Bitumen, eiendommer, sammensetning, produksjon og anvendelse

Bitumen, eiendommer, sammensetning, produksjon og anvendelse.

Bitumen er et fast eller retinoid produkt, som er en blanding av hydrokarboner og deres nitrogen, kislorodnykh, svovel og metallholdige derivater.

Bitumen, egenskaper og typer

Kjemisk (komponent, hydrokarbon og grunnstoff) sammensetning av bitumen

Kjemiske egenskaper til bitumen

De fysiske egenskapene til bitumen

Ekstraksjon av naturlig bitumen

Bruk av bitumen

Bitumen, egenskaper og typer:

Bitumen (år. bitūmen - fjelltjære, asfalt) er et fast eller retinoid produkt, som er en blanding av hydrokarboner og deres nitrogen, kislorodnykh, svovel og metallholdige derivater. Bitumen er et amorft stoff, og, derfor, har egenskapene til en væske i fast tilstand og har ikke noe smeltepunkt.

Siden gamledager, bitumen er et av de vanligste byggtekniske materialene. Naturlig bitumen, eller “tjære” ble brukt til å feste lugs i de gamle kopiene. Bitumen gjør keramikk av gammel mann vanntett (retter av bitumen ble innledet med leire). Også i eldgamle tider, den naturlige bitumen brukes ofte som et bindemiddel når du arbeider med mosaikker og til å lage produkter av edelstener. I det gamle Egypt ble det brukt til mumifisering og balsamering.

Bitumen er naturlige og kunstige.

Naturlige bitumener er en integrert del av fossile brensler av organisk opprinnelse. De er vanlige steder olje. Det er en naturlig avledet olje dannet i prosessen med naturlig, biokjemiske og kjemiske oksidative polymeriseringsreaksjoner i oljen. Avhengig av sammensetningen av de opprinnelige oljene og forholdene for konvertering, bitumen er konvensjonelt delt inn i klasser som: asfalt, Malta, asfalterte, veldedighet, ozokerite, lysstyrke, antraksolit, Naftoli, Naftali.

Verdens reserver av naturlig bitumen er i henhold til forskjellige estimater, rundt 500 - 1000 milliarder tonn. Reserver av naturlig bitumen er dårlig forstått, derfor er aksjene store nok. I alle fall, reservene av naturlig bitumen i flere ganger mer enn reservene olje.

Kunstige asfalter (bitumens teknisk) - er bearbeidingsprodukter av råolje, stein kull og oljeskifer. Kunstige eller tekniske bitumener har samme kjemiske sammensetning som naturlige bitumener. Ved en slags teknologisk syklus av kunstige bitumener er delt inn i oksiderende, gjenværende og sprekker.

Kjemisk (komponent, hydrokarbon og grunnstoff) sammensetning av bitumen:

Bitumenene har en ganske kompleks kjemisk sammensetning. For eksempel, de kan bestå av mettede hydrokarboner fra С9Н20 til С30Н62.

Alle de forskjellige organiske hydrokarbonforbindelsene som danner bitumen kan klassifiseres i tre grupper: fast komponent, tjære- og oljefraksjon.

Den harde delen av bitumen består av hydrokarboner med høy molekylvekt og deres derivater med en molekylvekt fra 1000 til 5000 g / mol og en tetthet på mer enn 1 g / cm3. De er alle forente under det vanlige navnet “asfalterte”. I asfalten inneholder karboidy uoppløselig i flyktige løsemidler og oljer, og karbener, som bare kan oppløses i СCl4. Til den faste komponenten i bitumenene er faste hydrokarboner kalt parafiner.

Harpiks er amorfe stoffer med en mørk brun farge med en molekylvekt fra 500 til 1000 g / mol, tettheten er omtrent 1 g / cm3.

Oljefraksjon av bitumen består av forskjellige hydrokarboner med en molekylvekt fra 100 til 500 g / mol og en tetthet mindre enn 1 g / cm3.

Egenskaper av bitumen, som et spredt system, bestemmes av forholdet mellom dets bestanddeler: asfalterte, parafiner, oljer og harpikser. Med økende innhold av asfaltener og harpikser øker hardheten, mykgjørende temperatur og sprøhet av bitumen. Og olje, som delvis oppløser harpiks, gjør det smeltbart og mykt. Duktiliteten til bitumen øker med avtagende molekylvekt harpiks og oljer. Bitumen i oljen inneholder parafin, som bidrar til forverring av deres eiendommer, økende sprøhet ved lave temperaturer. Derfor, det er nødvendig at bitumen inneholdt parafin ikke er mer enn 5%.

Fra synspunktet til den grunnleggende sammensetningen av bitumen inneholder følgende kjemiske elementer:

Navnet på et kjemisk element:	%% innhold
Karbon, Med	70-80
Hydrogen, N	10-15
Svovel, S	2-9
Nitrogen, N	til 2
Oksygen, DE	1-5
og annen

Kjemiske egenskaper til bitumen:

De mest verdifulle egenskapene til bitumen og bituminøse materialer er deres kjemiske motstandsdyktighet mot aggressive stoffer, som korroderer metaller, sementbetong og annen konstruksjon materialer. Og dermed, de bituminøse materialene er gode til å motstå virkningen av baser med konsentrasjon ikke mer enn 45 %, fosforsyre med en konsentrasjon på ikke mer enn 85% svovelsyrekonsentrasjon på ikke mer enn 50% av bitumen er mindre motstandsdyktig i atmosfæren, som inneholder nitrogenoksider og under påvirkning av konsentrerte oppløsninger av syrer. Bitumen løselig i organiske løsningsmidler. På grunn av den iboende kjemiske motstandsdyktigheten i bitumen og kostnadseffektivitet, bituminøse materialer brukes fortrinnsvis som kjemisk beskyttelse av betongkonstruksjoner og stål rør.

De fysiske egenskapene til bitumen:

Parameternavn:	Verdi:
Tetthet, g / cm3 (avhenger av temperaturen, trykk og kjemisk sammensetning)	fra fra 0.965 til 1.5
Tetthet, kg / m3 (avhenger av temperaturen, trykk og kjemisk sammensetning)	fra 965 til 1500
Samlet tilstand	fast eller resinoid stoff
Farge	svart
Termisk ledningsevne, M /(m∙° C)	0,17-0,27
Bløtgjøringstemperatur *, oC *	35 (Malta) til infusible (kjendis, antraksolit, lysstyrke)
Spesifikk varme, kJ /(kg∙K)	1,591-1,968
Dielektrisk permittivitet	2,5-3,3
Elektrisk Strømføringsevne, Ohm-1∙cm-1	1∙10-14

Merk:

* Bitumen er et amorft stoff uten smeltepunkt. Overgangen fra fast til væske er preget av mykgjørende temperatur. Oppmykningstemperaturen bestemmes vanligvis ved hjelp av “ring og ball”, som plasseres i en beholder med vann. Oppmykningstemperaturen bestemmes av temperaturen på den oppvarmede vann, der en metallkule under påvirkning av sin egen vekt går gjennom en ring, fylt av den studerte bitumen.

Ekstraksjon av naturlige bitumener:

Ren naturlig bitumen forekommer ganske sjelden. For det meste finnes det i tjæresandene. Utvikling av avleiringer av naturlige bitumen avhenger av råmaterialets fysiske egenskaper, dybden og forholdene for forekomst.

Ekstraksjonen av naturlig bitumen fra tjæresand produserer hovedsakelig gruve- eller gropemetoden. Denne metoden består i det faktum at rasen som helhet blir hentet til overflaten og bitumen ekstraheres med et løsningsmiddel eller varmt vann. Utvinning av bitumen er mellom 85-90 %.

Metoder for å utvikle seg nede i hullet innskudd på flytende naturlig bitumen, ligger på dybden av over 100 meter. Denne metoden ekstraherer bitumen gjennom brønner boret på overflaten, av termiske effekter på mettede metaller. Ekstraksjonskoeffisienten for bitumen er et gjennomsnitt på 30 %.

Det er en annen metode for ekstraksjon av bitumen i gruvene gjennom et system med dreneringsbrønner, hugget fra gruvedriften. Denne utvinningsmetoden for gruvedrift. Bitumen strømmer av tyngdekraften gjennom systemet med brønner.

Påføring av bitumen:

For påføring av bitumen er delt inn i tre hovedtyper: konstruksjon, vei og taktekking.

Bygg bitumen - bitumen brukes i konstruksjon og vanntetting. Slike bitumener er merket som følger: bn 50/50, bn 70/30, bn 90/10.

Forklaring: bn - bitumen, BND - en bitumenvei, BNK - petroleum taktekking bitumen, det første tallet er betegnelsen på mykningstemperaturen, den andre markeringspenetrasjonen.

Veibitumen er den mest populære typen bitumen som brukes i veibygging. De er preget av en høy penetrasjonskoeffisient. Hovedforskjellen deres fra hverandre er klimasonen de brukes på.

Tatt i betraktning regionene, bruk av bitumen, bestem maksimum og minimum vintertemperatur. Regioner med lave temperaturer om vinteren stiger sjelden over minus 20 ° C., brukt bitumen BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. Regioner med moderat vintertemperatur fra -20 til 10 ° C egnet merke BND 60/90 og BND 90/130 ovenfor, BND 130/200, BND 200/300. I områder med vintertemperaturer fra -10 til -5 ° veibunnen legges ved bruk av bitumen BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BND 130/200, bn 90/130, bn 130/200, 200/300 bn. For varme steder, der den gjennomsnittlige vintertemperaturen er +5 OS bruker bitumenkarakterer BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, bn 60/90, bn 90/130.

Taktekking bitumen brukt til fremstilling av takmaterialer: takmateriale, rubemast, gidrostekloizol av papir, mastikk, av rubiteks, bitumenpapir, rubiteks, rubiteks, steklolenta, rubiteks primer. Bruk impregnering BNK for impregnering 45/180 og BNK 45/90. For å oppnå et belegglag - bitumenkvaliteter BNK BNK 90/30 og 90/40.

Bitumen brukes også i ulike sektorer av økonomien. For eksempel, i støperi som en av komponentene i modellforbindelsene ved presisjonsstøping som isolasjonsmateriale i elektroindustrien, for etterbehandling av forskjellige produkter fra papir, tre, lær , etc.

Merk: © Foto ,