Primarna uporaba (70%) asfalt / bitumena u cestogradnji, gdje se koristi kao ljepila ili veziva pomiješana s agregatnim čestica stvoriti asfaltni beton . Njegova druga Poglavito se rabe za bitumenskih hidroizolacijskih proizvoda, uključujući i proizvodnju krovnog pusta i za brtvljenje ravnih krovova. [8]
Pojmovi asfalta i bitumena često koriste naizmjenično značiti i prirodne i proizvedene oblike tvari. U američkom engleskom , asfalt (ili asfalt cementa) je pažljivo rafiniran ostatak od destilaciju procesa odabranih sirovih ulja. Izvan SAD-a, proizvod se često naziva bitumen. Geolozi često vole pojam bitumen. Zajednička uporaba često se odnosi na različite oblike asfalt / bitumena kao " tar ", kao što su na La Brea Tar jamama . Još jedan arhaičan izraz za asfalt / bitumen je "teren".
Prirodno nastali asfalt / bitumen se ponekad određuje pojam "sirova bitumena". Njegova viskoznost je slična onoj hladne melase [9] [10] pri čemu se materijal dobiven iz frakcijskom destilacijom iz sirove nafte koja kuha na 525 ° C (977 ° F) se ponekad naziva "rafinirane bitumen". Kanadskoj pokrajini Alberti ima većinu svjetskih rezervi prirodnog bitumena, koji pokrivaju 142.000 kvadratnih kilometara (55.000 kvadratnih milja), površinu veću od Engleske . [11]
Sastav [ uredi ]
Vidi također: asfaltenskih
Komponente asfalta su svrstane u četiri klase spojeva:
zasićenih, zasićeni ugljikovodik , a% zasićenje korelira s točkom omekšavanja materijala
Naftena aromata, koji se sastoji od djelomično hidrogenirano policikličkih aromatskih spojeva.
Polarni aromat, koji se sastoji od visoko molekularne mase fenola i karboksilnih kiselina
Asfaltena, koja se sastoji od fenola visoke molekulske mase i heterocikličkih spojeva
U naftena aromata i polarne aromati su obično većina komponenti. Osim toga, većina prirodne bitumeni sadrži organsko-sumporne spojeve , što rezultira ukupnim sadržajem sumpora od najviše do 4%. Nikla i vanadij nalaze se u razini <10 ppm, što je tipično za neke nafte. [8]
Tvar topljiva u ugljikovom disulfidu . To je obično modelira kao koloid , s asfaltene kao dispergirane faze i maltena kao kontinuirane faze. [12] i "to je gotovo nemoguće razdvojiti i prepoznati sve različite molekule asfalta, jer je broj molekula različite kemijske strukture je izuzetno velika. " [13]
Asfalt / bitumen ponekad može zamijeniti s " katran ", koja je vizualno slična crnoj, termoplastični materijal proizveden od strane destruktivnom destilacijom ugljena. Tijekom rane i sredinom 20. stoljeća kada je grad plin proizveden, katran je bila lako dostupna nusproizvod i opsežno koristi kao vezivo za cestovne agregata. Dodatak katrana do makadamske ceste dovele do riječi asfaltu , koji se sada koristi u svakodnevnom govoru se odnose na cesti materijala za izradu. Međutim, od 1970-ih, kada je prirodni plin uspjeli gradski plin, asfalt / bitumen je potpuno zatekne korištenje katran u tim aplikacijama. Ostali primjeri ove zbrke uključuju La Brea Tar Pits i kanadski ulje pijesaka , od kojih su obje zapravo sadrže prirodne bitumen nego katrana. Parcela je još jedan termin ponekad koristi s vremena na vrijeme da se odnosi na asfalt / bitumena, kao u Pitch jezeru .
Pojava [ uredi ]
Bitumenski izdanak od Puy de la Poix, Clermont-Ferrand , Francuska
Velika većina asfalta koristi komercijalno se dobiva iz nafte. Ipak, velike količine asfalta pojaviti u koncentriranom obliku u prirodi. Prirodno nastali naslage asfalta / bitumen nastaju od ostataka antičke, mikroskopske alge ( dijatomeje ) i drugih nekada živih bića. Ovi ostaci su pohranjeni u blatu na dnu oceana ili jezera gdje su živjeli organizmi. Pod topline (iznad 50 ° C) i tlaku ukopa duboko u zemlju, a ostatak se pretvara u materijalima kao što je asfalt / bitumena, kerogena ili nafte.
Prirodni depoziti asfalt / bitumena uključuju jezera kao što su Pitch jezeru u Trinidadu i Tobagu i jezera Bermudez u Venezueli. Prirodni seeps asfalta / bitumena pojaviti u La Brea Tar jamama i na Mrtvom moru .
Asfalt / bitumen također pojavljuje u nekonsolidiranim pješčenjaka poznate kao "bitumenskog pijeska" u Alberti, Kanada, i sličnih "katranski pijesak" u Utah, SAD. Kanadskoj pokrajini Alberti ima većinu svjetskih rezervi prirodnog bitumena, u tri goleme depozite koji pokrivaju 142.000 kvadratnih kilometara (55.000 kvadratnih milja), područje veće od Engleske ili državi New York . Ove bitumenski pijesak sadrži 166 milijardi barela (26,4 × 10 9 m 3) komercijalno utvrđenih rezervi nafte, dajući Kanada treći po veličini rezerve nafte u svijetu. i proizvoditi više od 2,3 milijuna barela dnevno (370 × 10 3 m 3 / d) teške sirove nafte i sintetičkih sirove nafte . Iako povijesno je bio korišten bez rafiniranja otvoriti ceste, gotovo svi od bitumena sada koristi kao sirovina za rafinerije nafte u Kanadi i SAD-u. [11]
Najveći svjetski polaganju prirodnog bitumena, poznat kao bitumenskog pijeska athabasca se nalazi u McMurray formacije sjeverne Alberta. Ova formacija je od ranog krede , a sastoji se od brojnih leće za ulje ležaja pijeska s do 20% ulja. [14] Izotopne studije pripisuju naslage ulja koja treba biti oko 110 milijuna godina. [15] Dva manja, ali i dalje vrlo velike formacije se pojavljuju u bitumenskog pijeska rijeke Mir i bitumenskog pijeska Cold Lake , na zapadu i jugoistoku naftnih pijesaka Athabasca, respektivno. Od Alberta bitumenskih naslaga, samo dijelovi bitumenskog pijeska athabasca dovoljno plitko da bude pogodan za površinskim kopovima. Preostalih 80% mora biti proizvedena naftnim bušotinama koriste povećanja iscrpka nafte tehnika kao što su parna uz pomoć gravitacije odvodnje . [16]
Mnogo manje teške nafte ili bitumenskih depoziti također se javljaju u Uinta Save u Utah, SAD. Tar Pijesak Trokut depozit, na primjer, je oko 6% bitumena. [14]
Asfalt / bitumen događa u hidrotermalnih venama . Primjer za to je u Uinta Save Utah u SAD-u, gdje se nalazi i roj bočno i vertikalno velikim venama sastoji od krutog ugljikovodika nazvao Gilsonite . Ove vene nastaju polimerizacijom i skrućivanja ugljikovodika koji su bili mobilizirani iz dubljih uljnih škriljaca u Green River formacije za vrijeme ukopa i dijagenezi. [17]
Asfalt / bitumen je sličan organske tvari u karbonatnih meteorita. [18] Međutim, detaljna istraživanja su pokazala ove materijale da se razlikuje. [19] Ogromni Alberta bitumenske resursi se vjeruje da su je počeo kao živi materijal iz morskih biljaka i životinja uglavnom alge, koji je umro milijuna godina, kada drevni oceana prekrivena Alberta. Oni su bili pokriveni blatom, zakopana duboko preko eona, i lagano kuhani u ulju by geotermalne topline na temperaturi od 50 do 150 ° C (120 do 300 ° F). Zbog pritiska diže od Stjenjaka u jugozapadnoj Alberta, od 80 do prije 55 milijuna godina, ulje vozio sjeveroistočno stotine kilometara u podzemne pješčanih naslaga ostavili drevnih riječnih korita i morskih plaža, tako da čine pijesak nafte. [ 16]
Povijest [ uredi ]
Davnih vremena [ uredi ]
Korištenje asfalt / bitumena za hidroizolaciju i kao ljepilo datuma barem do petog tisućljeća prije Krista u ranim doline Inda mjestima kao što su Mehrgarh , gdje je korišten da se postroje košare u kojima su se okupili usjeva. [20]
U drevnom Bliskom istoku, a Sumerani koriste prirodni asfalt / bitumenske depozita za mort između cigle i kamena, da se učvrsti dijelove rezbarija, kao što su oči, na mjesto za brod brtvljenje , a za hidroizolaciju. [6] Grčki povjesničar Herodot rekao vruće asfalt / bitumen se koristi kao mort u zidovima Babilona , [21] kao i Mojsija u odnosu na Babilonska kula . [22]
A 1 km (0,62 ml) Tunel ispod rijeke Eufrata u Babilonu u doba kraljice Semiramide (oko 800 pne) je navodno izgrađena za žrtve cigle prekrivene asfalt / bitumena kao sredstvo za hidroizolacije. [23]
Asfalt / bitumen koristio drevni Egipćani bi balzamirati mumije. [6] [24] perzijski riječ za asfalt je moom, koji se odnosi na engleske riječi mumije . Egipćana primarni izvor asfalt / bitumena bio je Mrtvo more , koje su Rimljani znali kao Palus asfaltiti (asfalt jezera).
Oko 40 AD, Dioskorid opisao je Mrtvo more materijal kao Judaicum bitumena, te istaknuo druga mjesta u regiji gdje se može naći. [25] U Sidonu bitumen je mislio da se odnosi na asfalt / bitumen naći na Hasbeya . [26] Plinije odnosi i na asfalt / bitumen koji se nalaze u Epiru . To je bio vrijedan strateški resurs; predmet prve poznate bitke za ugljikovodične depozita, između Seleucids i Nabatejci u 312 godine prije Krista. [27]
U drevnoj Dalekom istoku, prirodni asfalt / bitumen polako kuha se da biste dobili osloboditi od većih frakcija , ostavljajući termoplastičnog materijala veće molekularne težine koji kada slojevita na objekte postalo prilično teško nakon hlađenja. To se koristi za pokrivanje objekata koji su potrebni hidroizolacija, [6] , kao što koricama i druge predmete. Statue kućanskih božanstava također su bačeni s ovom vrstom materijala u Japanu, a vjerojatno iu Kini.
U Sjevernoj Americi, arheološko oporavak je pokazala asfalt / bitumen ponekad se koristi da se pridržavaju kamen projektil bodova za drvene osovine. [28] U Kanadi, domoroci koriste bitumen curi iz obalama Athabasca i drugih rijeka za hidroizolaciju breza kore kanuima, te ga zagrijava na mrlju posude za obranu od komaraca u ljetnom razdoblju. [16]
Rana upotreba u Europi [ uredi ]
U 1453., Pierre Belon opisao u svojim radnim Promatranja 1553. da pissasphalto, mješavinu teren i bitumena, je bio korišten u Republici Ragusa (sada Dubrovnik , Hrvatska ), za tarring brodova odakle je izvesti na tržištu u Veneciji gdje se može kupiti bilo tko. [29] 1838 izdanje Mechanics Magazine navodi rani korištenje asfalta u Francuskoj. Pamflet datirana 1621, od strane "određeni gospodin d'Eyrinys, tvrdi da je otkrio postojanje (od asphaltum) u velikim količinama u blizini Neuchatelu", te da je on predložio da ga koristiti na razne načine - "u načelu u izgradnji zračnih-dokaz žitnice, te u zaštiti pomoću lukova, voda-igrališta u gradu Pariz od prodora prljavštine i nečistoća ", koji je u to vrijeme napravio voda neupotrebljiv. "On je također expatiates na izvrsnost ovog materijala za oblikovanje razinu i trajnih terase" u palačama ", pojam koji formiraju takve terase na ulicama niti jedan koji bi mogli prijeći mozgu pariški te generacije". [30] No, je uglavnom zanemaren u Francuskoj sve do revolucije 1830. . Zatim, u 1830-ih godina, tu je val interesa, a asfalt je postala naširoko koristi "za pločnicima, ravnih krovova i obloge od cisterni, te u Engleskoj, neke koristi od toga imali su napravljene od njega za slične svrhe ". Njegov uspon u Europi bila je "iznenadna pojava", nakon prirodne naslage su pronađene "u Francuskoj Osbann ( Bas-Rhin ), Parc ( Ain ) i Puy-de-la-Poix ( Puy-de-Dôme )", iako je to također može biti umjetno. [31] Jedan od najranijih koristi u Francuskoj bio je polaganje oko 24.000 kvadratnih jardi Seyssel asfalta na Place de la Concorde u 1835. [32]
Fotografija i umjetnost [ uredi ]
Bitumen je korištena u ranom fotografske tehnologije. U 1826. i 1827. godine, to je bio korišten od strane francuskog znanstvenika Josepha Nicéphore Niépce da bi najstariji preživjeli fotografiju iz prirode . Bitumen tanko je nanesen na kositar ploču koja je tada bila izložena u kamere. Izlaganje svjetlu otvrdne bitumena i napravio je netopljiv, tako da kada je nakon toga isprana s otapalom samo dovoljno svjetlo pogođen područjima i dalje. Bile su potrebne mnogo sati izloženosti u kameru, što bitumen nepraktičan za obične fotografije, ali od 1850-ih do 1920-ih bilo je u općoj uporabi kao premaz u proizvodnji tiskarskih ploča za razne fotomehaničku procesa tiskanja. [33] [34] [ nije citat dao ]
Bitumen je bio neprijatelj mnogih umjetnika tijekom 19. stoljeća. Iako je naširoko koristi za neko vrijeme, u konačnici pokazalo nestabilni za primjenu u ulje na platnu, osobito kada je pomiješana s najčešćim razrjeđivači, kao što su laneno ulje, lak i terpentina. Osim ako temeljito razrijeđen, bitumen nikad u potpunosti učvršćuje i da će s vremenom pokvariti ostali pigmenti s kojima dolazi u kontakt. Korištenje bitumena kao glazura za postavljanje u sjeni ili u kombinaciji sa drugim bojama pružiti tamnije ton rezultiralo eventualnom pogoršanju mnogim slikama, na primjer one Delacroix . Možda je najpoznatiji primjer destruktivnosti bitumena je Théodore Géricault je splav meduze (1818-1819), gdje je njegova uporaba bitumena izazvao briljantne boje izroditi u tamnim zelje i crne i boje i platna za bravu. [ 35]
Rano upotreba u Velikoj Britaniji [ uredi ]
Među ranijim koristi od asfalta / bitumena u Velikoj Britaniji bio je za jetkanje. William Salmon je Polygraphice (1673) daje recept za lak koji se koristi u bakropis, koji se sastoji od tri unce djevičanskog voska, dvije unce ljepilom , a jedan unca asphaltum. [36] Do petog izdanja u 1685., što je uključeno više asphaltum recepte iz drugih izvora. [37]
Prvi britanski patent za korištenje asfaltne / bitumena bio 'Cassell patent asphalte ili bitumena "u 1834. [31] Nakon toga 25. studenoga 1837., Richard Tappin Claridge patentirao korištenje Seyssel asfalta (patent # 7849), za uporabu u asphalte kolnik, [38] [39] nakon što su vidjeli da zaposleni u Francuskoj i Belgiji kada je u posjeti kod Frederick Walter Simms , koji je radio s njim o uvođenju asfalt do Britanije. [40] [41] Dr. T. Lamb Phipson piše da je njegov otac Samuel Ryland Phipson, prijatelj Claridge, također je bio "instrument u uvođenju asphalte pločnik (1836)." [42] Uistinu, lijevanog pločnici su bili prethodno zaposlen na Vauxhall od konkurenta Claridge, ali bez uspjeha. [32 ]
U 1838, Claridge dobiti patente u Škotskoj 27. ožujka, a Irska je 23. travnja, a na 1851 ekstenzije su tražili za sve tri patenata, od povjerenici poduzeća prethodno formirana Claridge. [31] [43] [44] [ 45] To je Claridge Patent Asphalte Company, osnovan 1838. godine s ciljem uvođenja u Britaniju "Asphalte u svom prirodnom stanju iz rudnika u Pyrimont Seysell u Francuskoj", [46] i "postavio je jedan od prvih asfaltnih kolnika u Whitehall" . [47] Pokusi su izrađene od pločnika 1838. godine na footway u Whitehallu, stabilno na Knightsbridge vojarni, [46] [48] ", a nakon toga na prostoru na dnu stuba koje su vodile od Waterloo Place St. James Park ". [48] " formiranje 1838 od Claridge patentnog Asphalte Company (s istaknutim popisom aristokratskih mecena i Marc i Isambard Brunel su, redom, povjerenik i konzalting inženjer), dali ogroman poticaj za razvoj britanski asfalt industrija ". [44] " Do kraja 1838. godine, još najmanje dvije tvrtke, Robinson je i tvrtka Bastenne, bili su u proizvodnji ", [49] s asfalta se postavlja kao asfaltiranje u Brighton, Herne Bay, Canterbury, Kensington , Strand, a veliki površina u Bunhill-redu, dok Medutim Claridge Whitehall popločavanje "i dalje (d) u dobrom stanju". [50]
U 1838, bilo je nalet poduzetničke aktivnosti uključuje asfalt / bitumen, koji su imali koristi izvan asfaltiranje. Na primjer, asfalt se također može koristiti za podnice, izolacija protiv vlage u zgradama, kao i za izolaciju različitih tipova bazena i kupališta, uz ove potonje se množe u 19. stoljeću. [6] [31] [51] Na londonskom stockmarket, tu su razne tvrdnje o ekskluzivnosti kvalitete asfaltne iz Francuske, Njemačke i Engleske. I brojni patenti su odobrena u Francuskoj, a slični brojevi prijava patenata porečene u Engleskoj zbog svoje sličnosti s jedni druge. U Engleskoj, "Claridge je tip najviše koristi u 1840 i 50-ih godina" [49]
Godine 1914., Claridge Company ušao u joint venture za proizvodnju tar vezani makadamsku , [52] s materijalima proizvedeni putem podružnica tvrtke pod nazivom Clarmac ceste doo [53] dva proizvoda za posljedicu, naime Clarmac i Clarphalte, s bivšim se proizvode by Clarmac cesta i potonji po Claridge patente Asphalte Co., iako se više koristi Clarmac. [54] [napomena 1] Međutim, Prvi svjetski rat utjecao na financijski Clarmac Company, koji je stupio na likvidaciju u 1915. [56] [57] neuspjeh Clarmac cesta doo imala je protok-na snazi u Claridge tvrtka, koja je sama po sebi obvezno rana, [58] prestao s radom u 1917. [59] [60] nakon što je uložio znatnu količinu sredstava u novi pothvat, kako na početku, [58] te se u sljedećem pokušaju da spasi Clarmac društvo. [56]
Rano korištenje u SAD-u [ uredi ]
Prva upotreba asfalt / bitumena u Novi svijet je za autohtonog stanovništva. Na zapadnoj obali, već u 13. stoljeću, tongva , luiseno i Chumash narodi prikupljaju se pojavljuje prirodno, asfalt / bitumen koji probija na površinu iznad osnovnih naftnih depozita. Sve tri se koristi tvar kao ljepilo. Ona se nalazi na mnogim različitim artefaktima alata i svečanim stavke. Na primjer, to je bio korišten na zvečke pridržavati čipka ili kornjača školjke štropot ručke. To je također bio korišten u ukrasima. Male okrugle ljuske zrna često postavljena u asphaltum pružanja dekoracije. To je bio korišten kao sredstvo za brtvljenje na košare kako bi ih vodonepropusno za nošenje vode. Asphaltum se također koristi za brtvljenje daske na prekooceanske kanuima.
Ceste u SAD-u su utrli s materijalima koji uključuju asfalt / bitumen barem od 1870. godine, kada je ulica ispred Newarku, New Jersey City Hall je bio popločen. U mnogim slučajevima, ove rane pod u su izrađeni iz prirodnih "bitumenski Rock", kao što je, na Ritchie mina u Macfarlan u Ritchie županije, Zapadnoj Virginiji od 1852. do 1873. Godine 1876., asfalt se temelji na asfaltiranje je korišten za asfaltiranje Pennsylvania Avenue u Washingtonu DC, na vrijeme za proslavu nacionalnog stogodišnjice. [61] asfalt / bitumen je također koristi za podove, popločavanje i vodonepropusnost kade i bazeni tijekom ranog 20. stoljeća, nakon slične trendove u Europi. [51]
Rana upotreba u Kanadi [ uredi ]
Vidi također: Bitumount i povijesti naftne industrije u Kanadi (ulje pijesaka i gusto ulje)
Kanada ima najveći svjetski depozit od prirodnog bitumena u bitumenskog pijeska athabasca i kanadskim Prvi naroda duž rijeke Athabasca dugo ga koristiti za vodootpornih svojim kanuima. U 1719., A Cree Indian imenu Wa-Pa-Su donijeli uzorak za trgovinu na Henry Kelsey od Hudson Bay Company , koji je bio prvi zabilježeni Europske da ga vidi. Međutim, to nije bilo sve do 1787 da je krzno trgovac i istraživač Alexander MacKenzie vidio ulje pijesaka athabasca i rekao: "U oko 24 milja od tanjura (od athabasca i Clearwater Rijeke) su neke bitumenskih fontane u kojoj je pol 20 stopa duga može se umetnuti i bez najmanjeg otpora. " [16]
Vrijednost depozita je očito od samog početka, ali su sredstva za vađenje bitumena nisu. Najbliži grad, Fort McMurray, Alberta je bio mali krzneni trgovačko, druga tržišta su bili daleko, a troškovi prijevoza bili su previsoka za brod sirovu bitumenskog pijeska za asfaltiranje. Godine 1915., Sidney rod Savezne mina Branch je eksperimentirao s tehnikama razdvajanja i koristi bitumen otvoriti 600 noge cesti Edmonton, Alberta . Ostale ceste u Alberta su popločene bitumenskog pijeska, ali to je općenito nije ekonomski. Tijekom 1920-ih dr Karl A. Clark od Alberta istraživačkog vijeća patentirao postupak separacije tople vode ulja i poduzetnik Robert C. Fitzsimmons [62] izgradio Bitumount odvajanje ulja biljka, koja između 1925. i 1958. godine proizvedena do 300 barela (50 m3) po danu bitumena pomoću Dr. Clark metodu. Većina bitumena se koristi za hidroizolacija krovova, ali i druge namjene uključena goriva, maziva ulja, pisači tinte, lijekove, hrđu i kiseline otpornih boja, vatrootpornu krovište, popločavanja ulica, lakirane i ograda post konzervanse. [16] Na kraju Fitzsimmons ponestalo novca, a biljka je preuzela Alberta vlade. Danas je Bitumount biljka je provincijal povijesni lokalitet . [63]
Moderna upotreba [ uredi ]
Površine ceste se uklanja i dodaje se bitumen sloj
Valjani asfalt beton [ uredi ]
Glavni članak: Asfalt beton
Najveći korištenje asfaltne / bitumena je za izradu asfaltne betona za površinu ceste i račune za oko 85% od asfalta konzumira u SAD-u. Asfalt beton kolničke mješavine obično se sastoje od 5% asfalt / bitumena cementa i 95% agregata (kamena, pijeska i šljunka). Zbog svoje vrlo viskoznog prirode, asfalt / bitumen ljepilo mora zagrijati da se mogu miješati s agregatima na Aggregate pogonu. Temperatura potrebna varira ovisno o karakteristikama asfaltiranom / bitumena i agregata, ali toplo-asfalt tehnologije omogućuju proizvođačima da smanje temperaturu potrebnu. Postoji oko 4000 asfalt betonara u SAD-u, a sličan broj u Europi. [64]
Kada održavanje se izvodi na asfaltnim kolnicima, kao što su glodanje za uklanjanje istrošene ili oštećene površine, ukloniti materijal može biti vraćen u pogonu za preradu u nove mješavine asfalta. Asfalt / bitumena u izvađenog materijala može se ponovno aktivirati i vratiti na korištenje u novim kolničkim mješavina. [65] S nekih 95% asfaltiranih cesta koja je izgrađena ili se pojavile s asfaltom, [66] znatnu količinu asfalta kolnika materijala iskrčeno svake godine. Prema industrijskim istraživanjima od provedenih godišnje Federal Highway Administration i Nacionalnog asfaltu udruge, više od 99% od asfalta uklonjeni svake godine od cestovnih površina u proširenje i oblikovanje projekata je ponovno u sklopu novih nogostupa, roadbeds, ramena i nasipa. [67]
Asfalt beton asfaltiranje je naširoko koristi u zračnim lukama diljem svijeta. Zbog čvrstoće i sposobnosti da se popraviti brzo, to je naširoko koristi za pistama posvećenih slijetanja zrakoplova i polijetanja.
Lijevani asfalt [ uredi ]
Lijevani asfalt je vrsta asfalta koja se razlikuje od guste asfaltnim ( asfaltnog betona ) po tome što ima veću asfalt / bitumena ( veziva ) sadržaj, obično oko 7-10% od cijelog agregata mix, za razliku od valjanih asfaltnog betona, koja ima samo oko 5% dodane asfalt / bitumen. Ovaj termoplast tvar je naširoko koristi u građevinarstvu za brtvljenje ravnih krovova i novce podzemlju. Lijevani asfalt se zagrijava na temperaturu od 210 ° C (410 ° F), te se prenosi u slojevima da se dobije nepropusnu barijeru oko 20 milimetara (0,79 inča) debljine.
Asfalt emulzije [ uredi ]
Brojne tehnologije omogućuju asfalt / bitumen treba miješati na mnogo nižim temperaturama. To uključuje miješanje s naftne otapalima kako bi se dobilo "pad prodaje" sa smanjenom tališta ili mješavine s vodom uključiti asfalta / bitumena u emulziji . Asfalt emulzije sadrže i do 70% asfalt / bitumena i obično manje od 1,5% kemijskih aditiva. Postoje dvije glavne vrste emulzija s različitim afinitetom za agregate, kationske i anionske . Asfalt emulzije se koriste u raznim aplikacijama. Grubi asfalt uključuje raspršivanje površinu ceste s asfaltnim emulziji slojem drobljenog kamena, šljunka ili drobljenog troske. Kaša pečat uključuje stvaranje mješavine asfalta emulzije i fino zdrobljenim agregat koji se prostire na površini ceste. Hladno-mješovita asfalta mogu biti izrađene od asfaltne emulzije za stvaranje pločnike slične toplo-mješovita asfalta, nekoliko inča u dubinu i asfaltnih emulzija su uklopljena u recikliranom vrući asfalt se stvorili low-cost pločnike.
Sintetička nafta [ uredi ]
Glavni članak: Sintetička nafta
Vidi također: Proizvodnja nafte u Kanadi
Sintetička nafta, također poznat kao syncrude je izlaz iz bitumena Upgrader objekta koji se koristi u vezi s proizvodnjom nafte pijeska u Kanadi. Bitumenske pijesaka su minirana korištenjem ogromne (100 tona kapaciteta) zgrtalice i učitava u još većem (400 tona kapaciteta) damperi za kretanje na dogradnji objekta. Postupak se koristi za izdvajanje bitumena od pijeska je proces topla voda je izvorno razvijen od strane Dr. Karl Clark od Sveučilišta Alberta tijekom 1920-ih. Nakon vađenja iz pijeska, bitumenska dovodi u bitumenske Upgrader koji ga pretvara u svjetlo sirove nafte ekvivalent. Ova sintetička tvar dovoljno tekućine prenose se putem uobičajenih naftovoda i mogu se pohraniti u uobičajenim rafinerija nafte bez daljnje obrade. Do 2015. Kanadski bitumenske upgraders su proizvoditi više od milijun barela (160 × 10 3 m 3) po danu od sintetičke nafte, od čega je 75% izvozi u rafinerijama nafte u SAD-u. [68]
U Alberta, pet bitumenske upgraders proizvesti sintetski sirove nafte i raznih drugih Proizvoda: Suncor Energy Upgrader u blizini Fort McMurray, Alberta proizvodi sintetičku sirovu naftu plus dizel goriva; u Syncrude Kanada , Kanadski prirodnih resursa i Nexen upgraders u blizini Fort McMurray proizvesti sintetski sirove nafte; a Shell Scotford Upgrader blizu Edmontona proizvodi sintetičku sirovu naftu plus srednji sirovine za rafineriju u obližnjem Shell Oil. [69] Šesti Upgrader, u gradnji u 2015. godini blizu Redwater, Alberta , nadogradnja će pola njegovih sirovih bitumena direktno na dizel gorivo, s ostatkom izlaz koji se prodaje kao sirovina u obližnjim rafinerijama nafte i petrokemijskih postrojenja. [70]
Sirova bitumena Nenadograđena [ uredi ]
Vidi također: Western Canadian Select
Kanadski bitumen bitno ne razlikuje od ulja, kao što su venecuelanski extra-heavy i meksičke teške nafte u kemijskom sastavu, a pravi poteškoća se kreće ekstremno viskozne bitumen preko naftovoda do rafinerije. Mnogi moderni rafinerije nafte su vrlo sofisticirani i može obraditi nenadograđena bitumena direktno u proizvodima kao što su benzin, dizel gorivo, i rafiniranog asfalt bez predobradi. To je osobito čest u područjima kao što su US Gulf Coast , gdje rafinerije su dizajnirane za obradu venecuelanski i meksički ulje, te u područjima kao što su SAD Srednjeg zapada , gdje su obnovljena rafinerija za obradu teških ulja kao domaće proizvodnje svijetlo ulje je odbio. S obzirom na izbor, takve teške naftne rafinerije obično vole da kupuju bitumen nego sintetička ulja, jer cijena je niža, te u nekim slučajevima, jer oni vole da proizvode više dizelskog goriva i manje benzina. [69] Do 2015. kanadske proizvodnje i izvoza ne -upgraded bitumen premašila da je od sintetičkog sirove nafte na više od 1,3 milijuna barela (210 x 10 3 m 3) po danu, od kojih je oko 65% se izvozi u SAD-u. [68]
Zbog poteškoća se kreće sirove bitumena kroz cjevovode, nenadograđena bitumen obično se razrijedi s prirodnom plinskog kondenzata u obliku zvanom dilbit ili sintetičkim sirove nafte, pod nazivom synbit . Međutim, kako bi zadovoljili međunarodnu konkurenciju, mnogo nenadograđena bitumen sada se prodaje kao spoj više razrede bitumena, konvencionalne nafte, sintetička sirove nafte i kondenzata u standardiziranom referentnom vrijednošću za proizvod, kao što su Western Canadian Odaberi . Ovo kiselo, teška mješavina sirove nafte je dizajniran da ima jedinstvene karakteristike rafiniranje da se natječu s međunarodno tržište teška ulja, kao što su meksičke Maja ili arapske Dubai Nepročišćeni . [69]
Ostale koristi [ uredi ]
Krovovi šindre čine većinu preostalih potrošnje asfalt / bitumena. Ostale koristi uključuju stoke sprejevi, ograde-post tretmane i hidroizolacija za tkanine. Asfalt / bitumen se koristi da bi Japan crno , a lak poznat osobito za njegovu uporabu na željeza i čelika, a također se koristi u boje i marker tinte neki grafiti opskrbu poduzeća povećati otpornost na vremenske uvjete i trajnost boje ili tinte, i kako bi se boja mnogo tamnije. [ citat potreban ] Asfalt / bitumen se koristi za brtvljenje neke alkalne baterije tijekom proizvodnog procesa.
Proizvodnja [ uredi ]
Slika tipičnog asfaltnog postrojenja za izradu asfalt.
Oko 40 milijuna tona proizvedene su u 1984 [ treba ažuriranje ] . Dobiva se kao "teška" (tj teško destilirati) frakcije. Materijal sa vrelište veća od oko 500 ° C smatra se asfalt. Vakuum destilacija ga odvaja od ostalih komponenti u sirovoj nafti (kao što su nafta , benzin i dizel ). Dobiveni materijal obično se dalje tretira ekstrakt male ali vrijedne količine maziva i za podešavanje svojstava materijala da odgovaraju aplikacije. U de-asfaltiranje jedinice , sirova asfalt se obrađuje ili s propan ili butan u superkritičnom fazi ekstrakt svjetlije molekula, koje se zatim odvojeni. Daljnja obrada je moguće "puhao" proizvoda: naime, reakcijom s kisikom . Ovaj korak čini proizvod teže i ljepljiva. [8]
Asfalt / bitumen obično skladištiti i prevoziti na temperaturi oko 150 ° C (302 ° F). Ponekad diesel ulje ili kerozin miješaju u prije nego se zadržati likvidnost; nakon isporuke, te lakši dio odvojen iz smjese. Ova mješavina se često naziva "bitumenske sirovine", ili BFS. Neki deponij kamionima put vrući ispušni motor kroz cijevi u tijelu dump zadržati imovinsku toplo. Nasloni kipera nose asfalt / bitumena, kao i neke za rukovanje opremom, također često poprskati sredstvom za oslobađanje prije punjenja za pomoć oslobađanje. Dizel ulje se više ne koristi kao sredstvo za otpuštanje zbog zaštite okoliša.
Od naftnih pijesaka [ uredi ]
Vidi također: ulje pijesaka
Prirodno nastali sirovi asfalt / bitumen impregnirane u sedimentnih stijena je glavni šarže za proizvodnju nafte i naftnih derivata iz " pijesak Oil ", trenutno u razvoju u Alberta, Kanada. Kanada ima najveći dio svjetske opskrbe prirodnim asfalt / bitumena, koji pokrivaju 140.000 kvadratnih kilometara [71] (područje veće od Engleske), čime je drugi po veličini dokazanih rezervi nafte na svijetu. U ulje pijesaka athabasca je najveći asfalt / bitumen polog u Kanadi, a jedina dostupna površinskim kopovima , iako su nedavni tehnoloških otkrića rezultirala dubljih naslaga postaje može proizvesti in situ metodama. Zbog povećanja cijena nafte nakon 2003. , za proizvodnju bitumena postala vrlo profitabilna, ali kao posljedica pada nakon 2014. postao neekonomičan ponovno izgraditi nove biljke. Do 2014, kanadski proizvodnja sirove asfalt / bitumen u prosjeku oko 2,3 milijuna barela (370.000 m 3 ) po danu a predviđa se da će porasti na 4,4 milijuna barela (700.000 m 3 ) po danu do 2020. [72] Ukupan iznos sirove asfalt / bitumena u Alberta koji bi mogao biti izvađen se procjenjuje na oko 310 milijardi barela (50 × 10 9 m 3 ), [11] koji je po stopi od 4.400.000 barela dnevno (700.000 m 3 / d) trajala bi oko 200 godina.
Alternative i bioasphalt [ uredi ]
Glavni članci: Peak Oil , Globalno zatopljenje , a Bioasphalt
Iako je nekonkurentna ekonomski, asfalt / bitumen mogu biti izrađene od nonpetroleum na bazi obnovljivih izvora kao što su šećer, melasa i riže, kukuruza i krumpira škroba . Asfalt / bitumen također mogu biti izrađene od otpadnog materijala frakcijskom destilacijom rabljenih motornih ulja , koja se ponekad drugačije postupi spaljivanjem ili odlaganje na odlagališta. Uporaba motornog ulja može izazvati prerano pucanje u hladnijim podnebljima, što je rezultiralo cestama koje treba asfaltirano češće. [73]
Nonpetroleum bazi asfalt / bitumenske veziva može biti svijetle boje. Svjetlije boje ceste apsorbiraju manje topline od sunčeva zračenja, te imaju manje površine topline nego tamnije površine, čime se smanjuje njihov doprinos urbanoj toplinskog otoka učinak. [74] Parkirna mjesta koja koriste asfalta alternative se zovu zelenih parkirališta .
Prirodni bitumen [ uredi ]
[Ikona] Ovaj dio zahtijeva proširenje su:. Opis ostalih prirodnih izvora bitumena (svibanj 2015)
Selenizza je prirodni čvrste ugljikovodika bitumena naći u rodnoj asfaltnom polaganja Selenice , u Albaniji , jedinom europskom asfaltne mina još uvijek u uporabi. Stijena asfalt se nalaze u obliku vena, punjenje pukotina u manje ili više horizontalnom smjeru. Sadržaj bitumen varira od 83% do 92% (topiv u ugljik disulfid), čija je vrijednost penetracije blizu nule i točke omekšavanja (prsten ball) oko 120 ° C. Netopljivi materijal se sastoji uglavnom od silika rude u rasponu od 8% do 17%.
Albanska ekstrakcija bitumen ima dugu povijest i prakticirali organizirano od strane Rimljana. Nakon stoljeća šutnje, prvi spominje albanski bitumen pojavio tek 1868. godine, kada je Francuz Coquand objavljen prvi geološki opis depozita albanskih bitumena. Godine 1875., prava iskorištavanja su odobreni Osmanskog vlade iu 1912, oni su prebačeni u talijanske tvrtke Simsa. Od 1945. godine, mina je iskorišten od strane albanske vlade i od 2001. godine do danas, upravljanje prošao na francuskom tvrtkom, koja je organizirala proces rudarske za proizvodnju prirodnih bitumena na industrijskoj razini. [75]
Danas je moja uglavnom iskorištava u otvorenoj jami kamenoloma, ali neki od mnogih podzemnih rudnika (duboke i proteže tijekom nekoliko km) i dalje ostaju održiva. Bitumen Selenizza primarno proizvode u obliku granula, nakon topljenja asfaltu komada odabranih u rudniku.
Selenizza [76] se uglavnom koristi kao aditiv u cestogradnji sektoru. Se miješa s tradicionalnim bitumena za poboljšanje i svojstvo viskoelastičnog i otpornosti na starenje. Može se miješati s vrućim bitumenom u tenkovima, ali je zrnati oblik omogućuje da se hranio u mikser ili u reciklažnom prsten normalnih asfaltnih postrojenja. Druge tipične aplikacije uključuju proizvodnju lijevanog asfalta za nogostupa, mostova, parkirališta i gradskim cestama, kao i aditive za bušenje tekućina za industriju nafte i plina. Selenizza je dostupan u prahu ili u granulama materijala različitih veličina čestica i je pakiran u velikim vrećama ili u termalnim topljiva polietilenske vrećice.
Procjena životnog ciklusa (LCA) proučavanje prirodnog bitumena Selenizza usporedbi s naftnog bitumena, pokazala je da utjecaj na okoliš od prirodnog bitumena je oko pola utjecaj cestovnih bitumena proizvedenih u rafinerijama u smislu emisije ugljičnog dioksida. [77 ]
Sigurnost na radu [ uredi ]
Ljudi mogu biti izloženi asfalta na radnom mjestu udisanjem dima ili apsorpcijom kože. Nacionalni institut za zaštitu na radu (niosh) je postavio granicu preporučenog izlaganja (rel) od 5 mg / m 3 u periodu od 15 minuta. [78] Asfalt je u osnovi inertnog materijala koji mora biti zagrijana ili razrijediti u točka u kojoj ona postaje djelatan za proizvodnju materijala za popločavanje, krovove, i druge aplikacije. U razmatranju potencijalne zdravstvene opasnosti povezane s asfalta je Međunarodna agencija za istraživanje raka (IARC) utvrđuje da je primjena parametri, pretežno temperatura, koje utječu profesionalna izloženost i potencijalni biološki dostupne kancerogena opasnost / rizik od emisija asfalta. [79 ] Konkretno, temperature veće od 199 ° C (390 ° F) pokazali su da se dobije veći rizik izlaganja nego kad asfalt je zagrijana na nižim temperaturama, poput onih koji se obično koriste u proizvodnji asfalta kolnika mix i plasman. [80]
Etimologija [ uredi ]
Riječ asfalt je izvedena iz kasnog srednjeg engleskom jeziku, u prijelazu iz francuskog asphalte , na temelju kasne latinske asphalton , asphaltum , koji je latinisation od grčkog ἄσφαλτος ( ásphaltos , ásphalton ), riječ znači "asfalt / bitumen / igralište ", [81] koji možda potječe iz a-, "bez" i σφάλλω ( sfallō ), "make pada". [82] Imajte na umu da na francuskom, termin asphalte se koristi za prirodno bitumenske natopljene kamenac, a za specijalizirane proizvedeni proizvodi s manje šupljina ili veći bitumena sadržaja od "asfaltnom beton" koji se koristi za asfaltiranje cesta. To je značajna činjenica da je prva upotreba asfalta u drevnoj je u naravi cement za osiguranje ili spajanjem različitih predmeta, i to na taj način što se čini vjerojatnim da je sam naziv bio izražajan ove aplikacije. Naime Herodot spominje da bitumen je donio u Babilon izgraditi svoju divovsku fortifikacijski zid. [83] Iz grčkog riječi prošao u kasnom latinski, a odatle na francuski ( asphalte ) i engleskom jeziku ( "asphaltum" i "asfalt").
Izraz "bitumen" nastao je u sanskrtu, gdje nalazimo riječi jatu , što znači "teren" i jatu-krit , što znači "Pitch stvaranje", "igralište za proizvodnju" (odnosi se na crnogoričnih ili smolastih stabala). Latinski ekvivalent je tvrdio da se neki izvorno gwitu-men (koji se odnose na pitch), a drugi, pixtumens (izlučujući ili mjehurića igralište), koji je kasnije skraćeno na bitumen , odatle prolazi preko francuskog na engleski. Iz istog korijena je izvedena riječ anglosasi cwidu (mastix), njemačka riječ Kitt (cement ili lijevani), a stari nordijski riječ kvada . [84]
Ni jedan od pojmova asfalta ili bitumena treba brkati s katranom ili ugljen katrana .
Moderna upotreba [ uredi ]
Postrojenje za miješanje asfalta za vruće agregat
U britanskom engleskom , riječ "asfalt" se koristi da se odnosi na smjesu mineralnog agregata i asfaltne / bitumena (koji se nazivaju i asfaltiranom u svakodnevnom govoru). Kad bitumen pomiješan sa glinom obično naziva asphaltum. [85] Ranije riječ 'asphaltum' je sada arhaične i obično se ne koriste. [ Citat potreban ] U američkom engleskom , "asfalt" je ekvivalent za britanski 'bitumen ". Međutim, "asfalt" se također često koristi kao skraćeni oblik " asfaltnog betona " (dakle, ekvivalent je britanski 'asfalta' ili 'asfaltiranom'). U australskom engleskom , bitumen se često koristi kao generički izraz za površinu ceste. U kanadskom engleskom , riječ bitumen se koristi da se odnosi na ogromne kanadske depozita izuzetno teške sirove nafte , [71] dok je asfalt se koristi za rafinerije nafte proizvod koji se koristi za asfaltiranje cesta i izrada krovne šindre i raznih izolacijskih proizvoda. Razrijeđena bitumen (razrijeđen s benzina kako bi se protok u cjevovodima) je poznat kao dilbit u kanadskom naftnoj industriji, a bitumen " nadograditi " do sintetičkog sirove nafte je poznat kao syncrude i syncrude pomiješan s bitumenom kao synbit. [72] Bitumen i dalje poželjni geološki izraz za prirodno pojavljuju naslage krutog ili polukrutog oblika nafte. Bitumenski stijena je oblik pješčenjaka impregnirana bitumenom. U terpijesak od Alberta, Kanada su sličnog materijala.
Nema komentara:
Objavi komentar