Что такое асфальт?

Что такое асфальт?

Асфальт — это черный материал, состоящий в основном из углеводородов, полученных путем переработки сырой нефти.

Его также называют битумом почвы или молотым битумом. Он твердый или полутвердый при комнатной температуре, но легко плавится при высоких температурах и становится жидким.

Большая часть асфальта, используемого сегодня, получена из нефти. Однако доступен также и природный асфальт. Асфальт иногда отличают от песка или камня, которые являются обработанными продуктами, полученными путем смешивания асфальта с песком или камнем, которые называются асфальтовыми смесями.

Похож на асфальт бетон. Бетон — это совсем другое вещество, потому что это порошок, который затвердевает при добавлении песка и воды к цементу и использовании реакции полимеризации.

Применение асфальта

Основные области применения асфальта — дорожное покрытие, топливо и строительные материалы.

1. Дорожное покрытие

Асфальт используется для мощения дорог. Он полезен по нескольким причинам, одной из которых является его низкая цена.

По сравнению с бетоном асфальт можно укладывать с более низкой себестоимостью единицы продукции. Асфальт также используется для дорожного покрытия, поскольку его можно построить за короткий промежуток времени, а его проницаемость можно контролировать.

В последнее время для борьбы с эффектом теплового острова были разработаны асфальтовые покрытия с водоудерживающими и теплоизолирующими свойствами, а также покрытия, подчеркивающие бесшумность.

2. Строительные материалы

Асфальт также используется в качестве строительного материала. Например, кровельные брезентовые покрытия иногда изготавливаются из асфальта и называются асфальтовой кровлей. Асфальтовая кровля размещается под кровельными компонентами, чтобы предотвратить попадание дождевой воды на крышу.

В последние годы была разработана модифицированная резино-асфальтовая кровля, в которой асфальт смешивается с резиной или синтетической смолой.

3. Топливо

Асфальт твердый при комнатной температуре, что делает его сложным материалом для обработки в качестве топлива. Однако он используется в качестве топлива для котлов, используемых в электроэнергетике, из-за его низкой стоимости и поставок по сравнению с тяжелой нефтью.

Менее вязкий продукт естественного происхождения измельчается до мелкого порошка и используется в печах сгорания путем вдувания его в печь с помощью горелки для мелкого порошка. Тяжелые остатки, образующиеся при перегонке тяжелой нефти, обладают высокой вязкостью, поэтому их нагревают, чтобы сделать текучими во время транспортировки. При использовании их нагревают с помощью избыточного пара из котла для поддержания текучести, а затем вдувают в печь сгорания с помощью горелки.

В обоих случаях остаточное содержание углерода и металлической золы после сгорания выше, чем у тяжелой нефти, поэтому необходимо принять меры по борьбе с остатками после сгорания.

Принцип асфальта

Асфальт получают путем перегонки сырой нефти, а его основными компонентами являются парафины, нафтены и ароматические углеводороды. Затем продукт смешивают с песком и заполнителями. Эти смеси нагревают и используют в жидком виде, но они затвердевают при комнатной температуре, что затрудняет строительство.

Эмульгаторы используются для снижения вязкости. Эмульгаторы асфальта диспергируют асфальт в форме частиц, что снижает вязкость и позволяет наносить эмульсию при комнатной температуре. Существует три типа эмульгаторов: катионные эмульсии, анионные эмульсии и неионные эмульсии, но катионные эмульсии в настоящее время используются наиболее часто.

Свойства эмульсий различаются в зависимости от используемого эмульгатора, но наполнитель, смешанный с асфальтом, также влияет на свойства. Наполнитель — это измельченный материал, такой как известняк. Говорят, что смешивание наполнителя улучшает вязкость.

Асфальтовая смесь плотного фракционирования, используемая для типичной дороги, имеет состав из 55% крупного заполнителя, 35% мелкого заполнителя, 5% наполнителя и 5% асфальта. Более крупный заполнитель используется для более высокой проницаемости, а более мелкий — для более низкой. Желаемых свойств можно добиться, регулируя состав.

Другая информация об асфальте

Проблемы как топливо

При использовании асфальта в качестве топлива существуют две основные проблемы. Одна из них — износ и загрязнение оборудования системы сгорания, а другая — загрязнение воздуха отработавшими газами. Что касается примесей в асфальте, то они вызваны различными тяжелыми металлами и содержанием серы в асфальте.

Среди различных тяжелых металлов соединения ванадия имеют более низкую температуру плавления, чем другие оксиды металлов, поэтому они образуют туман в печи, прилипают и откладываются. Расплавленные отложения вызывают коррозию и препятствуют теплопередаче, что приводит к снижению производительности котла. Поэтому необходима периодическая очистка.

Большая часть содержания серы газифицируется в виде оксидов серы. Если ее не обрабатывать, это может привести к загрязнению воздуха, поэтому требуется оборудование для десульфурации дымовых газов или установки для очистки дымовых газов. В зависимости от объема дымовых газов могут потребоваться крупномасштабные установки. В последние годы использование серы в качестве топлива становится все более затруднительным из-за более строгих экологических норм и возросших затрат на содержание установок.