Битумы, природные или искусственно полученные - виды

Битумы, природные или искусственно полученные сложные смеси высокомолекулярных углеводородов (газообразных, жидких и твердых) с их неметаллическими производными, главным образом сернистыми, азотистыми и реже кислородными, полностью растворимые в сероуглероде. Эти вещества темнокоричневого или черного цвета, твердой или вязкожидкой консистенции при обыкновенной температуре и плавящиеся при нагревании.

Вследствие того что битумы представляют чрезвычайно обширную группу разнообразных по физическим и химическим свойствам веществ, определение понятия битум в разных странах различно.

По номенклатуре, принятой в СССР, понятие битум объемлет следующие группы веществ:

виды нефтяных битумов

1) Асфальтовые битумы — вещества, обладающие вяжущими свойствами и незначительным содержанием летучих веществ. Асфальтовые битумы по их происхождению и способу приготовления таковы:

  • а) природные асфальтовые битумы встречаются в чистом виде в природе (так например горная смола) или извлекаются из асфальтсодержащих пород (известняков, доломитов, песчаников или пропитанного ими песка);
  • б) нефтяные асфальтовые битумы получаются из соответствующих нефтей в остатке после их перегонки, окисления или крекинга. Ранее назывались асфальтовыми гудронами;
  • в) разжиженные битум; к ним добавляется разжижитель (растворитель, или плавень, — продукт, разжижающий битум для придания им меньшей консистенции, допускающей применение при менее высоких температуpax нагрева или при нормальной температуре;
  • г) эмульсии и суспензии — легкоподвижные жидкости, состоящие из тонко диспергированных частиц битум, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, содержащей эмульгатор.

2) Асфальтиты — природные высокоплавкие битумы (с содержанием некоторого нерастворимого в сероуглероде органического остатка).

3) Асфальтовые породы — известняки, доломиты, песчаники, пески и тому подобные горные породы, содержащие асфальтовый битум или асфальтит.

4) Асфальт — природные или искусственно составленные смеси, в которых асфальтовый битум служит для объединения инертных минеральных материалов.

5) Асфальтовый порошок — продукт, получаемый тонким измельчением асфальтовых известняков или доломитов.

6) Асфальтовая мастика — смесь асфальтового порошка с асфальтовым битумом, введенным в порошок при нагревании, или искусственная, соответственным образом приготовленная смесь асфальтового битума с минеральным агрегатом.

7) Остатки от перегонки нефти делятся на следующие:

  • а) мазут (нефтяные остатки) — продукт, получаемый после отгонки из нефти всех легких фракций, кончая осветительными дестиллатами;
  • б) нефтяной гудрон (масляный гудрон) — остатки, получаемые отгонкой из мазута масляных смазочных фракций;
  • в) крекинг-мазут — остатки, получаемые после крекинга нефтепродуктов и отгона всех летучих фракций, включая осветительные дестиллаты;
  • г) кислотный гудрон — остатки от отастки смазочных масел серной кислотой;
  • д) дорожное масло — мазут, крекингмазут, разбавленный мазут и изредка сырая нефть.

8) Дегтевые материалы (смола сухой перегонки), получаемые деструктивной перегонкой органических веществ или как продукты глубоких химических их превращений:

  • а) деготь (смола) — вязко-жидкий продукт деструктивной перегонки различных видов ископаемого топлива: каменного угля, горючих сланцев, торфа и нефтяных продуктов, а также дерева разных пород;
  • б) пек (вар) — остаток, получаемый после отгона из дегтя масляных фракций;
  • в) каменноугольное масло (тяжелое антраценовое) — маслянистые отгоны, получаемые при перегонке каменноугольного дегтя.

Химический состав битума

Элементарный анализ органической части битумных веществ показывает, что содержание основных элементов — углерода и водорода— колеблется в следующих пределах: С — от 80 до 95% и Н — в редких случаях выше 12—13%. Такое высокое содержание углерода позволяет значительной части его под влиянием различных темппеатурных воздействий (как в природе, так и при искусственном их получении) высвобождаться до свободного с переходом в коллоидальное состояние; этим и объясняется черный цвет.

виды нефтяных битумов

Подтверждением того, что битум представляют стабилизованные коллоидные системы, служат броуновское движение и тиндалев эффект, которые всегда свободно наблюдаются в разбавленных растворах. Кроме того при перегонке битума в дестиллатах никогда не обнаруживается даже следов асфальтовых или углеподобных веществ.

Коллоидные частицы углерода являются таким образом диофобной фазой системы, а защитной — лиофильной — органической средой им служат высокомолекулярные вещества, относящиеся главным образом к группе смол. Большее или меньшее содержание серы, азота и кислорода зависит от содержания производных, включающих эти элементы, что в свою очередь зависит как от происхождения битума, так и от способов их изготовления.

Так например, каменноугольные пеки, пеки древесных пород и жирных кислот серы практически не содержат; битумы же из кислых гудронов, природные битумы, асфальтиты и др. содержат ее от следов до 6% и выше. Содержание кислорода редко превышает 5% и азота — 2%.

Все практически применяемые битумы обычно содержат также и некоторое количество минеральных примесей. У природных - примеси состоят главным образом из песка, глины, известняков, доломитов, гипса, железистых минералов и др. Иногда встречаются также и примеси редких элементов.

Классификация битума приведена

А. Битумные материалы 1. Нефтяного происхождения Нефти Асфальтового основания Полуасфальтового основания Неасфальтовые
Продукты обработки нефти

Мазуты или дорожные масла для применения в холодном или подогретом состоянии

Гудроны

Остаточные асфальтовые битумы, полученные из мазутов прямой перегонки

Остаточные асфальтовые битумы, полученные из крекинг-мазутов

Окисленные или продутые асфальтовые битумы, полученные из гудронов окислением или полимеризацией или сочетанием обоих методов

Битумы, полученные из кислых гудронов

Разжиженные битумы

   
II. Природного происхождения Асфальтовые битумы (бее минеральных примесей)

Горная смола, мальта и пр.

Извлеченные из асфальтовых пород и асфальтов

Асфальты

Тринидадский, бермудедкий, маракаибо и т. п.

Искусственные смеси - асфальтовая мастика и т. п.

Асфальтиты Сирийский, грэгемит, гильсонит, глянцевый пек и пр.
Асфальтовые породы

Встречающиеся в природе асфальтовые известняки, доломиты, песчаники и пески

Измельченные асфальтовые известняки, доломиты, песчаники и пески

Б. Дегтевые материалы Продукты пирогенетической (деструктивной) перегонки каменного угля Дегти (смолы сухой перегонки)

Сырые

Отогнанные

Составленные (из масла или дегтя и пека)

Тяжелые масла (антраценовые) -
Пеки (вары) -
Б. Смешанные материалы - Смеси битумных и дегтевых материалов -
Эмульсии -

 

Некоторые из примесей находятся в виде коллоидальных частиц, суспензированных в битумных веществах. Так асфальт Тринидадского озера характеризуется наличием коллоидальной глины и кремнезема. Битумы искусственные обычно содержат соли металлов той аппаратуры, в которой производилась их выработка (очистка, перегонка или окисление). Содержание минеральных примесей в природных битумах может колебаться от десятых долей процента (как например у гильеонитов) до нескольких десятков (асфальт тринидадский и др.).


Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями