Bitumen, ejendomme, sammensætning, produktion og anvendelse
Bitumen, ejendomme, sammensætning, produktion og anvendelse.
Bitumen er et fast eller retinoid produkt, som er en blanding af kulbrinter og deres nitrogen, kislorodnykh, svovl og metalholdige derivater.
Kemisk (komponent, carbonhydrid og elementært) sammensætning af bitumen
Kemiske egenskaber ved bitumen
De fysiske egenskaber af bitumen
Ekstraktion af naturlig bitumen
Bitumen, egenskaber og typer:
Bitumen (flere år. bitūmen - bjergtjære, asfalt) er et fast eller retinoid produkt, som er en blanding af kulbrinter og deres kvælstof, kislorodnykh, svovl og metalholdige derivater. Bitumen er et amorft stof, og, derfor, udviser egenskaber af en væske i fast tilstand og har intet smeltepunkt.
Siden oldtiden, bitumen er et af de mest almindelige byggematerialer. Naturlig bitumen, eller “tjære” blev brugt til at fastgøre knasterne i de gamle kopier. Bitumen gør keramik af gammel mand vandtæt (retter af bitumen blev forud for ler). Også i oldtiden, den naturlige bitumen bruges ofte som et bindemiddel, når man arbejder med mosaikker og til at skabe produkter af ædelsten. I det gamle Egypten blev det brugt til mumificering og balsamering.
Bitumen er naturlige og kunstige.
Naturlige bitumener er en integreret del af fossile brændstoffer af organisk oprindelse. De er almindelige steder olie. Det er en naturlig afledt olie dannet i processen med naturlig, biokemiske og kemiske oxidative polymerisationsreaktioner i olien. Afhængig af sammensætningen af de originale olier og betingelserne for deres omdannelse, bitumen er traditionelt opdelt i klasser såsom: asfalt, Malta, asfalterede, velgørenhed, ozokerite, lysstyrke, anthraxolit, Naftoli, Naftali.
Verdens reserver af naturlig bitumen er ifølge forskellige estimater, rundt om 500 - 1000 milliarder tons. Reserver af naturlig bitumen forstås dårligt, derfor er lagerbeholdningen stort nok. Under alle omstændigheder, reserverne af naturlig bitumen flere gange mere end reserverne olie.
Kunstige asfalter (bitumen tekniske) - er forarbejdningsprodukter råolie, sten- kul og olieskifer. Kunstige eller tekniske bitumen har samme kemiske sammensætning som naturlige bitumen. Efter slags teknologisk cyklus af kunstige bitumener opdeles i oxiderende, resterende og revner.
Kemisk (komponent, carbonhydrid og elementært) sammensætning af bitumen:
Bitumenerne har en ret kompleks kemisk sammensætning. For eksempel, de kan bestå af mættede kulbrinter fra С9Н20 til С30Н62.
Alle de forskellige organiske carbonhydridforbindelser, der danner bitumen, kan klassificeres i tre grupper: fast komponent, tjære- og oliefraktion.
Den hårde del af bitumen består af højmolekylære carbonhydrider og deres derivater med en molekylvægt på fra 1000 til 5000 g / mol og en densitet på mere end 1 g / cm3. De er alle forenede under det fælles navn “asfalterede”. I asfalten indeholder karboidy uopløselig i flygtige opløsningsmidler og olier, og carbenes, som kun kan opløses i СCl4. Til den faste bestanddel af bitumenerne indgår faste carbonhydrider kaldet paraffiner.
Harpiks er amorfe stoffer med en mørkebrun farve med en molekylvægt på fra 500 til 1000 g / mol, tætheden er ca. 1 g / cm3.
Oliefraktion af bitumen består af forskellige kulbrinter med en molekylvægt på fra 100 til 500 g / mol og en densitet mindre end 1 g / cm3.
Egenskaber for bitumen, som et spredt system, bestemmes af forholdet mellem dets bestanddele: asfalterede, paraffiner, olier og harpikser. Med stigende indhold af asfaltener og harpikser øger hårdheden, blødgøringstemperatur og skørhed af bitumen. Og olie, som delvist opløser harpiks, gør det smeltbart og blødt. Bitumens duktilitet øges med faldende harpikser og olier med molekylvægt. Bitumen i olien indeholder paraffin, hvilket bidrager til forringelsen af deres egenskaber, øget skørhed ved lave temperaturer. Derfor, det er nødvendigt, at bitumen indeholdt paraffin ikke er mere end 5%.
Set fra synspunktet indeholder bitumenens grundlæggende sammensætning følgende kemiske elementer:
| Navnet på et kemisk element: | %% indhold |
| Kulstof, Med | 70-80 |
| Brint, N | 10-15 |
| Svovl, S | 2-9 |
| Kvælstof, N | til 2 |
| Ilt, DET | 1-5 |
| og andre |
Kemiske egenskaber ved bitumen:
De mest værdifulde egenskaber ved bitumen og bituminøse materialer er deres kemiske modstandsdygtighed over for aggressive stoffer, som korroderer metaller, cementbeton og anden konstruktion materialer. Dermed, de bituminøse materialer er gode til at modstå virkningen af alkalier med koncentration ikke mere end 45 %, phosphorsyre med en koncentration på højst 85% svovlsyrekoncentration på højst 50% af bitumen er mindre modstandsdygtige i atmosfæren, som indeholder nitrogenoxider og under indflydelse af koncentrerede opløsninger af syrer. Bitumen opløselig i organiske opløsningsmidler. På grund af den iboende kemiske resistens over for bitumen og omkostningseffektivitet, bituminøse materialer anvendes fortrinsvis som kemisk beskyttelse af betonkonstruktioner og stål rør.
De fysiske egenskaber af bitumen:
| Parameternavn: | Værdi: |
| Massefylde, g / cm3
(afhænger af temperaturen, tryk og kemisk sammensætning) |
fra fra 0.965 til 1.5 |
| Massefylde, kg / m3
(afhænger af temperaturen, tryk og kemisk sammensætning) |
fra 965 til 1500 |
| Samlet tilstand | fast eller resinoid stof |
| Farve | sort |
| Varmeledningsevne, M /(m∙° C) | 0,17-0,27 |
| Blødgøringstemperatur *, oC * | 35 (Malta) til infusible (velgørenhed, anthraxolit, lysstyrke) |
| Specifik varme, kJ /(kg∙K) | 1,591-1,968 |
| Dielektrisk permittivitet | 2,5-3,3 |
| Elektrisk ledningsevne, Ohm-1∙cm-1 | 1∙10-14 |
Bemærk:
* Bitumen er et amorft stof uden smeltepunkt. Dens overgang fra fast til væske er kendetegnet ved blødgøringstemperatur. Blødgøringstemperaturen bestemmes normalt ved hjælp af “ring og kugle”, som placeres i en beholder med vand. Blødgøringstemperaturen bestemt af temperaturen på den opvarmede vand, hvor en metalkugle under påvirkning af sin egen vægt passerer gennem en ring, fyldt af den undersøgte bitumen.
Ekstraktion af naturlige bitumener:
Ren naturlig bitumen forekommer ret sjældent. For det meste findes det i tjæresandene. Udvikling af aflejringer af naturlige bitumener afhænger af råmaterialets fysiske egenskaber, dybden og forholdene for forekomsten.
Ekstraktion af naturlig bitumen fra tjæresand producerer hovedsagelig mine- eller pitmetode. Denne metode består i, at racen som helhed hentes til overfladen, og bitumen ekstraheres med et opløsningsmiddel eller varmt vand. Genvinding af bitumen er imellem 85-90 %.
In-situ metoder til udvikling af borehullet indskud på flydende naturlig bitumen, liggende i dybden af over 100 meter. Denne metode ekstraherer bitumen gennem brønde, der er boret på overfladen, ved termiske effekter på bitumenmættede klipper. Ekstraktionskoefficienten for bitumen er et gennemsnit på 30 %.
Der er en anden metode til ekstraktion af bitumen i minerne gennem et system med dræningsbrønde, hugget fra minearbejdet. Denne metode til udvinding af mine dræning. Bitumen strømmer af tyngdekraften gennem systemet med brønde.
Anvendelse af bitumen:
Til påføring af bitumen er opdelt i tre hovedtyper: konstruktion, vej og tagdækning.
Konstruktion bitumen - bitumen bruges i bygge- og vandtætningsarbejde. Sådanne bitumener er mærket som følger: bn 50/50, bn 70/30, bn 90/10.
Forklaring: bn - bitumen, BND - en bitumenvej, BNK - petroleum tagdækning bitumen, det første tal er betegnelsen på blødgøringstemperaturen, den anden markeringsindtrængning.
Vejbitumen er den mest populære type bitumen, der anvendes i vejbyggeri. De er kendetegnet ved en høj gennemtrængningskoefficient. Deres største forskel fra hinanden er den klimatiske zone, hvor de anvendes.
I betragtning af regionerne, brugen af bitumen, bestemme de maksimale og minimale vintertemperaturer. Områder med lave temperaturer om vinteren stiger sjældent over minus 20 ° C., brugt bitumen BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. Regioner med moderate vintertemperaturer fra -20 til 10 ° C egnet mærke BND 60/90 og BND 90/130 over, BND 130/200, BND 200/300. I områder med vintertemperaturer fra -10 til -5 ° vejsengen er lagt med brug af bitumen BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BND 130/200, bn 90/130, bn 130/200, 200/300 bn. Til varme steder, hvor den gennemsnitlige vintertemperatur er +5 OS bruger bitumenkvaliteter BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, bn 60/90, bn 90/130.
Tagdækning bitumen anvendes til fremstilling af tagmaterialer: tagdækningsmateriale, rubemast, gidrostekloizol af papir, mastiks, af rubiteks, bitumenpapir, rubiteks, rubiteks, steklolenta, rubiteks primer. Til imprægnering skal du bruge bitumenkvaliteter BNK 45/180 og BNK 45/90. For at opnå et belægningslag - bitumenkvaliteter BNK BNK 90/30 og 90/40.
Bitumen bruges også i forskellige sektorer af økonomien. For eksempel, i støberi som en af komponenterne i modelforbindelserne ved en præcisionsstøbning som isoleringsmateriale i den elektriske industri, til efterbehandling af forskellige produkter fra papir, træ, læder , etc.
Bemærk: © Foto ,
