Aspal, properti, komposisi, produksi dan aplikasi
Aspal, properti, komposisi, produksi dan aplikasi.
Bitumen adalah produk padat atau retinoid, yang merupakan campuran hidrokarbon dan nitrogennya, kislorodnykh.dll, sulfur dan turunan yang mengandung logam.
Bahan kimia (komponen, hidrokarbon dan unsur) komposisi aspal
Aspal, karakteristik dan tipe:
Aspal (tahun. bitūmen - tar gunung, aspal) adalah produk padat atau retinoid, yang merupakan campuran hidrokarbon dan nitrogennya, kislorodnykh.dll, sulfur dan turunan yang mengandung logam. Bitumen adalah zat amorf, dan, karena itu, menunjukkan sifat-sifat zat cair dalam keadaan padat dan tidak memiliki titik leleh.
Sejak zaman kuno, aspal adalah salah satu bahan teknik sipil yang paling umum. Aspal alami, atau “ter” digunakan untuk memasang lugs dari salinan kuno. Bitumen membuat tembikar orang jaman dulu tahan air (piring bitumen didahului dengan tanah liat). Juga di zaman kuno, aspal alami sering digunakan sebagai pengikat saat mengerjakan mosaik dan untuk membuat produk dari batu mulia. Di Mesir Kuno itu digunakan untuk mumifikasi dan pembalseman.
Bitumen bersifat alami dan buatan.
Bitumen alami merupakan bagian integral dari bahan bakar fosil yang berasal dari organik. Mereka biasa terjadi di lokasi minyak. Ini adalah minyak turunan alami yang terbentuk dalam proses alami, reaksi polimerisasi oksidatif biokimia dan kimia di dalam minyak. Tergantung pada komposisi minyak asli dan kondisi untuk konversinya, aspal secara konvensional dibagi menjadi kelas-kelas seperti: aspal, Malta, asphaltenes, amal, ozokerite, luminocity, antraksolit, Naftoli, Naftali.
Cadangan bitumen alam dunia menurut berbagai perkiraan, sekitar 500 - 1000 miliar ton. Cadangan bitumen alami kurang dipahami, Oleh karena itu kisaran stoknya cukup besar. Bagaimanapun juga, cadangan bitumen alam beberapa kali lebih banyak dari pada cadangan minyak.
Aspal buatan (bitumens teknis) - adalah produk pemrosesan minyak mentah, batu batu bara dan serpih minyak. Bitumen buatan atau teknis memiliki komposisi kimia yang mirip dengan bitumen alami. Berdasarkan jenis siklus teknologi bitumen buatan dibagi menjadi pengoksidasi, sisa dan retak.
Bahan kimia (komponen, hidrokarbon dan unsur) komposisi aspal:
Bitumen memiliki komposisi kimia yang agak kompleks. Sebagai contoh, mereka mungkin terdiri dari hidrokarbon jenuh dari С9Н20 hingga С30Н62.
Semua senyawa hidrokarbon organik yang membentuk bitumen dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok: komponen padat, tar dan fraksi minyak.
Bagian aspal yang keras terdiri dari hidrokarbon dengan berat molekul tinggi dan turunannya dengan berat molekul dari 1000 untuk 5000 g / mol dan kepadatan lebih dari 1 g / cm3. Mereka semua bersatu di bawah nama umum “asphaltenes”. Dalam asphaltene mengandung karboidy yang tidak larut dalam pelarut dan minyak yang mudah menguap, dan carbenes, yang hanya dapat dilarutkan di СCl4. Untuk komponen padat dari bitumen termasuk hidrokarbon padat yang disebut parafin.
Resin adalah zat amorf berwarna coklat tua dengan berat molekul dari 500 untuk 1000 g / mol, kepadatannya sekitar 1 g / cm3.
Fraksi minyak bitumen terdiri dari berbagai hidrokarbon dengan berat molekul dari 100 untuk 500 g / mol dan kepadatan kurang dari 1 g / cm3.
Sifat aspal, sebagai sistem yang tersebar, ditentukan oleh rasio komponen penyusunnya: asphaltenes, parafin, minyak dan resin. Dengan meningkatnya kandungan asphaltenes dan resin meningkatkan kekerasan, suhu pelunakan dan kerapuhan aspal. Dan minyak, yang sebagian melarutkan resin, membuatnya bisa melebur dan lembut. Daktilitas bitumen meningkat dengan penurunan berat molekul resin dan minyak. Aspal dalam minyak mengandung parafin, yang berkontribusi pada kerusakan properti mereka, meningkatkan kerapuhan pada suhu rendah. Karena itu, maka aspal yang mengandung parafin tidak lebih dari 5%.
Dari sudut pandang komposisi unsur aspal mengandung unsur kimia berikut ini:
| Nama suatu unsur kimia: | %% kandungan |
| Karbon, Dengan | 70-80 |
| Hidrogen, N | 10-15 |
| Sulfur, S | 2-9 |
| Nitrogen, N | untuk 2 |
| Oksigen, ITU | 1-5 |
| dan lainnya |
Sifat kimia bitumen:
Sifat bitumen dan bahan bitumen yang paling berharga adalah ketahanan kimianya terhadap zat agresif, yang menimbulkan korosi pada logam, beton semen dan konstruksi lainnya bahan. Jadi, bahan beraspal pandai menahan aksi alkali dengan konsentrasi tidak lebih dari 45 %, asam fosfat dengan konsentrasi tidak lebih dari 85% konsentrasi asam sulfat tidak lebih dari 50% aspal kurang tahan atmosfer, yang mengandung nitrogen oksida dan di bawah pengaruh larutan asam pekat. Bitumen larut dalam pelarut organik. Karena ketahanan kimia aspal yang melekat dan efektivitas biaya, bahan aspal lebih disukai digunakan sebagai pelindung kimiawi dari struktur beton dan baja pipa.
Sifat fisik aspal:
| Nama parameter: | Nilai: |
| Massa jenis, g / cm3
(tergantung suhu, tekanan dan komposisi kimia) |
dari 0.965 untuk 1.5 |
| Massa jenis, kg / m3
(tergantung suhu, tekanan dan komposisi kimia) |
dari 965 untuk 1500 |
| Negara bagian agregat | zat padat atau resinoid |
| Warna | hitam |
| Konduktivitas termal, W /(M∙° C) | 0,17-0,27 |
| Suhu pelunakan *, oC * | 35 (Malta) untuk infus (kerity, antraksolit, luminocity) |
| Panas spesifik, kJ /(kg∙K) | 1,591-1,968 |
| Izin dielektrik | 2,5-3,3 |
| Konduktivitas listrik, Ohm-1∙cm-1 | 1∙10-14 |
Catatan:
* Bitumen adalah zat amorf yang tidak memiliki titik leleh. Transisinya dari padat menjadi cair ditandai dengan suhu pelunakan. Suhu pelunakan biasanya ditentukan dengan menggunakan “cincin dan bola”, yang ditempatkan di sebuah wadah berisi air. Suhu pelunakan ditentukan oleh suhu yang dipanaskan air, di mana bola logam di bawah aksi beratnya sendiri melewati cincin, diisi oleh bitumen yang dipelajari.
Ekstraksi bitumen alami:
Bitumen alami murni jarang ditemukan. Sebagian besar ditemukan di pasir tar. Pengembangan endapan bitumen alami bergantung pada sifat fisik bahan bakunya, kedalaman dan kondisi kejadian.
Ekstraksi bitumen alami dari pasir tar sebagian besar menghasilkan metode tambang atau pit. Metode ini terdiri dari fakta bahwa breed secara keseluruhan diambil ke permukaan dan bitumen diekstraksi dengan pelarut atau panas. air. Pemulihan aspal ada di antara 85-90 %.
Metode downhole in-situ untuk dikembangkan deposito dari aspal cair alami, berbaring di kedalaman lebih 100 meter. Metode ini mengekstrak bitumen melalui sumur yang dibor di permukaan, oleh efek termal pada batuan jenuh bitumen. Koefisien ekstraksi bitumen adalah rata-rata 30 %.
Ada metode lain ekstraksi bitumen di tambang melalui sistem sumur drainase, dipahat dari cara kerja tambang. Metode ekstraksi drainase tambang ini. Bitumen mengalir secara gravitasi melalui sistem sumur.
Penerapan aspal:
Untuk aplikasi bitumen dibagi menjadi tiga jenis utama: konstruksi, jalan dan atap.
Aspal konstruksi - aspal digunakan dalam pekerjaan konstruksi dan waterproofing. Bitumen tersebut diberi label sebagai berikut: bn 50/50, bn 70/30, bn 90/10.
Penjelasan: bn - aspal, BND - jalan aspal, BNK - aspal atap minyak bumi, angka pertama adalah penunjukan suhu pelunakan, penetrasi kedua.
Bitumen jalan adalah jenis aspal paling populer yang digunakan dalam konstruksi jalan. Mereka dicirikan oleh koefisien penetrasi yang tinggi. Perbedaan utama mereka satu sama lain adalah zona iklim tempat mereka diterapkan.
Mempertimbangkan daerah, penggunaan bitumen, tentukan suhu musim dingin maksimum dan minimum. Daerah dengan suhu rendah di musim dingin jarang naik di atas minus 20 ° C, bitumen BND bekas 90/130, BND 130/200, BND 200/300. Daerah dengan suhu musim dingin sedang dari -20 untuk 10 ° C merek BND yang cocok 60/90 dan BND 90/130 atas, BND 130/200, BND 200/300. Di daerah dengan suhu musim dingin mulai dari -10 untuk -5 ° landasan jalan dipasang dengan menggunakan bitumen BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BND 130/200, bn 90/130, bn 130/200, 200/300 bn. Untuk tempat hangat, dimana suhu musim dingin rata-rata +5 OS menggunakan nilai bitumen BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, bn 60/90, bn 90/130.
Aspal atap digunakan dalam pembuatan bahan atap: bahan atap, rubemast, gidrostekloizol kertas, warna kuning muda, dari rubiteks, kertas aspal, rubiteks, rubiteks, steklolenta, rubiteks primer. Untuk impregnasi gunakan nilai bitumen BNK 45/180 dan BNK 45/90. Untuk mendapatkan lapisan coating - bitumen grade BNK BNK 90/30 dan 90/40.
Bitumen juga digunakan di berbagai sektor ekonomi. Sebagai contoh, di pengecoran sebagai salah satu komponen model senyawa pada cetakan presisi sebagai bahan isolasi di industri kelistrikan, untuk finishing berbagai produk dari kertas, kayu, kulit , dll.
Catatan: © Foto ,
