ما هو الأسفلت؟

ما هو الأسفلت؟

البيتومين عبارة عن خليط معقد بني داكن من الهيدروكربونات ذات الأوزان الجزيئية المختلفة ومشتقاتها غير المعدنية، وهو نوع من السوائل العضوية عالية اللزوجة، معظمها على شكل بترولي سائل أو شبه صلب، ذو سطح أسود، قابل للذوبان في ثاني كبريتيد الكربون، ورابع كلوريد الكربون. . البيتومين عبارة عن مادة أسمنتية عضوية مقاومة للماء والرطوبة والتآكل. يمكن تقسيم البيتومين إلى ثلاثة أنواع رئيسية: قطران الفحم، والأسفلت النفطي، والأسفلت الطبيعي: منها، قطران الفحم هو منتج ثانوي لتكرير فحم الكوك. الأسفلت البترولي هو المتبقي بعد تقطير الزيت الخام. أما الإسفلت الطبيعي فيخزن في الأرض، ويشكل بعضها طبقات معدنية أو يتراكم على سطح القشرة الأرضية. ويستخدم البيتومين بشكل رئيسي في صناعات مثل الدهانات والبلاستيك والمطاط، وكذلك في الرصف.

تعبير

وفقا لشرح البنية الغروية، مع انخفاض الجزء المشبع والجزء العطري من وسط التشتيت، وزيادة مادة الحماية الهلامية ومحتوى الإسفلتين في الطور المشتت، يتم تغيير الأسفلت من بنية سول جل إلى بنية سول جل أو حتى هيكل هلام. تنخفض درجة الاختراق في المؤشر الفني للإسفلت وتزداد نقطة التليين. عندما يتم تنسيق نسبة محتوى كل مكون في الأسفلت، يمكن الحصول على أفضل ليونة. لكن القانون أعلاه ينطبق فقط على نفس مصدر النفط ونفس العملية للحصول على الأسفلت مثل الجدول 1 في الأسفلت عبارة عن زيت خام داتشينغ، باستخدام عملية كحول البروبيل للحصول على الأسفلت لنفس النفط الخام، باستخدام عمليات مختلفة، أو خام مختلف. النفط بنفس العملية أو حتى النفط الخام المختلف وعملية الحصول على الأسفلت، حتى لو كان لديهم محتوى مماثل من مكونات الأسفلت، لكن خصائصهم الفنية للمؤشرات يمكن أن تكون فرقًا كبيرًا. يرجع سبب هذه الظواهر إلى اختلاف مصادر النفط وعمليات الحصول على الأسفلت، على الرغم من أن مكوناتها الكيميائية يمكن أن تكون متقاربة جدًا، إلا أن التركيب الكيميائي لمكوناتها ليس هو نفسه، فقابلية ذوبان المكونات ذات معلمات مختلفة. أي أن مكونات طور الذوبان مختلفة، وبالتالي تشكل بنية غروانية مختلفة، وبالتالي فإن خصائصها التقنية ليست هي نفسها.

الذوبان: مادة مسعور، وهي كتيمة للماء، غير قابلة للذوبان تقريبا في الماء، الأسيتون، الأثير، الإيثانول المخفف، قابل للذوبان في ثاني كبريتيد الكربون، رابع كلوريد الكربون، هيدروكسيد الصوديوم. المخاطر الصحية: سامة إلى حد ما. البيتومين وأبخرته مهيجة للجلد والأغشية المخاطية، وسمية ضوئية ومسرطنة. سمية الأسفلت الثلاثة الرئيسية في الصين: قطران الفحم > الأسفلت الصخري > الأسفلت النفطي، الأولين مسببان للسرطان. الأضرار الجلدية الرئيسية للإسفلت هي: التهاب الجلد التسممي الضوئي، وتقتصر الآفات على الوجه والرقبة والأجزاء المكشوفة الأخرى؛ التصبغ، غالبًا ما تتوزع الآفات بشكل متناظر في الأجزاء المكشوفة من اللون البني - البني الداكن - البني والأسود؛ حب الشباب المهني. التكرار الثؤلولي والحوادث الناجمة عن الحروق الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، هناك أعراض جهازية مثل الدوخة وتورم الرأس والصداع وضيق الصدر والتعب والغثيان وفقدان الشهية وتهيج العينين والأنف والحنجرة.

التطبيقات

في الهندسة المدنية، يستخدم الأسفلت على نطاق واسع في مواد العزل المائي ومقاومة التآكل، ويستخدم بشكل رئيسي في الأسقف والأرضيات والهياكل تحت الأرض للعزل المائي والخشب وتآكل الفولاذ. يستخدم الأسفلت أيضًا على نطاق واسع في مواد ربط هيكل الرصيف لهندسة الطرق، ويمكن دمجه في هياكل مختلفة لممر الأسفلت مع تركيبات مختلفة من المواد المعدنية بما يتناسب.

الأسفلت البترولي

تعريف

الأسفلت البترولي هو أحد منتجات معالجة النفط الخام، وهو في درجة حرارة الغرفة سائل لزج أسود أو بني داكن، شبه صلب أو صلب، يحتوي بشكل أساسي على هيدروكربونات قابلة للذوبان في الكلوروفورم ومشتقات غير هيدروكربونية، خصائصه وتركيبه مع مصدر النفط الخام وتختلف طرق الإنتاج. المكونات الرئيسية للإسفلت البترولي هي الزيت والراتنج والأسفلتين. كما يحتوي على 2% إلى 3% من الكربون الإسفلتي ومواد كربونية، كما يحتوي على الشمع. يمكن للزيت والراتنج الموجود في الأسفلت ترطيب الأسفلتين. هيكل الأسفلت هو جوهر الأسفلت الأرضي، وامتزاز جزء من الراتنج والزيت، مما يشكل مادة غروانية.

أداء المنتج أو جودة المنتج

الأسفلت البترولي أسود اللون ولامع، وذو حساسية عالية لدرجة الحرارة. يمكن تصنيف الأسفلت البترولي حسب الأنظمة التالية:

أساليب الانتاج

(1) التقطير: غالبًا ما يكون النفط الخام عبارة عن تقطير بالضغط للبنزين والكيروسين والديزل وغيرها من الأجزاء الخفيفة، ثم عن طريق التقطير بالضغط (الضغط المتبقي 10 ~ 100 مم زئبقي) من زيت نواتج التقطير لتخفيف الضغط، والبقايا المتبقية متوافقة مع المواصفات يمكن إنتاج أسفلت الطرق مباشرة من منتجات الأسفلت، ويعرف الأسفلت الناتج أيضًا باسم الأسفلت المستقيم، وإنتاج أسفلت الطرق هو الطريقة الرئيسية للإسفلت.

(2) ترسيب المذيبات: مذيب ألكان جزيئي منخفض غير قطبي عند تخفيف ضغط المكونات الموجودة في الزيت المتبقي له قابلية ذوبان مختلفة، ويمكن تحقيق استخدام اختلافات الذوبان في فصل المكونات، وبالتالي يمكن إزالتها من تخفيف ضغط المتبقي خصائص الزيت على الأسفلت للمكونات لا تساعد على إنتاج منتجات أسفلتية لتلبية مواصفات متطلبات طريقة الترسيب بالمذيبات.

(3) طريقة الأكسدة: يتم في نطاق معين من درجات الحرارة المرتفعة لتخفيف ضغط زيت الخبث أو الأسفلت المنزوع الزيت في الهواء، بحيث يتغير تكوينه وأدائه، ويسمى المنتج الناتج الأسفلت المؤكسد. سيؤدي ضغط زيت الخبث عند درجات حرارة عالية ونفخ الهواء إلى إنتاج التبخر والتبخر، في حين أن إزالة الهيدروجين والأكسدة والبلمرة والتكثيف وسلسلة من التفاعلات. هذا تفاعل متعدد المكونات لعملية تفاعل متكاملة معقدة للغاية، وليس مجرد تفاعل أكسدة، ولكنه يُعرف عادةً بطريقة الأكسدة والأسفلت المؤكسد، والمعروف أيضًا باسم طريقة نفخ الهواء والأسفلت بنفخ الهواء.

(4) طريقة الخلط: تشير طريقة الخلط لإنتاج الإسفلت في البداية إلى نفس الزيت الخام الذي يشكل الإسفلت من مكوناته الأربعة حسب متطلبات الجودة بالنسبة المطلوبة لإعادة الخلط، ويسمى المنتج الناتج الإسفلت الاصطناعي أو إعادة البناء من الأسفلت. مع تطور تكنولوجيا المعالجة، تم توسيع مصدر مكونات الخلط. على سبيل المثال، من نفس النفط الخام أو بقايا النفط الخام المختلفة أو مكونات المعالجة الأولية والثانوية، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من نفايات الزيوت الصناعية كعنصر مزج، مما يقلل من إنتاج الأسفلت في اختيار الاعتماد على مصدر النفط. مع النقص المتزايد في النفط الخام المناسب لصناعة الأسفلت، يُظهر قانون الخلط المرونة والاقتصاد الذي يتم تقديره بشكل متزايد وشائع الاستخدام.

(5) طريقة الاستحلاب: فرق التوتر السطحي للإسفلت والماء كبير جدًا، في درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة المرتفعة غير قابلين للامتزاج مع بعضهما البعض. ولكن عندما يتم الأسفلت عن طريق الطرد المركزي عالي السرعة، والقص، والقصف وغيرها من التأثيرات الميكانيكية، بحيث يصبح حجم الجسيمات 0.1 ~ 5 ميكرون من الجزيئات، وتنتشر في وسط الماء الذي يحتوي على مواد خافضة للتوتر السطحي (المستحلبات - المثبتات)، بسبب يمكن توجيه المستحلب للامتصاص على سطح جزيئات الأسفلت، وبالتالي تقليل التوتر السطحي للماء والأسفلت، بحيث يمكن لجزيئات الأسفلت أن تشكل نظام تشتت مستقر في الماء، بحيث تكون جزيئات الأسفلت في الماء. الماء لتشكيل نظام تشتت مستقر، وهو مستحلب الزيت في الماء. كان نظام التشتيت هذا عبارة عن شاي بني، وأسفلت للمرحلة المشتتة، وماء للمرحلة المستمرة، في درجة حرارة الغرفة مع قابلية تنقل جيدة. بمعنى ما، الأسفلت المستحلب عبارة عن ماء "لتقليل البيتومين"، وبالتالي تحسين سيولة الأسفلت.

(6) الأسفلت المعدل: شهدت الطرق السريعة والطرق الحديثة العديد من التغييرات: زاد تدفق حركة المرور وتكرار القيادة بشكل كبير، ويستمر الوزن المحوري لسيارات الشحن في الزيادة، والتنفيذ العام لحارة مرور ذات اتجاه واحد، ومتطلبات مواصلة تحسين مقاومة الرصيف للتنقل، أي مقاومة درجات الحرارة العالية. تحسين المرونة والمرونة، أي مقاومة درجات الحرارة المنخفضة لقدرة التكسير؛ تحسين القدرة على مقاومة التآكل وإطالة عمر الخدمة. تستخدم المباني الحديثة عادة ألواح السقف سابقة الإجهاد ذات الامتداد الكبير، مما يتطلب مواد عزل السقف للتكيف مع عمليات الإزاحة الكبيرة، وأكثر مقاومة للظروف المناخية الشديدة الارتفاع والمنخفضة، ومتانة أفضل، ذاتية اللصق، وسهلة البناء، وتقليل عبء أعمال الصيانة. تشكل هذه التغيرات في استخدام البيئة تحديًا خطيرًا لأداء الأسفلت البترولي. إن تعديل الأسفلت البترولي لجعله يتكيف مع المتطلبات المذكورة أعلاه، قد جذب الانتباه. بعد عقود من البحث والتطوير، أصبح هناك العديد من أنواع أسفلت الطرق المعدلة والأغشية والطلاءات المقاومة للماء، مما يظهر درجة معينة من الفعالية الهندسية. ومع ذلك، نظرًا لأن أسعار المواد المعدلة عادة ما تكون أعلى بـ 2 إلى 7 مرات من الأسفلت البترولي العادي، لم يتمكن المستخدم من فهم الأداء الهندسي للمادة بشكل كامل، كما أن نمو إنتاج الأسفلت المعدل بطيء. يتم استخدام أسفلت الطرق المعدل بشكل رئيسي في مدارج المطارات، وأسطح الجسور المقاومة للماء، ومواقف السيارات، والملاعب الرياضية، وأسطح حركة المرور الكثيفة، والتقاطعات ومنعطفات الرصيف والمناسبات الخاصة الأخرى لتطبيقات الرصف. سيتم تطبيق الأسفلت المعدل في أوروبا لصيانة وتعزيز شبكة الطرق السريعة، وهو ما يمثل حافزًا أكبر للتطبيق العام لإسفلت الطرق المعدل. تُستخدم أغشية وطلاءات العزل المائي الإسفلتية المعدلة بشكل أساسي في مشاريع العزل المائي عالية الجودة. مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتطوير البناء الاقتصادي، سيتم تعزيز تطوير أنواع مختلفة من الأسفلت المعدل وتطوير تكنولوجيا الإنتاج. تعتمد أصناف الأسفلت المعدل وتكنولوجيا التحضير على نوع المعدل، وكمية المعدل وتركيبة الأسفلت (أي الأسفلت الخام) وطبيعته. بسبب وجود العديد من أنواع المعدلات، وأشكال مختلفة، من أجل جعلها مع الأسفلت البترولي لتشكيل مادة موحدة للأغراض الهندسية، على مر السنين لتقييم الأنواع المختلفة من المعدلات، وتطوير التركيبات وطرق التحضير المقابلة، ولكن معظمها من الأسفلت المعدل كانت الهندسة العملية تنتمي إلى التكنولوجيا الحاصلة على براءة اختراع والمنتجات الحاصلة على براءة اختراع.

الاستخدامات الرئيسية

الاستخدام الرئيسي هو مواد البنية التحتية والمواد الخام والوقود، وتطبيقات مثل النقل (الطرق والسكك الحديدية والطيران وغيرها)، والبناء والزراعة ومشاريع الحفاظ على المياه والصناعة (الصناعة الاستخراجية والتصنيع) والمدنية وغيرها من القطاعات.

التعبئة والتغليف والتخزين

قد يلزم تخزين البيتومين في عملية الإنتاج والاستخدام في عزل الخزان، إذا تم التعامل معه بشكل صحيح، يمكن إعادة تسخين الأسفلت ويمكن الحفاظ عليه عند درجات حرارة أعلى لفترة أطول من الوقت دون حدوث ضرر جسيم لأدائه. ومع ذلك، إذا كان التعرض للأكسجين والضوء والحرارة المفرطة سيؤدي إلى تصلب الأسفلت، فإن العلامة الأكثر أهمية هي نقطة تليين الأسفلت، وانخفاض اختراق الإبرة، وضعف الليونة، بحيث يؤدي استخدام الأسفلت إلى فقدان الأداء.