Bitumen: druhy, vlastnosti, oblasti použití, výhody

Bitumen je směs uhlovodíků a jejich derivátů, obsahující síru, dusík, kyslík a kovy. O jeho vlastnostech ví lidstvo odedávna. Stopy použití bitumenu byly nalezeny v památkách starověkého Egypta, Indie a dokonce i na částech Velké čínské zdi.

Viskózní a plastická „zemní pryskyřice“ se používala na stavbu domů, stodol, bazénů a kanálů, těsnění nádob, upevnění mozaikových prvků a dokonce mumifikaci těl zesnulých: samotné slovo „mumie“ pochází z arabského „máma“ – horská pryskyřice.

Zpočátku se používal pouze přírodní bitumen, který se nachází v oblastech, kde se ropná pole dostávají na povrch. Ale od 19. století se bitumen vyrábí průmyslově.

V současné době se bitumen vyrábí v závodech z produktů rafinace ropy (topný olej a dehet) jejich oxidací kyslíkem ve specializovaných kolonách nebo trubkových reaktorech.

A pokud do bitumenu přidáte speciální látky – polymery, stejně jako změkčovadla pro dodání pružnosti, získáte polymerní bitumenová pojiva (PBB). Oproti tradičním bitumenům mají lepší vlastnosti: zvýšenou odolnost proti deformaci a stárnutí, vysokým a nízkým teplotám.

Silnice, mosty, průmyslová zařízení, obytné budovy a další stavby jsou stavěny s využitím vývoje specialistů Gazpromneft – Bitumen Materials.

Most na Ruský ostrov

Most na Ruský ostrov ve Vladivostoku je jedním z prvních objektů v Rusku, kde byl použit unikátní modifikovaný bitumen PBB 90. Nejdelší lanový most na světě je právem považován za jeden z nejsložitějších inženýrských projektů v novodobé historii země.

Most spojující Ruský ostrov s pevninou přes východní Bosporskou úžinu je považován za jeden z nejsložitějších inženýrských projektů v moderní historii země. Jeho otevření v roce 2012 bylo načasováno tak, aby se shodovalo se summitem APEC. Nyní se na ostrov dostanete přes most za 5-10 minut. Dříve cesta trajektem trvala od 40 minut do hodiny a půl.

Z hlediska celkové délky je Ruský most horší než některé čínské mosty, ale pokud jde o délku centrálního rozpětí – 1104 metrů – drží světový rekord mezi lanovými mosty. Konstrukce váží 23 tisíc tun a podpírají ji dva pylony vysoké 324 metrů, což je po jihofrancouzském viaduktu Millau (343 metrů) druhé nejvyšší na světě.

Při výstavbě bylo nutné vzít v úvahu zvláštnosti regionu: nestabilní povětrnostní podmínky, vysokou seismickou aktivitu, vlhkost, vibrační zatížení a také výrazné sezónní změny teplot. Garantovaná životnost ruského mostu je 80 let při teplotách v rozmezí -40 až +40 ºС.

Pro asfaltobetonovou vozovku mostu bylo ve fázi návrhu rozhodnuto o použití nejmodernější technologie v té době v Rusku – modifikovaného asfaltu PBB 90. Tento unikátní asfalt byl vyroben na moderních zařízeních v Omské ropné rafinerii Gazprom Neft. Ze závodu v Omsku byl dodán na Dálný východ ve speciálních kontejnerech – jednotunových jetelovinách, které umožnily zachovat všechny kvalitativní vlastnosti při dlouhodobé přepravě a skladování.

Ruský most prošel prvním testem 29. srpna 2012, kdy město zasáhl tajfun Bolaven. Rychlost větru dosahovala 70 metrů za sekundu, výška vlny byla 10 metrů. Povrch vozovky stále nevyžaduje opravy: absence závad byla zaznamenána po kontrole v roce 2019.

Dálnice v Jižní Americe

Ruské bitumenové výrobky jsou žádané jak v Rusku, tak v zahraničí. Zákazníkovi v tomto případě nesmírně záleželo nejen na vlastnostech a kvalitě asfaltu, ale také na způsobu jeho dodání. Koneckonců, staveniště se nachází na jiném kontinentu – v Jižní Americe.

Polymerbitumenová pojiva Gazprom Neft se používají při výstavbě nadnárodního dopravního koridoru „Bi-oceánský koridor“ v hraniční tranzitní zóně Brazílie a Paraguaye.

Projekt, jehož trvání je plánováno do roku 2022, sjednotí východní a západní pobřeží jihoamerického kontinentu do jediné dopravní sítě. Areál je považován za velmi složitý z hlediska výstavby a dodávky stavebních materiálů a je potenciálně jedním z nejvíce přetížených z hlediska dopravní zátěže.

Provozovatelé silnic museli odpovědět na dvě otázky: jaké materiály vydrží budoucí provoz v jihoamerické džungli a jak rychle dopravit velké množství bitumenových materiálů hluboko do kontinentu. Díky své technologické odbornosti nabídl Gazprom Neft řešení obou problémů.

Pro vrchní vrstvu povrchu vozovky Bi-Oceanic Corridor vyvinuli odborníci z výzkumného centra společnosti polymer-bitumenové pojivo, které vyhovuje provozním podmínkám vozovky v souladu s mezinárodní metodikou Superpave.

Superpave (neboli Superior Performance Pavements) je metoda pro navrhování asfaltobetonových směsí pro vozovky se zlepšenými výkonnostními charakteristikami. Tato technologie je výsledkem mnohaletého výzkumu zvyšování životnosti asfaltobetonových vozovek.

Silniční materiál z Ryazanské továrny na bitumenové materiály do Jižní Ameriky je dodáván na dálnici v jednotunových jetelových kontejnerech. Na stavbu bioceánského koridoru již Gazprom Neft dodal více než 3,5 tisíce tun polymerního bitumenového pojiva ruské výroby.

Gazprom Neft dodává bitumen do 57 zemí na třech kontinentech, včetně Jižní Ameriky.

Vlastnosti modifikovaného asfaltu zohledňují intenzitu dopravy, vysokou vlhkost s periodickými přeháňkami a vysokou teplotu vzduchu. Speciální složení pojiva zajistí spolehlivý provoz strategicky důležité dálnice v Jižní Americe.

Tverskaya je hlavní ulicí hlavního města, takže na kvalitu asfaltového betonu jsou kladeny zvláštní požadavky. Při rekonstrukci Tverské byly použity ty nejlepší technologie, včetně bitumenových materiálů od Gazpromu Neft. Například horní vrstva povrchu vozovky byla položena pomocí polymerního bitumenu a švy byly utěsněny pomocí inovativní spojovací pásky.

Tverská ulice je symbolem Moskvy a jednou z jejích nejrušnějších dopravních tepen. Carové a císaři vstupovali do hlavního města přes Tverskou a sloužila také k posouzení kvality moskevských silnic. Ve 1876. století se Tverskaja a Bolšaja Nikitskaja staly prvními ulicemi, kde se objevily dřevěné chodníky. V XNUMX.-XNUMX. století byly nahrazeny kamennými. První asfalt na Tverské byl položen v roce XNUMX.

V 8. století je povrch silnice Tverskaya z Mokhovaya na Strastnoy Boulevard high-tech „koláč“ vyrobený z moderních a vysoce kvalitních materiálů. Základem spodní vrstvy byla geomříž z polymerních vláken s podkladem impregnovaným bitumenem. Vrchní vrstva byla položena celá najednou, jako souvislý list. Celkem bylo na zrekonstruovanou dálnici spotřebováno cca XNUMX tisíc tun drceného litého asfaltového betonu.

Hlavní pojivovou složkou v něm bylo polymer-bitumenové pojivo “Gazprom Neft” – PBB 60. Modifikovaný bitumen byl vyvinut s ohledem na klimatické podmínky Centrálního federálního okruhu. Díky ní je povrch vozovky odolnější vůči deformacím a praskání, což znamená, že vydrží déle.

Tradičně za nejobtížnější oblast v silničním stavitelství jsou považovány spáry mezi pásy vozovky: jak mezi nově položenými, tak zejména mezi starými a novými. Pokud spára není při montáži utěsněna, výrazně se zvýší pravděpodobnost defektů (jamky a praskliny). To je patrné zejména v mrazivém počasí, kdy voda prosakuje do mikrotrhlin, zamrzá a trhá povlak zevnitř.

Těsnost švů na ulici Tverskaya je zajištěna použitím bitumen-polymerové spojovací pásky. Tato páska slouží k pokládce boční strany položené krytiny – svislé spáry. Během procesu pokládky horkého asfaltu se roztaví a pevně slepí asfaltobetonové pásy. Také se doporučuje použít bitumenovou pásku v místech, kde je nátěr napojen na obrubníky, průlezy a mříže dešťové vpusti a kolejnice.

Stanice metra Zenit v Petrohradě

Stanice byla postavena na odvodněné části Finského zálivu a byla otevřena v předvečer mistrovství světa ve fotbale 2018. Pilotním projektem pro použití tekuté pryže Gazprom Neft v metru se stala hydroizolace betonových konstrukcí na stanici Zenit.

Stanice Zenit byla otevřena v květnu 2018 před mistrovstvím světa ve fotbale, které se konalo v Petrohradu a dalších ruských městech. Zenit je nejbližší stanice metra ke stadionu Gazprom Arena. A první ve městě postavený na rekultivovaných územích Něvského zálivu – části pobřežní zóny Finského zálivu, odvodněné a naplněné zeminou.

Jako hydroizolační materiál při stavbě stanice doporučila odborná komise Metrostroy použití tekuté pryže z prémiové řady pojiv vyráběné společností Gazprom Neft.

Tekutá pryž vytváří na povrchu bezešvou voděodolnou membránu. Kompozice je určena pro stavební konstrukce, které podléhají procesům oxidace a stárnutí, jakož i stálému vystavení ultrafialovému záření a vodě.

Pilotním projektem pro použití výrobku v metru se stala hydroizolace betonových konstrukcí ve stanici Zenit. Později společnost Gazpromneft-Bitumen Materials upravila kapalný kaučuk a dále zlepšila jeho vlastnosti.

Nový vzorec splňuje stavební předpisy pro hydroizolaci podzemních, tedy podzemních staveb metra. Tyto normy jsou dvakrát přísnější než požadavky kladené při výstavbě průmyslových a občanských budov a staveb. Zejména úroveň nasákavosti (schopnost absorbovat vlhkost) by po celou dobu používání materiálu neměla překročit 1 % z celkového objemu hydroizolačního nátěru.

Zesílená receptura nového materiálu umožňuje účinnou ochranu železobetonových konstrukcí metra před vzdouváním podzemní vody, kapilárním nasáváním vlhkosti a kondenzací, čímž se zvyšuje spolehlivost a životnost zařízení metra. Lze jej použít i pro hydroizolaci jiných objektů se zapuštěnými konstrukcemi.

Nová federální dálnice M-11

Z Petrohradu do Moskvy se nyní po Něvě dálnici dostanete za pět až šest hodin. V podmínkách silného provozu, aby se zachoval povrch vozovky, použili stavitelé moderní polymer-bitumenová pojiva od společnosti Gazprom Neft.

Dálnice M-11 Moskva-Petrohrad byla otevřena v listopadu 2019. Jedná se o první dálnici spojující dvě největší města v Rusku, postavenou od nuly v postsovětské historii. M-11 se nazývá „Neva“, její celková délka je 669 kilometrů. Z jednoho města do druhého se dostanete za pět až šest hodin, pokud dodržíte povolenou rychlost.

Povrch vozovky vysokorychlostní dálnice M-11 „Neva“ Moskva-Saint Petersburg byl postaven s použitím asfaltových pojiv Gazprom Neft. Pro pokládku asfaltu bylo vyrobeno více než 35 tisíc tun modifikovaných pojiv, 100 tisíc tun základního asfaltu a 70 tisíc metrů bitumen-polymerové spárovací pásky a také asfaltové emulze a tmely.

Za prvních 19 hodin po otevření po nové dálnici projelo XNUMX tisíc aut. V podmínkách silného provozu, aby se zachovala horní vrstva vozovky, použili stavitelé moderní polymer-bitumenová pojiva od společnosti Gazprom Neft. Zranitelná místa, jako jsou spáry mezi povrchy vozovek a spáry mezi asfaltovým betonem a kovovými prvky, byly vyztuženy bitumenovou páskou.

Údržba letištní dráhy je složitý proces, který vyžaduje čas a zdroje. Použití specializovaných bitumenových materiálů umožňuje zvýšit spolehlivost povlaku a zvýšit jeho životnost.

Mezinárodní letiště Šeremetěvo je největší v Rusku, pokud jde o přepravu cestujících a pracovní zatížení. Patří také mezi 10 nejlepších letišť v Evropě a 50 nejlepších na světě. Do konce roku 2019 letiště obsluhovalo téměř 50 milionů lidí.

Povrch dráhy musí být dokonale hladký, aby letadla mohla bezpečně startovat a přistávat za každého počasí. V důsledku zvýšeného zatížení se mohou na plátně objevit nejmenší praskliny, které je nutné utěsnit a obnovit celistvost nátěru.

Zvláště důležité je včasné ošetření dilatačních spár – spár mezi betonovými deskami dráhy. Špatně se plní tmely husté konzistence, proto se pro ně používá speciální nízkoviskózní tmel nanášený za tepla. Složení tmelu musí nutně odpovídat skutečným podmínkám provozní oblasti.

Na jednu přistávací dráhu na letišti Šeremetěvo bylo potřeba 27 tun tmelu a 1 tuna polymerového primeru Brit a také 100 kilometrů šňůry stejné značky. Použití produktů spolehlivého výrobce zaručuje 5 let bezporuchového provozu nátěru při intenzivním zatížení.

Gazprom Neft je největším hráčem na ruském trhu výroby bitumenu. V roce 2020 společnost vyrobila a prodala přes 2,9 milionu tun asfaltových materiálů. Přes 10 % tržeb tvořily inovativní asfalty – polymer-bitumenová pojiva (PBB).

Mimochodem, v roce 2020 dosáhl Gazprom Neft přelomového milníku a prodal první miliontou tunu tohoto high-tech produktu od zahájení jeho výroby v závodech společnosti.

Změna cen na velkoobchodním trhu pohonných hmot v únoru 2025 Gazpromneft Moskva mění ceny pro AI92, AI95, DTF, DTZ třídy 1.

Změna cen na velkoobchodním trhu pohonných hmot v únoru 2025 Gazpromneft Moskva mění ceny za AI92, AI95: AI92 +700 AI95.

Změna cen na velkoobchodním trhu pohonných hmot v únoru 2025 Gazpromneft Moskva mění ceny za AI92, AI95: AI92 +700 AI95.

Zobrazení: 20 766
05.03.2022 11: 38

Bitumen je pryskyřičná nebo pevná látka, která patří do skupiny uhlovodíků a jejich derivátů ve formě síry, síru obsahujících a dusíkatých sloučenin. Je to tmavě hnědá nebo černá látka, nerozpustná ve vodě a částečně rozpustná v benzenu, chloroformu a některých dalších rozpouštědlech. Obsahuje 70–87 % uhlíku, 8–12 % vodíku, až 12 % kyslíku, až 7 % síry a až 2 % dusíku.

Objemové frakční složení bitumenu je následující:

• pryskyřice – 20–40 %;
• ropné oleje – 30–60 %;
• asfalteny – 10–40 %;
• asfaltogenní kyseliny – do 3 %.

Hustota spoje se pohybuje v rozmezí 0,95–1,5 g/cm3 a tepelná kapacita je asi 1,80–1,97 kJ/kg o C.

Vlastnosti

Bitumen je amorfní látka, která i v pevném stavu vykazuje vlastnosti kapaliny. Při teplotách nad 160 o C se stává zcela tekutým. Může být použit k impregnaci různých povrchů, protože po ochlazení sloučenina znovu polymeruje a vytváří pevnou monolitickou vrstvu. Materiál také vykazuje dobré dielektrické vlastnosti a je odolný vůči kyselinám, zásadám a solným roztokům.

Bitumen má vlastnost „stárnout“. Postupem času se jejich fyzikální a mechanické vlastnosti zhoršují. Látka se stává křehčí pod vlivem ultrafialových paprsků, dochází ke změně struktury sloučeniny, která je doprovázena snížením obsahu pryskyřičných látek a snížením hydroizolačních vlastností.

druhy

Bitumen je klasifikován podle několika parametrů. Za prvé se liší původem, konzistencí a rozsahem použití. Podívejme se blíže na každé z těchto kritérií.

1. Původ. Existuje bitumen:

• přírodní.
• umělé.

První se nachází v blízkosti ropných polí, kde tvoří bitumenová jezera nebo čočky. Zároveň je sloučenina ve své čisté formě poměrně vzácná. Nejčastěji impregnuje usazené horniny, což komplikuje jeho získávání z nerostů. Přírodní bitumeny jsou:

• povrchní. Objevují se v důsledku toho, že se na povrch dostaly horniny obsahující bitumen;
• žilkovaný. Leží mezi vrstvami hornin a obsahují nečistoty různých minerálů;
• nádrž. Jsou to horniny impregnované bitumenem.

Čistý přírodní bitumen se získává ze surovin obsahujících bitumen v několika fázích. Nejprve se hornina těží lomem, dolem, vrtem nebo jinou metodou. Poté se vytěžená hmota rozdělí na minerální a organické složky. K tomu se používají rozpouštědla nebo metoda odpařování ve vodě. Z výsledného organického meziproduktu se pak vyrábí čistá uhlovodíková sloučenina. Proces zpracování je poměrně pracný a drahý, což omezuje rozsah použití přírodního bitumenu.

Umělý neboli ropný bitumen se vyrábí z dehtu, zbytkové frakce po destilaci ropy. Dnes se pro získávání těchto materiálů používají tři hlavní technologie:

• koncentrace. Získávají se z vysoce pryskyřičných surovin vzniklých po destilaci sirného oleje. Bitumeny, které se vyrábějí koncentrační metodou, se vyznačují vysokou tvrdostí a nízkým koeficientem viskozity;
• oxidace. Tato technologie se používá častěji než ostatní. Metoda spočívá v profukování kyslíku ropnými zbytky a dalšími sloučeninami při teplotě 180–300 o C. Tento přístup umožňuje zvýšit obsah asfaltenů a pryskyřic v konečném produktu, čímž se stává pružnějším a tepelně odolným;
• míchání. Touto metodou se vyrábí směsný bitumen. Spočívá v míchání látek získaných koncentračními a oxidačními technologiemi s přídavkem destilátů a dalších zbytků. Do suroviny se také přidávají různé přísady – například uhelné oleje, polymery, dehet atd. To umožňuje získat bitumen s určitými vlastnostmi a charakteristikami.

1. Konzistence.

V závislosti na viskozitě je bitumen:

• kapalný. Získává se přidáním rozpouštědel do viskózních složek a jejich smícháním na speciálním zařízení v prostředí inertního plynu. Technické podmínky a požadavky na kapalný bitumen jsou stanoveny v GOST 11955-82. Oblíbené třídy materiálu – MGO: 40/70; 70/130; MG: 40/70; 130/200, SG: 70/130; 130/200;
• viskózní. Jedná se o výchozí produkt, který vzniká při oxidaci zbytkové hmoty získané po destilaci oleje. Viskózní bitumeny zahrnují třídy BND: 200/300; 40/60, 90/130; 60/90, BN: 130/200; 90/130; 200/300; 60/90. Požadavky a technické podmínky pro tyto materiály upravuje GOST 22245-90.

1. Oblasti použití.

Materiál se používá k řešení široké škály problémů. V závislosti na účelu se rozlišují následující typy bitumenu:

• silnice. Je součástí asfaltového betonu a používá se při stavbě silnic. Existuje několik značek silničních asfaltů, které jsou vhodné pro různé klimatické zóny. V regionech s tuhými zimami, kde mohou teploty klesnout pod -20 o C, se používají značky BND 90/130, BND 200/300, BND 130/200. V mírných zeměpisných šířkách (zimní teploty v rozmezí -10. -20 o C) lze použít bitumen BND 60/90. Pro teplé oblasti jsou vhodné značky BND 40/60, BN 130/200, BN 90/130, BN 200/300;
• zastřešení Z takového bitumenu se vyrábí střešní lepenka, rubemast, euroroofingová lepenka a další válcované materiály, stejně jako měkké dlaždice. K pokrytí střechy a vytvoření dokončovací vrstvy se používají třídy BNK 90/30. Bitumen BNK 40/180 se používá k impregnaci povrchů pro hydroizolační ochranu. Třída BNK 45/190 je vhodná jako surovina pro výrobu střešních krytin;
• izolační. Jedná se o univerzální bitumen, který se používá pro hydroizolaci konstrukcí. Tento problém je řešen pomocí tříd BN 50/50, BN 70/30, BN 90/10. Stojí za zvážení, že čím větší je čitatel v bitumenu, tím vyšší je jeho teplota měknutí. Za samostatný poddruh lze považovat izolační bitumeny BNI-IV-3, BNI-IV. Ošetřují podzemní potrubí, aby je chránili před korozí.

Kromě toho existují speciální bitumeny. Používají se při výrobě barev a laků, přesného lití a při výrobě elektrotechnických výrobků.

Výhody

Mezi výhody materiálu patří jeho relativně nízká cena v kombinaci s dobrým výkonem. Bitumen je poměrně odolný a odolný vůči různým vnějším faktorům. Má vynikající hydroizolační vlastnosti a snadno se používá.

Mohlo by vás zajímat:

• Vlastnosti paliva pro chaty
• Druhy a vlastnosti paliv a maziv
• Arktická motorová nafta: vlastnosti, rozsah použití, vlastnosti
• Petrolej: složení, historie původu a použití