¿Cuáles son las propiedades técnicas del asfalto?

Nombre en inglés: petróleo asfalto

El asfalto de petróleo es un producto del procesamiento del petróleo crudo. Es un líquido viscoso, semisólido o sólido de color negro o marrón oscuro. a temperatura ambiente. Contiene principalmente hidrocarburos y derivados no hidrocarbonados que son solubles en tricloroetileno, y sus propiedades y composición varían según la fuente y el método de producción del petróleo crudo.

2. Rendimiento del producto

El asfalto de petróleo es el residuo de la destilación del petróleo crudo. Dependiendo del grado de refinamiento, a temperatura ambiente se vuelve líquido, semisólido o sólido. El asfalto de petróleo es negro y brillante y tiene sensibilidad a altas temperaturas.

El asfalto de petróleo se puede clasificar según el siguiente sistema:

Según el método de producción, se divide en asfalto de primera destilación, asfalto desengrasado con solvente, asfalto oxidado, asfalto mixto, asfalto emulsionado, asfalto modificado, etc.

Según su apariencia se divide en: asfalto líquido, asfalto sólido, diluyente, emulsión, carrocería modificada, etc.

Según su uso, se divide en: asfalto para carreteras, asfalto para construcción, asfalto impermeable y antihumedad, y diversos asfaltos especiales con nombres de usos o funciones.

3. Método de producción

(1) Método de destilación: el petróleo crudo se destila a presión normal para separar fracciones ligeras como gasolina, queroseno y gasóleo, y luego las fracciones ligeras. se separan mediante destilación al vacío. Aceite destilado a presión (presión residual 10~100 mmHg). Cuando el residuo restante cumple con las especificaciones para asfalto de carreteras, se pueden producir productos asfálticos directamente. El asfalto resultante también se denomina asfalto de primera capa y es el método principal para producir asfalto para carreteras.

(2) Método de precipitación con solvente: los solventes alcanos no polares de bajo peso molecular tienen diferentes solubilidades para varios componentes en el aceite residual al vacío. Las diferencias en la solubilidad se pueden usar para separar cada componente, lo que es perjudicial para el. propiedades del asfalto. Los componentes se eliminan del residuo de vacío para producir productos asfálticos que cumplan con las especificaciones. Este es el método de precipitación con solvente.

(3) Método de oxidación: a un cierto rango de altas temperaturas, se sopla aire al vacío de aceite residual o asfalto desengrasado para cambiar su composición y propiedades. El producto resultante se llama asfalto oxidado. Bajo la acción de altas temperaturas y soplado de aire, el residuo del vacío se vaporizará y al mismo tiempo se producirán una serie de reacciones como deshidrogenación, oxidación, polimerización y condensación. Este es un proceso de reacción integral muy complejo de interacción de múltiples componentes, no solo una reacción de oxidación. Habitualmente se llama método de oxidación y asfalto oxidado, también conocido como método de soplado de aire y asfalto de soplado de aire.

(4) Método de mezcla: El método de mezcla se refiere primero a mezclar nuevamente los cuatro componentes del asfalto compuesto del mismo petróleo crudo en la proporción requerida por los requisitos de calidad, el producto resultante se denomina asfalto sintético o reconstituido. asfalto. A medida que la tecnología ha evolucionado, las fuentes de componentes de mezcla se han ampliado. Por ejemplo, los residuos o componentes después del procesamiento primario y secundario del mismo petróleo crudo o de diferentes petróleos crudos y diversos aceites residuales industriales se pueden utilizar como componentes de mezcla, reduciendo la dependencia de la producción de asfalto de la selección de fuentes de petróleo. Con la creciente escasez de petróleo crudo adecuado para producir asfalto, la flexibilidad y la economía de los métodos de mezcla son cada vez más valoradas y utilizadas.

(5) Método de emulsificación: las tensiones superficiales del asfalto y el agua son muy diferentes y no se disolverán entre sí a temperaturas normales o altas. Cuando el asfalto se somete a acciones mecánicas como centrifugación a alta velocidad, cizallamiento y martilleo, se convierte en partículas con un tamaño de partícula de 0,1 a 5 μm y se dispersa en un medio acuoso que contiene tensioactivos (emulsionantes y estabilizadores). Debido a que el emulsionante puede adsorberse direccionalmente en la superficie de las partículas de asfalto, reduce la tensión interfacial entre el agua y el asfalto, permitiendo que las partículas de asfalto formen un sistema de dispersión estable en agua, que es una emulsión de aceite en agua. Este sistema de dispersión es de color marrón, con asfalto como fase dispersa y agua como fase continua, y tiene buena fluidez a temperatura ambiente. En cierto sentido, el asfalto emulsionado "diluye" el asfalto con agua, mejorando así la fluidez del asfalto.

(6) Asfalto modificado: Se han producido muchos cambios en las autopistas y carreteras modernas: el flujo de tráfico y la frecuencia de conducción han aumentado considerablemente, las cargas por eje de los camiones han seguido aumentando y los carriles separados y la conducción en un solo sentido han aumentado. se ha implementado ampliamente, lo que requiere mejoras adicionales: las propiedades antiflujo del pavimento, es decir, la capacidad de resistir el surco a altas temperaturas mejoran la flexibilidad y la elasticidad, es decir, la capacidad de resistir el agrietamiento a bajas temperaturas mejoran la resistencia al desgaste; y prolongar la vida útil. Los paneles de techo pretensados ​​de gran luz se utilizan ampliamente en los edificios modernos. Se requiere que los materiales impermeables para techos se adapten a grandes desplazamientos, sean más capaces de soportar condiciones climáticas adversas de altas y bajas temperaturas, tengan buena durabilidad, sean autoadhesivos, faciliten la construcción y reducir la carga de trabajo de mantenimiento. Estos cambios en el entorno de uso plantean graves desafíos al rendimiento del asfalto de petróleo. Para cumplir con los estrictos requisitos anteriores, la gente ha comenzado a prestar atención a la modificación del asfalto de petróleo. Después de décadas de investigación y desarrollo, ha surgido una amplia variedad de asfaltos modificados para carreteras, membranas impermeables y revestimientos, que muestran ciertos efectos prácticos de ingeniería. Sin embargo, dado que el precio de los materiales modificados suele ser de 2 a 7 veces mayor que el del asfalto de petróleo ordinario, los usuarios aún no han comprendido plenamente las propiedades técnicas de los materiales y la producción de asfalto modificado ha crecido lentamente. En la actualidad, el asfalto modificado para carreteras se utiliza principalmente en pistas de aeropuertos, cubiertas de puentes impermeables, estacionamientos, campos deportivos, aceras de tráfico pesado, intersecciones, curvas de carreteras y otras ocasiones especiales. Recientemente, el asfalto modificado se ha aplicado al mantenimiento y refuerzo de redes de carreteras en Europa, lo que ha promovido en gran medida la aplicación generalizada del asfalto modificado para carreteras. Las membranas y revestimientos impermeabilizantes de asfalto modificado se utilizan principalmente para la impermeabilización de edificios de alta gama. Con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la construcción económica, se promoverá aún más el desarrollo de variedades y la tecnología de producción de asfalto modificado. El tipo y proceso de preparación del asfalto modificado depende del tipo y cantidad de modificador así como de la composición y desempeño del asfalto base (asfalto original).

Dado que existen muchos tipos y formas de modificadores, con el fin de formar un material uniforme con asfalto de petróleo para aplicaciones de ingeniería, se han evaluado varios tipos de modificadores a lo largo de los años y se han desarrollado las fórmulas y métodos de preparación correspondientes. Sin embargo, actualmente la mayoría de los. Los asfaltos modificados que se han utilizado en ingeniería son tecnologías patentadas y productos patentados.

4. Usos principales

Se utilizan principalmente como materiales de infraestructura, materias primas y combustible. Las aplicaciones incluyen transporte (carreteras, ferrocarriles, aviación, etc.), construcción, agricultura y proyectos de conservación de agua. , Industria (extractora, manufacturera), ingeniería civil y otros sectores.

5. Embalaje y almacenamiento

Es posible que sea necesario almacenar el betún en tanques de almacenamiento durante la producción y el uso. Si se trata adecuadamente, el asfalto puede calentarse repetidamente y mantenerse a temperaturas más altas durante períodos prolongados sin dañar gravemente sus propiedades. Sin embargo, si se expone al oxígeno, la luz o el calor excesivo, el asfalto se endurecerá. La señal más obvia es que el punto de reblandecimiento del asfalto aumenta, la penetración disminuye y la ductilidad empeora, lo que afecta el rendimiento del asfalto.