Bitumen, osztályozás, tulajdonságainak és szerkezetének

olaj és gáz feldolgozási technológia. 1. rész

Attól függően, hogy a természet a használata a hazai bitumen impersonate osztódó csoportok, alcsoportok és minőségű táblázatban bemutatott 9.1.

Bitumen - az egyik legfontosabb kőolajtermékek. Az ipari léptékű bitumenek kőolajból nyert desztillációs maradékok. Ezek közé a bázisok-prefektúra gyanták, olajok és aszfaltének, és abból a szempontból fizikai-kémiai fur-bemetszések diszperz rendszerek egy komplex kolloid rendszer, vagy egy kolloid oldat a aszfaltének és a kapcsolódó Vysokomolekulyarnye - molekuláris gyanták olyan közegben kialakított olajok és kis molekulatömegű gyanták . Aszfaltének képezhet mennyiségétől függően korom-visel a gyanták és olajok, vagy egy merev váz, vagy egyedi micellák adszorbeálni és megtartása gyanta. Gyanta cementek okozhat-vezetőképes, a kötési tulajdonságai bitumen és rugalmasságát. Olajok unclamping-természetes környezetre, amelyben az oldható gyanta és megduzzad aszfaltének.

1924-ben Nellenshteyn javasolt kolloid szerkezete bitumen. Úgy tartják, hogy ezek áll három komponensből áll: egy vagy liofil részecskék (aszfaltén), liofil anyagok (gyanták) körülvevő liofil részecskéket és akadályozó ezek összetapadását és olajfázis a Koto ezek raj uspenzirovany. A jelentős számú kutató osztja ezt a nézetet. Nézeteltérések találhatók magyarázó elvei építése a szerkezet, valamint a természet és a típusú kölcsönhatás-Következmény rá. Kevésbé gyakori szempontból. bitumenek tekinthető aszfaltének oldatban vagy oldatok maltenes és aszfaltének olajokban szilárd gyanták és lágy gyanták.

Modern, a legteljesebb, kolloid-kémiai képet az olaj diszperz rendszerek (héa) és bitumen beleértve bemutatott ZI Syunyaev et al. Aki először bevezette a komplex szerkezet, vagy egy egységet-hőmérséklet-CCEs.

CCE ÁFA kialakítva intermolekuláris kölcsönhatás. A Ba-ve intermolekuláris kölcsönhatást (Mm) vannak a Van der Waals erők miatt az egyensúlyt az erők a vonzás és taszítás .Pod külső tényezők mag mérete és a szolvát rétegen adszorpciós-CCEs változhat. A mag határozza meg a minimális sugara a felületi rétegén szolvát maximális vastagsága, és fordítva. Ha megváltoztatja a méret a mag és az adszorpciós réteg egy szolvát kvantitatív áthelyezés fázisok között szénhidrogének, hogy jelentős hatása van a fizikai-kémiai tulajdonságai a VAT.

Az alapvető szerkezeti eleme ásványolaj-bitumen Ac-faltenovy komplex álló embrió - mag-molekula társítani Al-faltenov szolvát és adszorpciós kialakított réteg a különböző speciális molekulák Lio-gyantát, előnyösen egy alkohol-benzolt, és néhány olajkomponensek. Az átlagos effektív átmérőjét a com-eret aszfaltén 2,6 nm, a kapott monomolekuláris adszorbens réteg vastagsága 2,3 nm, és együttes mérete 10 nm.

Bitumenek szobahőmérsékleten vannak strukturált álló, miközben a hőmérsékletet megolvadnak, és válnak a mobilitás-CIÓ. Szerint a megadott osztályozás a munkát. diszperz rendszerek hiánya vagy jelenléte a szemcsék közötti kölcsönhatások esik a szabad-nodispersnye és svjaznodispersnye. Egyes kutatók szerint ezek a következők-CIÓ úgynevezett -kal, és a szol-gél. A gél állapotban a diszpergált részecskék vannak kötve egymással egy keretet, hogy az immobilizált diszperziós közeg, és a szol állapotban, bitumen eloszlassa részecskék nem lépnek kölcsönhatásba egymással, és ugom véletlenszerűen elrendezett folytonos diszperziós közegben onnoy. Továbbá, azt feltételezzük, hogy létezik egy közbenső állapotát szol-gél, amelyben a diszpergált részecskék kölcsönható címzés-alkotnak térfogatú néhány területen nem kapcsolódik egymással klaszterek.

Petróleum aszfaltok diszpergálunk rendszerek, amelyek alapja a CO-stavlyayut részecskék a szerkezetükben hasonlóak a többkomponensű micélium loi. A mag a részecske egy viszonylag nagy molekulatömegű, és akkor legfeljebb gyengén oldódó aszfaltének, valamint egyes esetekben a karbének és karboidov. Körül elrendezett mag nizkomo-adszorbeált aszfalténtartalmú molekuláris vagy azok társult, és szerte az utóbbi - gyanta. Ezen túlmenően, a periférián leginkább oldható anyagokat az ilyen típusú. Molekulák kapcsolódik gyanták miatt poláros (tipikusan a nitrogén és oxigén-tartalmú-seruso) csoportok.

Így a diszpergált részecskék a bitumen, ellentétben a tipikus micella-CIÓ felületaktív anyagok és a kolloid részecskék nem élesen definiált interfész a diszpergáló közeg. Viszkózus olaj formájában (pontosabban, a megoldás a különböző kis molekulatömegű szénhidrogén konverziós termékek, és a paraffinolaj) képez folytonos fázist bitumen. A részecskék koncentrációja is magas, és tárgya egy tömény bitumen diszperz rendszerek. Diszperziós stabilizátorok gyanták, amelyek nem akadályozzák a kialakulását egy olyan struktúra, de csökkenti kötés erőssége a részecskék között. Ruemost-deformálható perifériális részecske réteg és gyenge kötések közöttük magyarázzák bitumen rugalmassága és az a képessége, hogy nyúlik.

A nagy érdeklődés van a kérdés: hogyan kell felépíteni és strukturoobrazova-CIÓ befolyásolja a termikus stabilitását bitumen és anyagok alapján őket? Tartalmazza-Niemi, és az arány az állami struktúrák erőssége határozza meg a bitumen?

Üzemi tapasztalatok aszfaltút bevonatok, a tanúsítvány, amely befolyása alatt az alacsony hőmérséklet és a páratartalom a aszfaltbetonból repedések létrejöhetnek. Ahhoz, hogy meghosszabbítja az életet a járdák kell létrehozni tartós aszfaltkeverékekhez.

Mivel a közúti bitumen mindig használják kötőanyagként keverve ásványi anyagok, a viselkedésére vonatkozó előrejelzés a bitumen a működési feltételek nem lehet használni anélkül, hogy figyelembe véve a tulajdonságait az ásványi töltőanyag. A természete és erőssége a kötvények, hogy merülnek fel a fázisok közötti határfelületen betétek bitumenes komponens keverék függ a kémiai természetétől az XYZ bitumen és ásványi anyagot. Gyakorlatilag az összes bitumenek olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek egy kellően meghatározott E-savas funkciókat. Azonban a jó tapadás a karbonátos kőzetek magyarázata lehet sav-bázis kölcsönhatás a felületi atomok Mami-kalcium és magnézium. De, mint az útépítésben a készítményben Al-faltobetonnyh használt keverékek általában savas különböző Materi-ly: gránit, folyami homok, tenger, stb annak biztosítására, hogy a tapadási szilárdsága az útburkolatok bevezetése szükséges további, adhéziót-WIDE adalékanyagok lúgos jellegű. És eddig nincs radikális megoldási módja ez a kérdés.

Hatása a készítmény bitumen azok ridegség hőmérséklet és a penetráció bonyolultabb, mert ezek a számok nagymértékben függ a diszperzió tulajdonságait a közeg-Sion.

Elvileg, a bitument hőmérsékletű ridegséget, mint a lágyulási hőmérséklet növekszik növekvő mennyiségű diszpergált fázis (aszfaltén), mint a merev váz válik ezáltal több törékeny. Azonban ez a jelenség látható a másik oldalon: a törékeny a hőmérséklet emelkedik, mivel a csökkentett mennyiségű diszperziós közeget és a hőmérsékletet való áttérés szilárd állapotban. Más szóval, Crunch csont-hőmérséklet jellemző, amikor az egész rendszer elveszti a képlékenység, egyre amorf szilárd anyag formájában.

Penetráció, lényegében a viszkozitás paramétert is jellemzi a változás plaszticitás a közeg változásától függően annak mennyisége és a CO-póz. Javítása penetráció és ridegedési hőmérséklete csökkentő egy előre meghatározott hőmérsékleten szükséges, hogy tompítsa, és csökkenti a viszkozitást tempera-túra dermedéspontja és a diszperziós közeg. Ezt úgy érjük el három módon.

Katalitikus oxidáció. A leggyakoribb katalizátorok a ferri-klorid és a foszfor-oxid-alkotnak ispol'uet.

Bevezetését a különböző adalékanyagok a bitumenhez, elsősorban szintetikus polimerek. Ez a módszer nagyon elterjedt.