málo, takže nemají vliv na vlastnosti.
• Pryskyřice - hlavní konstrukční prvek. Často obsahují až 10% síry a až 25% dusíku.
• Asfaltové kyseliny - když se materiál roztaví, rozloží se, ale nepřechází do kapalného stavu. Pod vlivem slunečního světla se stávají nerozpustnými. Tím je zajištěno stárnutí asfaltových nátěrů.

Složený bitumen je nejzajímavější z hlediska složení, protože když je získán, je možné přidat modifikátor, který mění jeho vlastnosti.

Umělý bitumen se používá ve stejných pracích jako přírodní.

Značení a dekódování materiálu

Při označování produktu uveďte následující.

• 2 nebo 3 písmena na začátku označují použití materiálu. BN - ropný bitumen, označuje stavební úpravu. BNK - střešní krytina, BND - silnice.
• Čísla následující za zkratkou a psaná lomítkem označují penetraci... Jedná se o hloubku průniku jehly materiálu o 0,1 mm při + 25 ° C a při 0 ° C. Indikátor ukazuje, jak se mění tvrdost a pružnost materiálu vlivem teploty.

Někdy se v označení objeví další písmena. Označují přísady, které ovlivňují vlastnosti bitumenu.

Aplikační technologie

Tekutý bitumen se často objevuje hydroizolace nátěru... Tato technologie obsahuje některé funkce.

1. Beton povrch před potažením, které potřebujete Průhledná, bez dutin s bublinami, odstraňte ostré výčnělky a promáčknutí ve spojích bednění. K tomu se používají jemnozrnné cementové směsi nebo suché stavební směsi.
2. Vysušte povrch. Je povolen obsah vlhkosti nepřesahující 4%.
3. Doporučeno ošetřit povrch asfaltovým základním nátěrem (třídy BN70 / 30, BN 90/10). Naneste základní vrstvu v 1 vrstvě. V oblastech, kde sousedí cemento-písková malta, ve 2 vrstvách.
4. Asfaltové tmel je umístěn na zvlhčovací straně... Nanáší se v pásech - špachtlí, válečkem, hromadně. Vrstva by měla mít jednotnou tloušťku a měla by být souvislá.
5. Použijte tmel dolů nahoru. To je důležité.
6. Další vrstva bitumen se nanáší po úplném vytvrzení a vysušení předchozího.

Vrstva se považuje za suchou, pokud po nanesení na vatovém tamponu nezůstanou žádné stopy.

Přeprava a skladování

Skladujte asfaltové směsi ve válcových nádobách... Ten může být umístěn svisle a vodorovně. Pokud je výrobek skladován po delší dobu, jsou kontejnery vybaveny topné systémy... Upřednostňují se horizontální možnosti, protože zde odpařování vlhkosti vede ke vzniku kůry na povrchu hmoty, která brání dalšímu odpařování.

Pokud je asfaltová směs uložena nehybně, její vlastnosti se nezmění. Při oběhu během dodávky do potrubí se vlastnosti mění v důsledku oxidace.

Přepravujte bitumen ve speciálních automobilových a železničních cisternách... Materiál je hořlavý, takže nádoby musí přesně splňovat požadavky GOST.