Asphalt - Asphalt


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Naturbitumen aus dem Toten Meer
raffinierte Asphalt
Das University of Queensland Pechtropfenexperiment , das demonstriert Viskosität von Asphalt

Asphalt , auch bekannt als Bitumens ( UK : / b ɪ tj ʊ m ɪ n / , US : / b ɪ tj û m ə n , b - / ), ist eine klebrige, schwarze und sehr viskose Flüssigkeit oder halb -Solid Form von Petroleum . Es kann in natürlichen Lagerstätten oder kann ein raffiniertes Produkt gefunden werden, und wird als eingestuft Tonhöhe . Vor dem 20. Jahrhundert, der Begriff asphaltumwurde ebenfalls verwendet. Das Wort wird von dem abgeleiteten Altgriechisch ἄσφαλτος ásphaltos .

Die Primäranwendung (70%) Asphalt ist in Straßenbau , wo es als Kleber oder Binder gemischt mit verwendet wird aggregierten Teilchen zu schaffen Asphalt Beton . Seine andere Hauptanwendungen sind für bituminös Produkte, einschließlich der Herstellung von Dachpappe und zur Abdichtung Flachdächer.

Die Begriffe „Asphalt“ und „Bitumen“ werden häufig synonym zu verstehen , sowohl natürliche als auch hergestellten Formen des Stoffes eingesetzt. In American English „Asphalt“ (oder „Asphaltzement“) für einen verfeinerten Rückstand aus der üblicherweise verwendeten Destillationsprozess ausgewählter Rohölen. Außerhalb der Vereinigten Staaten wird das Produkt oft als „Bitumens“ genannt, und Geologen weltweit bevorzugen häufig die Bezeichnung für die natürliche Vielfalt. Gemeinsamer Sprachgebrauch bezieht sich häufig auf verschiedene Formen von Asphalt als „ Teer “, wie er im Namen des La Brea Tar Pits .

Natürlich vorkommende Asphalt wird manchmal mit dem Begriff „Rohbitumen“ angegeben. Seine Viskosität ist , die der Kälte ähnliche Melasse , während das Material aus der erhaltenen fraktionierten Destillation von Rohöl bei 525 ° C (977 ° F) siedenden manchmal als „refined Bitumens“ bezeichnet wird. Die kanadische Provinz Alberta hat die meisten Reserven von Naturasphalt der Welt in dem Athabasca Ölsand , die 142.000 Quadratkilometer (55.000 Quadratmeilen), eine Fläche größer als Deckung England .

Terminologie

Etymologie

Das Wort „Asphalt“ wird aus dem späten Mittel Englisch abgeleitet, die wiederum von Französisch asphalten , basierend auf spätlateinischen asphalton , Asphalt , die das ist latinisation des griechischen ἄσφαλτος ( ásphaltos , ásphalton ), ein Wort „Asphalt / Bitumen- / Bedeutung Tonhöhe “, die vielleicht von ἀ- leitet, "ohne" und σφάλλω ( sfallō ), "fall machen". Der erste Einsatz von Asphalt von den Alten war in der Art eines Zements für die Sicherung oder gemeinsam unterschiedliche Gegenstände verbinden, und es scheint daher wahrscheinlich , dass der Name selbst ausdruck dieser Anwendung war. Genauer gesagt, Herodotus erwähnt , dass Bitumens Babylon gebracht wurde seine gigantische Befestigungswand zu bauen. Aus dem Griechischen, das Wort in spätlat geleitet und von dort in Französisch ( asphalte ) und Englisch ( „Asphalt“ und „Asphalt“). In Französisch, der Begriff asphalte für natürliche Asphalt getränkten Kalkstein Einlagen und für spezialisierte hergestellte Produkte mit weniger Hohlräumen oder mehr Bitumens Gehalt als der „Asphalt - Beton“ verwendet , um zu ebnen Straßen verwendet.

Der Ausdruck „Bitumen“ entstand in den Sanskrit Worten Jatu „pitch“, was bedeutet , und jatu-krit , „pitch Schaffung von “ oder „pitch Erzeugen“ ( in Bezug auf was bedeutet , Nadel- oder harzartige Bäume). Der lateinische Äquivalent wird von einigen behauptet , eigentlich zu sein gwitu-Männern ( in Bezug auf die Tonhöhe) und von anderen, pixtumens (nässende oder sprudelnden Steigung), die anschließend zu einer verkürzten wurde Bitumens , von dort über Französisch ins Englische übergeben. Vom gleichen Wurzel ist das abgeleitete angelsächsische Wort cwidu (Mastix), das deutsche Wort Kitt (Zement oder Mastix) und das altnordische Wort kvada .

moderne Terminologie

In britischem Englisch wird „Bitumens“ anstelle von „Asphalt“ verwendet. Das Wort „Asphalt“ wird stattdessen verwendet , beziehen sich auf zu Beton Asphalt , eine Mischung von Bau Aggregate und Asphalt selbst (auch als „Asphalt“ im allgemeinen Sprachgebrauch bezeichnet). Bitumens mit Lehm vermischt wurde in der Regel „Asphalt“ genannt, aber der Begriff ist weniger häufig heute verwendet.

In Australisches Englisch , wird das Wort „Asphalt“ verwendet , um eine Mischung aus zu beschreiben Zu . „Bitumen“ bezieht sich auf die Flüssigkeit , die aus den schweren Rückständen aus der Erdöldestillation.

In amerikanischem Englisch „Asphalt“ entspricht das britische „Bitumens“. Jedoch „Asphalt“ wird auch häufig als Kurzform von „verwendet Asphalt Beton “ (daher entsprechen den britischen „Asphalt“ oder „Asphalt“).

In kanadischen Englisch , wird das Wort „Bitumen“ verwendet , um die riesigen kanadischen Lagerstätten von extrem schwer beziehen sich Rohöl , während „Asphalt“ für die Ölraffinerie Produkt verwendet wird. Verdünnt Bitumens (mit verdünntem Naphtha , um es in Rohrleitungen zu fließen) ist bekannt als „ dilbit “ in der kanadischen Mineralölindustrie, solange Bitumens „ aufgerüstet “ , um synthetisches rohes Öl wird als „Syncrude“ bekannt ist , und Syncrude mit Bitumen gemischt wird als „synbit “.

„Bitumen“ ist immer noch der bevorzugte geologische Begriff für natürliche Ablagerungen der festen oder halbfesten Form von Erdöl auftreten. „Bituminöse Fels“ ist eine Form von Sandstein mit Bitumen imprägniert. Die Ölsande von Alberta, Canada sind ein ähnliches Material.

Weder der Begriffe „Asphalt“ oder „Bitumens“ soll zu verwechseln mit Teer oder Kohleteeren .

Zusammensetzung

normale Zusammensetzung

Die Komponenten des Asphalts umfassen vier Hauptklassen von Verbindungen:

Die naphthene Aromaten und polaren Aromaten sind typischerweise die Mehrheit Bestandteile. Die meisten natürlichen Bitumina enthalten auch Organoschwefelverbindungen , was insgesamt zu einem Schwefel - Gehalt von bis zu 4%. Nickel und Vanadium sind bei <10 ppm gefunden, wie es typisch für einige Petroleum ist.

Die Substanz löst sich in Schwefelkohlenstoff . Es wird allgemein als Vorbild Kolloid , mit Asphaltene als disperse Phase und Maltenen als kontinuierliche Phase. „Es ist fast unmöglich zu trennen und all unterschiedlichen Moleküle von Asphalt zu identifizieren, weil die Anzahl der Moleküle mit unterschiedlicher chemischer Struktur extrem groß ist“.

Asphalt kann verwechselt werden mit Kohle - Teer , der von der erzeugten ein visuell ähnliches schwarzes, thermoplastisches Material ist destruktive Destillation der Kohle . Während des frühen und Mitte des 20. Jahrhunderts, als Stadtgas hergestellt wurde, war Kohlenteer ein leicht verfügbares Nebenprodukt und ausgiebig als Bindemittel für den Straßenbau Zuschlagstoffe eingesetzt. Die Zugabe von Kohleteer Makadam Straßen zu dem Wort „geführt Asphalt “, die jetzt im allgemeinen Sprachgebrauch verwendet wird , um Straßenherstellung Materialien Bezug zu nehmen. Doch seit den 1970er Jahren, als Erdgas Stadtgas erfolgreich war, Asphalt vollständig die Verwendung von Kohle - Teer in diesen Anwendungen überholt. Weitere Beispiele für diese Verwirrung sind Teergruben von La Brea und die kanadischen Ölsande , von denen beide eigentlich natürlichen Bitumens statt Teer enthalten. „Pitch“ ist eine andere Bezeichnung manchmal informell manchmal verwendet , um Asphalt zu verweisen, wie in Pitch Lake .

Additives, Mischungen und Kontaminanten

Aus wirtschaftlichen und anderen Gründen wird Asphalt manchmal mit anderen Stoffen kombiniert verkauft, oft ohne ausgenommen einfach „Asphalt“ als alles andere abgestempelt zu werden.

Von besonderer Bedeutung im 21. Jahrhundert, ist die Verwendung von wiederaufbereiteten Motoröl Unterseiten - „REOB“ oder „REOBs“ -der Rest recycelt autmotive Motoröles , aus dem Sumpf der Aufarbeitung gesammelt Vakuum - Destillation Türme. Es enthält die Vielzahl von Nicht-raffinierten Elementen und Verbindungen in recyceltem Motoröl, aus den übriggebliebenen Aufarbeitungsprozess beiden Additive zum ursprünglichen Öl und Materialien aus seiner Zirkulation in der Maschine ansammelt (typischerweise Eisen und Kupfer ). Einige Untersuchungen haben einen Zusammenhang zwischen dieser Kontamination von Asphalt und schlechteren leistungs Gehsteig angezeigt.

Auftreten

Bituminöse Ausläufer des Puy de la Poix, Clermont-Ferrand , Frankreich

Die Mehrzahl der im Handel verwendete Asphalt wird aus Erdöl gewonnen. Dennoch treten große Mengen an Asphalt in konzentrierter Form in der Natur. Natürlich auftretende Ablagerungen des Bitumens aus den Überresten der alten, mikroskopischer gebildet Algen ( Diatomeen ) und anderen einmaligen Lebewesen. Diese Überreste wurden in den Schlamm auf dem Grund des Meeres oder Sees abgelegt , wo die Organismen lebten. Unter der Hitzeeinwirkung (über 50ºC) und Druck der Bestattung tief in der Erde wurden die Reste in Materialien wie Bitumen, transformieren Kerogen oder Erdöl.

Natürliche Vorkommen von Bitumen Seen wie der Raster - See in Trinidad und Tobago und See Bermudez in Venezuela . Natürliche sickert treten in der La Brea Tar Pits und im Toten Meer .

Bitumen- tritt auch in nicht konsolidierten Sandsteinen bekannt als „Ölsand“ in Alberta , Kanada, und dem analogen „Teersand“ in Utah , USA. Die kanadische Provinz Alberta hat die meisten der Rücklagen der Welt, in drei großen Lagerstätten bedeckt 142.000 Quadratkilometer (55.000 Quadratmeilen), ein Gebiet größer als England oder New York Staat . Die bituminösen Sande enthalten 166 Milliarden Barrels (26,4 × 10 9  m 3 ) von kommerziell etablierten Ölvorräten, so dass Kanada die drittgrößten Ölreserven der Welt. Obwohl historisch wurde es ohne Raffination Straßen zu ebnen, die fast alle der Ausgang jetzt als verwendet wird Rohmaterial für Ölraffinerien in Kanada und den Vereinigten Staaten.^

Die weltweit größte Ablagerung der Welt der Naturbitumen, wie die bekannten Ölsand Athabasca , befindet sich im McMurray Formation von Nordalberta. Diese Formation ist aus der frühen Kreidezeit , und wird von zahlreichen zusammensetzt Linsen aus ölhaltigem Sand mit bis zu 20% Öl. Isotopen - Studien zeigen die Ölvorkommen etwa 110 Millionen Jahre alt sein. Zwei kleinere , aber immer noch sehr große Formationen entstehen in dem Peace River Ölsand und der Cold Lake Ölsand , im Westen und Südosten des Athabasca Ölsandes, respectively. Von den Einlagen Alberta, sind nur Teile der Athabasca Ölsand flach genug geeignete Bergbau für Oberfläche zu sein. Unter Verwendung des anderen 80% muß von Ölquellen hergestellt werden , eine verbesserte Ölrückgewinnungstechniken wie Dampf--Assisted Gravity Drainage .

Viele kleines Schweröl oder Bitumen Ablagerungen auch im auftreten Uinta Basin in Utah, USA. Die Tar Sand Triangle Kaution zum Beispiel ist etwa 6% Bitumens.

Bitumen kann in auftreten hydrothermalen Gängen . Ein Beispiel hierfür ist in der Uinta Basin von Utah , in den USA, wo es ein Schwarm von lateral und vertikal ausgedehnten Adern eines festen Kohlenwasserstoff zusammengesetzt genannt Gilsonite . Diese Adern durch die Polymerisation und Verfestigung von Kohlenwasserstoffen gebildet , die aus dem tieferen Ölschiefer der mobilisiert Green River Formation während Bestattung und diagenesis .

Bitumen ist ähnlich die organische Substanz in kohlenstoffhaltigem Meteoriten . Allerdings haben detaillierte Untersuchungen dieser Materialien gezeigt verschieden zu sein. Die weiten Bitumen Mittel Alberta gelten als lebendes Material aus Meerespflanzen und Tieren haben begonnen, vor allem Algen , die vor Millionen von Jahren starben , als ein alter Ozean Alberta. Sie wurden von Schlamm bedeckt, über die Zeit tief vergraben und schonend gegart zu Öl durch geothermische Wärme bei einer Temperatur von 50 bis 150 ° C (120 bis 300 ° F). Aufgrund des Drucks der von der steigenden Rocky Mountains vor im Südwesten von Alberta, 80-55000000 Jahren wurde das Öl Nordosten Hunderte von Kilometern und gefangen in unterirdische Sandablagerungen getrieben hinter sich gelassen von den alten Flussbetten und das Meer Strände, wodurch die Ölsande bilden .

Geschichte

Antike

Die Verwendung von natürlichem Bitumens für Abdichtung und als Klebstoff Termine wenigstens das fünften Jahrtausend BC, mit einem Ernte Speicherkorb in entdeckt Mehrgarh , der Indus - Kultur , gesäumt mit. Durch den dritten Jahrtausend vor Christus verfeinerte Fels Asphalt war im Einsatz, in der Region und wurde zur Abdichtung der verwendete Großen Badewanne, Mohenjo-Daro .

Im alten Mittleren Osten, die Sumerer verwendeten Naturbitumen Einlagen für Mörtel zwischen Ziegel und Steinen, Teile von Schnitzereien zementieren, wie Augen, auf die Stelle, für das Schiff Abdichten und für die Abdichtung. Der griechische Historiker Herodot das heiße Bitumen als Mörtel in den Wänden der verwendet wurde , Babylon .

Die 1 km (0,62 Meilen) langen Euphrat Tunnel unter dem Fluss Euphrat in Babylon in der Zeit der Königin Semiramis (ca. 800 vor Christus) wurden Berichten zufolge von gebrannten Ziegeln mit Bitumen als Imprägniermittel gedeckt konstruiert.

Bitumen wurde durch benutzt alten Ägyptern einbalsamieren Mumien. Das persische Wort für Asphalt ist moom , die die englische Wort verwendet ist Mama . Die Ägypter primäre Quelle für Bitumen war das Tote Meer , die die Römer wussten , wie Palus Asphaltite (Asphalt - See).

Ungefähr 40 AD, Dioskurides beschrieben die Toten Meer Werkstoff als Judaicum Bitumen- , und stellte fest , an anderen Orten in der Region , wo sie gefunden werden konnte. Die Sidon Bitumens wird gedacht , um Material zu finden verweisen Hasbeya . Plinius bezieht sich ebenfalls in gefund auf Bitumen- Epirus . Es war eine wertvolle strategische Ressource, die Aufgabe des ersten bekannten Kampfes für ein Kohlenwasserstoff-Lagerstätte zwischen den Seleukiden und den Nabatäer in 312 BC.

In dem alten Far East wurde natürliches Bitumens langsam zu entledigen der höheren gekochte Fraktionen , ein Leaving thermoplastischen Materials mit höheren Molekulargewicht, wenn sie auf Gegenstände lagern ziemlich hart wurde nach dem Abkühlen. Dies wurde verwendet , um Objekte zu decken , die Abdichtung benötigt, wie Scheiden und andere Gegenstände. Statuetten von Haushaltsgottheiten wurde auch mit dieser Art von Material in gegossen Japan und wohl auch in China .

In Nordamerika hat archäologische Erholung angegeben Bitumen wurde manchmal haften Stein verwendet , Projektile auf Holzschäfte. In Kanada verwendete Aborigines Bitumens aus den Ufern des sickert Athabasca und anderen Flüsse auf wasserfestes Birkenrinden Kanu und erwärmt es auch in wisch Töpfen abzuwehren Mücken im Sommer.

Kontinentaleuropa

Im Jahr 1553, Pierre Belon beschrieben in seiner Arbeit Beobachtungen , die pissasphalto , eine Mischung aus Pech und Bitumen, wurde in der verwendete Republik Ragusa (jetzt Dubrovnik , Kroatien ) für Schiff Teer.

Eine 1838 edition of Mechanics Magazine zitiert eine frühe Verwendung von Asphalt in Frankreich. Eine Broschüre datierte 1621, von „einem gewissen Monsieur d'Eyrinys, heißt es, dass er die Existenz entdeckt hatte (von asphaltum) in großen Mengen in der Nähe von Neufchatel“, und dass er schlug sie in einer Vielzahl von Möglichkeiten zu nutzen - „hauptsächlich bei der Konstruktion von luftdichten Kornkammern und beim Schutz der durch die Bögen, die Wasserläufe in der Stadt Paris vor dem Eindringen von Schmutz und Dreck“, die zu diesem Zeitpunkt des Wasser unbrauchbar gemacht. „Er verbreitet sich auch auf die Qualität dieses Materials für Ebene bilden und dauerhafte Terrassen“ in Palästen, „den Begriff der Bildung solcher Terrassen auf den Straßen nicht ein wahrscheinlich das Gehirn eines Pariser dieser Generation zu überqueren“.

Aber die Substanz wurde im Allgemeinen , bis die in Frankreich vernachlässigt Revolution von 1830 . In den 1830er Jahren gab es eine Welle des Interesses und Asphalt wurde weit verbreiteten „für Gehwege, Flachdächer und die Auskleidung von Zisternen, und in England, einiger Gebrauch davon war es für Ähnliche Zwecke gemacht worden“. Sein Aufstieg in Europa war "ein plötzliches Phänomen", nach natürlichen Lagerstätten gefunden wurden "in Frankreich bei Osbann ( Bas-Rhin ), die Parc ( Ain ) und der Puy-de-la-Poix ( Puy-de-Dôme )", obwohl es könnte auch künstlich hergestellt werden. Eines der frühesten Anwendungen in Frankreich war die Verlegung von etwa 24.000 Quadratmetern von Seyssel Asphalt an der Place de la Concorde im Jahr 1835.

Großbritannien

Unter den früheren Anwendungen des Bitumens im Vereinigten Königreich war für Radierung. William Salmon Polygraphice (1673) stellt ein Rezept für Lacke in Ätzung benutzt, bestehend aus drei Unzen virgin Wachs, zwei Unzen Mastix , und eine Unze asphaltum. Durch die fünfte Ausgabe im Jahr 1685 hatte er mehr asphaltum Rezepte aus anderen Quellen enthält.

Das erste britische Patent für die Verwendung von Asphalt war „Cassells Patent asphalte oder bitumen“ in 1834. Dann am 25. November 1837 Richard Tappin Claridge die Verwendung von Seyssel Asphalt (Patent # 7849) patentierte, für den Einsatz in asphalten Gehsteig, nachdem es zu sehen in Frankreich und Belgien eingesetzt , wenn sie mit entscheidet Frederick Walter Simms , der mit ihm über die Einführung von Asphalt nach Großbritannien gearbeitet. Dr. T. Lamb Phipson schreibt , dass sein Vater, Samuel Ryland Phipson, ein Freund von Claridge, auch "bei der Einführung des asphalt Pflaster instrumental (1836)" war. In der Tat, Mastix Gehsteigen war zuvor bei beschäftigt Vauxhall eines Wettbewerbers von Claridge, aber ohne Erfolg.

Claridge ein Patent in Schottland am 27. März 1838 erhalten, und ein Patent in Deutschland am 23. April erhielt 1838. Im Jahr 1851 Extensions für das 1837 - Patent und für beiden 1.838 Patente wurden von den Treuhändern eines Unternehmen suchen zuvor gebildeten von Claridge. Claridge Patent Asphalte Unternehmen -formed im Jahr 1838 zum Zweck der Einführung in Großbritannien „Asphalten in seinem natürlichen Zustand von der Mine bei Pyrimont Seysell in Frankreich“, - „legte eine der ersten Asphaltbefestigungen in Whitehall“. Die Versuche wurden im Jahr 1838 auf dem Fußweg in Whitehall von der Fahrbahn gemacht, der Stall in Knightsbridge Barracks „ und anschließend auf den Platz an der Unterseite der Schritte von Waterloo Place St. James Park führen“. „Die Bildung im Jahr 1838 von Claridge Patent Asphalt Company (mit einer aufstrebenden Liste der adeligen Gönner und Marc und Isambard Brunel als jeweils ein Treuhänder und beratender Ingenieur), gab einen enormen Impuls für die Entwicklung einer britischen Asphalt - Industrie“. „Bis Ende 1838 wenigstens zwei weitere Unternehmen, Robinson und die Bastenne Unternehmen waren in der Fertigung“, mit Asphalt in Brighton, Herne Bay, Canterbury, Kensington als Pflasterung verlegt werden, der Strand und eine große Bodenfläche in Bunhill -ROW, während inzwischen Claridge Whitehall ebnet „weiter (d) in einem guten Zustand“.

Im Jahr 1838 gab es eine Flut von unternehmerischer Tätigkeit, die mit Asphalt, die Anwendungen über Pflasterung hatte. Zum Beispiel Asphalt könnte auch für Fußböden verwendet wird, Feuchteschutz in Gebäuden und für die Abdichtung von verschiedenen Arten von Pools und Bädern der beide auch im 19. Jahrhundert wuchernden wurden. Auf der Londoner Börse gab es verschiedene Ansprüche in Bezug auf die Exklusivität der Asphaltqualität aus Frankreich, Deutschland und England. Und eine Vielzahl von Patenten wurden in Frankreich gewährt, mit ähnlichen Zahlen von Patentanmeldungen in England abgelehnt werden wegen ihrer Ähnlichkeit zueinander. In England „war Claridge die Art am meisten in den 1840er Jahren verwendet und 50er Jahre“.

Im Jahr 1914 schloß Claridge der Gesellschaft in einen Joint Venture zur Herstellung von Teer gebundenen Makadam , mit Werkstoffen hergestellt durch eine Tochtergesellschaft namens Clarmac Roads Ltd. Zwei Produkte geführt, nämlich Clarmac und Clarphalte , mit den ehemaligen hergestellt durch Clarmac Straßen und letzteren durch Patent Asphalte Co., die Claridge obwohl Clarmac wurde häufiger verwendet. Doch der Erste Weltkrieg zerstörte die Clarmac Company, die im Jahr 1915. Der Ausfall Clarmac Roads Ltd in Liquidation trat ein Fluss-Effekt zu Claridge der Gesellschaft gehabt, das war selbst liquidiert pflicht, Operationen im Jahr 1917 aufzuhören, einen wesentlichen investiert haben Menge von Mitteln in die neue Unternehmung, sowohl am Anfang und in einem nachfolgenden Versuch , die Clarmac Firma zu retten.

Vereinigte Staaten

Der erste Einsatz von Bitumen in der Neuen Welt war von indigenen Völkern. An der Westküste, wie bereits im 13. Jahrhundert, die Tongva , Luiseno und Chumasch Völker sammelten die natürlicherweise Bitumen- auftreten , die über die darunter liegende Ölvorkommen an die Oberfläche sickerte. Alle drei Gruppen verwendet , um die Substanz als Klebstoff. Es wird auf viele verschiedene Artefakte von Werkzeugen und zeremonielle Gegenstände gefunden. Zum Beispiel wurde es auf verwendete Rasseln Kürbisse oder Schildkrötenpanzer zu halten Griffe klappern. Es wurde auch in Dekorationen verwendet. Kleine runde Schale Kugeln wurden oft in Asphalt gesetzt Dekorationen zur Verfügung zu stellen. Es wurde als ein Dichtungsmittel auf Körben verwendet sie für das Tragen von Wasser wasserdicht zu machen, eventuell diejenigen Vergiftung, die das Wasser trinken. Asphalt wurde außerdem zum Abdichten der Planken auf Hochsee Kanu benutzt.

Asphalt wurde zum ersten Mal in den 1870er Jahren zu ebnen Straßen verwendet. Zuerst natürlicher "bituminöser Fels" verwendet wurde, wie bei Ritchie Mines in Macfarlan in Ritchie County, West Virginia von 1852 bis 1873. Im Jahr 1876, Asphalt-basierte Pflasterung wurde verwendet , Pennsylvania Avenue in Washington DC, in der Zeit für die ebnen Feier des nationalen centennial. In der Pferde Ära, waren Straßen nicht asphaltiert und mit Schmutz bedeckt oder Kies. Jedoch , die produziert ungleichmäßige Abnutzung, eröffnet neue Gefahren für Fußgänger und machte für gefährliche Schlaglöcher für Fahrräder und für Kraftfahrzeuge. Manhattan hatte allein 130.000 Pferde im Jahr 1900, Straßenbahn, Wagen und Schlitten ziehen, und ihre Abfälle zu hinterlassen. Sie waren nicht schnell, und Fußgänger konnte ausweichen und klettern ihren Weg über die überfüllten Straßen. Kleine Städte weiter auf Schmutz und Kies verlassen, aber größere Städte wollten viel besser Straßen. Sie sahen auf Holz oder Granit Blöcke von den 1850er Jahren. Im Jahre 1890 wurden ein Drittel der Chicago 2000 Meilen von Straßen gepflastert, in erster Linie mit hölzernen Blöcken, die eine bessere Traktion als Schlamm gab. Backsteinbelag war ein guter Kompromiss, aber noch besser war Asphaltieren, die einfach war , zu installieren und zu durchschneiden bei Abwasserkanälen zu erhalten. Mit London und Paris als Vorbilder dienen, legte Washington 400.000 Quadratmeter der Asphaltierung von 1.882; es wurde zum Vorbild für Buffalo, Philadelphia und anderswo. Bis zum Ende des Jahrhunderts, prahlten amerikanische Städte 30 Millionen Quadratmeter des Asphaltbelags, weit vor dem Ziegel. Die Straßen wurden schneller und gefährlicher so elektrische Ampel installiert wurde. Elektro - Trolleys (bei 12 Meilen pro Stunde) wurde die Haupttransportservice für Mittelklasse - Käufer und Angestellte , bis sie Autos nach 1945 gekauft haben und von entfernteren Vororten in die Privatsphäre und Komfort auf Asphalt Autobahnen umgewandelt.

Kanada

Canada bietet die größten Vorkommen von natürlichen Bitumens der Welt in den Ölsanden Athabasca und kanadischer First Nations auf dem Athabasca River lange es zur Abdichtung von ihrem Kanu benutzt hatte. Im Jahr 1719, ein Cree gebracht namens Wa-Pa-Su ein Muster für den Handel Henry Kelsey der Bay Company Hudson , der als erster Europäer war aufgezeichnet , es zu sehen. Allerdings war es nicht bis 1787 , dass Pelzhändler und Entdecker Alexander Mackenzie den Athabasca Ölsand sah und sagte : „Ungefähr 24 Meilen von der Gabel (der Athabasca und Clearwater River) sind einige bituminösen Fontänen in denen ein Pol von 20 Füßen lange können , ohne den geringsten Widerstand eingefügt werden.“

Der Wert der Ablagerung war von Anfang an klar, aber die Mittel des Bitumens Extraktion nicht war. Die nächste Stadt, Fort McMurray, Alberta , war ein kleiner Pelzhandelsposten, andere Märkte fern waren, und Transportkosten waren zu hoch für die Pflasterung der rohen ölhaltigen Sanden zu versenden. Sidney Ells der Federal Mines Niederlassung 1915 experimentierten mit Trenntechniken und verwendet , um das Produkt 600 Fuß des Straßennetzes in ebnen Edmonton , Alberta. Andere Straßen in Alberta wurden mit Material aus Ölsanden extrahiert gepflastert, aber es war in der Regel nicht wirtschaftlich. Während die 1920er Jahre Dr. Karl A. Clark von der Alberta Research Council patentierte ein heißes Wasser - Öl - Trennverfahren und Unternehmer Robert C. Fitzsimmons die integrierten Bitumount Öltrennungsanlage, die zwischen 1925 und 1958 produzierte bis zu 300 Barrels (50 m 3 ) pro Tag des Bitumens Dr. Clark - Verfahren. Die meisten der Bitumen wurde für Dachabdichtungen eingesetzt, aber auch andere Anwendungen enthalten Brennstoffe, Schmieröle, Drucker Tinte, Medikamente, rost- und säurebeständige Lacke, feuerfeste Überdachung, Straßenpflaster, Lackleder und Zaunpfosten Konservierungsstoffe. Irgendwann Fitzsimmons liefen Geld aus und die Anlage wurde von der Regierung von Alberta übernommen. Heute ist die Bitumount Anlage ist ein Provincial Historic Site .

Fotografie und Kunst

Bitumen- wurde Anfang Fototechnik eingesetzt. Im Jahr 1826 oder 1827 wurde es von Französisch Wissenschaftler eingesetzt Joseph Nicéphore Niépce , um das zu machen älteste erhaltene Fotografie aus der Natur . Das Bitumen wurde dünn auf eine beschichtete Zinn Platte , die dann in einer Kamera belichtet wurde. Belichtung mit Licht gehärtet , das Bitumen und machte es unlöslich ist , so dass , wenn es mit einem Lösungsmittel gespült , anschließend wurde nur die ausreichend belichteten Bereiche blieben. Viele Stunden Belichtung in der Kamera waren erforderlich, Bitumen unpraktisch für die gewöhnliche Fotografie zu machen, aber aus den 1850er Jahren zu den 1920er Jahren war es gemeinsam Verwendung als Photoresist bei der Herstellung von Druckplatten für verschiedene photomechanische Druckverfahren.

Bitumen- war die Nemesis vieler Künstler im 19. Jahrhundert. Obwohl weit für einige Zeit gebraucht, erwies es sich letztendlich unstabil für den Einsatz in der Ölmalerei, vor allem , wenn sie mit den gängigsten Verdünnungsmitteln, wie Leinöl, Lacke und Terpentin. Es sei denn , gründlich verdünnt, erstarrt Bitumens niemals völlig und wird in der Zeit korrupt die anderen Pigmenten , mit denen es in Berührung kommt. Die Verwendung von Bitumen als Glasur in shadow einstellen oder in Mischung mit anderen Farben ein dunklerer Ton in der schließlichen Verschlechterung vieler Bilder verantwortlich zu machen, zum Beispiel jener von Delacroix . Die vielleicht bekannteste Beispiel der Zerstörungskraft des Bitumens ist Théodore Géricault s Floß der Medusa (1818-1819), wo seine Verwendung von Bitumen- die brillanten Farben veranlaßt , in dunkles Grün zu degenerieren und Schwarzen und die Farbe und Leinwand zu wölben.

moderne Nutzung

Weltweiter Einsatz

Die überwiegende Mehrheit von raffiniertem Asphalt ist in Bau: in erster Linie als Bestandteil von Produkten in Pflasterung und Bedachung Anwendungen eingesetzt. Entsprechend den Anforderungen der Endanwendung, Asphalt wird auf Spezifikation hergestellt. Dies wird entweder durch Raffination oder Vermengung. Es wird geschätzt , dass die derzeitige Welt Verwendung von Asphalt etwa 102.000.000 Tonnen pro Jahr. Ungefähr 85% aller hergestellten Asphalt wird als das verwendete Bindemittel in Betonasphalt für Straßen. Es ist auch in anderen befestigten Flächen wie zum Beispiel Rollbahnen auf Flughäfen, Parkplätze und Gehwege verwendet. Typischerweise beinhaltet die Herstellung von Asphaltbeton Misch feine und grobe Zuschlagstoffe , wie Sand , Kies und Schotter mit Asphalt, das als Bindemittel wirkt. Andere Materialien, wie recycelte Polymere (zB Gummireifen ), kann dem Asphalt zugesetzt werden , um seine Eigenschaften zu modifizieren , entsprechend der Anwendung , für die der Asphalt wird schließlich bestimmt.

Weitere 10% der weltweiten Produktion wird in Asphalt Bedachungsanwendungen verwendet werden, wo seine Abdichtung Eigenschaften sind von unschätzbarem Wert. Die verbleibenden 5% des Asphalts ist vor allem für die Abdichtung und Dämmzwecken in einer Vielzahl von Baumaterialien, wie beispielsweise Rohrbeschichtungen, Teppichfliesenrücken und Farbe verwendet. Asphalt wird in den Bau und die Instandhaltung von vielen Strukturen, Systemen angewendet, und Bestandteile, wie zum Beispiel die folgenden:

  • Highways
  • Rollbahnen auf Flughäfen
  • Gehwege und Fußwege
  • Parkhäuser
  • Rennbahnen
  • Tennisplätze
  • Dachdecken
  • Feuchteschutz
  • Dams
  • Reservoir und Poolauskleidungen
  • Schalldämmung
  • Rohrbeschichtungen
  • Kabelummantelungen
  • Paints
  • Bauen Wasserschutz
  • Fliesen darunter liegende Abdichtung
  • Zeitungstintenherstellung
  • und viele andere Anwendungen

Walzasphalt Beton

Die größte Anwendung von Asphalt ist für die Herstellung von Asphalt - Beton für Fahrbahnen; dies macht in den Vereinigten Staaten verbrauchen etwa 85% des Asphalts. Es gibt etwa 4.000 Asphaltbetonwerke in den USA und eine ähnliche Zahl in Europa zu mischen.

Asphalt Betondecke Mischungen werden in der Regel von 5% Asphalt Zement und 95% Zuschlagstoffen (Steine, Sand und Kies) zusammengesetzt ist . Aufgrund seiner hochviskoser natur, Asphalt Zement muss erwärmt werden , so dass es mit den Zuschlagstoffen auf der Asphalt Mischanlage gemischt werden kann. Die erforderliche Temperatur variiert je nach Eigenschaften des Asphalts abhängig und die Zuschlagstoffe, aber warmAsphalt Technologien ermöglichen Erzeuger die Temperatur zu reduzieren.

Das Gewicht eines Asphaltbelags hängt vom Aggregattyp, der Asphalt, und der Luftporengehalt. Ein durchschnittliches Beispiel in den Vereinigten Staaten etwa 112 Pfund pro Quadrat - Yard pro Zoll der Fahrbahn Dicke.

Wenn Wartungsarbeiten an Asphaltdecken durchgeführt wird, wie beispielsweise Fräsen eine abgenutzte oder beschädigte Oberfläche zu entfernen, kann das entfernte Material an eine Anlage zur Weiterverarbeitung zu neuen Mischungen Pflaster zurückgeführt werden. Der Asphalt in dem abgetragenen Material kann wieder reaktiviert und gestellt wird in neuem Gehsteig Mixes zu nutzen. Mit rund 95% der asphaltierten Straßen oder mit Asphalt, eine erhebliche Menge an Asphalt Mischgut wird alljährlich zurückgefordert Oberfläche gebaut. Nach Angaben der Industrie Umfragen jährlich von der Federal Highway Administration und der National Asphalt Pavement Association, mehr als 99% des Asphalts entfernt jedes Jahr von Fahrbahnen während Verbreiterung und Projekte Resurfacing im Rahmen neuer Gehwege, Straßenbetten, Schultern und Böschungen wieder verwendet wird.

Asphalt Betonbelag ist in Flughäfen auf der ganzen Welt eingesetzt. Aufgrund der Robustheit und Fähigkeit , schnell zu reparierenden, ist es weit verbreitet für gebrauchte Start- und Landebahnen .

Gußasphalt

Gussasphalt ist eine Art von Asphalt, der von dichtem abgestuften Asphalt (unterscheidet Asphalt Beton ), dass es einen höheren Asphalt ( Bindemittel ) -Gehalt, in der Regel etwa 7-10% der gesamten aggregierten Mischung, wie zu Walzasphalt Beton gegenüber , die aufweisen nur rund 5% Asphalt. Diese thermoplastische Substanz wird in der Bauindustrie zur Abdichtung von Flachdächern und Betanken unterirdisch weit verbreitet. Gussasphalt wird auf eine Temperatur von 210 ° C aufgeheizt (410 ° F) und wird in Schicht zu bilden , eine undurchlässige Barriere etwa 20 Millimeter (0,8 Zoll) dick verteilt.

Asphalt-Emulsion

Eine Reihe von Technologien zulassen Asphalt bei viel niedrigeren Temperaturen zu mischen. Hierbei handelt es mit Petroleum - Lösungsmitteln Mischen „Einschnitt“ mit verringertem Schmelzpunkt zu bilden , oder Vermischen mit Wasser um den Asphalt in eine drehen Emulsion . Asphaltemulsionen enthalten bis zu 70% Asphalt und in der Regel weniger als 1,5% chemische Additive. Es gibt zwei Haupttypen von Emulsionen mit unterschiedlicher Affinität für Zuschlagstoffe, kationischen und anionische . Asphalt - Emulsionen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Rauer umfaßt das Besprühen der Oberfläche mit road Asphalt - Emulsion durch eine Schicht von Schotter gefolgt, Kies oder zerkleinerte Schlacke. Slurry Dichtung gehört die Schaffung einer Mischung von Asphalt - Emulsion und feinem crushed Aggregate , das auf der Oberfläche einer Straße ausgebreitet wird. Kaltes mischt Asphalt kann auch aus Asphalt - Emulsion hergestellt wird Gehsteige ähneln Hot-Asphaltmischgut, verschiedene cm in der Tiefe zu erzeugen und Asphalt - Emulsionen sind auch in recycelt Hot-Asphalt gemischt , um Low-Cost - Gehsteige zu erzeugen.

Synthetisches Rohöl

Synthetisches Rohöl, das auch als Syncrude bekannt ist , ist die Ausgabe von einer Einrichtung Bitumen upgrader in Verbindung mit Ölsandproduktion in Kanada eingesetzt. Bitumenhaltige Sande werden mit riesigen (100 Tonnen Kapazität) abgebaut Bagger und in noch größere (400 Tonnen Kapazität) geladen Muldenkipper für die Bewegung auf eine Veredelungsanlage. Das verwendete Verfahren , um die Bitumen aus dem Sand zu extrahieren ist ein heißes Wasser Vorgang entwickelte sie ursprünglich Dr. Karl Clark von der Universität von Alberta in den 1920er Jahren. Nach dem Herausziehen aus dem Sand, der in eine Bitumen- gespeist Bitumens upgrader die es in einem wandelt Licht Rohöls gleichwertigen. Diese synthetische Substanz ist flüssig genug , um durch konventionelle zu übertragenden Ölleitungen und kann in herkömmliche Ölraffinerien ohne weitere Behandlung zugeführt werden. Bis zum Jahr 2015 kanadischen Bitumen Upgrader produziert wurde über 1 Millionen Barrels (160 × 10 3  m 3 ) pro Tag von synthetischem Rohöl, von denen 75% auf Ölraffinerien in den Vereinigten Staaten exportiert wurde.^

In Alberta, fünf Bitumens Upgrader produzieren synthetische Rohöls und eine Vielzahl von anderen Produkten: Die Suncor Energy upgrader in der Nähe von Fort McMurray synthetisches Rohöl und Dieselkraftstoff produziert; die Syncrude Canada , Canadian Natural Resources und Nexen Upgrader in der Nähe von Fort McMurray synthetisches Rohöl erzeugen; und der Shell Scotford Upgrader in der Nähe von Edmonton produziert synthetisches Rohöl plus einen Zwischeneinsatzstoff für die in der Nähe des Shell Oil Raffinerie. Ein sechstes Aktualisierer, im Bau im Jahr 2015 in der Nähe Redwater, Alberta , wird die Hälfte des Rohbitumen direkt auf Dieselkraftstoff aktualisieren, wobei der Rest des Ausgangs als Ausgangsmaterial zu dem nahegelegenen Ölraffinerien und petrochemischen Anlagen verkauft.

Nicht aktualisierte Rohbitumen

Canadian Bitumens unterscheidet sich nicht wesentlich von Ölen wie venezolanisches extra schwer und mexikanisches Schweröl in der chemischen Zusammensetzung und die eigentliche Schwierigkeit ist die äußerst zähflüssigen Bitumen durch bewegte Öl - Pipelines zur Raffinerie. Viele moderne Ölraffinerien sind äußerst anspruchsvoll und können Bitumen- nicht aktualisierten direkt in Produkte wie Benzin, Dieselkraftstoff und raffiniert Asphalt ohne Vorverarbeitung verarbeiten. Dies ist besonders häufig in Bereichen wie die US - Golfküste , wo Raffinerien konzipiert wurden venezolanisches und mexikanisches Öl zu verarbeiten und in Bereichen wie die US Midwest wo Raffinerien wieder aufgebaut wurden Schweröl zu verarbeiten als Haushaltsleichtöl Herstellung gesunken. Vor der Wahl gestellt , wie Schwerölraffinerien bevorzugen in der Regel Bitumen eher als synthetisches Öl zu kaufen , weil die Kosten niedriger, und in einigen Fällen , weil sie es vorziehen, mehr Dieselkraftstoff und weniger Benzin zu produzieren. Bis zum Jahr 2015 kanadische Produktion und Export von nicht-aktualisierten Bitumens überschritten dass der synthetischen Rohöl auf über 1,3 Millionen Barrel (210 × 10 3  m 3 ) pro Tag, von denen etwa 65% in den Vereinigten Staaten exportiert wurde.^

Wegen der Schwierigkeit der rohe Bitumens durch Rohrleitungen, nicht aktualisierten Bitumens bewegenden wird normalerweise mit verdünntem erdgas Kondensats in einer Form genannt dilbit oder mit synthetischen Rohöls, genannt synbit . Allerdings wird die internationalen Wettbewerb, viel nicht aktualisierten Bitumen jetzt als eine Mischung aus mehreren Sorten von Bitumen, herkömmliches Rohöl, synthetisches Rohöl und Kondensat in einem standardisierten Benchmark - Produkt wie verkauft zu treffen Western Canadian Select . Diese sauer, schwere Rohöl Mischung ist so konzipiert , uniform Raffinierung Eigenschaften haben mit international vermarkteten schwere Öle wie zu konkurrieren mexikanische Maya- oder arabische Dubai Crude .

Radioaktive Abfälle Einkapselungsmatrix

Asphalt wurde in den 1960er Jahren als eine verwendeten Ausgang hydrophobe Matrix strebt radioaktive Abfälle verkapseln , wie beispielsweise Medium-Wirkungs - Salz (hauptsächlich lösliches Natriumnitrat und Natriumsulfat ) , durch die Wiederaufbereitung von erzeugten abgebrannten Kernbrennstoffen oder radioaktiver Schlämmen aus Absetzbecken. Bitumiert radioaktive Abfälle äußerst enthaltenden radio alpha-emittierende Transurane von nuklearen Wiederaufbereitungsanlagen wurden im industriellen Maßstab in Frankreich, Belgien und Japan, aber diese Art der Abfallkonditionierung wurde aufgegeben , weil die Betriebssicherheit Fragen (Brandrisiken produziert, als aufgetreten in einem bituminisation Werk in Tokai Werken in Japan) und lang~~POS=TRUNC Probleme in Bezug auf ihre geologische Endlagerung in tiefen Gesteinsformationen. Eines der Hauptproblem ist die Schwellung der Asphalt Strahlung ausgesetzt und zu Wasser. Asphalt Schwellung wird zuerst durch Strahlung induzierte wegen des Vorhandenseins von Wasserstoffgasbläschen , die von Alpha- und Gamma - Radiolyse . Ein zweiter Mechanismus ist die Matrix Schwellung , wenn die eingekapselten hygroskopischen Salz mit Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt aufzulösen beginnen zu rehydratisieren und zu. Die hohe Konzentration an Salz in der Lösung im Innern der Pore bituminösen Matrix ist dann verantwortlich für die osmotischen Effekte innerhalb der bituminösen Matrix. Das Wasser bewegt sich in der Richtung der konzentrierten Salze, wirkt der Asphalt als semipermeable Membran . Dies führt auch zu der Matrix quellen. Der Quelldruck aufgrund osmotischer Wirkung unter konstantem Volumen kann als 200 bar hoch sein. Wenn sie nicht richtig verwaltet werden , kann dieser hohe Druck verursachen Brüche im Nahfeld eines Endlagers Galerie von bitumiert mittelaktive Abfälle. Wenn die bituminöse Matrix wird von Schwellung, eingekapselt Radionuklide wird leicht ausgelaugt durch den Kontakt des Grundwasser und die Freigabe in dem geosphere verändert. Die hohe Ionenstärke der konzentrierten Salzlösung begünstigt auch die Migration von Radionukliden in Lehm Wirtsgesteinen. Die Anwesenheit von chemisch reaktiven Nitrat kann auch Auswirkungen auf die Redox - Bedingungen in dem Wirtsgestein herrschenden von oxidierenden Bedingungen zur Gründung und verhindert die Reduktion von redoxsensitiven Radionuklide. Unter ihren höheren Valenzen, Radionuklide von Elementen wie Selen , Technetium , Uran , Neptunium und Plutonium eine höhere Löslichkeit und sind auch häufig in Wasser als nicht-retardiert Anionen . Dies macht die Entsorgung von mittlerem Niveau bitumiert sehr anspruchsvoll verschwenden.

Verschiedene Arten von Asphalt verwendet: geblasenen Bitumens (teilweise mit Luftsauerstoff bei hohen Temperaturen nach der Destillation oxidiert wird, und härter) und Direktdestillationsbitumen (weiche). Blown Bitumina wie Mexphalte, mit einem hohen Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen, leichter durch Mikroorganismen als direkte Destillationsbitumen biologisch abgebaut, mit einem niedrigen Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen und einen hohen Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen.

Beton Einkapselung von radioaktiven Abfällen wird gegenwärtig eine sicherere Alternative durch die betrachteten Atomindustrie und die Abfallentsorgung Organisationen.

andere Verwendungen

Dachschindeln Konto für die meisten der verbleibenden Asphalt Verbrauch. Weitere Anwendungen sind Rinder Sprays, Zaun Nachbehandlungen und Imprägnierung für Stoffe. Asphalt wird verwendet, um Japan schwarz , einen Lack bekannt vor allem für seine Verwendung auf Eisen und Stahl, und es wird auch in Farbe und Marker Tinte von einiger Fassadenfarbe Versorger zu erhöhen , um die Wetterbeständigkeit und Beständigkeit der Farbe oder Tinte verwendet wird , und die Farbe dunkler zu machen. Asphalt ist auch zur Abdichtung einiger Alkali - Batterien während des Herstellungsprozesses verwendet.

Produktion

Typische Asphalt-Mischanlage für Asphalt machen

Über 40 Millionen Tonnen im Jahr 1984 produziert wurden Sie wird als „schwer“ erhaltene Fraktion (dh schwierig zu destillieren). Material mit einem Siedepunkt von mehr als etwa 500 ° C wird als Asphalt. Vakuumdestillation trennt es von den anderen Komponenten in Rohöl (wie Naphtha , Benzin und Diesel ). Das erhaltene Material wird typischerweise weitere kleine , aber wertvolle Mengen von Schmierstoffen zu extrahieren versetzt und die Eigenschaften des Materials einzustellen Anwendungen. In einer de-Asphaltierung Einheit wird der rohe Asphalt mit entweder behandelt Propan oder Butan in einer überkritischen Phase , die die leichteren Moleküle zu extrahieren, die dann abgetrennt werden. Die Weiterverarbeitung ist möglich , indem „bläst“ das Produkt , nämlich das Umsetzen mit Sauerstoff . Dieser Schritt macht das Produkt schwerer und viskoser.

Asphalt wird typischerweise gespeichert und etwa 150 ° C bei Temperaturen transportiert (302 ° F). Manchmal Dieselöl oder Kerosin gemischt, bevor die Liquidität zu bewahren versandt; Bei Auslieferung werden diese leichteren Werkstoffen aus der Mischung abgetrennt. Dieses Gemisch wird oft als „Bitumens Einsatzmaterial“ oder BFS genannt. Einige Kippern Weg der heißen Motorabgase durch Rohre in der Kippmulde das Material warm zu halten. Die Rückseiten der Trage Kipper Asphalt, sowie einige Transporte, sind auch mit einem Trennmittel besprüht allgemein vor der Freigabe unterstützen füllt. Dieselöl wird nicht mehr als ein gebrauchtes Trennmittel aufgrund von Umweltbedenken.

Ölsand

Natürlich Rohbitumen auftreten in Sedimentgestein imprägniert ist die Hauptbeschickung zur Gewinnung von Erdöl aus „ Ölsand “, die derzeit in der Entwicklung in Alberta, Kanada. Canada hat die meisten der Versorgung der Welt der Naturbitumen, bedeckt 140.000 Quadratkilometern (eine Fläche größer als England), die zweitgrößten nachgewiesenen geben Ölreserven der Welt. Der Athabasca Ölsand ist die größte Lagerstätte Bitumens in Canada und die einzige zugänglichen Tagebau , obwohl neuerer technologischer Durchbruch in der tieferen Lagerstätten geführt hat immer herstellbar durch in situ Methoden. Wegen der Ölpreiserhöhungen nach 2003 , wurde die Herstellung Bitumens sehr profitabel, aber infolge des Rückgangs nach 2014 wurde es unrentabel wieder neue Anlagen zu bauen. Bis zum Jahr 2014 im Durchschnitt kanadische Rohbitumen Herstellung etwa 2,3 Millionen Barrel (370.000 m 3 ) pro Tag und wurde auf 4,4 Millionen Barrels steigen projiziert (700.000 m 3 ) pro Tag bis zum Jahr 2020 insgesamt Rohbitumen in Alberta , die extrahiert werden konnten schätzungsweise etwa 310 Milliarden Barrels (50 um x 10 9  m 3 ), die mit einer Rate von 4.400.000 Barrels pro Tag (700.000 m 3 / d) dauern würde etwa 200 Jahre. ^

Alternative und bioasphalt

Obwohl uncompetitive wirtschaftlich, Asphalt aus nonpetroleum-basierten erneuerbaren Rohstoffen hergestellt werden , wie Zucker, Melasse und Reis-, Mais- und Kartoffelstärken . Asphalt kann auch aus Abfallmaterial hergestellt werden durch fraktionierte Destillation des gebrauchten Motoröl , die manchmal sonst durch Verbrennen oder Einbringung in Deponien entsorgt wird. Die Nutzung von Motoröl führen kann vorzeitiges Cracken in kälteren Klimazonen, in Straßen führt , die häufiger neu gepflastert werden müssen.

Nonpetroleum-basierter Asphalt Binder kann heller gemacht werden. Hellere Wege absorbieren weniger Wärme aus der Sonnenstrahlung, ihren Beitrag zur Reduzierung städtischen Wärmeinsel - Effekt. Parkmöglichkeiten , die Asphalt Alternativen verwenden heißen grün Stellplätzen .

Albanian Lagerstätten

Selenizza ist ein natürlich vorkommendes festen Kohlenwasserstoffe Bitumens in nativer Vorkommen gefunden Selenice , in Albanien , einziger europäischen Asphalt Mine noch in Gebrauch. Das Bitumen wird in Form von Venen gefunden, Risse in einer mehr oder weniger horizontalen Richtung füllt. Der Bitumengehalt variiert von 83% bis 92% (soluble in Schwefelkohlenstoff) mit einem Penetrationswert in der Nähe von Null und einem Erweichungspunkt (Ring und Kugel) , die um 120 ° C. Das unlösliche Material, bestehend hauptsächlich aus Siliciumoxid ore, liegt im Bereich von 8% bis 17%.

Albanian Bitumen Extraktion hat eine lange Geschichte und wurde in einer organisierten Art und Weise von den Römern praktiziert. Nach Jahrhunderten der Stille, erwähnt die erste albanische Bitumen im Jahre 1868 nur erschienen, als der Franzose Coquand die erste geologische Beschreibung der Lagerstätten von albanischen Bitumen veröffentlicht. Im Jahre 1875 wurden die Verwertungsrechte an der osmanischen Regierung gewährt und im Jahre 1912 wurden sie an das italienische Unternehmen Simsa übertragen. Seit 1945 wurde die Mine von der albanischen Regierung ausgebeutet und von 2001 bis jetzt verabschiedete das Management auf eine Französisch Firma, die den Abbau Verfahren zur Herstellung des natürlichen Bitumens in großtechnischem Maßstab durchgeführt.

Heute ist die Mine überwiegend in einem Tagebau Steinbruch ausgebeutet aber einige der vielen unterirdischen Minen (tief und erstreckt sich über mehrere km) bleiben immer noch rentabel. Selenizza wird in erster Linie in Form von Granulat hergestellt, nachdem die Bitumen Stücke in der Mine ausgewählt schmelzen.

Selenizza wird hauptsächlich als Zusatzstoff im Straßenbau Sektor eingesetzt. Es ist mit traditionellem Asphalt vermischt beides die viskoelastischen Eigenschaften und die Alterungsbeständigkeit zu verbessern. Es kann mit dem heißen Asphalt in Tanks eingemischt werden, aber seine körnige Form ermöglicht es in den Mischer oder in dem Recyclingring normalen Asphalts zugeführt werden. Weitere typische Anwendungen sind die Herstellung von Gussasphalt für Gehwege, Brücken, Parkhäuser und Stadtstraßen sowie Bohrspülung Zusatzstoffe für die Öl- und Gasindustrie. Selenizza ist in Pulverform oder in körnigen Materialien verschiedener Teilchengrßen erhältlich und wird in Säcken oder in den Wärmeschmelzpolyethylensack verpackt.

Eine Ökobilanz Studie der natürlichen selenizza mit Petrolasphalt Vergleich zeigt , dass die ökologischen Auswirkungen des selenizza ist etwa die Hälfte der Auswirkungen der Straßenasphalt in Ölraffinerien in Bezug auf die Kohlendioxidemission erzeugt.

Wirtschaft

Obwohl Asphalt bildet typischerweise nur 4 bis 5 Prozent (nach Gewicht) der Pflaster Mischung, als das Bindemittel des Gehsteigs, ist es auch das teuerste Teil der Kosten des Straßenpflastermaterials.

Während der frühe Nutzung des Asphalts in der modernen Pflasterung, gab es Ölraffinerie entfernt. Allerdings Asphalt ist heute ein äußerst Handelsgut. Die Preise erheblich gesteigert im frühen 21. Jahrhundert. Ein US-Regierungsbericht heißt es:

„Im Jahr 2002, Asphalt für rund $ 160 pro Tonne verkauft. Bis Ende 2006 werden die Kosten auf etwa $ 320 pro Tonne verdoppelt, und es verdoppelt dann fast noch einmal im Jahr 2012 auf etwa $ 610 pro Tonne.“

Der Bericht weist darauf hin, dass eine „durchschnittliche“ 1 Meile (1,6 Kilometer) -langes, vierspurige Autobahn würde „300 Tonnen Asphalt“ enthält, die „im Jahr 2002 Kosten rund $ 48.000. Bis zum Jahr 2006 hätten diese erhöht hätten zu $ 96.000 und bis 2012 auf $ 183.000 ... eine Steigerung von über $ 135.000 für jede Meile von der Autobahn in nur 10 Jahren.“

Gesundheit und Sicherheit

Menschen können durch die Atmung in Rauch oder Hautabsorption am Arbeitsplatz Asphalt ausgesetzt werden. Das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) hat eine Reihe Exponierungsgrenze von 5 mg / m 3 über einen Zeitraum von 15 Minuten.

Asphalt ist im Allgemeinen ein inertes Material , das bis zu einem Punkt erhitzt oder verdünnt werden muss , wo es für die Produktion von Stoffen für Pflasterung, Dach- und andere Anwendungen bearbeitbar wird. Bei der Untersuchung der die möglichen Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit Asphalt, Internationale Agentur für Krebsforschung ermittelt (IARC) , dass es die Anwendungsparameter, überwiegend Temperatur ist, dass Auswirkungen auf die Exposition am Arbeitsplatz und das Potenzial bioverfügbar karzinogen Gefahren- / Risiko der Asphalt - Ausstoß. Insbesondere Temperaturen von mehr als 199 ° C (390 ° F), wurden gezeigt , um ein größeres Exposition Risiko als zu erzeugen , wenn Asphalt auf niedrigere Temperaturen erhitzen, wie sie typischerweise in Asphaltplasterung Mischung Produktion und Vermittlung verwendet. IARC hat Asphalt als klassifiziert Klasse 2B möglich Karzinogen.

Eine Asphaltmischan für heißes Aggregat

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Quellen

Externe Links