Looduslik bituumen ja naftabituumen erinevad peamiselt oma tekke, koostise ja füüsikalise käitumise poolest. Looduslik bituumen, tuntud ka kui mineraalbituumen, ekstraheeritakse otse bituumeni leiukohtadest ja moodustub miljonite aastate jooksul toornafta aeglase geoloogilise muundumise käigus. Naftabituumenit toodetakse aga rafineerimistehastes toornafta fraktsioneerimise kõrvalsaadusena.

Erineva päritolu tõttu erinevad need kaks bituumenitüüpi oluliselt keemilise koostise, puhtuse, õlisisalduse, seebistumisastme, happesuse, füüsikaliste omaduste, tüüpiliste rakenduste, tootmismeetodite ja isegi hinna poolest. Selles Basekimi ajaveebi artiklis vaatleme kõiki neid erinevusi ja selgitame neid põhjalikult.

Mis on looduslik bituumen?

Enne loodusliku ja naftabituumeni võrdlemist on oluline teada, mis need kaks on. Looduslik bituumen on bituumeni tüüp, mis on moodustunud miljonite aastate jooksul sügavale maa alla maetud orgaaniliste materjalide järkjärgulise lagunemise teel. Kaevandamise ajaks on see tavaliselt tahke või pooltahke.

Looduslik bituumen sisaldab suures kontsentratsioonis raskeid süsivesinikke ja mineraalühendeid. See eriline koostis muudab selle tihedamaks, kõvemaks ja oksüdeerumiskindlamaks kui naftabituumen.

Loodusliku bituumeni pealekandmine

Looduslik bituumen ja naftabituumen erinevad praktilise rakenduse poolest oluliselt. Looduslikult esinevate süsivesinike leiukohtade kaevandamisel saadakse looduslik bituumen, mis on üks vanimaid teadaolevaid bituumeni vorme. Selle kõvadus, keemiline stabiilsus ja erakordne vastupidavus muudavad selle kasulikuks mitmesugustes tööstusharudes. Selle peamised kasutusalad on järgmised:

• Teedeehituseks mõeldud ülitugeva ja kauakestva asfaldi tootmine.
• Hoonete, vundamentide ja muude tööstuskonstruktsioonide hüdroisolatsioon.
• Värvide, korrosioonivastaste katete ja tihendusmaterjalide tootmine.
• Nafta bituumeni kvaliteedi, tugevuse ja vastupidavuse parandamine sellega kombineerimisel.

Mis on naftabituumen?

Nafta bituumen on paks, kleepuv süsivesinikmaterjal, mis tekib toornafta rafineerimisel. See on sisuliselt toornafta destilleerimise protsessi jääk. Nafta bituumenit kasutatakse oma keemilistest ja füüsikalistest omadustest olenevalt laialdaselt teedeehituses, hüdroisolatsioonisüsteemides ja mitmesuguste bituumenipõhiste toodete tootmisel.

Erinevat tüüpi naftabituumen

Erinevat tüüpi naftabituumen on loodud spetsiifilisteks tööstuslikeks rakendusteks, näiteks asfaldi tootmiseks, isolatsiooniks, tihendamiseks ja ehituseks. Mõned levinumad tüübid on:

• Penetratsioonibituumen (nt bituumen 60/70) asfaldisegude ja teekattematerjalide puhul
• Oksüdeeritud bituumen hüdroisolatsiooniks, katusematerjaliks ja isolatsiooniks
• Bituumenemulsioon külmsegamise rakenduste jaoks
• Vedeldatud bituumen (nt. bituumen MC30) spetsiaalsete ehitustööde jaoks.

Rafineerimistehastes kuumutatakse toornafta destilleerimistornides, et eraldada kergemaid fraktsioone, nagu bensiin, petrooleum ja diislikütus. Järelejäänud tihe jääk on naftabituumen, mida saab modifitseerida kasutamiseks konkreetsetes tööstuslikes rakendustes.

Nafta bituumeni destilleerimisprotsess

Rafineerimistehastes kuumutatakse toornafta destillatsioonitornis kõrge temperatuurini, mille tulemusel aurustuvad ja eralduvad kergemad fraktsioonid, nagu bensiin, petrooleum ja diislikütus. Altpoolt jääb järele tihe ja raske jääk, mis sisaldab keerulisi süsivesinikke. See jääk kogutakse bituumenina. Sõltuvalt kavandatud rakendusest saab seda seejärel edasi töödelda, modifitseerida või oksüdeerida, et saavutada soovitud jõudlusomadused mitmesuguste tööstuslike kasutusalade jaoks.

Erinevus loodusliku bituumeni ja naftabituumeni vahel

Bituumen esineb kahes põhivormis: looduslik (mineraalne) ja naftabituumen, millel mõlemal on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused, mis määravad nende rakendused erinevates tööstusharudes. Allpool selgitame loodusliku ja naftabituumeni peamisi erinevusi.

1. Väävlisisaldus

Üks märgatavamaid erinevusi loodusliku ja naftabituumeni vahel on väävlisisaldus. Looduslik bituumen sisaldab tavaliselt 3–8% väävlit, kuna see moodustub maa-alustes leiukohtades, mis on geoloogiliste protsesside käigus miljonite aastate jooksul väävliühenditega rikastatud.

Nafta bituumen seevastu sisaldab tavaliselt alla 3% väävlit, kuna toornafta rafineerimisel ja destilleerimisel eemaldatakse palju lisandeid.

2. Puhtuse tase

Nafta bituumen on üldiselt puhtusastmelt kõrgem. Rafineerimisprotsessi tulemuseks on kontrollitud koostis, milles on oluliselt vähem lisandeid. Looduslik bituumen on seevastu rikkam mineraalainete ja anorgaaniliste ühendite poolest, mis võivad mõjutada selle käitumist ja füüsikalisi omadusi.

3. Õlisisaldus

Teine oluline võrdluspunkt loodusliku bituumeni ja naftabituumeni vahel on õlisisaldus. Naftabituumen sisaldab rohkem kergeid ja lenduvaid õlisid, mis tagab suurema paindlikkuse ja nakkuvuse. Looduslikul bituumenil on madalam õlisisaldus, mistõttu on see kõvem ja hapram, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt jäikust või veekindlust nõudvates rakendustes.

4. Seebistumisväärtus ja happesisaldus

Looduslikul bituumenil on keeruka mineraalse koostise tõttu kõrgem seebistumisväärtus ja happesisaldus. Need omadused mõjutavad selle adhesiooni ja keemilist interaktsiooni vee ja teiste materjalidega. Nafta bituumeni ühtlasem keemiline struktuur põhjustab madalamat seebistumisaktiivsust ja prognoositavamat käitumist tööstuslikes rakendustes.

5. Hinnavõrdlus

Nafta bituumen on tavaliselt odavam, kuna seda toodetakse suurtes kogustes standardsete rafineerimisprotsesside abil. Looduslik bituumen on piiratud allikate, keeruka kaevandamise ja spetsiaalsete tööstuslike rakenduste tõttu kallim.

6. Ekstraheerimismeetodid

Looduslikku bituumenit kaevandatakse otse tahketest või pooltahketest leiukohtadest. Pärast kaevandamist töödeldakse seda termiliselt ja mehaaniliselt, et muuta see kaubanduslikult tasuvaks. Nafta bituumen on põhimõtteliselt erinev: seda toodetakse rafineerimistehastes toornafta destilleerimise teel. Seda saab edasi töödelda penetratsioonibituumeni, oksüdeeritud bituumeni, emulsioonide ja muude liikide tootmiseks.

7. keemiline koostis

Looduslikus bituumenis on suurem väävli, raskmetallide ja mineraalühendite kontsentratsioon. Nafta bituumen koosneb peamiselt aromaatsetest ja küllastunud süsivesinikest, milles on oluliselt vähem mineraalseid lisandeid. Nafta bituumeni ühtlane koostis muudab selle ideaalseks insenerirakenduste jaoks, mis nõuavad prognoositavat jõudlust.

8. Füüsikalised omadused

Loodusliku bituumeni ja naftabituumeni füüsikaline käitumine erineb oluliselt:

Looduslik bituumen on kõvem, hapram ja kõrgema pehmenemistemperatuuriga.

Naftabituumen on paindlikum ja kleepuvam ning toimib oma ühtlase keemilise koostise tõttu paremini madalamatel temperatuuridel.

Lisandite olemasolu looduslikus bituumenis võib teatud tingimustel põhjustada ka varieeruvat jõudlust.

9. Rakendused

Nafta bituumenit kasutatakse tavaliselt teedeehituses, hüdroisolatsioonisüsteemides, bituumenmembraanides (näiteks isogaam) ja asfaldi tootmises. Selle kõrge nakkuvus, paindlikkus ja ühtlane koostis muudavad selle ideaalseks kauakestvate ja veekindlate pindade loomiseks ehituses ja tsiviilehituses.

10. Töötlemiskulud

Nafta bituumenil on tavaliselt madalamad töötlemiskulud, kuna seda toodetakse suures mahus standardiseeritud rafineerimisprotsesside abil. Sõltuvalt lõplikust rakendusest võivad aga keemiliste modifikatsioonide või jõudlust parandavate lisanditega kaasneda lisakulud.

Loodusliku bituumeni tootmine on seevastu tavaliselt kallim. Selle kaevandamine on keerulisem, sageli on vaja kaevandamist, mehaanilist töötlemist ja puhastamist, et see tööstuslikuks kasutamiseks sobiks. Need lisaetapid suurendavad kogukulu võrreldes naftabituumeniga.

Järeldus

Kokkuvõttes on nii looduslikul bituumenil kui ka naftabituumenil ainulaadsed omadused, mis muudavad need sobivaks laias valikus tööstus- ja ehitusrakendusteks. Looduslikku bituumenit iseloomustab kõvadus, vastupidavus ja kõrge väävlisisaldus, mistõttu see sobib ideaalselt spetsialiseeritud projektide jaoks, samas kui naftabituumen pakub suurepärast paindlikkust, nakkuvust ja kulutõhusust, mistõttu on see eelistatud valik teedeehituses, hüdroisolatsioonis ja üldiseks inseneritööks.

Basskim pakub kvaliteetseid ja usaldusväärseid bituumenitooteid kõigi teie projekti vajaduste jaoks. Tutvuge meie valikuga juba täna ja ostke enesekindlalt.