Битум — что такое битум, для чего нужен и где применяется | Wiki
03.03.2021
Битум – это твердое или смолистое вещество из углеводородов и их производных в виде азотистых, сернистых, кислородо- и серосодержащих соединений. Название происходит от лат. bitumen, что означает «горная смола» и «асфальтовый».
Фракционный (химический) состав и характеристики битума
Битум поддается полному или частичному растворению органическими веществами, включая бензол, хлороформ, сероуглерод. Нефтепродукт нерастворим в воде. Битум бывает разных видов, но в большинстве из них в состав входят компоненты в следующем количестве:
- углерод – не более 80%;
- водород – не более 15%;
- сера – 2-9%;
- кислород – до 5%;
- азот – до 2%.
Все вещества в составе по консистенции делятся на 3 группы:
- Твердые. Сюда относятся парафины и углеводородные полимеры (асфальтены).
- Маслянистые. Углеводородные соединения с плотностью не более 1000 кг/м3.
В зависимости от состава битум может иметь разные свойства. Если в нем преобладают асфальтены, материал приобретает твердость, но одновременно становится более хрупким и начинает плавиться под влиянием высокой температуры.
Важные характеристики и свойства:
- Плотность – от 950 до 1500 кг/м3.
- Низкая тепло- и электропроводность.
- Стойкость к различным химическим реагентам.
- Водо- и газонепроницаемость.
- Отсутствие температуры плавления (битум переходит в жидкое состояние при температуре размягчения).
Способы получения битума
Битум может быть естественным (природным) или искусственным (техническим). Природный представляет собой полезное ископаемое органического происхождения. В особенно большом количестве встречается в регионах с большими залежами нефти.
Природный битум может иметь твердую форму или вязкую консистенцию. Образуется в ходе природного окисления и полимеризации нефти, происходящих при нарушении герметичности нефтяных залежей. Добыча ведется разными методами:
- Очистным шахтным или карьерным, когда породу извлекают и используют для экстракции битума с помощью растворителей или горячей воды, к которой добавлены эмульгирующие составы.
- Дренажным шахтным, который заключается в добыче посредством самотека битума через восходящую дренажную систему, состоящую из пробуренных скважин.
- Скважинным, при котором битум извлекают из скважин, пробуренных с поверхности. Метод применяется для разработки месторождений жидких природных битумов (битуминозной нефти), которые залегают на глубине более 100 м. Коэффициент извлечения продукта равен 30%.
Карьерный и шахтный методы имеют коэффициент извлечения битума 85-90%. Способы применимы для месторождений горных пород, которые обладают насыщенностью более 10% и глубиной залегания 60-90 м.
С учетом состава исходной нефти и особенностей ее переработки битум делится на разные классы:
- антраксолиты,
- асфальты,
- асфальтены,
- гуминокериты,
- кериты,
- мальты,
- нафтиды,
- нафтоиды,
- озокериты.
Особое распространение получили асфальтовые битумы, которые образуются в горных породах с пористой структурой. Их перемалывают до порошкообразного состояния, после чего используют в укладке дорожных покрытий.
Технический (искусственный или синтетический) битум – побочный продукт перегонки нефти, сланцев и каменного угля. Известным способом получения выступает вакуумная перегонка мазута. В зависимости от способа нефтепереработки битум бывает:
- Остаточным. Мягкий и легкоплавкий продукт.
- Окислительным. Эластичный и термостабильный битум.
- Крекинговым. В битуме большое количество карбенов и карбоидов.
Особое внимание при получении битума уделяют содержанию парафинов, поскольку они негативно влияют на пластичные характеристики. Чтобы этого избежать, количество парафиновых составляющих ограничивают 5%.
Способы (область) применения
Битум – древнейший строительный материал, который был известен человеку еще в эпоху неолита. Тогда его использовали для изготовления посуды, изоляции редких видов дерева в строительстве, в качестве связующего в мозаиках из полудрагоценных камней и раковин.
Природный битум – не товарный продукт. Чтобы сделать его таким, необходимы дополнительные технологические процессы. После этого материал становится подходящим для использования в разных сферах:
- В строительстве. Ввиду нерастворимости в воде материал используется в гидроизоляционных работах. В отношении зданий и сооружений, трубопроводов, фундаментов.
- В дорожных работах. Битум активно используется при изготовлении асфальтобетона.
- В кровельных работах. Из битума производят мягкие кровельные материалы: рулонные и в виде черепицы. Примеры: рубемаст, гидростеклоизол, рубероид, мастика, пергамин, битумная бумага, стеклоэласт.
При использовании в строительстве битум проявляет несколько недостатков: низкую упругость, склонность к высыханию и высокую термочувствительность, которая проявляется в виде хрупкости при низкой и размягчении при высокой температуре. Чтобы устранить эти минусы, используют модифицированный битум, в который добавляют модификаторы, улучшающие свойства продукта.
Дополнительно битум используют как электроизоляцию в электротехнической промышленности, в отделке деревянных, кожаных и бумажных изделий, в изготовлении аккумуляторных мастик, изготовлении кабельной и лакокрасочной продукции, в прецизионном литье.
Особенности транспортировки и хранения
Битум транспортируют в автомобильных или железнодорожных цистернах, куда продукт переливают методом герметичного налива. Этот способ обеспечивает профилактику поражений обслуживающего персонала вследствие высокой температуры нагрева нефтепродукта.
Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)
Дорожные битумы производятся в соответствии с ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 33133-2014, а модифицированные – по ГОСТ Р 52056-2003.
Что такое битум, его разновидности и применение.
Битум – это продукт переработки нефти и составная часть полезных ископаемых. В его состав входят углероды, кислородные, азотистые, серные и металлосодержащие производные. Существует несколько разновидностей этого материала, отличающихся по свойствам, составу и применению.
Разновидности
Битумы классифицируются по нескольким признакам. Первый критерий – происхождение и состав.
- Природные битумы получают при добыче нефтяных полезных ископаемых. Их основной состав – углеводороды и производные, которые получаются при активном окислении нефтяных веществ в недрах земли. Природный углеводород может быть твердым или вязким. В привычном виде вещество получают на производстве, отделяя нужные фракции.
- Битумы для укладки асфальта получают при добыче пористых полезных ископаемых, залегаемых глубоко в недрах земной коры. Породу измельчают вместе с углеводородным веществом, получается материал для дорожных работ.
- Строительный битум – это синтетический продукт, получаемый из нефти промышленным путём. Материал используют для гидроизоляции конструкций и производства кровельных рулонных материалов и мягкой черепицы. Синтетический углеводород твердой структуры, для применения его растапливают до жидкого состояния, после чего он снова фиксирует свою форму уже на рабочей поверхности.
Состав
В строительных битумах, которые используют для гидроизоляции и изготовления кровельных материалов, состав приблизительно одинаковый. Его составляют:
- Углерод – около 80%;
- Водород – приблизительно 15%;
- Сера – 2…9%;
- Кислород – до 5%;
- Азот – до 2%.
Основные фракции внутри материала:
- Твердая часть – асфальтены – высокомолекулярные углеводороды, их дополняют парафины.
- Смолы тёмно-коричневого окраса, придающие битуму насыщенный цвет.
- Консистенцию в расплавленном состоянии обеспечивают масляные фракции углеводородов.
Разное сочетание компонентов определяет разные характеристики, например, плотность битума кг/м3 может быть от 100 до 1400, в зависимости от марки.
Маркировка
Большое разнообразие битумов привело к необходимости к разделению материала на группы. Так появилась маркировка строительного вещества. Она включает в себя происхождение и назначение материала, температуру его нагрева и пенетрации. Рассмотрим пример БНК 90/30:
- БНК – битум нефтяной кровельный;
- 90 – оптимальная температура нагрева твердого вещества для плавления;
- 30 – величина пенетрации, то есть размер проникновения иглы пенетрометра в битум при 25°С в мм.
Битум нефтяной общего назначения
Марки битума строительного, который используют для гидроизоляции конструкций обмазочным методом – БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Стоит отметить: чем выше числитель дроби-обозначения, то есть температура размягчения, тем ниже пенетрация.
Подвид строительного битума – изоляционный: БНИ-IV-3, БНИ-IV. Таким обрабатывают подземные трубопроводы для защиты их от коррозии.
Удельный вес битума – 0,95…1,50 г/см3.
Битум кровельный
Рулонные материалы (рубероид, рубемаст, еврорубероид и другие), мягкая черепица шинглас изготавливают из кровельного битума марок:
- БНК 90/30 используют для покрытия кровли, организации финишного слоя;
- БНК 40/180 подходит для пропитывания поверхностей с целью гидроизоляции;
- БНК 45/190 служит материалом для изготовления кровельных материалов.
Температура плавления битума у кровельной разновидности материала небольшая, она не обязательно пропорциональна твердости покрова. Для данного типа важна пластичность листа, которую обеспечит полотно именно с мягкой текстурой.
Дорожный битум
В группу дорожных битумов входят несколько разновидностей материала по марке. Основное их отличие – климатическая зона, ведь дороги – это ответственные коммуникации. Рассматривая регионы, определяют максимальные и минимальные температуры:
- Для регионов с низкими температурами, зимой редко поднимающимися выше -20°С выбирают битумы марок БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300.
- Для умеренной зимы -20…-10°С подходят марки БНД 60/90 и ранее перечисленные 90/130, 130/200, 200/300.
- На местности с температурами зимой в пределах -10…-5°С дорожное полотно укладывают с применением битума БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.
- Для теплых регионов со средней температурой зимой +5°С применяют углеводороды марок БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 и ранее перечисленные.
Технология приготовления и нанесения
С рулонными материалами из битума для кровли и гидроизоляции всё просто – их раскатывают по конструкциям или по кровле и фиксируют наплавлением или приклеиванием на расплавленный битум. Последний, в свою очередь, может применяться как самостоятельный компонент в строительстве. Для этих целей его нужно правильно подготовить.
Существует 2 формы продажи битума:
- Твёрдая;
- Готовая жидкая.
Готовые мастики размешивают и наносят на поверхность кистью. Стоят такие растворы дороже твердого битума, а в качестве практически не уступают, но и не выигрывают, кроме удобства.
Чем растворить битум, если он загустел? Подойдут керосин, бензин и уайт-спирит. Их добавляют в небольшом количестве, дожидаются реакции с мастикой и тщательно размешивают. Этими же веществами можно вывести битумное пятно с поверхности пола, автомобиля или ткани.
Чтобы растворить твердый битум, понадобится газовая горелка и толстостенный котел с крышкой. Материал крошат на кусочки небольшого размера и заполняют ими емкость на 2/3. Нагревают котел до заданной в марке температуры, возможно превышение на 10-15°С. При этом, следует следить и за температурой, и за временем: градусов горелки может быть больше, тогда раствор расплавится быстрее, но перегрева допускать нельзя – качество углеводорода будет падать. Температура кипения битума у разных марок своя, самой высокой считается +200°С.
Во время нагрева всплывающие твердые частицы следует вылавливать и утилизировать.
Нагретый раствор наносят на поверхности широкой кистью и валиками. Следует соблюдать технику безопасности при работе с горячим материалом, использовать индивидуальные средства защиты.
Средний расход битума на 1 м2 гидроизоляции при слое 1,5…2,5 мм составляет 1…1,5 кг.
Что такое битум? Как и где применяется в строительстве?
Битум, это смолоподобное, твёрдое вещество.
Состав битумов сложный, это и смолы и нефтяные масла, асфальтены и.т.п.
Битумы могут быть как природного происхождения, так и искусственного (2 название, нефтяной битум, получается в процессе переработки нефти.
Битумы делятся по маркам (видам).
Главная особенность битумов, это высокая гидрофобность (то есть это гидроизоляционный материал, но не только) и хорошая адгезия к различным поверхностям.
Битум практически не растворяется в воде, для его растворения используются специальные растворители, или битум разогревается перед использованием.
Консистенция (вязкость) битума во многом зависит от окружающей среды, чем выше температура тем битум более жидкий.
Битум в строительстве может использоваться и как «клеящее вещество».
Например на него укладывается рубероид.
Кстати и в составе рубероида (рулонный гидроизоляционный материал) есть битум, так же как и в составе пергамина (это рулонные паро-изоляционный материал) используются битумные материалы.
В составе гибкой черепицы (она же битумная черепица) присутствует битум.
Кровельный материал «Ондулин» (он же «евро-шифер») так же в его составе присутствуют битумные материалы.
Из битума изготавливаются лаки, битумные мастики, краски, герметики и.т.д.
При укладке асфальта так же используется и битум в том числе (в частности речь идёт о нефтяном дорожном битуме).
Тут всё зависит от того какой это битум и какая выполняется работа с его использованием.
У себя при строительстве дачи я гидролизовал фундамент битумом.
Битум наносил на поверхность (очищенную и сухую) вот таким
валиком, слой равномерный.Если речь о кровельных работах, к примеру укладка рубероида, то в начале битум разогревается для получения более жидкой консистенции, далее битум наносится на поверхность, можно валиком, или используется специальный квач.
Далее укладывается рубероид.
Если речь о битумном герметики, то используется он для заделки щелей, трещин, как гидроизоляционный ремонтный состав при кровельных и не только работах.
Выпускается в картриджах
к такому герметику нужен специальный «пистолет», наносится на поверхность точно так же как и любой другой герметик.какой бывает и для чего применяеться. Гидроизоляция битумом
Битум представляет собой продукт твердого или смолоподобного типа, в состав которого входит углеводород. Существуют различные типы битума: природный, искусственный или технический и нефтяной.
Природный битум.
Если заглянуть в справочник, то можно узнать, что природным битумным материалом являются горючие ископаемые, точнее, их составная часть. Если конкретизировать, то, прежде всего, природные битумы — то естественные производные нефти. Они могут образовываться, если консервация залежей была нарушена из-за окисления, биохимического или химического. Для того, чтобы добыть природное богатство из-под земли, обычно роют карьеры или шахты.
К природному битуму относятся асфальты, озокериты, мальты, то есть продукты, получаемые из горючих ископаемых.
Технический или искусственный битум.
Технический или искусственный битум получается в результате переработки каменного угля, нефти и сланцев. Состав искусственных битумых материалов схож с составом природных битумов.
Нефтяной битум.
Нефтяной битум широко используется в производстве рубероида, различных битумных мастик. Также данный тип битума нашел широкое применение в производстве всем известного асфальта и строительных растворов из асфальта.
Изготовление битума.
Битум получают окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и экстрактами масляного производства. По маркам строительные битумные кровельные материалы делятся на:
- БН -50/50 — температура Плавления 40-50 °С;
- БН -70/30 — температура плавления 60-70 °С;
- БН -90/10 — температура Плавления 80-90 °С.
Строительные битумы являются горючим веществом с температурой вспышки 220-300 °С.
Минимальная температура Самовоспламенения 368 °С. Применяется в основном для производства строительных материалов и выполнения гидроизоляционных работ.
Ежегодно в мире перерабатывается и производится десятки миллионов тонн битума, основной процент которых составляют технические битумы. Современный отечественный рынок предлагает широкое разнообразие битумов отечественного и зарубежного производства: кровельный битум, дорожный битум БНД-90 и БНД-130, строительный битум — БНД90/10.
Существует еще один вид битума, получаемый из твердого топлива. Он представляет собой прекрасный электроизоляционный материал и применяется в электротехнической промышленности.
Применение битумов.
Пластичность, отличные характеристики даже при низких температурах и резких перепадах, устойчивость к деформациям различного типа битума – все это делает нефтяные материалы просто незаменимыми при возведении дорог и зданий. Неслучайно более 90% всего производимого битума используется при строительстве дорог. Этот факт легко объясняется тем, что именно нефтяной битум представляет собой довольно удобный и дешевый материал для обустройства дорожного полотна. Это подтверждено опытом разных стран.
Битумная кровля.
Битумная кровля — мягкая кровля, так её ещё называют. Битумная кровля представляет собой тонкие полосы, размеры которых 100 на 30 сантиметров, причем один край фигурный. Битумная кровля с одной стороны штучный материал, с другой стороны (по своим физическим показателям) — рулонное покрытие.
Битумные гидроизоляционные материалы, гидростеклоизол.
Вопрос гидроизоляции один из самых главных при выборе кровли, так как непроницаемость вовремя дождя — залог надежности любого помещения.
Битумные гидроизоляционные материалы — высококачественные материалы, которые по праву лидируют на всём рынке гидроизоляций кровли, благодаря приемлемой цене и отменному качеству.
Гидроизоляционные мастики.
Материал, который наряду с другими материалами, позволяют кровле не пропускать влагу.
Гидроизоляционные мастики изготавливаются на основе каучуко-битумной, латексной, ипокси-уретановой, акриловой составляющих, гидроизоляционные мастики обеспечивают 100%-ю гидроизоляцию кровли Вашего дома, что позволит вам забыть о протеканиях и прочих неприятностях!
Компания Гидротон гидроизоляционные мастики отличного качества по доступным ценам!
Битум
БИТУМ — это смолоподобный или твердый продукт, представляющий собой достаточно сложную смесь углеводородов, а также их производных (главным образом, соединений углеводородов с серой, азотом, кислородом).
По предназначению все битумы делят на строительные, дорожные и кровельные.
Составляющие компоненты битума предопределяют его технические свойства, от которых зависят условные показатели качества.
Важнейшие среди этих показателей битума:
- дуктильность (или растяжимость) – характерная способность растягиваться в нить;
- температура хрупкости и размягчения;
- пенетрация – проникание стандартной иглы в глубину битума.
Марка битума считывается так: бнк (битум нефтяной кровельный):
— в первой цифре – показатель температуры размягчения;
— во второй – пенетрация, то есть показатель проникновения специальной иглы в глубину битума (при 25°С и нагрузке 100 грамм (десятые доли миллиметра).
Качественные показатели битума определяют сферу его применения.
Весь объем нефтяных битумов, выпускаемых в Российской Федерации, делится на:
- дорожные марки в пределах 70%;
- кровельные составляют порядка 20%;
- остальные около 10%.
Во время промышленного производства выпускают жидкие, полутвердые и твердые битумы.
К дорожным битумам относят: вязкий и жидкий битум. Они представляют собой хорошо горючие вещества с температурой вспышки в пределах 65 — 120°С. Вязкие битумы – БН и БНД.
Для расширения временного периода укладки асфальта, строительных и ремонтных дорожных работ в прохладное время года, выпускаются, жидкие битумы.
Жидкие битумы в свою очередь делят на три класса:
- МГ — медленно-густеющие;
- СГ — средне-густеющие;
- БГ — быстро-густеющие.
Каждый из этих классов в зависимости от показателя вязкости делят на марки.
БН битум нерастворим в водных растворах и в воде, а также растворах солей, щелочей кислот. Но они не обладают стойкостью к таким органическим растворителям, как бензол, ацетон, бензин и другие. Битум относится к аморфным веществам, в твердом состоянии способны иметь свойства жидкостей. Характерная непористая, плотная структура делает битумы морозостойкими и водонепроницаемыми. Эти качества битумов весьма широко используются в строительстве, как при проведении кровельных, дорожных, гидроизоляционных работ, так и многих других.
Строительные битумы используют главным образом для гидроизоляции фундаментов зданий и сооружений.
Области применения битума
Битум, как строительный материал начал использоваться еще много тысячелетий назад. Сегодня же, в современном мире, битум также не потерял свой спрос и востребованность. Без него не сможет обойтись большое количество отраслей народного хозяйства. Область применения битума очень обширна: начиная от ремонта в коммунальном хозяйстве и заканчивая производством стройматериалов.
Виды битума.
Различают несколько видов битума:
• природный битум;
• асфальтовые породы;
• искусственный битум;
• гудрон;
• строительный битум;
• дорожный битым;
• кровельный битум.
Природный битум.
Обычно природный битум можно встретить на нефтяных месторождениях.
Асфальтовые породы.
Асфальтовые породы представляют собой глины, доломиты, пески, и др., пропитанные битумом.
Искусственный битум.
Искусственный битум получается в результате переработки нефтяного сырья.
Гудрон.
Гудрон является основным сырьем для производства нефтяного битума.
Строительный битум.
Строительный битум используется для работ с кровлей, а также для высотных работ.
Дорожный битум.
Данный вид битума считается самым востребованным. Характеризуется высоким коэффициентом пенетрации.
Дорожный битум может быть:
• жидким;
• вязким.
Для жидких видов имеют следующую температуру вспышки от 65°C до 120°C.
Если на улице температура воздуха отрицательная, то ремонт дорог и их прокладка осуществляется с применением жидкого дорожного битума, в который при изготовлении добавляются растворители.
Если же температура воздуха плюсовая, то прокладка и ремонт дорог осуществляется с использованием вязкого дорожного битума.
Вязкий дорожный битум является основным в производстве асфальтобетонных смесей.
Кровельный битум.
Кровельный битум эффективно защищает строения от негативных внешних факторов, а также отличается устойчивостью к механическому воздействию. Нашел свое применение в производстве кровли, а также в нанесении битумной изоляции.
Для того, чтобы битум обладал определенными характеристиками, необходимо в процессе его производства добавлять модификаторы. К примеру, это может быть резина, изотактический полипропилен. Благодаря этому, битум становится эластичным, прочным и «липким» (хорошее слипание).
Применение нефтяных битумов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»
ПРИМЕНЕНИЕ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ Халиулина Л.Э.
Халиулина Лилия Эльверовна — инженер II категории, Инженерно-технический центр — филиал ООО «Газпром добыча Ямбург», г. Новый Уренгой
Аннотация: в статье рассмотрены основные области применения битумов, приведено их различие.
Ключевые слова: битум, вяжущее, пенетрация, климатическая зона, температура размягчения, хрупкость.
Битум — это (термопластичный материал) твердый или вязкопластичный, смолоподобный продукт (темно-коричневого или даже черного цвета), состоящий из сложных смесей углеводородов и неметаллических их производных (соединение углеродов с серой, азотом, кислородом и других химических элементов). Битум от латыни bitumen, что означает — смола, горная смола. Полный состав всех соединений составляющих битум не известен. Битумы полностью или частично растворимы в бензоле, бензине, этиловом спирте, сероуглероде, хлороформе, а так же других органических растворителях. Битумы делятся на природные и искусственные, но источник получения и образования является нефть. Битумными материалами называют строительные материалы, в составе которых содержится битум. Битум при нагревании обратимо разжижается и становится жидкой смесью, в этом состоянии им смачивают другие материалы, при охлаждении он отвердевает, крепко склеивая смоченные им другие материалы. Он водостоек и непроницаем водой, при пропитке им других материалов, материалы становятся гидрофобными, т.е. водостойкими. Поэтому битумы и используют в строительстве, для получения гидроизоляционных строительных, клеящих строительных и кровельных материалов. Битум имеет аморфное строение, в отличие от кристаллических тел, не имеет определенных температур плавления. Битум — гидрофобный материал, имеющий высокою плотность с почти нулевой пористостью, из-за чего битум не проницаем водой и морозостоек.
Существует несколько видов битума:
— битум кровельный;
— битум строительный;
— битум изоляционный;
— битум дорожный.
Строительный битум является одним из важнейших строительных материалов. Этот материал используется при строительстве дорог, производстве кровельных материалов, при гидроизоляции битумом фундаментов сооружений, зданий подвалов, санузлов, для заливки трещин и при прокладке трубопроводов. Также битум применяется в литейной и электротехнической индустрии.
Изоляционные битумы используются для изоляции трубопроводов с целью защиты от коррозии.
Кровельные битумы применяют при производстве кровельных материалов.
Дорожные битумы классифицируются на вязкие и жидкие.
Для того чтобы минимизировать сезонные повреждения дорожного покрытия, асфальтобетонные заводы, в разных климатических зонах применяют различные виды битума, различающиеся: вязкостью, пластичностью, температурой размягчения и хрупкости. Нефтеперерабатывающие заводы выпускают два основных подвида дорожных битумов — вязкие и жидкие. К вязким относятся битумы БНД и БН. Это самый используемый тип в дорожном строительстве. Для возможности укладки асфальта в холодное время года, изготавливаются, так называемые, жидкие битумы. Получают их следующим образом: нефтеперерабатывающие заводы добавляют в него
специальные разжижители, которые после укладки (заливки) испаряются, возвращая его в более вязкое (изначальное — не разбавленное разжижителями) состояние. Однако, стоит заметить, что подобная технология асфальтирования существенно ухудшает экологию.
Вязкие битумы используют в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Основное количество таких битумов вырабатываются в России в соответствии с ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия. В соответствии с этим нормативным актом битумы разделяют на два типа: БНД и БН. Все битумы маркируются по пенетрации при 25 градусах. При равной пенетрации битум БНД имеет более высокую температуру размягчения, более низкую температуру хрупкости и большое значении пенетрации при нуле градусов, чем битумы БН. Требования к термостабильности битумов БНД более жесткие [1].
Рекомендации по применению зависят от типа битумов. В первой дорожно-климатической зоне при среднемесячной температуре наиболее холодного времени года рекомендуется использовать битумы БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130; во второй и третьей зонах при температуре в пределах -10…-20 градусов — битумы БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90; во второй, третьей и четвертой зонах при температуре -5.-10 градусов — битумы БН 200/300, БН 130/200, БН 90/130, БНД 130/200, БНД 90/130, БнД 60/90, БНД 40/60; в четвертной и пятой климатических зонах при температуре не ниже +5 градусов — битумы БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БН 90/130, БН 60/90.
Жидкие битумы предназначены для удлинения сезонного дорожного строительства. В соответствии с ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия [2]. Жидкие битумы получают смешением вязких битумов БНД с дистиллятными фракциями-разжижителями. После укладки покрытия разжижитель постепенно испаряется. Применение жидких дорожных битумов не соответствует современным требованиям к энергосбережению и защите окружающей среды. Кроме того, низкая температура вспышки предопределяет их пожароопасность.
Список литературы
1. ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2005.
2. ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2009.
Определение битума
Что такое битум?
Битум, также известный в США как асфальт, представляет собой вещество, получаемое путем перегонки сырой нефти, которое известно своими гидроизоляционными и адгезионными свойствами. При производстве битума путем дистилляции удаляются более легкие компоненты сырой нефти, такие как бензин и дизельное топливо, оставляя позади «более тяжелый» битум. Производитель часто улучшает его несколько раз, чтобы улучшить его сорт.
Битум также может встречаться в природе: отложения природного битума образуются на дне древних озер, где с тех пор доисторические организмы разложились и подвергались воздействию тепла и давления.
Ключевые выводы
- Битум, вещество, известное своими гидроизоляционными и адгезионными свойствами, может происходить естественным путем или образовываться при перегонке сырой нефти.
- Он состоит из сложных углеводородов и содержит такие элементы, как кальций, железо, сера и водород.
- Цены на битум определяются состоянием мировой экономики, а также спросом и предложением на сырую нефть.
- Первые в мире фьючерсные контракты на битум дебютировали на Шанхайской фьючерсной бирже в октябре 2013 года.
Понимание битума
Битум состоит из сложных углеводородов и содержит такие элементы, как кальций, железо, сера и кислород. Качество материала и простота производства зависят от источника и типа сырой нефти, из которой она получена.
Битум обычно используется в промышленности. Вещество впервые было использовано из-за его естественных адгезионных и гидроизоляционных свойств, помогающих связывать строительные материалы вместе, а также для облицовки днищ кораблей.Он также использовался в прошлом как лекарство.
Древние цивилизации торговали материалом, и Геродот, греческий историк V века до нашей эры, утверждал, что стены древнего Вавилона содержали битум.
В настоящее время этот материал чаще всего используют при дорожном покрытии. Большинство дорог в США построено либо из битума, либо из комбинации битума и заполнителей, таких как бетон. Ключевым преимуществом, помимо его адгезионных и гидроизоляционных свойств, является то, что инженеры, заменяющие асфальтовые дороги, могут повторно использовать материал в других дорожных проектах.Битум также широко используется производителями при создании кровельной продукции.
При больших нагрузках битум может деформироваться необратимо, в зависимости от состава асфальтовой смеси, температуры окружающей среды и величины нагрузки, оказываемой на материал. Битум окисляется, что может сделать асфальт хрупким и привести к его растрескиванию.
Битум природного происхождения
Битум также является термином, используемым для обозначения нефтеносных песков или частично уплотненного песчаника, содержащего природную смесь песка, глины и воды, насыщенную плотной и чрезвычайно вязкой формой нефти.
Битумные пески чрезвычайно распространены в Канаде, особенно в провинции Альберта, где рост цен на нефть сделал экономически выгодным извлечение нефти из этих песков в больших масштабах. По оценке Канадского института энергетических исследований (CERI), цена на сырую нефть должна составить 70,08 доллара за баррель, чтобы отдельный битумный рудник был прибыльным.
Цены на битум
Битум — это остаточный материал в процессе переработки сырой нефти в сжиженный нефтяной газ (СНГ) и бензин.Таким образом, цены на битум в значительной степени зависят от того же набора факторов, которые влияют на цены на нефть. К ним относятся спрос и предложение на нефть и геополитическая стабильность в нефтедобывающих регионах мира.
Дополнительным фактором, влияющим на цены на битум, является разница в цене между тяжелой и легкой нефтью. Битум образуется как побочный продукт в процессе перегонки тяжелой нефти; Таким образом, решение нефтепереработчиков о переработке тяжелой сырой нефти по сравнению с легкой имеет решающее значение для цен на битум.
Правительство США является крупнейшим покупателем асфальта, производимого в стране. Неудивительно, что это означает, что экономические условия оказывают побочное влияние на цены на битум. Например, более высокий спрос на асфальт для дорог во время экономического бума может привести к росту цен. Поскольку Китай вложил значительные средства в масштабирование своей дорожной инфраструктуры, в последнее время он также сыграл важную роль в определении спроса и установлении цен на битум.
Фьючерсы на битум
Первые в мире фьючерсные контракты на битум дебютировали на Шанхайской фьючерсной бирже в октябре 2013 года и были нацелены на операторов нефтеперерабатывающих заводов, продавцов битума и конечных пользователей продукта.
Фьючерсный контракт ежемесячный и предполагает физическую поставку 10 тонн битума за лот по истечении срока. Готовый продукт для доставки должен быть сертифицирован Шанхайской фьючерсной биржей и соответствовать требованиям качества, описанным в Правилах поставки фьючерсов на битум.
Битумный материал — обзор
11.2.5.1 Применения
Битумные материалы могут использоваться для достижения различных целей стабилизации грунта, хотя их использование в дорожных покрытиях, безусловно, является их наибольшим применением.В дополнение к обычным слоям дорожного покрытия эти материалы используются для нанесения липких слоев (по существу, клей между старым и новым слоями асфальтобетона или для новой изнашиваемой поверхности), для гидроизоляции, в качестве паллиативного средства от пыли, для борьбы с эрозией, для водопроводных конструкций. (например, дренажные канавы и водопропускные трубы), и их также можно использовать для предотвращения потери влаги из-за испарения и гидратации во время отверждения цемента или грунтов, стабилизированных известью. Битумные добавки также используются в качестве стабилизатора в нижележащих слоях дорожного покрытия от земляного полотна до нижнего и нижнего слоев.Тип используемого битума зависит от типа стабилизируемого грунта, метода строительства и т. Д. Поскольку градация грунта, очевидно, повлияет на инженерные свойства и характеристики слоев дорожного покрытия, для каждого слоя рекомендуются разные градации. Например, в таблице 11.2 приведены рекомендуемые градации дорожного покрытия под слоями.
Термин почва-битум (или почва-асфальт) использовался для обозначения водонепроницаемого связного грунта, обычно с использованием ~ 4-7% битума.Асфальтобетон обычно относится к стабилизированному зернистому грунту, в котором песок или хорошо отсортированный заполнитель смешивается с 3–10% битума, чтобы обеспечить прочный водостойкий и устойчивый к истиранию структурный слой. Когда изнашиваемый слой должен быть нанесен на новое или существующее дорожное покрытие, однородный крупнозернистый песок или мелкий щебень может быть помещен поверх битумного липкого покрытия.
Асфальт изолирующие покрытия представляют собой тонкий слой асфальтового материала, наносимый на поверхности дорожного покрытия для дополнительной защиты от износа или гидроизоляции.Иногда они включают использование модификаторов или наполнителей (например, песок, заполнитель, латекс, полимеры и т. Д.). Герметизирующие покрытия часто используются в качестве периодического нанесения для «обновления» и защиты поверхности дорожного покрытия, чтобы продлить его износ и срок службы.
Прочность обычно включается в технические характеристики асфальтовых цементов. Чаще всего это оценивается испытаниями на неограниченное сжатие, хотя также использовались испытания соотношения подшипников. Прочность также можно оценить после периода замачивания.Прочность пропитанного материала обычно значительно меньше, чем у уплотненного материала. Хотя добавление битума в почву до определенной степени обеспечит дополнительную когезионную прочность, было показано, что слишком большое количество этой добавки фактически снижает прочность на неограниченное сжатие в зависимости от типа заполнителя (pedago.cegepoutaouais.qc.ca; Hausmann, 1990; www.virginiadot). org). Пластичность (гибкость), долговечность, непроницаемость («гидроизоляция») и сопротивление усталости также являются важными характеристиками, которые оцениваются и иногда указываются для комбинаций асфальт-грунт.
Водонепроницаемость чаще всего оценивается по степени водопоглощения асфальтостабилизированного грунта. Было показано, что жидкий асфальт, смешанный в количестве 5-6% с различными типами почв, обычно имеет коэффициент поглощения <2% (Fang, 1991). В целом, «гидроизоляцией» считается поглощение почвы <1-2%.
Испытания на усталость показали, что уплотненный асфальтобетон разрушится при значительно меньших нагрузках после повторяющихся циклов нагружения (усталостная прочность). ASTM разработало стандартную процедуру испытаний (D7460) для оценки этого явления.Испытания показали, что значения усталостной прочности могут составлять только 55-60% от заявленных пиковых значений прочности. Эти пониженные значения прочности необходимо учитывать при проектировании реальных покрытий. Спецификации суперпроцесса были созданы в результате Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) для решения проблемы колейности, усталости и термических повреждений асфальтобетонных покрытий (ftp.dot.state.tx.us).
Что такое битум? — Шоссе сегодня
Что такое битум?
Битум — это побочный продукт сырой нефти, который известен своими гидроизоляционными и адгезионными свойствами.В древности битум в основном использовался для связывания строительных материалов. На сегодняшний день у этого материала более 250 применений; включая мощение дорог, кровлю, гидроизоляцию, герметизацию и изоляцию.
Битум также может быть извлечен из битумных горных пород в природе; однако большая часть битума производится на нефтеперерабатывающих заводах путем перегонки сырой нефти. В зависимости от источника битум может иметь различные свойства, а его консистенция, жесткость, вязкость, адгезия и долговечность могут быть разными.
Чтобы сделать битум более понятным, Infinity Galaxy сняла подробный видеоролик о процессе производства битума. В видео ниже вы можете увидеть, как создается в природе, как добывается из нефти, какова его классификация и для чего она используется.
Что такое натуральный битум и как его производят?
Как показано на видео, природный битум добывается из древних месторождений, которые были созданы более 360 лет назад. Эти природные месторождения битума, известные также как нефтеносные пески, образовались в каменноугольный период, когда во многих частях Земли доминировали гигантские болотные леса.Многие существа окрасились и похоронили под слоями отложений в этих лесах и превратились в кероген, нефть и битум.
В настоящее время древние месторождения битума существуют во многих частях мира, особенно в Канаде, Венесуэле и Омане. Эти источники природного битума представляют собой смесь песка, глины, воды и битума. В Канаде и Венесуэле природные месторождения битума или нефтеносных песков находятся слишком далеко от поверхности земли, поэтому их необходимо извлекать методом IN-SITU.В этом методе добычи мы отправляем пар в нефтеносные пески, чтобы снизить вязкость битума и перекачивать смесь битума и воды на поверхность.
Природный битум также содержит до 5% серы, тяжелых металлов и других примесей, которые необходимо очищать, что делает процесс производства природного битума более дорогим, чем очищенный битум.
Что такое нефть или очищенный битум?
Битум рафинированный получают путем перегонки сырой нефти.В колонне атмосферной дистилляции на нефтеперерабатывающих заводах мы нагреваем сырую нефть между 300 и 350 ° C, чтобы отделить фракции с низкой точкой кипения от частей с высоким молекулярным весом. В дистилляционной колонне есть несколько тарелок, которые помогают отделить более легкие фракции масла. Нефтепродукты, такие как жидкое топливо, нафта, дизельное топливо и бензин, являются одними из легких фракций сырой нефти, производимой в дистилляционной колонне.
Самая тяжелая часть сырой нефти, которая остается на дне ректификационной колонны, называется вакуумным дном.VB — сырье для производства битума. Переносим вакуумный куб на установку вакуумной перегонки, чтобы удалить последние следы более легких фракций. На этом этапе мы помещаем вакуумное дно под контролируемое давление и температуру для получения битума с различной степенью твердости. Обдувка воздухом — это еще один метод обработки вакуумного дна, при котором в битум нагнетается воздух при температуре 230-260 ° C для повышения его температуры размягчения.
Различные типы битумов, в том числе битум проникающего качества, битум класса вязкости, битум с разреженным слоем и битумная эмульсия, производятся из вакуумного дна в установке вакуумной перегонки в зависимости от качества сырой нефти и процесса, используемого на нефтеперерабатывающем заводе; битум может иметь некоторые вариации с точки зрения проницаемости, температуры размягчения, уровня вязкости и так далее.
Применение битума — Использование битума — Использование битума
Применение битума
Применение битума
Для инженерно-строительных работ
- Строительство дорог, взлетно-посадочных полос и платформ.
- Гидроизоляция для предотвращения просачивания воды.
- Мастика для заводов.
- Облицовка каналов для предотвращения эрозии.
- Противоударные курсы для кладки.
- Фундамент резервуара.
- Заполнитель швов
- Битум широко применяется при строительстве асфальтовых дорог и битумно-мембранных изделиях. Битум обычно используется для строительства автомагистралей, автомагистралей и железнодорожных сетей. Битум обладает отличными водонепроницаемыми свойствами и широко используется для изготовления кровельных изделий, а также для ряда других бытовых и промышленных применений, от эмульсионных красок до звукоизоляции.Проникающий битум и битумные эмульсии используются для строительства железнодорожных путей, и за счет использования специальных типов битума, таких как модифицированный полимером битум, уровни вибрации и шума снижаются за счет демпфирующего эффекта. Битум доказал свою эффективность как на высокоскоростных железнодорожных путях, так и на железнодорожных путях для тяжелых грузов. Битум также используется для покрытия взлетно-посадочных полос и взлетно-посадочных полос аэродромов (PMB предпочтительнее из-за его топливостойкости) и рулежных дорожек. В морской строительной отрасли битум используется в гидравлических системах, таких как облицовка каналов, подводные туннели, защита берегов рек, строительство плотин и защита на море.Существует также множество промышленных применений, таких как рубероид, печатные краски, упаковочная бумага, линолеум, изоляция электрических кабелей / соединительных коробок, мастика для кровли террас и производство дуплексной бумаги. Bitumen Suppliers Limited может удовлетворить все ваши индивидуальные требования.
Применение битума для проникновения
Битум класса проницаемостиобычно используется в дорожном строительстве, для покрытия поверхностей и в некоторых промышленных целях. Дополнительная переработка этого вида битума позволяет получать битумные изделия различных сортов.Тест на проникновение определяет твердость битума путем измерения глубины (в десятых долях мм), на которую стандартная и загруженная игла вертикально проникает за 5 секунд, образец битума выдерживается при температуре 25 ° C. Следовательно, чем мягче битум, тем больше в нем единиц проникновения. Мы предлагаем следующие марки проникающего битума, включая битум 80/100, битум 85/100, битум 35/50, битум 40/50, битум 50/70, битум 60/70 и битум 160/220. Эквивалентен BS EN12591 и BS EN 13924.
Нанесение битума на урезание
Битум Cutback находится в жидкой форме и представляет собой битум, растворенный в растворителе. Обычно эти растворители включают нафту, бензин, керосин и уайт-спирит. Битум сокращается путем добавления контролируемых количеств нефтяных дистиллятов, таких как растворители, описанные выше. Это временно снижает вязкость битума, чтобы он мог эффективно проникать в дорожное покрытие. Это позволит проводить распыление при температурах, слишком низких для успешной герметизации распылением чистого битума.Материалы, используемые для измельчения битума, испаряются после нанесения, оставляя оставшийся материал, близкий по твердости к исходному битуму. Количество используемого растворителя определяет вязкость битума Cutback, а тип используемого растворителя контролирует время отверждения. Преимущество использования Cutback Bitumen по сравнению с битумными эмульсиями заключается в гораздо более высоком процентном содержании остаточного битума, обычно более 80% по сравнению с 40% — 65% для битумных эмульсий. Битумы Cutback используются для дорожного строительства и содержания дорог.
Существует два типа сокращений: быстрое отверждение (RC) и среднее отверждение (MC) в зависимости от используемого растворителя. Кроме того, они обозначаются числом, которое указывает минимальную кинематическую вязкость (текучесть) битума Cutback. Мы предлагаем широкий выбор битумов быстрого отверждения, включая RC 30, RC 70, RC 250, RC 800 и RC 3000, которые используются в дорожном строительстве и при обработке дорожного покрытия. Наш ассортимент среднеотверждаемого битума включает MC 30, содержащий 50% битума, который обычно используется в качестве грунтовочного покрытия, MC 70, который содержит 55% битума, используется для грунтовочного покрытия и ремонтного смешивания, а MC 3000, который содержит 80% битума, используется для обработки поверхностей и полуфабрикатов. Затирка швов (щебень пенетрации).Процесс грунтовки включает нанесение связующего с низкой вязкостью на подготовленную, но обычно несвязанную основу из заполнителя. Он предназначен для поглощения верхними слоями основания и создания поверхности, которая легче смачивается последующим битумным покрытием. Грунтовка сможет ненадолго справиться с дорожным движением и справиться с пылью. Чаще всего грунтовки наносятся с расходом от 0,5 л / м² до 1,4 л / м². Разрезанный битум, пригодный для грунтования, также используется для нанесения липкого покрытия. Его наносят на нижележащую поверхность, чтобы улучшить адгезию следующего слоя асфальта.Чаще всего липкие слои наносятся с расходом от 0,2 л / м² до 0,4 л / м². Cutback Bitumen подходит для герметизации грунтовки, а также может использоваться при производстве предварительно смешанного асфальта, который используется при заплаточном ремонте. Для эффективной операции грунтования при очень низких температурах или когда транспортный поток может вызвать проблемы с загрунтованной поверхностью до того, как будет нанесено окончательное уплотнение, можно использовать грунтовочное уплотнение для защиты дорожного покрытия на период от 6 до 12 месяцев. Обрезанный битум широко используется для герметизации распылением, особенно в более прохладную погоду, где он обеспечивает улучшенное первоначальное удержание камней из-за более низкой вязкости.Обычно на грунтованное покрытие, на которое укладывается заполнитель, наносится однократное нанесение битума с пониженным содержанием битума.
Применение окисленного битума
Битум окисленный получают путем ступенчатой или непрерывной продувки. Нагретый битум степени проницаемости в контролируемой среде продувается воздухом, который контролирует содержание масла в битуме при его окислении. Различные марки, производимые для подходящих областей применения, различаются двумя числами, обозначающими средние точки их точки размягчения и диапазонов пенетрации.Мы предлагаем выдувной битум различных марок, включая R10 / 20, R85 / 25, R95 / 25, R85 / 40, R90 / 40, R110 / 30, R90 / 15 и R115 / 15. Выдувной битум
широко используется в качестве противоскользящего слоя в свайной промышленности, для производства звукопоглощающих войлоков, для изготовления кровельного материала, для изготовления герметика под вагонами в автомобильной промышленности, для защиты стыков электрических кабелей. , компаунд для заполнения швов, герметик и множество других промышленных применений. Мазут может быть добавлен в процесс для увеличения проникновения, если это требуется для специальных применений и требований.
Применение битумной эмульсии
Битумная эмульсия состоит из трех основных ингредиентов, включая битум, эмульгирующий агент и воду. В зависимости от различных спецификаций он может содержать другие добавки, такие как улучшители покрытия, стабилизаторы, средства, препятствующие образованию полос, или вещества, предотвращающие разрыв. Хорошо известно, что асфальт и вода не смешиваются, за исключением случаев, когда условия тщательно контролируются с использованием высокоспециализированного оборудования и химических добавок.
1 января 2019 г.Битум — Designing Buildings Wiki
Битум , иногда называемый «гудроном» или «пеком», представляет собой углеводород на нефтяной основе, который естественным образом встречается в виде концентрированного вещества в нефтеносных песках и смолистых озерах.Это либо жидкость — в этом случае она будет липкой, черной и очень вязкой, — либо принимает полутвердую форму.
В естественном состоянии высокая вязкость битума предотвращает его протекание по трубе, поэтому его необходимо нагревать и даже иногда разбавлять более легкими маслами. Битум может также содержать загрязнители, такие как ванадий и никель, кислород, серу и азот, которые необходимо удалить в процессе рафинирования.
Большая часть используемого битума получается из сырой нефти и образуется в виде остатка после процесса дистилляции (иногда его называют «очищенный битум »).
Подавляющее большинство заявок на битум продукции находится в строительстве; Одно из наиболее полезных свойств битума и продуктов, полученных из него, — это барьер для проникновения воды. Около 10% мирового производства битума идет на кровельные работы, а еще 5% идет на изоляционные и изоляционные материалы, такие как краска, покрытия для труб и ковровая плитка.
Существует много битумов , и битумных продуктов, но обычно они используются в таких областях, как кровля, гидроизоляция, гидроизоляция, краски, автостоянки, дороги, взлетно-посадочные полосы, обработка ограждений и так далее.
При производстве асфальта для дорожных и дорожных покрытий битум используется в качестве связующего и в сочетании с заполнителями для создания верхней изнашиваемой поверхности. Одним из главных преимуществ битумного асфальта является то, что его легко и относительно дешево залатать и ремонтировать.
Прочие продукты на битумной основе включают:
NB. Руководство SuDS, опубликованное CIRIA в 2015 году, определяет битум как: «Углеводородное связующее. Практически нелетучий клейкий материал, полученный из сырой нефти, который используется для покрытия минерального заполнителя для использования при строительстве и обслуживании мощеных поверхностей.’
Битум, Асфальт, Гудрон, Что такое Битум, Описание битума
Что такое битум ???
Битум , также известный в США как асфальт, представляет собой вещество, которое образуется при перегонке сырой нефти. Обладает гидроизоляционными и адгезионными свойствами. При производстве битума путем дистилляции удаляются более легкие компоненты сырой нефти, такие как бензин и дизельное топливо, оставляя позади «более тяжелый» битум. Производитель часто улучшает его несколько раз, чтобы улучшить его сорт.Битум также может встречаться в природе: отложения природного битума образуются на дне древних озер, где с тех пор доисторические организмы разложились и подвергались воздействию тепла и давления.
Битум представляет собой вязкую нелетучую жидкость или твердое вещество. Битум представляет собой сложную коллоидную систему, химические свойства которой зависят от свойств сырой нефти, из которой он получен. Чистый битум — это коллоидная дисперсия микроскопических частиц асфальта (фаза дисперсии).По химическому составу битум представляет собой смесь различных углеводородов с молекулами кислорода, серы и азота. Углеводороды, присутствующие в битуме, в основном представляют собой конденсированные нафтеновые и ароматические кольца с небольшим количеством боковых парафиновых цепей. Массовая доля углеводородов 75-85%, водорода 9-10%, кислорода 2-8%, серы 5-7%, азота 0,1-0,5%. Битум частично или полностью растворим в различных органических растворителях. Растворенные фракции нерастворимого битума называются мальтенами или петроленами, а нерастворенные фракции — асфальтенами.Мальтены представляют собой смесь смол и масла и являются диспергирующим агентом. По большей части физические свойства битума зависят от степени дисперсности асфальтенов в мальтенах.
Что такое БИТУМ
Битум обычно используется в промышленности. Первоначально асфальт использовался из-за его естественных адгезионных и гидроизоляционных свойств, но он также использовался как лекарство. Его использовали для скрепления строительных материалов, а также для облицовки днищ кораблей.древние цивилизации торговали материалом. Геродот, греческий историк V века до нашей эры, утверждал, что стены древнего Вавилона содержали битум.
Асфальт состоит из сложных углеводородов и содержит такие элементы, как кальций, железо, сера и кислород. Качество материала и простота производства зависят от источника и типа сырой нефти, из которой она получена. Чаще всего материал используется при дорожном покрытии. Большинство дорог в Соединенных Штатах сделано либо из битума, либо из комбинации битума и заполнителей, таких как бетон.Инженеры, заменяющие асфальтовые дороги, могут повторно использовать материал в других дорожных проектах. Производители используют его при создании кровельных изделий из-за его гидроизоляционных качеств.
При больших нагрузках асфальт может деформироваться необратимо, в зависимости от состава асфальтовой смеси, температуры окружающей среды и величины нагрузки на материал. Асфальт окисляется, что может сделать асфальт хрупким и привести к его растрескиванию.
Свойства асфальта
- Адгезия: Битум имеет способность прилипать к твердой поверхности в жидком состоянии в зависимости от характера поверхности.Наличие воды на поверхности предотвратит прилипание.
- Водостойкость: Битум водостойкий. При некоторых условиях вода может абсорбироваться мельчайшими количествами неорганических солей в битуме или наполнителе в нем.
- Твердость: Для измерения твердости битума проводится испытание на проникновение, при котором глубина проникновения измеряется в десятых долях мм. утяжеленной иглы в битум через заданное время при известной температуре. Обычно груз весом 100 г прикладывают на 5 секунд при температуре 77 ° F.Проникновение — это мера твердости. Типичные результаты: 10 для твердого асфальта, от 15 до 40 для кровельного асфальта и до 100 или более для гидроизоляционного битума.
- Вязкость и текучесть: вязкость или текучесть битума важны как при высокой температуре во время обработки и нанесения, так и при низкой температуре, которой битум подвергается во время эксплуатации. Свойства текучести битума значительно меняются в зависимости от температуры и стрессовых условий. Ухудшение или потеря желаемых свойств битума принимает форму затвердевания.Как следствие, снижение адгезионных и текучести и повышение температуры размягчения и коэффициента теплового расширения.
- Точка размягчения: Точка размягчения — это температура, при которой стальной шарик падает на известное расстояние через битум, когда испытательная сборка нагревается с известной скоростью. Обычно испытание состоит из стального шарика диаметром (3/8) и весом 3,5 г, который проходит через толщину (5/8) в диаметре (1/4) в толстом диске из битума в латуни. звенеть. Вся сборка нагревается со скоростью 9 ° F в минуту.Типичные значения составляют 240 ° F для асфальта для покрытия, от 140 ° F до 220 ° F для кровельного асфальта и до 115 ° F для битумного гидроизоляционного материала.
- Пластичность: Испытание на пластичность проводится для определения того, насколько битум растянется при температуре ниже точки размягчения. Брикет с площадью поперечного сечения 1 дюйм2 помещают в тестер при температуре 77 ° F. Значения пластичности колеблются от 0 до более 150 в зависимости от типа битума.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ битума
Асфальт представляет собой смесь плотных, липких, вязких органических жидкостей, в основном состоящих из полициклических ароматических углеводородов, встречающихся в природе или получаемых путем перегонки сырой нефти.
Природный или неочищенный битум представляет собой липкую смолистую форму нефти, которая настолько густая и тяжелая, что ее необходимо нагреть или разбавить, прежде чем она потечет. При комнатной температуре это очень похоже на холодную патоку. Очищенный асфальт — это остаточная (нижняя) фракция, полученная фракционной перегонкой сырой нефти. Это самая тяжелая фракция с самой высокой температурой кипения, кипящая при 525 ° C (977 ° F).
В британском английском слово «асфальт» относится к смеси минерального заполнителя и битума (или асфальта в просторечии).Слово «гудрон» относится к черному вязкому материалу, полученному в результате деструктивной перегонки угля, и химически отличается от битума. В американском английском битум на инженерном жаргоне называется «асфальт» или «асфальтовый цемент». В австралийском английском языке битум иногда используется как общий термин для обозначения дорожных покрытий. В канадском английском слово bitumen используется для обозначения обширных канадских залежей чрезвычайно тяжелой сырой нефти, в то время как асфальт используется для нефтеперерабатывающего продукта, используемого для мощения дорог и производства черепицы.Разбавленный битум (разбавленный нафтой, чтобы заставить его течь по трубопроводам) известен как дилбит в нефтяной промышленности Канады, в то время как битум, улучшенный до синтетической сырой нефти, известен как синкруд и синкруд, смешанный с битумом в качестве синубита
Большинство битумов содержат серу и несколько тяжелые металлы, такие как никель, ванадий, свинец, хром, ртуть, а также мышьяк, селен и другие токсичные элементы. Битум может обеспечить хорошую сохранность окаменелостей растений и животных.
Битум в основном используется для мощения дорог.Другое его применение — это гидроизоляционные изделия, в том числе использование асфальта в производстве рубероида и для герметизации плоских крыш.
Неочищенный битум природного происхождения является основным сырьем для добычи нефти из битуминозных песков, разрабатываемых в настоящее время в провинции Альберта, Канада. На долю Канады приходится большая часть мировых запасов природного асфальта, покрывающего 140 000 квадратных километров (площадь больше, чем у Англии), что дает ей вторые по величине доказанные запасы нефти в мире. Нефтеносные пески Атабаски — крупнейшее месторождение битума в Канаде и единственное, доступное для открытой добычи, хотя недавние технологические достижения привели к тому, что более глубокие месторождения стали добываться на месте.Из-за роста цен на нефть с 2003 года превращение битума в синтетическую сырую нефть стало очень прибыльным. По состоянию на 2006 год производство сырого битума в Канаде составляло в среднем около 1,1 миллиона баррелей (170 000 м3) в день и, по прогнозам, вырастет до 4,4 миллиона баррелей (700 000 м3) в день к 2020 году. Общее количество неочищенного асфальта, которое может быть извлечено в Альберте, оценивается составит около 310 миллиардов баррелей (50 × 109 м3), что при норме 4,4 миллиона баррелей в день хватило бы примерно на 200 лет.
В прошлом асфальт использовался для водонепроницаемых лодок и даже в качестве покрытия для зданий с некоторыми добавками.Греческий историк Геродот сказал, что горячий асфальт использовался в качестве раствора в стенах Вавилона. Также возможно, что город Карфаген легко сгорел из-за широкого использования асфальта в строительстве.
Сосуды для нагрева асфальта или битумных смесей обычно подпадают под определенные условия в полисах страхования гражданской ответственности, аналогичные тем, которые требуются для паяльных горелок, сварочных аппаратов и оборудования для газовой резки.
Асфальт также использовался в ранней фототехнике.Наиболее заметно его использовал французский ученый Жозеф Нисефор Ньепс на первом когда-либо сделанном снимке. Асфальт, использованный в его экспериментах, размазывали по оловянным пластинам и затем подвергали воздействию света, создавая черно-белое изображение. Пластины из тонкого асфальта
иногда используются компьютерными энтузиастами для глушения корпусов компьютеров или шумных частей компьютера, таких как жесткий диск. Слои асфальта наклеиваются на внешнюю поверхность посудомоечных машин высокого класса для обеспечения звукоизоляции.
Геологическое происхождение
Отложения асфальта, встречающиеся в природе, образованы остатками древних микроскопических водорослей и других некогда живых существ.Эти организмы умерли, а их останки осели в иле на дне океана или озера, где они жили. Под воздействием тепла и давления захоронения глубоко в земле останки превратились в такие материалы, как асфальт, кероген или нефть. Поскольку битумы также встречаются в метеоритах и архейских породах, возможно, что некоторые битумы являются первичным материалом, образовавшимся во время аккреции Земли и переработанным бактериями, потребляющими углеводороды. Битумы связаны со свинцово-цинковой минерализацией в месторождениях типа долины Миссисипи.
Гудрон и природный битум
Нефтяной асфальт часто путают с гудроном. Хотя асфальт и каменноугольная смола одинаково черные и липкие, они представляют собой совершенно разные вещества по происхождению, химическому составу и свойствам. Каменноугольная смола производится путем нагревания угля до чрезвычайно высоких температур и является побочным продуктом при производстве газа и кокса. Он широко использовался в качестве связующего в дорожном асфальте в начале прошлого века, но с тех пор был заменен очищенным асфальтом.Битуминозные пески, также называемые нефтеносными песками, представляют собой отложения смеси мелкой глины, песка, воды и различных количеств асфальта, который представляет собой тяжелую нефть черного цвета с высоким содержанием серы, похожую на смолу. Битуминозные пески — это осадочные породы, а асфальт — это асфальт. Типичный битуминозный песок состоит из примерно 83% песка, 13% асфальта и 4% воды (по весу). Считается, что битуминозные пески, содержащие более 6% асфальта по весу, имеют коммерческий потенциал. Разница между горючим сланцем и битуминозным песком состоит в том, что битумное вещество в сланце является твердым, тогда как битумное вещество в битуминозном песке представляет собой очень вязкую жидкость.Нефть, которая является особенно густой и вязкой, называется тяжелой нефтью, или, проще говоря, гудроном или асфальтом.
Природный битум, иногда также называемый природным асфальтом, каменным асфальтом, озерным асфальтом или нефтеносным песком, используется в качестве клея, герметика и гидроизоляции более 8000 лет. Но он встречается только в небольших количествах, и его свойства сильно отличаются от очищенного битума.
8 апреля 2020 г.Битум — Энциклопедия Нового Света
Этот кувшин из Ирана, датированный 1180–1210 гг., Сделан из латуни, обработанной методом репуссе, и инкрустирован серебром и битумом.Метрополитен-музей Нью-Йорка.Битум представляет собой смесь темных, липких, высоковязких органических жидкостей, состоящих в основном из ароматических углеводородов. Обычно это черный или темно-коричневый цвет. Битум, встречающийся в природе, известен как сырой битум , а битум, полученный перегонкой сырой нефти, называется очищенным битумом . Теперь можно производить битум из возобновляемых ресурсов, не связанных с нефтью, таких как сахар, патока или крахмал. Материалы, содержащие битум, описаны как битуминозные, например битуминозный уголь и битуминозные породы.
Битумы используются в основном для мощения дорог. Они также использовались для гидроизоляции таких изделий, как рубероид и лодки. Некоторые использовали битумные пластины для снижения шума, производимого движущимися частями компьютера (например, жесткими дисками) и посудомоечными машинами. В связи с недавним ростом цен на нефть стало выгодно превращать битум в синтетическую сырую нефть. Встречающиеся в природе битумы хорошо служат для сохранения окаменелостей растений и животных.
Уточнение терминологии
В британском английском слово «асфальт» относится к смеси минерального заполнителя и битума (обычно известной как асфальт).Слово «гудрон», напротив, относится к черному вязкому материалу, полученному при деструктивной перегонке угля, и химически отличается от битума. В американском английском битум упоминается как «асфальт» или «асфальтовый цемент» на инженерном жаргоне. В австралийском английском языке битум иногда используется как общий термин для обозначения дорожных покрытий.
В канадском английском языке слово bitumen используется для обозначения обширных канадских месторождений чрезвычайно тяжелой сырой нефти, [1] , в то время как асфальт используется для нефтеперерабатывающего продукта, используемого для мощения дорог и производства черепицы.Битум, разбавленный нафтой (для обеспечения его протекания по трубопроводам), в канадской нефтяной промышленности известен как дилбит, в то время как битум, модифицированный до синтетической сырой нефти, известен как синкруд, а синкруд, смешанный с битумом, — как синбит . [2]
Химический состав и свойства
Эксперимент с каплей пека в Университете Квинсленда, демонстрирующий вязкость битума.Битумы состоят в основном из полициклических ароматических углеводородов с высокой степенью конденсации.Кроме того, они содержат несколько элементов, ряд из которых токсичен. Примерами этих элементов являются никель, ванадий, свинец, хром, ртуть, мышьяк и селен. Битумы растворимы в сероуглероде, который является неполярным растворителем.
Сырой битум — это густая, липкая, смолистая форма нефти, которую необходимо нагреть или разбавить перед тем, как она потечет. При комнатной температуре это очень похоже на холодную патоку. [3] Рафинированный битум — это остаточная (нижняя) фракция, полученная путем фракционной перегонки сырой нефти.Это самая тяжелая фракция с самой высокой температурой кипения, которая кипит при 525 ° C (977 ° F).
Учитывая, что битумы состоят из углеводородов, они легко воспламеняются. По этой причине емкости для нагрева битума или битумных материалов обычно подпадают под определенные условия в полисах страхования гражданской ответственности, аналогичные тем, которые требуются для паяльных горелок и оборудования для сварки и газовой резки. [4]
Геологическое происхождение
Природные месторождения битума образовались из останков древних микроскопических водорослей и других организмов после того, как эти останки были отложены в иле на дне океана или озера, где они жили.Считается, что под действием тепла и давления при захоронении глубоко в земле останки были преобразованы в такие материалы, как битум, кероген или нефть.
Битумы обнаружены также в метеоритах и архейских породах. Основываясь на этих знаниях, ученые считают возможным, что некоторые битумы являются первичным материалом, образовавшимся во время аккреции Земли и переработанным бактериями, потребляющими углеводороды. Битумы связаны со свинцово-цинковой минерализацией в месторождениях типа долины Миссисипи.
Крупнейшие месторождения битума в мире
Два крупнейших месторождения битума в мире расположены в Канаде и Венесуэле. Нефтяные пески Атабаски в Альберте — крупнейшее месторождение битума в Канаде и единственное, доступное для добычи на поверхности, хотя недавние технологические прорывы привели к тому, что более глубокие месторождения стали доступны методами на месте. В Венесуэле пояс Ориноко содержит огромные залежи нефтеносных песков, известных как нефтеносные пески Ориноко или нефтеносные пески Ориноко.
Канадские месторождения покрывают 140 000 квадратных километров (км²) [1] (площадь больше, чем Англия), что дает Канаду вторые по величине доказанные запасы нефти в мире. Этот сырой битум является основным сырьем для добычи нефти из битуминозных песков (или нефтеносных песков), разрабатываемых в настоящее время в Альберте. По состоянию на 2006 год производство сырого битума в Канаде составляло в среднем около 1,1 миллиона баррелей (170 000 м³) в день и, по прогнозам, вырастет до 4,4 миллиона баррелей (700 000 м³) в день к 2020 году. [2] Общее количество сырого битума в Альберте, которое потенциально может быть извлечено, оценивается примерно в 310 миллиардов баррелей (50 × 10 9 м 3 ). [5] Этого количества, если использовать его из расчета 4,4 миллиона баррелей в день, хватило бы примерно на 200 лет.
Венесуэльская нефтяная компания Petróleos de Venezuela S.A. [6] подсчитала, что добываемые запасы пояса Ориноко составляют 236 миллиардов баррелей (37 500 000 000 м³). По другим оценкам, оно достигает 300 миллиардов баррелей (48 000 000 000 м³).
использует
Емкости для битума для дорожных работ в Чакдахе, штат Западная Бенгалия, Индия.Битум используется в основном для мощения дорог. Другие его применения — это битумные гидроизоляционные материалы, в том числе использование битума в производстве рубероида и для герметизации плоских крыш. Поскольку с 2003 года цены на нефть росли, превращение битума в синтетическую сырую нефть стало очень прибыльным.
В прошлом битум использовался для гидроизоляции лодок и даже в качестве покрытия для зданий (с некоторыми добавками).Греческий историк Геродот сказал, что горячий битум использовался в качестве раствора для строительства стен Вавилона. [7] Также возможно, что город Карфаген легко сгорел из-за широкого использования битума в строительстве.
Битум также использовался в ранней фототехнике. Наиболее заметно его использовал французский ученый Жозеф Нисефор Ньепс на первом когда-либо сделанном снимке. Битум, использованный в его экспериментах, размазывали по оловянным пластинам, а затем подвергали воздействию света, создавая черно-белое изображение.
Тонкие битумные пластины иногда используются компьютерными энтузиастами для глушения корпусов компьютеров или шумных частей компьютера, таких как жесткий диск. Слои битума наклеиваются на внешнюю поверхность посудомоечных машин высокого класса для обеспечения звукоизоляции.
Битум из альтернативных источников
Битум теперь можно производить из возобновляемых ресурсов, не связанных с нефтью, таких как сахар, патока и крахмалы из риса, кукурузы и картофеля. Битум также может быть получен из отходов путем фракционной перегонки отработанного моторного масла, которое в противном случае иногда утилизируется путем сжигания или вывоза на свалки.
Битумные вяжущие на ненефтяной основе могут быть светлыми. Дороги с более светлым покрытием поглощают меньше тепла от солнечного излучения. В результате они не нагреваются так, как более темные поверхности, подверженные воздействию прямых солнечных лучей, что снижает их вклад в эффект городского теплового острова. [8]
Каменный уголь
Битумный уголь — это относительно мягкий уголь, содержащий битум. Это органическая осадочная порода, образованная диагенетическим и субметаморфическим сжатием материала торфяного болота.Обычно он черный, иногда темно-коричневый, часто с хорошо выраженными полосами яркого и тусклого материала. Содержание углерода в битуминозном угле составляет около 60-80 процентов; остальное состоит из воды, воздуха, водорода и серы. По качеству этот уголь лучше лигнита, но хуже антрацита.
Битумные породы
Битумные породы — это осадочные породы, такие как сланец, песчаник или известняк, которые содержат следы смолы, битума, асфальта, нефти или углерода.Их также называют «углеродистыми породами».
См. ТакжеБанкноты
Список литературы
КредитыЭнциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь: История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света : Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия. . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||