bitum de petrol, compoziția, structura și proprietățile

asfalturile de petrol sunt solide, lichide sau vâscoelastice produse petroliere rafinate. Conform compoziției chimice a bitumului - amestec complex de hidrocarburi cu masă moleculară mare și derivații lor de azot nemetalic, oxigen si sulf, complet solubil în sulfură de carbon. Pentru a investiga bitumul sunt împărțite în grupe principale de hidrocarburi (proprietăți similare) - uleiuri, rășini, asfaltene, acizi asfaltogenovye și anhidridele lor.

Carbene și karboidy apar relativ rar în bitum într-o cantitate mică (1. 2%) și contribuie la fragilității bitumului.

Cele mai importante proprietăți ale bitumurilor, care caracterizează calitatea acestora, sunt vâscozitatea, ductilitate, temperatura de înmuiere, și fragilității; În plus, trebuie remarcat faptul aderență ridicată, având ca rezultat posibilitatea de a cupla într-un monolit bitum de agregate minerale de cereale; ele pot de asemenea să imprime proprietăți hidrofobe ale materialelor tratate cu bitum.

Caracteristica principală a proprietăților structurale și mecanice ale viscozității bitumului depinde în principal de temperatura și compoziția grupului. Vâscozitatea - rezistența straturilor interioare ale bitumului cu deplasare în raport cu altele. Pentru multe bitum cu vâscozitate nu este constantă și scade odată cu creșterea tensiunii de forfecare sau gradientul vitezei sușă. Pe măsură ce temperatura crește, vâscozitatea scade când scăderea acesteia crește rapid de vâscozitate și la temperaturi joase, bitumul devine fragil. Pentru măsurarea viscozității structurale folosind diferite dispozitive care permit să se determine în unități absolute vâscozitatea (Pa-s) sau exprimă în unități arbitrare. .. Pentru caracteristicile de viscozitate, mai degrabă invers valorile viscozității, adică randamentul bitumului este adoptat indicatorul condițional - adâncimea de penetrare a acului în asfalt (penetrare). Adâncimea de pătrundere a acului în bitumul este determinat pe dispozitiv - acul penetrometru sub acțiunea unei mase de 100 g timp de 5 secunde la o temperatură de 25 ° C sau 0 ° C, cu o sarcină de 200 g timp de 60 de secunde. Peietratsiya bitum solid sau vâscos este exprimată în unități (grade) egal cu 0,1 mm penetrarea unui ac în bitum. Cu cât vâscozitatea, cu atât mai puțin pătrunderea acului în bitum.

Plasticitatea este o proprietate importantă de bitum. Aceasta crește odată cu creșterea conținutului de ulei, durata de acțiune a sarcinii și creșterea temperaturii. Proprietățile de plastic de bitum solide și vâscoase caracterizate convențional extensibilitatea (ductilitate) -sposobnostyu tras în șuvițe subțiri sub acțiunea forțelor externe constante. Elongația este determinat pe un dispozitiv special - duktilometre bitum la o rată tulpină a eșantionului în formă de „opt“ de 5 cm / minut, temperatura de testare 25 și 0 ° C indice de întindere este lungimea filamentului în punctul rupere probei, exprimată în inch. Proprietățile Bitum plastice depind de temperatura, compoziția și structura grupului. De exemplu, cu creșterea conținutului de rășini și asfaltene la o ductilitate temperatură constantă de bitum crește.

O caracteristică esențială a proprietăților bituminoase este, de asemenea, punctul de înmuiere, definit pe dispozitivul „inel și bilă“ ( „B & W“) Punctul de înmuiere al bitumului, exprimat în grade Celsius corespunde temperaturii băii de apă într-un pahar de dispozitiv când bitumul prezent în inel din alamă (cu diametrul de 16,0 mm) este deformată sub influența unei bile de metal cântărind 3,5 g de apă și de încălzire treptată, la o rată de 5 ° C pe minut, atinge partea de jos a suportului de raft. Dispozitiv inferior stativ raft este la o distanță standard, de la inelul egal cu 25 mm. Temperatura de înmuiere a bitumurilor vâscoase și solide fluctuează. între 20 și 95 ° C

Pentru caracterizarea proprietăților termice ale bitumurilor cu excepția emoliere temperaturii determinate brittleness temperaturii.

bitum temperatura brittleness determinat pe un dispozitiv special Fraasa. În acest scop, subiectul aplicat un strat subțire de bitum placă de alamă care PAS, împreună cu bitumul pot fi răcite și să fie îndoite de un dispozitiv disponibil pe dispozitiv. Fragilității sa presupus temperatură că temperatura la care flexiune pe strat de bitum și noroios care formează prima fisură. Temperatura fragilității, de exemplu, poate fi bitumurilor rutiere de la -20 până la + 5 ° C Evident, cel inferior bitumul temperatură fragilitate mai rezistența ei la îngheț și de calitate superioară.

Punct de aprindere - temperatura la care perechea formată de bitum de încălzire într-un creuzet deschis, aprinse de bețivan flacără. Punctul de aprindere este determinat pe dispozitivul standard si marca pe termometru la momentul izbucnirii bitum fum. Punct de aprindere bitum solide și vâscoase, de obicei, mai mari de 200 ° C, și caracterizează gradul de inflamabilitate al bitumului, atunci când acesta este încălzit.

O caracteristică importantă a bitumului este adeziunea ridicată la suprafața adgeziya- diverse materiale minerale și organicheskix. Pentru a determina adeziunea, există mai multe metode și dispozitive. Una dintre ele este metoda vizuală, prin care gradul de aderență la bitum suprafața materialului mineral a fost evaluat pe o scală de cinci puncte. Excelent bitum adeziune 5 puncte în cazul în care pelicula de bitum din pietriș sau suprafețe piatră spartă sunt complet reținute după fierbere în apă distilată. aderență foarte slabă, așa cum este măsurată într-un punct, atunci când filmul bitum după fierbere deplasat în întregime din granulele minerale și plutește la suprafața apei.

În funcție de proprietățile de performanță de bază, în special viscozitatea, punctul de înmuiere și ductilitate, asfalturi sunt împărțite în clase:

1. Pentru construcția de drumuri, dar oaspeții sunt prevăzute cinci mărci din BND (drum bitum) -200/300 la BND-40/60, unde numărul de fracții indică limitele admise pentru ratele de penetrare de schimbare de grad la 25 ° C, iar patru brand-BN 200 / 300 BN-60/90.
2. Pentru lucrările de construcție conform GOST are trei mărci, denumite „BN“ - bitum: BN-50/50, BN-70/30 și-BN 90/10, unde numărul numărătorul fracției de indicatori relevanți temperatură de „K și W înmuiere„( inel și bilă) și numitorul - indică valorile medii schimbă limite penetrare la 25 ° C
3. De acoperis conform GOST include următoarele mărci: BNK (acoperiș bitum) -45/180, JAR-90/40 și 90/30, precum și BNK-45/190. În acest caz, numărătorul corespunde indicatorii medii de temperatură de înmuiere „K și W“, iar numitorul - media rate de penetrare în 25SS.

Mai mult decât atât bitum solid și non-newtoniene clase menționate, există bitum lichid. bitum lichid la temperatura camerei, au o viscozitate scăzută, adică. E. O consistență lichidă și utilizate în construcția de rece sau încălzit ușor (60 până la 50 ° C), condiție.

Datorita evaporarii bitum lichid îngroașe treptat fracțiunile volatile și a proceselor de oxidare. În funcție de viteza de gelificare asfalturi lichid produc adancirea două clase cu o viteză medie (SG grad) și medlennogusteyuschie (grad MG). Liquid SG bitum grad fabricat de subțiere convenționale, vâscoase ușoare bitum diluanti tip kerosen. Pentru Asfalturi clasă utilizată MG diluanti cărbune sau de origine din petrol (petrol, păcură, și așa mai departe. P.). În funcție de vâscozitatea lichidului rutier clase de bitum SG și MG fiecare împărțit în trei bituminoși trebuie să Mark-îndeplinească cerințele GOST.

Obținerea de bitum.

asfalturi Petroleum produse în rafinării din diferite uleiuri compoziția chimică și proprietăți diferite.

Ulei din plante supuse distilare fracționată pentru a obține produse ușoare (benzină, nafta, kerosen), uleiuri lubrifiante și alte produse petroliere. Reziduuri după îndepărtarea hidrocarbonate fracțiunilor mai ușoare - gudron de cracare - ulterior folosite ca materie primă pentru producerea bitumurilor petroliere proprietăți specificate. În prezent, asfalturi obținut prin distilarea atmosferică a petrolului brut în vid (bitum rezidual); oxidarea reziduurilor petroliere (bitum oxidat) și amestecarea reziduurilor de la distilarea petrolului (bitum agravată).

Cele asfalturi reziduale sunt produse cu vâscozitate scăzută și sunt, de obicei supus oxidării.

bitum oxidat este produs prin suflare de aer, reziduuri petroliere (gudron) în oxidarea instalațiilor speciale la vâscozitatea dorită. Ca rezultat al interacțiunii cu oxigenul atmosferic in timpul Purjarea de nămol este reacția de formare a componentelor cu greutate moleculară mare de bitum oxidat și creșterea viscozității acesteia. In ultimii ani, el a stăpânit metoda de oxidare bitum continuă. Reziduuri petroliere la temperaturi de aproximativ -210 ° C, alimentat în reactor, unde cu ajutorul unor dispozitive speciale (dispersanți) și aspirat aerul este distribuit într-un produs de oxidare. În această tehnologie, împreună cu procesul de intensificare oxidare îmbunătățește calitatea bitumurilor oxidate.

Mixte (compuse) bitumurilor obținut practic prin amestecarea asfaltului dezasfaltare (reziduul după tratare cu nămol propan lichid) din distilate de petrol.

bitum de petrol ca tare sau vâscoelastic și lichide, sunt utilizate pe scară largă în construcții. Acestea sunt utilizate pentru dispozitive de pavare rutiere, aerodromuri, acoperiri dispozitiv acoperișuri plate, canale de irigare, producerea de materiale hidroizolante si de acoperire în vopsea și industria chimică.