מהו ביטומן ולמה הוא משמש

ביטומן הוא חומר רב תכליתי המשמש במגוון רחב של עבודות. חומרים הספוגים בחומר זה אינם רגישים לחלוטין לפעולה של מים, אדים ולחות. מאפיין זה הוא הפופולרי ביותר בין מאפייני ביטומן.

ההיסטוריה של מקור הביטומן

ביטומן טבעי עדיין ידוע לאנושות מאז הניאוליתית... בחפירות נמצאו חניתות לא אחת, בהן הוצמדו העצות לבסיס בעזרת חומר זה. קצת אחר כך, גם כלים אחרים היו מהודקים יחד. כלים ביטומניים קדמו כלי חרס.

בעידן מתורבת יותר במסופוטמיה ביטומן שימש כדבק בפסיפסים. ארולוגיה מאמינים כי באותו זמן החומר התחיל לשמש לאיטום... מסופוטמיה ייצאה אותה למדינות אחרות.

ביטומן טבעי ומלאכותי נמצא בשימוש נרחב כיום. זה חלק מהאספלט ושימש בבניית כל הדרכים הקיימות. משתמשים בהרכבים מסוגים שונים לכל עבודת איטום: בבניית יסודות, הקמת קירות, קירוי. נעשה שימוש בשינויים בחומרים קשים בענפי החשמל והיציקה.

ביטומן מופק מסלעים ביטומניים. הייצור שלה הוא עד 115 מיליון טון בשנה. נפח לא פחות נוצר על ידי גרסה מלאכותית המתקבלת על ידי עיבוד נפט, פצלי ופחם.

מאפיינים ומאפיינים עיקריים

ביטומן או זפת הרים - תערובת של פחמימנים ונגזרותיהם - חנקני, גופרית, המכיל מתכות. זהו חומר שרף מוצק או צמיג מאוד. מסיס לחלוטין במים, אך מסיס חלקית בבנזן, כלורופורם וכמה ממסים אחרים.

תערובת מגוונת זו של פחמימות מספקת מגוון רחב של תכונות פיזיקליות וכימיות של התערובת... המעניינים ביותר מבחינת המשתמש הם הבאים.

• צְפִיפוּת ביטומן - נע בין 0.95 ל- 1.50 גרם / סמ"ק בהתאם למקור ולסוג.
• מוליכות תרמית אופייני לחומרים אמורפיים - 0.5-0.6 W / m * K. קיבולת החום היא 1.8–1.97 kJ / ק"ג • ° С. זה לא יכול לשמש כחומר מבודד חום, עם זאת, זה עוזר לשמור על החום כחלק ממבנה הבניין.
• אחד המאפיינים העיקריים של הרכב - אמורפיות... בהיותו מוצק, הוא מציג את תכונותיו של נוזל. כשהוא מחומם הוא הופך לנוזל, ניתן להרטיב אותו ולהספגו במשטחים מוצקים. כשהוא מקורר הוא מתמצק. התהליך מלווה בפילמור, ולכן חפצים המרטבים איתו נדבקים זה לזה בצורה יציבה מאוד.
• טמפרטורת התכה ביטומן תלוי בהרכב, נע בין +160 ל + 200 ° С. התהליך מתרחש בהדרגה.
• החומר הוא דיאלקטרי וניתן להשתמש בהם בסידור הבידוד.
• בִּיטוּמֵן אינו מתקשר עם מים ואינו מתמוסס בהם... כאשר הוא נרפא, הוא יוצר שכבה אטומה ולא נקבובית.
• עמיד לרוב חומצות, אלקליות ותמיסות מלוחים, אך לא עמיד בפני ממסים אורגניים כמו בנזין, אצטון, בנזן. הספגת ביטומן הופכת בטון, צינורות פלדה, מבני בטון מזוין לעמידים בסביבה אגרסיבית כימית.
• ביטומן מאופיין בתופעה כמו הְזדַקְנוּת... בהשפעת אור שמש וחמצן מהאוויר, החומר משנה בהדרגה את הרכבו.תכולת השרפים והשמנים יורדת, הידרופוביות וגמישות יורדות.

התכונות הפיזיקליות והכימיות של ביטומן תלויות במידה רבה בהרכב שלה. חשוב לשים לב למותג החומר ולקחת בחשבון את מאפייניו בעת הבחירה.

מִיוּן

הסיווג של ביטומן הוא מגוון מאוד וקשור בעיקר אליו קביעת פגישה... על בסיס זה, הם מובחנים:

• בִּניָן - BN, המשמש לאיטום, מסטיק, כחומר גלם לייצור חומרים אחרים;
• קִירוּי - BNK, המשמש לייצור חומרי קירוי רכים, כמו שלבקת חוגרת,
• כְּבִישׁ - BND, משמש בהנחת וייצור בטון אספלט.

הסיווג העיקרי קשור למקור החומר. ישנן 2 קבוצות גדולות.

טבעי - הוא מופק מסלעים ביטומניים על ידי מים רותחים או מתמוססים בממיסים. אלו כוללים:

• לְנַקוֹת ביטומן - עם נתח זיהומים מינרליים שלא יעלה על 10%;
• אַספַלט סלעים - דולומיטים, אבני גיר המכילות את החומר;
• אספלטים - ביטומן נמס גבוה;
• אַספַלט - תערובת של חומר אספלט ומינרלים.

מאז העלות וכמה מאפיינים מושפעים מ שיטת השגהחלק את הביטומן הטבעי בדרך זו:

• מאגר - נכלל בהרכב הסלע שפותח על ידי מכרה או שיטת בור פתוח;
• שטחי - יציאת ביטומן לפני השטח, לרוב לא מדובר בתערובות טהורות במיוחד;
• וָרִיד - תערובות טהורות עם כמות קטנה של זיהומים.

החומרים האחרונים כמעט ואינם זקוקים לניקוי ועיבוד, אחרים - אספלטיטים, סלעי אספלט - דורשים עיבוד.

ביטומן מלאכותי - מוצר המתקבל באמצעות סובלימציה של שמן ומרכיביו. לרוב, חומר הגלם עבורם הוא זפת - שאריות שרף עם חלקיקים מוצקים. ממנו מתקבלת גרסה מוצקה או חצי מוצקה. שינויים מלאכותיים כוללים:

• שמני דלק - שאריות נוזליות של סובלימציית שמן;
• זפת שמן - תוצאה של זיקוק של מזוט ממרכיבי נפט;
• בוצה שמן חומצה - הם מתקבלים על ידי טיהור שמני סיכה עם חומצה גופרתית;
• ביטומן נפט - נוצרים כשבר במהלך הזיקוק של מוצרי נפט.

שלא כמו ביטומן טבעי, המאפיינים של ביטומן מלאכותי משתנים באופן נרחב יותר. בהתאם לטכנולוגיית הייצור, ניתן להשיג קומפוזיציה עם מאפיינים שצוינו בקפדנות.

ביטומן טבעי

כלול חומר טבעי בהרכב הדלקים המאובנים... לרוב יש לנקות ולמחזר אותו. בהשוואה למלאכותיים, אין לו איכויות יקרות יותר. עם זאת, קשה יותר לשנות חומר טבעי על ידי הוספת חומרים מסוימים.

מִבְנֶה

הרכב הביטומן בשברי אלמנטים נראה כך: 70–87% פחמן, 8-12% מימן, 0.5–7% גופרית... עם זאת, זה לא אומר לצרכן הרבה. ספירה אינפורמטיבית יותר של מרכיבי התערובת היא:

• שמני נפט - בין 30 ל -60%, הם מקנים צמיגות ופלסטיות להרכב בהשפעת הטמפרטורה;
• שרפים - מ 20 עד 40%, לקבוע את המאפיינים דבק;
• קרבידים, קרבנים, אספלט-טנים - התוכן שלהם מגיע ל 40%, מספק קשיות ועקשנות;
• חומצות אספלטניות - 3%, מתנהגים כפעילי שטח.

תערובות יכולות לכלול חומרים אחרים, לרוב תוספים מינרליים.

איך מכרים אותו

כללי תכנית ייצור ועיבוד סלעים ביטומניים נראים כך:

• מיצוי סלע;
• הפרדת חומרי גלם לחלקים אורגניים ומינרלים;
• הובלת המוצר;
• עיבוד ביטומן.

שלושת השלבים האחרונים כמעט זהים. כְּרִיָה שונה בתנאים שונים של מצעים. לְהַבחִין 3 שיטות.

• מפעל לטיפול במחצבה או למכרה - הסלע נלקח, תערובת הביטומן מופקת עם ממס או על ידי רתיחה לקבלת תחליב. שיטת הכרייה משמשת להפקת סלע המכיל לפחות 10% מהחומר ואשר אינו עומק יותר מ- 90 מ '.
• ניקוז מוקשים ביטומן עובר מעלה דרך מערכת תעלות הניקוז העולות על ידי כוח הכבידה. אפשרות זו משמשת לייצור תערובות נוזליות בעומק של יותר מ 100 מ '.
• חור במקום - הסלעים מושפעים תרמית או אחרת דרך בארות שנקדחו מלמעלה. גורם ההתאוששות הוא לא יותר מ -30%, ולכן לעתים רחוקות משתמשים בשיטה זו.

ביטומן טבעי אינו מוצר מסחרי כמו גז או נפט. זה זקוק לעיבוד.

איפה משתמשים

אזורי השימוש בביטומן טבעי נובעים מתכונותיו. זה משומש:

• לבידוד במהלך בניית מבנים, כבישים, מבנים אחרים, כמו גם להנחת צינורות מסוגים שונים;
• בייצור בטון אספלט;
• בייצור מסטיקים לסוללות;
• בתעשיית הכבלים והצבע והלכה;
• עם קבלת חומרי קירוי.

ביטומן משמש בתחומים אחרים כגון גננות.

ביטומן כימי

חומר כזה אינו ממוקש, אלא מיוצר. חומר הגלם עבורו הוא שאריות המתקבלות לאחר זיקוק השמן., המוזיל משמעותית את עלות המוצר. במקרה זה ניתן לשנות את התערובת מכיוון שתכונותיה תלויות בהרכב ובשיטת ההכנה.

טכנולוגיית ייצור

גרסה מלאכותית מתקבלת בכמה שיטות. על ידי הטכנולוגיה, מובחנים גם סוגי הביטומן המלאכותי.

• שְׂרִידִי - מיוצר באמצעות הפשטת ואקום עמוקה במכשירים מיוחדים. חומרי הזנה הם חלקי דלק וחומר סיכה משמן עם תכולת שרף גבוהה. המוצר מתקבל כמוצק, צמיג מעט.
• מחומצן - מתקבל על ידי נשיפה עם חמצן משאריות שמן זפת. יחד עם זאת, הצמיגות עולה בתערובת, היא מחומצנת ודחוסה. שינוי זה אלסטי ועמיד יותר בפני חום מאשר טבעי.
• הִסָדְקוּת - מיוצר על ידי פירוק נפט גולמי בייצור בנזין. השאריות מתחמצנות. המוצר שביר מאוד ולא פופולרי.
• מורכב - הוא מתקבל על ידי ערבוב שאריות זיקוק השמן. הטכנולוגיה כוללת תוספת של זפת, שמן קל, שמנים ושברים אחרים כדי להשיג ביטומן בעל תכונות מוגדרות. שיטה זו היא אוניברסאלית.

כמו כן, מבודדים ביטומנים נוזליים המתקבלים על ידי נוזלים של מוצקים. שמן דלק ושמן שרף מאוד מוסיפים לתערובת. חומרים נוזליים משמשים לעתים קרובות יותר להספגה.

הרכב אלמנטים ורכיבים

נוסחה אלמנטרית ביטומן מלאכותי אינו שונה מטבעי - הם מוצרי שמן, אם כי הם מיוצרים על פי תוכניות שונות.

הרכב רכיבים הוא גם קרוב. עם זאת, היכולת לשנות את תוכן המרכיבים השונים בביטומן מלאכותי הופכת חלק מהמרכיבים למשמעותיים יותר.

• שמנים - השבר הקל ביותר. ככל ששיעור השמן גבוה יותר, מתקבל ביטומן אלסטי וצמיג יותר ונקודת הריכוך שלו נמוכה יותר. יחד עם זאת, שמן - מונו, דו, פולי-מחזורי - משפיע על איכות התערובת בדרכים שונות.
• פחמימנים פרפין-נפתניים - החומר הראשי של הפלסטיק. המאפיינים מושפעים ביותר מפרפינים קשים, עליהם להיות לא יותר מ- 3-6% בתערובת. עם עלייה בשיעור, המאפיינים המבניים והמכניים יורדים.
• פחמימנים ארומטיים - בדרך כלל יש מעטים כאלה, כך שהם אינם משפיעים על המאפיינים.
• שרפים - היסוד המבני העיקרי. לעתים קרובות הם מכילים עד 10% גופרית ועד 25% חנקן.
• חומצות אספלטיות - כאשר החומר נמס הם מתפרקים, אך אינם הופכים למצב נוזלי. בהשפעת אור השמש, הם הופכים למסיסים. זה מבטיח יישון של ציפויים ביטומניים.

ביטומן מורכב מעניין ביותר מנקודת המבט של הקומפוזיציה, מכיוון שכאשר הוא מתקבל, ניתן להוסיף שינוי תוך שינוי מאפייניו.

ביטומן מלאכותי משמש באותן עבודות כמו טבעיות.

סימון ופענוח של חומר

בעת תיוג המוצר ציין את הדברים הבאים.

• 2 או 3 אותיות בהתחלה מציינות את יישום החומר. BN - ביטומן נפט, מציין שינוי מבנה. BNK - קירוי, BND - כביש.
• המספרים העוקבים אחר הקיצור וכתובים עם קו נטוי קדימה מעידים על חדירה... זהו עומק החדירה של מחט החומר ב 0.1 מ"מ ב + 25 מעלות צלזיוס וב 0 מעלות צלזיוס. האינדיקטור מדגים כיצד קשיות האלסטיות של החומר משתנה בהשפעת הטמפרטורה.

לפעמים מופיעים אותיות נוספות בסימון. הם מציינים תוספים המשפיעים על תכונות הביטומן.

טכנולוגיית יישומים

לעתים קרובות מופיע ביטומן נוזלי איטום ציפוי... הטכנולוגיה כוללת כמה תכונות.

1. בֵּטוֹן משטח לפני הציפוי שאתה צריך ברור, ללא חללים עם בועות, הסר בליטות חדות ושקעים במפרקי הטפסות. לשם כך משתמשים בתרכובות מלט גרגירים עדינים או בתערובות בנייה יבשות.
2. ייבש את המשטח. תכולת לחות שאינה עולה על 4% מותרת.
3. מוּמלָץ לטפל במשטח עם פריימר ביטומני (ציונים BN70 / 30, BN 90/10). החל פריימר בשכבה אחת. באזורים בהם צמוד מלט חול מלט, בשתי שכבות.
4. ביטומני המסטיק ממוקם בצד הלחות... זה מוחל ברצועות - עם מרית, רולר, בתפזורת. השכבה צריכה להיות אחידה בעובי ורציפה.
5. החל מסטיק למטה למעלה. זה חשוב.
6. השכבה הבאה ביטומן מוחל לאחר התקשות וייבוש מלאה של הקודם.

שכבה נחשבת יבשה אם לא נותרו עקבות על צמר הגפן כאשר אתה מורח אותה.

הובלה ואחסון

אחסן תערובות ביטומניות בכלי גליליים... זה האחרון יכול להיות ממוקם אנכית ואופקית. אם המוצר נשמר לאורך זמן, המכולות מצוידות מערכות חימום... עדיפות לאופציות אופקיות, מכיוון שכאן אידוי הלחות מוביל להופעת קרום על פני המסה, המונע המשך אידוי.

אם התערובת הביטומנית מאוחסנת ללא תנועה, תכונותיה אינן משתנות. כאשר מסתובבים במהלך המסירה לצינור, התכונות משתנות עקב חמצון.

ביטומן תחבורתי במיכלי רכב ורכבות מיוחדים... החומר דליק, ולכן המכולות חייבות לעמוד בדיוק בדרישות GOST.