¿Qué es el asfalto?

¿Qué es el asfalto?

El betún es una mezcla compleja de color marrón oscuro de hidrocarburos de diferentes pesos moleculares y sus derivados no metálicos, una especie de líquido orgánico de alta viscosidad, principalmente en forma de petróleo líquido o semisólido, con una superficie negra, soluble en disulfuro de carbono, tetracloruro de carbono. . El betún es un material cementoso orgánico resistente al agua, a la humedad y a la corrosión. El betún se puede dividir en tres tipos principales: brea de alquitrán de hulla, asfalto de petróleo y asfalto natural: de los cuales, la brea de alquitrán de hulla es un subproducto del refinado de coque. El asfalto de petróleo es el residuo de la destilación del petróleo crudo. El asfalto natural, por el contrario, se almacena en el suelo, parte del cual forma capas minerales o se acumula en la superficie de la corteza terrestre. El betún se utiliza principalmente en industrias como la de pinturas, plásticos y caucho, así como en pavimentaciones.

Composición

Según la explicación de la estructura coloidal, con la disminución de la fracción saturada y la fracción aromática del medio dispersante, el aumento del gel de sustancia protectora y el contenido de asfalteno de la fase dispersa, el asfalto cambia de una estructura sol-gel a una estructura sol-gel o incluso estructura del gel. El grado de penetración en el índice técnico del asfalto disminuye y el punto de reblandecimiento aumenta. Cuando se coordina la proporción del contenido de cada componente en el asfalto, se puede obtener la mejor ductilidad. Pero la ley anterior solo se aplica a la misma fuente de petróleo y al mismo proceso para obtener asfalto, como en la Tabla 1, en el asfalto hay petróleo crudo de Daqing, utilizando un proceso de alcohol propílico para obtener asfalto para el mismo petróleo crudo, usando diferentes procesos o diferentes crudos. petróleo con el mismo proceso o incluso petróleo crudo diferente y el proceso de obtención de asfalto, incluso si tienen un contenido similar de componentes asfálticos, pero sus propiedades técnicas de los índices pueden ser una gran diferencia. La razón de estos fenómenos se debe a diferentes fuentes de petróleo y procesos para obtener el asfalto, aunque sus componentes químicos pueden ser muy similares, pero la estructura química de sus componentes no es la misma, la solubilidad de los componentes de diferentes parámetros. Es decir, los componentes de la fase de solubilidad son diferentes, formando así una estructura coloidal diferente, por lo que sus propiedades técnicas no son las mismas.

Solubilidad: material hidrófobo, es impermeable al agua, casi insoluble en agua, acetona, éter, etanol diluido, soluble en disulfuro de carbono, tetracloruro de carbono, hidróxido de sodio. Peligros para la salud: Moderadamente tóxico. El betún y sus vapores son irritantes para la piel y las mucosas, fototóxicos y cancerígenos. Las tres principales toxicidades del asfalto en China: brea de alquitrán de hulla > asfalto de esquisto > asfalto de petróleo; los dos primeros son cancerígenos. Los principales daños cutáneos del asfalto son: dermatitis fototóxica, las lesiones se limitan a la cara, cuello y otras partes expuestas; melanosis, las lesiones a menudo se distribuyen simétricamente en las partes expuestas de las escamas, de color marrón - marrón oscuro - marrón-negro; acné ocupacional; redundancia verrugosa y accidentes causados ​​por quemaduras térmicas. Además, existen síntomas sistémicos como mareos, hinchazón de la cabeza, dolor de cabeza, opresión en el pecho, fatiga, náuseas, pérdida de apetito e irritación de ojos, nariz y garganta.

Aplicaciones

En ingeniería civil, el asfalto se usa ampliamente en materiales impermeabilizantes y anticorrosivos, principalmente utilizados en techos, suelos, estructuras subterráneas de impermeabilización, madera y corrosión del acero. El asfalto también se usa ampliamente en la ingeniería de carreteras como material aglutinante para estructuras de pavimentos; se puede incorporar en diferentes estructuras de caminos de asfalto con diferentes composiciones de materiales minerales en proporción.

Asfalto de petróleo

Definición

El asfalto de petróleo es un producto del procesamiento del petróleo crudo, a temperatura ambiente es un líquido viscoso de color negro o marrón oscuro, semisólido o sólido, que contiene principalmente hidrocarburos solubles en cloroformo y derivados no hidrocarbonados, sus propiedades y composición con la fuente del petróleo crudo. y los métodos de producción varían. Los principales componentes del asfalto de petróleo son el petróleo, la resina y el asfalteno. También contiene del 2% al 3% de carbono asfalteno y material carbonoso, también contiene cera. El aceite y la resina del asfalto pueden humedecer el asfalteno. La estructura del asfalto como núcleo del asfalteno molido, adsorción de parte de la resina y aceite, constituyendo un coloide.

Rendimiento del producto

El asfalto de petróleo es de color negro y brillante, con alta sensibilidad a la temperatura. El asfalto de petróleo se puede clasificar según los siguientes sistemas:

Métodos de producción

(1) Destilación: el petróleo crudo suele ser destilación a presión de gasolina, queroseno, diésel y otras fracciones ligeras, y luego mediante destilación por descompresión (presión residual 10 ~ 100 mmHg) del aceite destilado de descompresión, el residuo restante se ajusta a las especificaciones. El asfalto para carreteras se puede producir directamente a partir de los productos asfálticos; el asfalto resultante también se conoce como asfalto de destilación simple; la producción de asfalto para carreteras es el principal método de producción de asfalto.

(2) Precipitación de solvente: el solvente alcano no polar de bajo peso molecular en la descompresión de los componentes en el aceite residual tiene una solubilidad diferente, el uso de diferencias de solubilidad puede realizar la separación de componentes y, por lo tanto, puede eliminarse de la descompresión del residuo. Las propiedades del aceite en el asfalto de los componentes no son propicias para que la producción de productos asfálticos cumpla con las especificaciones de los requisitos del método de precipitación con solventes.

(3) Método de oxidación: consiste en un cierto rango de alta temperatura para descomprimir el aceite de escoria o el asfalto desengrasado que se sopla al aire, de modo que su composición y rendimiento cambian, el producto resultante se llama asfalto oxidado. La descompresión del aceite de escoria a altas temperaturas y el soplado de aire producirán vaporización y evaporación, mientras que deshidrogenación, oxidación, polimerización y condensación y una serie de reacciones. Se trata de una interacción de múltiples componentes de un proceso de reacción integrado muy complejo, en lugar de simplemente una reacción de oxidación, sino que habitualmente se conoce como método de oxidación y asfalto oxidado, también conocido como método de soplado con aire y asfalto con soplado de aire.

(4) Método de mezcla: el método de mezcla para la producción de asfalto inicialmente se refiere al mismo petróleo crudo que constituye el asfalto de los cuatro componentes de acuerdo con los requisitos de calidad de la proporción requerida para volver a mezclar, el producto resultante se llama asfalto sintético o de reconstrucción. de asfalto. Con el desarrollo de la tecnología de procesos, se ha ampliado la fuente de componentes de mezcla. Por ejemplo, del mismo petróleo crudo o de diferentes residuos de petróleo crudo o componentes del procesamiento primario y secundario, así como de una variedad de aceites residuales industriales como componente de mezcla, lo que reduce la producción de asfalto en la elección de la fuente de petróleo. Con la creciente escasez de petróleo crudo adecuado para la fabricación de asfalto, la ley de mezclas muestra que la flexibilidad y la economía son cada vez más valoradas y utilizadas.

(5) Método de emulsificación: la diferencia de tensión superficial del asfalto y el agua es muy grande, a temperatura ambiente o alta temperatura no son miscibles entre sí. Pero cuando el asfalto se somete a centrifugación a alta velocidad, cizallamiento, golpeo y otros efectos mecánicos, de modo que adquiere un tamaño de partícula de 0,1 ~ 5 micrones y se dispersa en el medio acuoso que contiene tensioactivos (emulsionantes - estabilizadores), debido a la El emulsionante se puede dirigir para que se adsorba en la superficie de las partículas de asfalto y, por lo tanto, reduce la tensión interfacial del agua y el asfalto, de modo que las partículas de asfalto puedan formar un sistema de dispersión estable en el agua, de modo que las partículas de asfalto en el agua. Agua para formar un sistema de dispersión estable, que es la emulsión de aceite en agua. Este sistema de dispersión fue té marrón, asfalto para la fase dispersa, agua para la fase continua, a temperatura ambiente con buena movilidad. En cierto sentido, el asfalto emulsionado es agua para "reducir el betún", mejorando así la fluidez del asfalto.

(6) Asfalto modificado: las carreteras y caminos modernos han sufrido muchos cambios: el flujo de tráfico y la frecuencia de conducción han aumentado dramáticamente, el peso por eje de los vagones de carga continúa aumentando, la implementación general de carriles de tráfico de un solo sentido, los requisitos para mejorar aún más el resistencia del pavimento a la movilidad, es decir, resistencia al surco a altas temperaturas; mejorar la flexibilidad y elasticidad, es decir, la resistencia a bajas temperaturas a la capacidad de agrietamiento; Mejora la capacidad de resistencia al desgaste y prolonga la vida útil. Los edificios modernos suelen utilizar paneles de techo pretensados ​​de gran luz, lo que requiere que los materiales impermeabilizantes del techo se adapten a grandes desplazamientos, sean más resistentes a condiciones climáticas severas de altas y bajas temperaturas, mejor durabilidad, autoadhesivos, fáciles de construir y reduzcan la carga de trabajo de mantenimiento. Estos cambios en el uso del medio ambiente plantean un serio desafío para el desempeño del asfalto de petróleo. Ha llamado la atención la modificación del asfalto de petróleo para adaptarlo a los exigentes requisitos mencionados anteriormente. Después de décadas de investigación y desarrollo, ha habido muchas variedades de asfalto modificado para carreteras, membranas impermeabilizantes y revestimientos, que muestran un cierto grado de eficacia de ingeniería. Sin embargo, en vista de que los precios del material modificado suelen ser de 2 a 7 veces más altos que los del asfalto de petróleo ordinario, el usuario no ha podido comprender completamente el rendimiento de ingeniería del material y el crecimiento de la producción de asfalto modificado es lento. El asfalto modificado para carreteras se utiliza principalmente para pistas de aeropuertos, cubiertas de puentes impermeables, estacionamientos, estadios deportivos, superficies de tráfico pesado, intersecciones y curvas de pavimento y otras ocasiones especiales de aplicaciones de pavimentación. En Europa se aplicará asfalto modificado al mantenimiento y refuerzo de la red de carreteras, lo que dará un mayor impulso a la aplicación general de asfalto modificado para carreteras. Las membranas y revestimientos impermeabilizantes de asfalto modificado se utilizan principalmente para proyectos de impermeabilización de alta calidad. Con el progreso de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la construcción económica, se promoverá aún más el desarrollo de variedades de asfalto modificado y el desarrollo de la tecnología de producción. Las variedades de asfalto modificado y la tecnología de preparación dependen del tipo de modificador, la cantidad de modificador y la composición y naturaleza de la matriz asfáltica (es decir, asfalto crudo). Debido a las muchas variedades de modificadores, diferentes formas, con el fin de fabricarlo con asfalto de petróleo para formar un material uniforme para fines de ingeniería, a lo largo de los años se han evaluado los distintos tipos de modificadores y se han desarrollado las formulaciones y métodos de preparación correspondientes, pero la mayoría del asfalto modificado ha sido ingeniería práctica pertenece a la tecnología patentada y productos patentados.

Usos principales

El uso principal es como materiales de infraestructura, materias primas y combustible, aplicaciones tales como transporte (carreteras, ferrocarriles, aviación, etc.), construcción, agricultura, proyectos de conservación de agua, industria (industria extractiva, manufactura), sector civil y otros sectores.

Embalaje y almacenamiento

Es posible que sea necesario almacenar el betún en el proceso de producción y uso en el aislamiento del tanque; si se maneja adecuadamente, el asfalto se puede calentar repetidamente y se puede mantener a temperaturas más altas durante un período de tiempo más largo sin dañar gravemente su rendimiento. Sin embargo, si la exposición al oxígeno, la luz y el calor excesivo provocan el endurecimiento del asfalto, el signo más significativo es que el punto de reblandecimiento del asfalto aumentó, la penetración de la aguja disminuyó y la ductilidad era deficiente, por lo que el uso del asfalto pérdida de rendimiento.