Bitumen, Eigenschaften, Komposition, Produktion und Anwendung

Bitumen, Eigenschaften, Komposition, Produktion und Anwendung.

Bitumen ist ein festes oder retinoides Produkt, Das ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen und ihrem Stickstoff, kislorodnykh, Schwefel und metallhaltige Derivate.

Bitumen, Eigenschaften und Typen

Chemisch (Komponente, Kohlenwasserstoff und elementar) Zusammensetzung von Bitumen

Chemische Eigenschaften von Bitumen

Die physikalischen Eigenschaften von Bitumen

Extraktion von natürlichem Bitumen

Die Verwendung von Bitumen

Bitumen, Eigenschaften und Typen:

Bitumen (Jahre. bitūmen - Gebirgsteer, Asphalt) ist ein festes oder retinoides Produkt, Das ist eine Mischung von Kohlenwasserstoffen und ihr Stickstoff, kislorodnykh, Schwefel und metallhaltige Derivate. Bitumen ist eine amorphe Substanz, und, deshalb, zeigt die Eigenschaften einer Flüssigkeit in festem Zustand und hat keinen Schmelzpunkt.

Seit antiken Zeiten, Bitumen ist eines der häufigsten Tiefbaumaterialien. Natürliches Bitumen, oder “Teer” wurde zum Anbringen der Laschen der alten Kopien verwendet. Bitumen, das Keramik des alten Mannes wasserdicht macht (Bitumenschalen ging Ton voraus). Auch in der Antike, Das natürliche Bitumen wird häufig als Bindemittel bei der Arbeit mit Mosaiken und zur Herstellung von Produkten aus Edelsteinen verwendet. Im alten Ägypten wurde es zur Mumifizierung und Einbalsamierung verwendet.

Bitumen sind natürlich und künstlich.

Natürliche Bitumen sind ein wesentlicher Bestandteil fossiler Brennstoffe organischen Ursprungs. Sie sind an Orten üblich aus Öl. Es ist ein natürliches Öl, das im natürlichen Prozess entsteht, biochemische und chemische oxidative Polymerisationsreaktionen im Öl. Abhängig von der Zusammensetzung der Originalöle und den Bedingungen für deren Umwandlung, Das Bitumen wird herkömmlicherweise in Klassen wie z: Asphalt, Malta, Asphaltene, Nächstenliebe, Ozokerit, Leuchtkraft, Anthraxolith, Naftoli, Naftali.

Die weltweiten Reserven an natürlichem Bitumen liegen nach verschiedenen Schätzungen vor, um 500 – 1000 Milliarden Tonnen. Reserven an natürlichem Bitumen sind kaum bekannt, Daher ist das Lagerangebot groß genug. Auf jeden Fall, Die Reserven an natürlichem Bitumen sind um ein Vielfaches höher als die Reserven aus Öl.

Künstliche Asphalte (Bitumen technisch) - sind Produkte der Verarbeitung von Rohöl, Stein Kohle und Ölschiefer. Künstliche oder technische Bitumen ähneln in ihrer chemischen Zusammensetzung natürlichen Bitumen. Nach Art des technologischen Kreislaufs werden künstliche Bitumen in oxidierende unterteilt, Rest und Risse.

Chemisch (Komponente, Kohlenwasserstoff und elementar) Zusammensetzung von Bitumen:

Die Bitumen haben eine ziemlich komplexe chemische Zusammensetzung. Beispielsweise, Sie können aus gesättigten Kohlenwasserstoffen von 9 bis 20 bis 30 62 bestehen.

Alle verschiedenen organischen Kohlenwasserstoffverbindungen, die das Bitumen bilden, können in drei Gruppen eingeteilt werden: feste Komponente, Teer- und Ölfraktion.

Der schwierige Teil des Bitumens besteht aus hochmolekularen Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten mit einem Molekulargewicht von ab 1000 zu 5000 g / mol und eine Dichte von mehr als 1 g / cm³. Sie sind alle unter dem gemeinsamen Namen United vereint “Asphaltene”. In Asphalten enthält Karboidy, das in flüchtigen Lösungsmitteln und Ölen unlöslich ist, und Carbene, welches nur in СCl4 gelöst werden kann. Zu der festen Komponente der Bitumen gehören feste Kohlenwasserstoffe, die als Paraffine bezeichnet werden.

Harze sind amorphe Substanzen von dunkelbrauner Farbe mit einem Molekulargewicht von ab 500 zu 1000 g / mol, Die Dichte ist ungefähr 1 g / cm³.

Ölfraktion von Bitumen besteht aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen mit einem Molekulargewicht von ab 100 zu 500 g / mol und eine Dichte von weniger als 1 g / cm³.

Eigenschaften von Bitumen, als dispergiertes System, werden durch das Verhältnis seiner Bestandteile bestimmt: Asphaltene, Paraffine, Öle und Harze. Mit zunehmendem Gehalt an Asphaltenen und Harzen steigt die Härte, Erweichungstemperatur und Sprödigkeit des Bitumens. Und Öl, die teilweise Harz lösen, mach es schmelzbar und weich. Die Duktilität von Bitumen nimmt mit abnehmendem Harz und Öl mit abnehmendem Molekulargewicht zu. Das Bitumen im Öl enthält Paraffin, was zur Verschlechterung ihrer Eigenschaften beiträgt, zunehmende Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen. Deshalb, es ist notwendig, dass das in Bitumen enthaltene Paraffin nicht mehr als ist 5%.

Unter dem Gesichtspunkt der Elementzusammensetzung enthält das Bitumen die folgenden chemischen Elemente:

Der Name eines chemischen Elements:	%% Inhalt
Kohlenstoff, Mit	70-80
Wasserstoff, N	10-15
Schwefel, S	2-9
Stickstoff, N	zu 2
Sauerstoff, DAS	1-5
und andere

Chemische Eigenschaften von Bitumen:

Die wertvollsten Eigenschaften von Bitumen und bituminösen Materialien sind ihre chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Substanzen, die Metalle angreifen, Zementbeton und andere Konstruktionen Materialien. So, Die bituminösen Materialien sind gut in der Lage, der Wirkung von Alkalien mit einer Konzentration von nicht mehr als zu widerstehen 45 %, Phosphorsäure mit einer Konzentration von nicht mehr als 85% Schwefelsäurekonzentration von nicht mehr als 50% des Bitumens sind in weniger beständig Atmosphäre, welches Stickoxide enthält und unter dem Einfluss konzentrierter Säurelösungen. In organischen Lösungsmitteln lösliches Bitumen. Aufgrund der inhärenten chemischen Beständigkeit und Kosteneffizienz von Bitumen, Bitumenmaterialien werden vorzugsweise als chemischer Schutz von Betonkonstruktionen und Stahl verwendet Rohre.

Die physikalischen Eigenschaften von Bitumen:

Parametername:	Wert:
Dichte, g / cm3 (hängt von der Temperatur ab, Druck und chemische Zusammensetzung)	von von 0.965 zu 1.5
Dichte, kg / m3 (hängt von der Temperatur ab, Druck und chemische Zusammensetzung)	von 965 zu 1500
Gesamtzustand	feste oder resinoide Substanz
Farbe	schwarz
Wärmeleitfähigkeit, W /(m∙° C.)	0,17-0,27
Erweichungstemperatur *, oC *	35 (Malta) zu unschmelzbar (kerity, Anthraxolith, Leuchtkraft)
Spezifische Wärme, kJ /(kg∙K.)	1,591-1,968
Dielektrische Permittivität	2,5-3,3
Elektrische Leitfähigkeit, Ohm-1∙cm & supmin; ¹	1∙10-14

Hinweis:

* Bitumen ist eine amorphe Substanz ohne Schmelzpunkt. Sein Übergang von fest zu flüssig ist durch eine Erweichungstemperatur gekennzeichnet. Die Erweichungstemperatur wird üblicherweise mit dem bestimmt “Ring und Ball”, welches in einen Behälter mit Wasser gelegt wird. Die Erweichungstemperatur wird durch die Temperatur der Erwärmung bestimmt Wasser, bei dem eine Metallkugel unter Einwirkung ihres eigenen Gewichts durch einen Ring läuft, gefüllt mit dem untersuchten Bitumen.

Extraktion von natürlichen Bitumen:

Reines natürliches Bitumen kommt ziemlich selten vor. Meistens kommt es im Teersand vor. Die Entwicklung von Ablagerungen natürlicher Bitumen hängt von den physikalischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials ab, die Tiefe und die Bedingungen des Auftretens.

Die Gewinnung von natürlichem Bitumen aus Teersand führt hauptsächlich zu Minen- oder Grubenmethoden. Diese Methode besteht darin, dass die gesamte Rasse an die Oberfläche gebracht und das Bitumen mit einem Lösungsmittel oder heiß extrahiert wird Wasser. Die Rückgewinnung von Bitumen erfolgt zwischen 85-90 %.

In-situ-Methoden für das Bohrloch zu entwickeln Einlagen von flüssiges natürliches Bitumen, in einer Tiefe von über liegen 100 Meter. Diese Methode extrahiert das Bitumen durch auf der Oberfläche gebohrte Vertiefungen, durch thermische Effekte auf bitumengesättigte Gesteine. Der Extraktionskoeffizient von Bitumen beträgt durchschnittlich 30 %.

Es gibt eine andere Methode zur Gewinnung von Bitumen in den Minen durch ein System von Entwässerungsbrunnen, aus der Mine gehauen. Diese Methode zur Gewinnung von Minenentwässerung. Das Bitumen fließt durch die Schwerkraft durch das Brunnensystem.

Anwendung von Bitumen:

Für die Anwendung von Bitumen werden drei Haupttypen unterteilt: Konstruktion, Straße und Dach.

Baubitumen - Bitumen wird bei Bau- und Abdichtungsarbeiten verwendet. Solche Bitumen sind wie folgt gekennzeichnet: bn 50/50, bn 70/30, bn 90/10.

Erläuterung: bn - Bitumen, BND - eine Bitumenstraße, BNK - Erdöldachbitumen, Die erste Zahl ist die Bezeichnung der Erweichungstemperatur, die zweite Markierungspenetration.

Straßenbitumen sind die beliebtesten Bitumensorten im Straßenbau. Sie zeichnen sich durch einen hohen Penetrationskoeffizienten aus. Ihr Hauptunterschied ist die Klimazone, in der sie angewendet werden.

Berücksichtigung der Regionen, die Verwendung von Bitumen, Bestimmen Sie die maximalen und minimalen Wintertemperaturen. Regionen mit niedrigen Temperaturen im Winter steigen selten über Minus 20 ° C., gebrauchtes Bitumen BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. Regionen mit moderaten Wintertemperaturen ab -20 zu 10 ° C geeignete Marke BND 60/90 und BND 90/130 über, BND 130/200, BND 200/300. In Gebieten mit Wintertemperaturen von -10 zu -5 ° Das Straßenbett wird mit Bitumen BND verlegt 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BND 130/200, bn 90/130, bn 130/200, 200/300 bn. Für warme Orte, wo die durchschnittliche Wintertemperatur ist +5 OS verwenden Bitumensorten BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, bn 60/90, bn 90/130.

Dachbitumen verwendet bei der Herstellung von Dachmaterialien: Dachmaterial, Rubemast, Gidrostekloizol aus Papier, Mastix, von Rubiteks, Bitumenpapier, Rubiteks, Rubiteks, steklolenta, Rubiteks Primer. Verwenden Sie zur Imprägnierung Bitumensorten BNK 45/180 und BNK 45/90. Um eine Überzugsschicht zu erhalten - Bitumenqualitäten BNK BNK 90/30 und 90/40.

Bitumen wird auch in verschiedenen Wirtschaftsbereichen eingesetzt. Beispielsweise, in der Gießerei als eine der Komponenten der Modellverbindungen bei einem Präzisionsformteil als Isoliermaterial in der Elektroindustrie, zur Veredelung verschiedener Produkte aus Papier-, Holz, Leder , etc.

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