BITUM

Bitum:

Este un produs (material termoplastic) solid sau viscoplastic, rășinos (maro închis sau chiar negru), format din amestecuri complexe de hidrocarburi și derivații lor nemetalici (o combinație de carbon cu sulf, azot, oxigen și alte elemente chimice). Bitum din latină bitumen, care înseamnă - rășină, rășină de munte. Nu se cunoaște compoziția completă a tuturor compușilor care alcătuiesc bitumul. Bitumul este complet sau parțial solubil în benzen, benzină, alcool etilic, disulfură de carbon, cloroform, precum și în alți solvenți organici. Bitumul este împărțit în natural și artificial, dar sursa de producție și formare este petrolul. Materialele bituminoase sunt materiale de construcție care conțin bitum. Când este încălzit, bitumul se lichefiază în mod reversibil și devine un amestec lichid, în această stare este umezit cu alte materiale, atunci când este răcit, se solidifică, lipind ferm alte materiale umezite cu el. Bitumul este impermeabil la apă; atunci când este impregnat cu alte materiale, materialele devin hidrofobe, adică rezistente la apă. Prin urmare, bitumul este utilizat în construcții, pentru a obține materiale hidroizolante pentru construcții, materiale adezive pentru construcții și acoperișuri. Bitumul are o structură amorfă, spre deosebire de corpurile cristaline, nu are puncte de topire definite. Bitumul este un material hidrofob cu o densitate ridicată, cu o porozitate aproape zero, ceea ce face bitumul impermeabil la apă și rezistent la îngheț. Bitumul este rezistent la mulți acizi, săruri, alcali și apă, deloc rezistent la solvenți organici (benzină, kerosen, acetonă, terebentină, benzen, alcool etilic). Perioada de valabilitate garantată a bitumului petrolier pentru construcțiile rutiere este de 1 an de la data fabricației.

Compoziția bitumului

Carbon (C) 70-87% Hidrogen (H) 8-12% Sulf (S) 0,5-7%.

Părțile constitutive ale bitumului formează patru grupe de substanțe:

Uleiuri petroliere: Acestea sunt carboni alifatici, conținuți în bitum 30-60%, conferind termoplasticitate și vâscozitate bitumului.

Rășini: Acestea sunt compuși polari care conțin oxigen și sulf, conținutul în bitum este de 20-40%, conferind bitumului proprietăți de aderență ridicate.

Asfaltene, carbene și carburi: Acestea sunt substanțe solide moleculare mari, conținutul în bitum este de 10-40%, conferind bitumului duritate și refractare.

Acizi asfaltogeni: Aceștia sunt acizi, cu conținut de până la 3%, îndeplinesc funcția de surfactanți, conferind bitumului o creștere a proprietăților de aderență.

Tipuri de bitum

În esență, bitumul se împarte în două categorii: bitum artificial, așa-numitul bitum petrolier și bitum natural.

Bitum artificial (petrolier)

Bitum artificial (petrolier): Acesta este un produs rezidual obținut din rafinarea petrolului. Rafinăriile procesează ulei pentru a produce combustibil și uleiuri lubrifiante. În timpul procesării uleiului, rămâne un reziduu gros, rășinos, cu un conținut de particule solide, așa-numitul gudron. Gudronul este prelucrat în continuare, de regulă, prin suflare cu aer sau încălzire, după care se obține un produs solid sau semisolid, acesta este un bitum artificial petrolier.

Metode de producere a bitumului artificial (petrolier)

Există patru modalități de a obține bitum:

Bitum rezidual: Bitumul rezidual se obține în instalațiile de vid după îndepărtarea continuă (prin stripare sub vid adânc) a combustibilului și a lubrifianților din ulei foarte rășinos. Bitumurile reziduale sunt substanțe solide, cu vâscozitate redusă.

Bitum oxidat: bitumul oxidat se obține prin gudroane și alte reziduuri de ulei prin suflarea aerului cu oxigen. Suflând cu oxigen, viscozitatea reziduurilor crește, acestea sunt oxidate și compactate, în acest fel se eliberează produsul final (bitum oxidat). Bitumul oxidat este mai elastic și rezistent la căldură decât bitumul rezidual.

Bitum cracking: bitumul cracking este produs prin descompunerea țițeiului și a uleiurilor pentru a produce benzină la temperaturi ridicate. Mai mult, aceste reziduuri sunt supuse oxidării și astfel se obține un bitum cracking cu fragilitate ridicată.

Bitum compus: Bitumul compus se obține prin amestecarea reziduurilor obținute din prelucrarea țițeiului. În tehnologia de compunere a bitumului, aditivii sunt adesea folosiți, cum ar fi: polimeri, uleiuri de cărbune, gudron, fracțiuni ușoare de petrol, deoarece pot fi utilizați pentru a obține bitum cu proprietățile dorite, care nu pot fi realizate prin distilare în vid profund sau prin oxidare. Tratamentul uleiului rezidual, oxidat și crăpător este utilizat atât pentru construcții, cât și pentru bitum de acoperiș. Tratamentul cu ulei de cracking este, de asemenea, utilizat pentru bitum rutier. Prelucrarea uleiului compus este utilizată numai pentru producerea de bitum rutier.

Bitum natural

Bitum natural: Bitumul natural face parte din combustibilii fosili. Bitumul natural este extras în formă pură din roci prin dizolvarea în solvenți organici sau prin fierbere a apei în cazane (din gresie bituminoasă). Numele provine din cuvântul latin bitum - rășină de munte. Primul liant folosit în construcții a fost bitumul. Utilizarea acestuia a fost atestată cu câteva mii de ani înainte de era noastră, precum și utilizarea bitumului în Roma antică. Se știe că constructorii medievali foloseau rășina pentru a proteja lemnul de putrezire. Bitumul natural este rar folosit în construcții datorită costului său ridicat. Bitumul natural este de trei tipuri

Bitum de rezervor: Aceasta este o rocă de origine sedimentară. Bitum natural (de exemplu: calcar, gresie) impregnat cu bitum.

Bitum de suprafață: Format atunci când bitumul iese la suprafață.

Bitum de venă: bitumul de venă conține o cantitate mică de impurități minerale.

Obținerea bitumului natural se face cel mai adesea prin fierbere în apă fierbinte sau prin extracție cu solvenți organici din roci. Bitumul natural este utilizat, de regulă, în industria chimică și vopsea și lac, deoarece utilizarea în construcții este limitată de costul ridicat al materiilor prime.

Tipuri de bitum utilizate în construcții

- Bitum pentru construcții (pentru fabricarea mastilor, hidroizolațiilor și a altor materiale). Nume: BP (bitum de petrol)

- Bitum de acoperiș (pentru materiale moi de acoperiș). BAP (bitum pentru acoperiș petrolier)

- Bitum rutier (pentru beton asfaltic). BRP (bitum rutier petrolier)

Producția industrială produce bitum lichid, semisolid și solid. Bitumul lichid, la rândul său, este împărțit în trei clase: ÎL - îngroșare lentă; ÎM - îngroșare medie; ÎR - îngroșare rapidă.

Bitum de construcție utilizat în lucrările de construcții pentru hidroizolație: – acesta este bitum BP 50/50, bitum BP 70/30 și bitum BP 90/10 . Bitumul pentru acoperișuri este utilizat la producerea materialelor pentru acoperișuri și hidroizolații (hidrotecloizol, hidroizol, luberit, sticloizol, linocrom, izoplast, filisol, material pentru acoperiș, rubemast, glassine, hârtie bituminoasă). În producție, de regulă, bitumul cu aditivi polimerici de diferite proprietăți este utilizat pentru a crește rezistența materialului, rezistența la căldură și îngheț, durabilitatea și flexibilitatea. Bitumul de construcție este o substanță combustibilă cu o temperatură de autoaprindere de 368 C și un punct de aprindere a bitumului de 220-240 C.

La impregnarea materialelor hidroizolante pentru acoperișuri, se utilizează următoarele: - bitum BAP 45/180 și bitum BAP 45/90, pentru a obține un strat de acoperire - bitum BAP 90/40, BAP 45/180 și bitum BAP 90/30. Bitumele pentru acoperiș sunt, de asemenea, substanțe inflamabile, numai cu o temperatură de autoaprindere de 300 C și un punct de aprindere de cel puțin 240 C.

Bitum rutier: utilizat la prelucrarea și impregnarea diferitelor suprafețe rutiere, la prelucrarea solului și la prepararea betonului asfaltic. Bitumul rutier include clasele BRP 40 / 50, BRP 60 / 90, BRP 130/200, BRP 90/130. Bitumul rutier include: bitum vâscos și lichid. Sunt substanțe foarte inflamabile, cu un punct de aprindere în intervalul 65 - 120 ° C. Bitum viscos - BP și BRP. Pentru a prelungi perioada de timp pentru așezarea asfaltului, construirea și repararea lucrărilor rutiere în sezonul rece, se produce bitum lichid. Un exemplu de decodificare a unui grad de bitum (BAU 90/40): BAP - (Bitumen Acoperiș Petrolier) 90 - plasticitate / 40 - penetrare. Numerele arată intervalul în care sunt permise fluctuațiile indicatorilor de duritate a bitumului din fiecare clasă.

Termeni bitum

Cei mai importanți indicatori ai construcției de petrol, acoperișuri și bitum rutier sunt:

Penetrare: gradul de duritate al bitumului (prin modul în care acul pătrunde în bitum, la o temperatură de încălzire).

Plasticitate: temperatura de înmuiere și fragilitate a bitumului (metodă de deformare a bitumului cu o bilă metalică, la temperatura de înmuiere).

Ductilitate: capacitatea bitumului de a se întinde într-un fir (prin întinderea bitumului într-un fir atunci când este expus la o temperatură de încălzire).

Standardele stabilesc anumite valori pentru indicele de calitate care reflectă cea mai bună compoziție de bitum (bitum utilizat în diferite zone).