O que é betume e para que é usado

O betume é um material multifuncional usado em uma ampla variedade de trabalhos. Os materiais impregnados com esta substância são absolutamente insensíveis à ação da água, do vapor e da umidade. Esta propriedade é a mais popular entre as características do betume.

A história da origem do betume

O betume natural ainda é conhecido pela humanidade desde o neolítico... Nas escavações, foram encontradas mais de uma vez lanças, nas quais as pontas foram presas à base com o auxílio desse material. Um pouco depois, outros instrumentos também foram presos uns aos outros. Os utensílios betuminosos precederam a louça de barro.

Em uma era mais civilizada na mesopotâmia o betume foi usado como cola em mosaicos. A Areologia acredita que ao mesmo tempo o material passou a ser utilizado para impermeabilização... A Mesopotâmia exportou para outros países.

Betume natural e artificial é amplamente utilizado hoje. Isto parte do asfalto e foi usado na construção de todas as estradas existentes. Composições de diferentes tipos são usadas para qualquer trabalho de impermeabilização: ao construir fundações, erguer paredes, telhados. Modificações de material duro são usadas nas indústrias elétrica e de fundição.

O betume é extraído de rochas betuminosas. Sua produção é de até 115 milhões de toneladas por ano. Não menos volume é criado por uma versão artificial obtida pelo processamento de óleo, xisto e carvão.

Propriedades e características principais

Betume ou alcatrão de montanha - mistura de hidrocarbonetos e seus derivados - nitrogenado, sulfuroso, contendo metal. É uma substância resinosa sólida ou altamente viscosa. Completamente insolúvel em água, mas parcialmente solúvel em benzeno, clorofórmio e alguns outros solventes.

Esta mistura variada de carboidratos fornece uma grande variedade de propriedades físicas e químicas da mistura... Os mais interessantes do ponto de vista do usuário são os seguintes.

• Densidade betume - varia de 0,95 a 1,50 g / cm³ dependendo da origem e tipo.
• Condutividade térmica típico para substâncias amorfas - 0,5-0,6 W / m * K. A capacidade de aquecimento é de 1,8–1,97 kJ / kg • ° С. Não pode ser usado como um material isolante de calor, no entanto, ajuda a reter o calor como parte da estrutura de um edifício.
• Uma das principais propriedades da composição - amorfo... Por ser sólido, ele exibe as propriedades de um líquido. Quando aquecido, torna-se líquido, podendo ser umedecido e impregnado com superfícies sólidas. Quando resfriado, ele se solidifica. O processo é acompanhado pela polimerização, de forma que os objetos umedecidos com ele grudam com muita firmeza.
• Temperatura de fusão o betume depende da composição, varia de +160 a + 200 ° С. O processo ocorre de forma gradual.
• O material é dielétrico e pode ser usado no arranjo de isolamento.
• Betume não interage com a água e não se dissolve nela... Quando curado, forma uma camada impermeável e não porosa.
• Resistente à maioria dos ácidos, álcalis e soluções salinas, mas não resistente a solventes orgânicos como gasolina, acetona, benzeno. A impregnação com betume torna o concreto, tubos de aço e estruturas de concreto armado resistentes a um ambiente quimicamente agressivo.
• O betume é caracterizado por um fenômeno como envelhecimento... Sob a influência da luz solar e do oxigênio do ar, o material muda gradativamente sua composição.O teor de resinas e óleos diminui, a hidrofobicidade e a elasticidade diminuem.

As propriedades físicas e químicas do betume dependem muito de sua composição. É importante estar atento à marca da substância e levar em consideração suas características na hora de escolher.

Classificação

A classificação do betume é muito diversa e está principalmente associada a encontro... Com base nisso, eles são diferenciados:

• prédio - BN, utilizado para impermeabilização, mastique, como matéria-prima para a fabricação de outros materiais;
• cobertura - BNK, utilizado para a produção de materiais macios para telhados, como ondulina, telhas;
• estrada - BND, utilizado na colocação e produção de concreto asfáltico.

A principal classificação está relacionada à origem do material. Existem 2 grandes grupos.

Natural - É extraído de rochas betuminosas por fervura da água ou dissolução em solventes. Esses incluem:

• limpar betume - com proporção de impurezas minerais não superior a 10%;
• asfalto rochas - dolomitas, calcários contendo a substância;
• asfaltites - betume de alto ponto de fusão;
• asfalto - uma mistura de material asfáltico e minerais.

Uma vez que o custo e algumas características são afetados por método de obtençãodividir o betume natural desta forma:

• reservatório - incluído na composição da rocha e desenvolvido pelo método de mina ou a céu aberto;
• superficial - o betume sai para a superfície, na maioria das vezes não são misturas muito puras;
• veia - misturas puras com uma pequena quantidade de impurezas.

Estes últimos materiais praticamente não precisam de limpeza e beneficiamento, outros - asfaltites, rochas asfálticas - requerem beneficiamento.

Betume artificial - produto obtido por sublimação do óleo e seus componentes. Na maioria das vezes, a matéria-prima para eles é o alcatrão - um resíduo resinoso com partículas sólidas. A partir dele, obtém-se uma versão sólida ou semissólida. As modificações artificiais incluem:

• óleo combustível - resíduos líquidos da sublimação do óleo;
• alcatrão de óleo - o resultado da destilação do óleo combustível dos componentes do óleo;
• lodo de óleo ácido - são obtidos pela purificação de óleos lubrificantes com ácido sulfúrico;
• betume de petróleo - são formados como uma fração durante a destilação de produtos petrolíferos.

Ao contrário do betume natural, as propriedades do betume artificial variam amplamente. Dependendo da tecnologia de produção, uma composição com propriedades estritamente especificadas pode ser obtida.

Betume natural

Material natural está incluído na composição de combustíveis fósseis... Na maioria das vezes, ele deve ser limpo e reciclado. Comparado com os artificiais, não possui qualidades mais valiosas. No entanto, é mais difícil modificar o material natural adicionando certas substâncias.

Estrutura

A composição do betume em frações de elementos é a seguinte: 70-87% de carbono, 8-12% de hidrogênio, 0,5-7% de enxofre... No entanto, isso não diz muito ao consumidor. Uma enumeração mais informativa dos componentes da mistura é:

• óleos de petróleo - de 30 a 60%, conferem viscosidade e plasticidade à composição sob a influência da temperatura;
• resinas - de 20 a 40%, determinar as propriedades adesivas;
• carbonetos, carbenos, asfalto-tenos - seu conteúdo chega a 40%, proporcionam dureza e refratariedade;
• ácidos asfaltênicos - 3%, atuam como surfactantes.

As misturas podem incluir outras substâncias, na maioria das vezes aditivos minerais.

Como é extraído

Em geral esquema de produção e processamento rochas betuminosas têm a seguinte aparência:

• extração de rocha;
• separação de matérias-primas em partes orgânicas e minerais;
• transporte do produto;
• processamento de betume.

Os últimos 3 estágios são quase os mesmos. Mineração difere em diferentes condições de cama. Distinguir 3 métodos.

• Pedreira ou estação de tratamento de mina - a rocha é recolhida, a mistura de betume é extraída com um solvente ou por ebulição para obter uma emulsão. O método de mineração é usado para extrair rocha contendo pelo menos 10% do material e ocorrendo a não mais que 90 m.
• Drenagem de mina - o betume sobe através do sistema de canais ascendentes de drenagem por gravidade. Esta opção é utilizada na produção de misturas líquidas com uma profundidade de mais de 100 m.
• No fundo do poço in-situ - as rochas são afetadas termicamente ou não por meio de poços perfurados de cima. O fator de recuperação não é superior a 30%, portanto, esse método raramente é usado.

O betume natural não é um produto comercial como gás ou óleo. Precisa ser processado.

Onde é usado

As áreas de utilização do betume natural devem-se às suas propriedades. É usado:

• para isolamento durante a construção de edifícios, estradas, outras estruturas, bem como para a colocação de condutas de vários tipos;
• na produção de concreto asfáltico;
• na fabricação de mástiques para baterias;
• na indústria de cabos e tintas e vernizes;
• após o recebimento de materiais de cobertura.

O betume é usado em outras áreas, como horticultura.

Betume químico

Esse material não é extraído, mas sim produzido. A matéria-prima para isso são os resíduos obtidos após a destilação do óleo., o que reduz significativamente o custo do produto. Nesse caso, torna-se possível modificar a mistura, pois suas propriedades dependem da composição e do método de preparo.

Tecnologia de produção

Uma versão artificial é obtida por vários métodos. Pela tecnologia, os tipos de betume artificial também são diferenciados.

• Residual - produzido por decapagem a vácuo profundo em dispositivos especiais. A matéria-prima é o combustível e as frações de lubrificante do óleo com alto teor de resina. O produto é obtido como um sólido ligeiramente viscoso.
• Oxidado - é obtido soprando com oxigênio de resíduos de óleo de alcatrão. Ao mesmo tempo, a viscosidade aumenta na mistura, ela é oxidada e compactada. Esta modificação é mais elástica e resistente ao calor do que natural.
• Rachaduras - produzido pela decomposição do óleo cru na produção da gasolina. Os resíduos são oxidados. O produto é muito frágil e pouco popular.
• Composto - é obtido pela mistura dos resíduos da destilação do óleo. A tecnologia envolve a adição de alcatrão, óleo leve, óleos e outras frações para obter betume com propriedades especificadas. Este método é universal.

Além disso, são isolados betumes líquidos, obtidos por liquefação de sólidos. Óleo combustível e óleo altamente resinoso são adicionados à mistura. As substâncias líquidas são mais frequentemente utilizadas para a impregnação.

Composição elementar e de componentes

Fórmula elementar o betume artificial não é diferente do natural - são produtos petrolíferos, embora sejam produzidos de acordo com esquemas diferentes.

Composição de componentes também está perto. No entanto, a capacidade de variar o conteúdo de diferentes constituintes no betume artificial torna alguns constituintes mais significativos.

• Óleos - a fração mais leve. Quanto maior a proporção de óleo, mais elástico e viscoso o betume é obtido e menor é o seu ponto de amolecimento. Ao mesmo tempo, o óleo - mono-, bi-, policíclico - afeta a qualidade da mistura de diferentes maneiras.
• Hidrocarbonetos parafínicos-naftênicos - o plastificante principal. As propriedades são mais influenciadas pelas parafinas duras; elas não devem ter mais do que 3–6% na mistura. Com o aumento da proporção, as características estruturais e mecânicas diminuem.
• Hidrocarbonetos aromáticos - geralmente são poucos, portanto não afetam as propriedades.
• Resinas - o principal elemento estrutural. Eles geralmente contêm até 10% de enxofre e até 25% de nitrogênio.
• Ácidos asfálticos - quando o material derrete, eles se decompõem, mas não se transformam em um estado líquido. Sob a influência da luz solar, eles se tornam insolúveis. Isso garante o envelhecimento de revestimentos betuminosos.

O betume composto é mais interessante do ponto de vista da composição, pois ao ser obtido é possível adicionar um modificador, alterando suas características.

O betume artificial é usado nas mesmas obras que o natural.

Marcação e decodificação de material

Ao rotular o produto, indique o seguinte.

• 2 ou 3 letras no início indicam a aplicação do material. BN - betume de petróleo, indica modificação de construção. BNK - cobertura, BND - estrada.
• Os números após a abreviatura e escritos com uma barra indicam penetração... Esta é a profundidade de penetração da agulha do material em 0,1 mm a + 25 ° C e a 0 ° C. O indicador demonstra como a dureza e a elasticidade do material mudam sob a influência da temperatura.

Às vezes, letras adicionais aparecem na marcação. Eles indicam aditivos que afetam as propriedades do betume.

Tecnologia de aplicação

O betume líquido freqüentemente aparece revestimento impermeabilizante... A tecnologia inclui alguns recursos.

1. Concreto superfície antes de revestir você precisa Claro, livre de cavidades com bolhas, remova as saliências e amassados ​​pontiagudos das juntas da fôrma. Para isso, são utilizadas composições de cimento de grão fino ou misturas de construção secas.
2. Seque a superfície. Um teor de umidade não superior a 4% é permitido.
3. Recomendado trate a superfície com um primer betuminoso (notas BN70 / 30, BN 90/10). Aplique um primer em 1 camada. Em áreas de ligação com argamassa de cimento e areia, em 2 camadas.
4. Betuminoso a mástique é colocada no lado hidratante... É aplicado em tiras - com espátula, rolo, a granel. A camada deve ter espessura uniforme e contínua.
5. Aplicar mástique baixo cima. É importante.
6. Próxima camada o betume é aplicado após o endurecimento e secagem completos do anterior.

Uma camada é considerada seca se não houver vestígios deixados no cotonete ao aplicá-la.

Transporte e armazenamento

Armazenar misturas betuminosas em vasos cilíndricos... Este último pode ser localizado verticalmente e horizontalmente. Se o produto for armazenado por muito tempo, os recipientes são equipados com Sistemas de aquecimento... É dada preferência às opções horizontais, pois aqui a evaporação da umidade leva ao aparecimento de uma crosta na superfície da massa, o que impede uma maior evaporação.

Se a mistura betuminosa for armazenada imóvel, suas propriedades não se alteram. Ao circular durante a entrega ao oleoduto, as qualidades mudam devido à oxidação.

Betume de transporte em tanques especiais de automóveis e ferrovias... O material é inflamável, portanto, os recipientes devem atender exatamente aos requisitos da GOST.