Шта је битумен и за шта се користи

Битумен је мултифункционални материјал који се користи у најразличитијим пословима. Материјали импрегнирани овом супстанцом су апсолутно неосетљиви на дејство воде, паре и влаге. Ово својство је најпопуларније међу карактеристикама битумена.

Историја порекла битумена

Природни битумен и даље је познат човечанству још од неолита... У ископинама су више пута пронађена копља у којима су врхови помоћу овог материјала причвршћени за подлогу. Нешто касније и други инструменти су такође причвршћени. Битуменско посуђе претходило је земљаном посуђу.

У цивилизованије доба у Месопотамији битумен је коришћен као лепак у мозаицима. Ареологија верује да истовремено и материјал почео да се користи за хидроизолацију... Месопотамија га је извозила у друге земље.

Данас се широко користи природни и вештачки битумен. То део асфалта и коришћен је у изградњи свих постојећих путева. Користе се композиције различитих врста за било који хидроизолациони рад: приликом изградње темеља, подизања зидова, кровишта. Користе се модификације тврдог материјала у електротехничкој и ливачкој индустрији.

Битумен се вади из битуменских стена. Његова производња је до 115 милиона тона годишње. Ништа мањи волумен ствара вештачка верзија добијена прерадом уља, шкриљаца и угља.

Главна својства и карактеристике

Битумен или планински катран - смеша угљоводоника и њихових деривата - азотни, сумпорни, који садрже метал. То је чврста или високо вискозна смоласта супстанца. Потпуно нерастворљив у води, али делимично растворљив у бензену, хлороформу и неким другим растварачима.

Ова разнолика мешавина угљених хидрата пружа широк спектар физичка и хемијска својства смеше... Са становишта корисника најзанимљивија су следећа.

• Густина битумен - креће се од 0,95 до 1,50 г / цм3 у зависности од порекла и врсте.
• Топлотна проводљивост типично за аморфне супстанце - 0,5-0,6 В / м * К. Капацитет топлоте је 1,8–1,97 кЈ / кг • ° С. Не може се користити као топлотноизолациони материјал, али помаже задржавању топлоте као дела грађевинске конструкције.
• Једно од главних својстава композиције - аморфност... Будући да је чврст, показује својства течности. Када се загреје, постаје течност, може се навлажити и импрегнирати чврстим површинама. Када се охлади, очвршћава се. Процес прати полимеризација, тако да се предмети навлажени њиме врло чврсто држе заједно.
• Температура топљења битумен зависи од састава, креће се од +160 до + 200 ° С. Процес се одвија постепено.
• Материјал је диелектрични а може се користити у уређењу изолације.
• Битумен не ступа у интеракцију са водом и не раствара се у њој... Када се стврдне, ствара непропусни, непорозни слој.
• Отпоран на већину киселина, алкалија и сланих раствора, али није отпоран на органске раствараче попут бензина, ацетона, бензена. Битуменска импрегнација чини бетон, челичне цеви, армирано-бетонске конструкције отпорним на хемијски агресивно окружење.
• Битумен карактерише такав феномен као старење... Под утицајем сунчеве светлости и кисеоника из ваздуха, материјал постепено мења свој састав.Садржај смола и уља се смањује, хидрофобност и еластичност се смањују.

Физичка и хемијска својства битумена у великој мери зависе од његовог састава. Важно је обратити пажњу на марку супстанце и узети у обзир њене карактеристике приликом избора.

Класификација

Класификација битумена је веома разнолика и првенствено је повезана са именовање... На основу тога се разликују:

• зграда - БН, користи се за хидроизолацију, мастикс, као сировина за производњу осталих материјала;
• кровиште - БНК, користи се за производњу меких кровних материјала, попут ондулина, шиндре;
• пут - БНД, користи се за полагање и производњу асфалт бетона.

Главна класификација везана је за порекло материјала. Постоје 2 велике групе.

Природно - Из битуменских стена се екстрахује кључањем воде или растварањем у растварачима. Ови укључују:

• чист битумен - са уделом минералних нечистоћа не већим од 10%;
• асфалт стене - доломити, кречњаци који садрже супстанцу;
• асфалтима - високо топљени битумен;
• асфалт - мешавина асфалтног материјала и минерала.

Пошто на цену и неке карактеристике утичу начин добијањаподелити природни битумен на овај начин:

• резервоар - укључени у састав стене и развијени рудником или површинским копом;
• површно - излазак битумена на површину, најчешће то нису врло чисте смеше;
• вена - чисте смеше са малом количином нечистоћа.

Потоњи материјали практично не требају чишћење и обраду, други - асфалти, асфалтне стене - захтевају обраду.

Вештачки битумен - производ добијен сублимацијом уља и његових компонената. Најчешће је сировина за њих катран - смоласти остатак са чврстим честицама. Из ње се добија чврста или получврста верзија. Вештачке модификације укључују:

• лож уља - течни остаци сублимације уља;
• уљни катран - резултат дестилације мазута из компонената уља;
• муљ киселог уља - добијају се пречишћавањем уља за подмазивање сумпорном киселином;
• нафтни битумен - настају као фракција током дестилације нафтних деривата.

За разлику од природног битумена, својства вештачког битумена варирају шире. У зависности од технологије производње, може се добити састав са строго одређеним својствима.

Природни битумен

Природни материјал је укључен у саставу фосилних горива... Најчешће се мора очистити и рециклирати. У поређењу са вештачким, нема вредније особине. Међутим, теже је модификовати природни материјал додавањем одређених супстанци.

Структура

Састав битумена у фракцијама елемената изгледа овако: 70–87% угљеника, 8–12% водоника, 0,5–7% сумпора... Међутим, то потрошачу не говори пуно. Информативније набрајање компонената смеше је:

• нафтна уља - од 30 до 60%, композицији под утицајем температуре дају вискозност и пластичност;
• смоле - од 20 до 40%, одредити својства лепка;
• карбиди, карбени, асфалти - њихов садржај достиже 40%, пружају тврдоћу и ватросталност;
• асфалтне киселине - 3%, делују као површински активне супстанце.

Смеше могу садржати и друге супстанце, најчешће минералне адитиве.

Како се минира

Генерал шема производње и прераде битуменске стене изгледају овако:

• вађење стена;
• раздвајање сировина на органске и минералне делове;
• превоз производа;
• прерада битумена.

Последње 3 фазе су готово исте. Рударство разликује се под различитим условима постељине. Разликовати 3 методе.

• Каменолом или постројење за обраду мина - стена се подигне, смеша битумена екстрахује растварачем или кључањем да би се добила емулзија. Метода копања користи се за вађење стена које садрже најмање 10% материјала и које се не јављају дубље од 90 м.
• Одводњавање мина - битумен иде према горе кроз систем узлазних дренажних канала гравитацијом. Ова опција се користи у производњи течних смеша дубине веће од 100 м.
• Бушотина на лицу места - стене су захваћене термичким или другим начином кроз бушотине избушене одозго. Фактор опоравка није већи од 30%, тако да се ова метода ретко користи.

Природни битумен није комерцијални производ попут плина или нафте. Потребна је обрада.

Где се користи

Подручја употребе природног битумена су због његових својстава. Користи се:

• за изолацију током изградње зграда, путева, других грађевина, као и за полагање цевовода различитих врста;
• у производњи асфалт бетона;
• у производњи батерија за лепљење;
• у индустрији каблова и боја и лакова;
• по пријему кровних материјала.

Битумен се користи у другим областима као што је хортикултура.

Хемијски битумен

Такав материјал се не копа, већ производи. Сировина за њега су остаци добијени дестилацијом уља., што значајно смањује трошкове производа. У овом случају постаје могуће модификовати смешу, јер њена својства зависе од састава и начина припреме.

Производна технологија

Вештачка верзија се добија на неколико метода. По технологији се такође разликују врсте вештачких битумена.

• Преостали - произведено дубоким вакуумским скидањем на посебним уређајима. Сировина су фракције горива и мазива из уља са високим садржајем смоле. Производ се добија у чврстом стању, благо вискозан.
• Оксидирано - добија се дувањем кисеоником остатака катранског уља. Истовремено, вискозност се повећава у смеши, она се оксидује и сабија. Ова модификација је еластичнија и отпорнија на топлоту од природне.
• Пуцање - произведено разградњом сирове нафте у производњи бензина. Остаци се оксидирају. Производ је врло крхак и није популаран.
• Сложени - добија се мешањем остатака дестилације уља. Технологија укључује додавање катрана, лаког уља, уља и других фракција да би се добио битумен са одређеним својствима. Ова метода је универзална.

Такође, изолују се течни битумени, добијени течним укидањем чврстих. У смешу се додају лож уље и високо смоласто уље. Течне супстанце се чешће користе за импрегнацију.

Елементарни и компонентни састав

Елементарна формула вештачки битумен се не разликује од природног - они су нафтни производи, иако се производе према различитим шемама.

Састав компоненте је такође близу. Међутим, способност варирања садржаја различитих састојака у вештачким битуменима чини неке састојке значајнијим.

• Уља - најлакша фракција. Што је већи удео уља, добије се еластичнији и вискознији битумен и нижа је његова температура омекшавања. Истовремено, уље - моно-, би-, полициклично - на различите начине утиче на квалитет смеше.
• Парафинско-нафтенски угљоводоници - главни пластификатор. На својства највише утичу тврди парафини, у смеши не би требало да буде више од 3–6%. Са повећањем удела смањују се структурне и механичке карактеристике.
• Ароматични угљоводоници - обично их је мало, па не утичу на својства.
• Смоле - главни структурни елемент. Често садрже до 10% сумпора и до 25% азота.
• Асфалтне киселине - када се материјал растопи, они се распадају, али не прелазе у течно стање. Под утицајем сунчеве светлости постају нерастворљиви. Ово осигурава старење битуменских премаза.

Сложени битумен је најзанимљивији са становишта композиције, јер када се добије, могуће је додати модификатор, мењајући његове карактеристике.

Вештачки битумен се користи у истим делима као и природни.

Означавање и декодирање материјала

При означавању производа назначите следеће.

• 2 или 3 слова на почетку означавају примену материјала. БН - нафтни битумен, указује на грађевинску модификацију. БНК - покривач, БНД - пут.
• Бројеви који слиједе након скраћенице и исписани косом цртом означавају продор... Ово је дубина продирања игле материјала за 0,1 мм на + 25 ° Ц и на 0 ° Ц. Индикатор показује како се тврдоћа и еластичност материјала мењају под утицајем температуре.

Понекад се у ознаци појављују додатна слова. Указују на адитиве који утичу на својства битумена.

Технологија примене

Често се појављује течни битумен хидроизолација премаза... Технологија укључује неке функције.

1. Бетон површина пре премазивања које требате јасно, без шупљина са мехурићима, уклоните оштре избочине и удубљења на зглобовима оплате. За ово се користе ситнозрнате цементне композиције или суве грађевинске смеше.
2. Осушите површину. Садржај влаге не сме бити већи од 4%.
3. Препоручено површину третирати битуменским прајмером (оцене БН70 / 30, БН 90/10). Нанесите прајмер у 1 слој. У подручјима где се цементно-песковити малтер спаја, у 2 слоја.
4. Битуменска мастик се поставља на хидратантну страну... Наноси се у тракама - шпатулом, ваљком, у расутом стању. Слој треба да буде једнолике дебљине и непрекидан.
5. Нанесите мастикс доле горе. Важно је.
6. Следећи слој битумен се наноси након потпуног очвршћавања и сушења претходног.

Слој се сматра сувим ако на памучном брисачу не остану трагови када га нанесете.

Транспорт и складиштење

Складиштити битуменске смеше у цилиндричним посудама... Потоњи се могу налазити вертикално и хоризонтално. Ако се производ чува дуже време, контејнери су опремљени системи грејања... Предност се даје хоризонталним опцијама, јер овде испаравање влаге доводи до појаве коре на површини масе, што спречава даље испаравање.

Ако се битуменска смеша чува непомично, њена својства се не мењају. Када циркулишу током испоруке у цевовод, особине се мењају услед оксидације.

Транспорт битумена у специјалним аутомобилским и железничким резервоарима... Материјал је запаљив, тако да контејнери морају тачно испуњавати захтеве ГОСТ-а.