BITUMEN: Ásványolaj lepárlása után visszamaradó fekete, termoplasztikus szénhidrogén elegy Tulajdonságait az ásványolaj összetétele (parafin, olaj) és az előállítás technológiája határozza meg Követelmény: az adalékanyaghoz,fedéllemezhez jól tapadjon hidegben ne ridegedjék felmelegítés ne rontsa a tulajdonságait lassan öregedjék KÁTRÁNY: Fa és szén lepárlásakor keletkező ragadós, fekete erős szagú folyadék Feketeszénből kőszénkátrány ez a jelentős Jobb a tapadóképessége, mint a bitumené (jobb telítetlen gyűrűs szénhidrogén) előbb öregednek útépítés,vízszigetelés 1
ASZFALT: Ásványi adalékanyagokból és fekete kötőanyagból készített pályaszerkezeti réteg Meleg aszfalt - útépítő bitumen Hideg aszfalt higított bitumen, bitumen emulzió,úti kátrány Hasonlít a betonhoz - aszfaltbeton ÁSVÁNYOLAJTÍPUSOK: Naftén és aszfalénbázisú Túlnyomórészt gyűrűs szénhidrogén vegyület Paraffinbázisú Túlnyomóan nyílt szénhidrogénláncú paraffin- és oletinvegyületek Kevertbázisú nagylengyeli olajból 60% romaskinóiból 23% bitumen nyerhető 2
Hazánkban feldolgozott nyersolajak összehasonlítása a lepárlás során keletkezett termékek alapján VÁKUMDESZTILLÁCIÓS ELJÁRÁS 1. lépés: atmoszférikus lepárlás elpárolognak: fehér áruk, könnyű benzin, benzin, petroleum, gázolaj visszamarad: fűtőolaj vagy pakura 2. lépés: felmelegítés 300-400 C-ra 540-680 Pa vákumban elpárologtatják az olajféléket: gázolaj, motorolaj, nehezebb olajok visszamarad a bitumen A bitumen keménységét bizonyos mértékig befolyásolja: vákuum nagysága belépő olaj hőmérséklete Fúvatott bitumen és extrahációs eljárás 3
4
BITUMEN TULAJDONSÁGAI Fizikai szempontból kisebb moltömegű szénhidrogénekből álló kolloid- diszperz rendszer, nagy viszkozitású rendszer. Folyékony részből, malténból és benne finom szemcséjű aszfalténból áll. Az aszfaltént gyantaréteg veszi körül ( együtt micellát alkot), ez biztosítja a rendszer állandóságát. A viszkozitása változik a hőmérséklettel, minél nagyobb a hőmérséklet, annál könnyebben mozdulnak el a micellák. E tulajdonsága teszi alkalmassá arra, hogy vele melegen, szemcsés, szálas anyagokat bevonjanak. A bitumen összeragasztja, a terméket víz- és gázzáróvá teszi. Kiválló elektromos szigetelő. Tulajdonságai hőmérsékletfügők. Fizikai tulajdonságok: BITUMEN TULAJDONSÁGAI Penetráció: konzisztencia jellemző (100 g terhelésű tű 25 C, 5s alatti behatolása 0,1 mm- ben) 5
BITUMEN TULAJDONSÁGAI Lágyuláspont: gyűrűs golyós módszerrel vizsgálva az a hőmérséklet, amelynél a bitumen annyira meglágyul, hogy az alatta meghatározott távolságban lévő lemezt eléri (meleggel szembeni viselkedés) BITUMEN TULAJDONSÁGAI Töréspont: Fraass-készülékkel vizsgálva az a hőmérséklet, amelyen a szabványos méretű acéllemezre olvasztott, egyenletesen felhordott bitumenréteg megadott mértékben, egy irányban hajtogatva rideg lesz és megreped (hideggel szembeni viselkedés) Duktilitás: az a megnyúlás, cm-ben amelynél 25 C-os vízben, adott sebességgel nyújtott bitumen elszakad 6
BITUMEN TULAJDONSÁGAI Penetráció, duktilitás, lágyuláspont, töréspont, relatív konzisztencia jellemzők, amelyek azonos bitumen estén egymásba átszámíthatóak. log l =-a log p +b log p=c log d + e BITUMEN TULAJDONSÁGAI Hőfoktáv: lágyuláspont - töréspont Lobbanáspont: az a legkisebb hőmérséklet, amelynél Marcuson- készülékben vizsgálva a bitumenből, annyi gáz keletkezik, hogy a levegővel elegyedve, láng közelítésre az anyag egész felületén ellobban Felületi feszültség: vizes felületen megváltozik Tapadás kőzethez: rontja víz, por 7
KÉMIAI VIZSGÁLATOK Tömegváltozás: 5 órán át 163 C-os melegítésre illékony anyagok miatti veszteség és oxidáció miatti növekedés különbsége Paraffinérték: a paraffin szénhidrogének ama mennyisége, amely a bitumen olajos részéből -20 C-on, adott körülmények között kifagyasztható és elválasztható Aszfalttartalom: a bitumennek, etiléterben nem oldható része a hamutartalom levonása után Benzolban oldhatatlan rész Hamutartalom: elégetés után visszamaradó rész 8
9
BITUMENFAJTÁK 1/3 Útépítési és építőipari bitumen: megnevezés: B65, Msz8276 (Penetráció 55-70) Hígitott bitumen: ásvány olaj bitumen és ásványolaj párlat (gázolaj petróleum) keveréke, tapadásjavító szert (pl.: 0,3% evazint) is tartalmaz A hígítószer beépítés után elpárolog és hígítatlan bitumenként hat. Előnye: bedolgozás során csak 60-120 C-ra melegítik (háttérbe szorul). Makadámutak felületére és hideg aszfalt előállítására használható. BITUMENFAJTÁK 2/3 Bitumenemulzió: olyan diszperz rendszer, amely 60-65% bitument és 40-35% vizet tartalmaz. emulgeátor: olaj és zsírsavak vagy azok sói Előnye: hidegen használható, víz lepárlása után köt Gumi bitumen: 8-10% gumiőrleményt tartalmaz A gumiliszt 170-180 C-os több órás főzéssel beépül a bitumen szerkezetébe. Előnye: javul a nyúlóképesség, nő 10 C-kal a lágyulási pont, penetráció változatlan, ± 5-7% alakváltozás 10
BITUMENFAJTÁK 3/3 Bitumenmáz: benzol vagy lakkbenzin és ásványolajbitumen elegyítése által készítet alapmáz vagy ideiglenes védőbevonat céljára alkalmas (vízépítési műtárgy) Bitumentapasz (kitt, masztix, ragacs): bitumen vagy kátrány oldószer (benzol, lakkbenzin) ásványi anyag (kőliszt, azbesztszál) Hézagok zárására kis hézagmozgás esetén. 11
BITUMEN A MAGASÉPÍTÉSBEN 1/2 Bitumenes vízszigetelő lemez: padló és falszigetelés raktár laboratórium gyár nagy forgalmú, nagy terhelésű helység Hasonló az öntött aszfalthoz 8-10% bitumen, 80-100% lágyuláspont. Hézagoló habarcs: 30% bitumen+ 70% kőliszt Ágyazó habarcs: parketta ragasztáshoz mozaiklap ragasztáshoz betonra (mint hézagoló habarcs) Kőliszt helyett kovaföld, üvegszál. Jobb a meleg bitumen emulziónál. BITUMEN A MAGASÉPÍTÉSBEN 2/2 Korrózió elleni védelem: kétszeri bitumenmáz Saválló bitumen: lágyulási pont: 80-100 C duktilitás: 10-50 mm penetráció: 3-15 töréspont kb.: 0 C Saválló bitumenmáz: 50% bitumen és 50% oldószer Saválló bitumenhabarcs: 25%-30% savállóbitumen 75%-70% kvarcliszt Saválló öntött aszfalt: istállókban ( bitumen és zúzalék saválló) 12