Bitüm Nedir?
Bitüm;, ham petrolün rafinesinden elde edilen, ortam sıcaklığında çok viskoz ya da katıya yakın olan, yapışkan ve su geçirmeyen bir malzemedir. Halk ağzında “asfalt” olarak da bilinen bitüm, yüksek viskoziteye sahip hidrokarbon atığıdır.
Bitümün Özellikleri
- Sıcaklığa bağlı olarak katı veya akıcı kıvamdadırlar.
- Siyah veya koyu renktedirler.
- Yüksek molekül ağırlıkları vardır.
- Bağlayıcı ve yapıştırıcı özellikleri vardır.
- Geçirimsiz ve şekil değiştirme özelliğine sahiptirler.
- Isıtıldıklarında yumuşayan dolayısıyla viskozitesi düşen bir malzemedir.
Bitümün Kullanım Alanları
Termal direnç, su yalıtımı ve doğal yapıştırıcı özelliği olması nedeniyle yol yapımı başta olmak üzere, çatı kaplama, temel yalıtımı, zemin döşeme, mastikleme, boya yapımı gibi birçok alanda kullanımı vardır. Ülkemiz, petrol ve ürünlerinde dışa bağımlı olduğu için maliyeti yüksek, temini zor ve ilerde öz kaynak bulma sorunu yaşanabilecek bir ürün olmasına rağmen yol yapımlarında en çok tercih edilen Esnek Üstyapı uygulamalarında bağlayıcı madde olarak bitüm kullanılmaktadır. Sathi Kaplamalı ve BSK denilen Bitümlü Sıcak Karışımlı yollarda bitüm, agrega ile aderansı artırması, trafik yükü altında esnek özelliği ile sınırlı deforme olması, geçirimsiz olması, geri dönüşüm ile tekrar kullanılabilmesi gibi nedenlerle yol yapımında oldukça fazla kullanılmaktadır.
Yapılarda ise özellikle su ve rutubete karşı yalıtım malzemesi olarak etkili sonuçlar alınabilmektedir.
Bileşen olarak hidrojen-karbon içermesi nedeniyle yanıcı özelliği olan bitümün naklinde, depolanmasında ve ısıtılıp kullanımında özellikle dikkat edilmelidir.
İlk kez Ortadoğu’daki doğal yataklardan elde edilen bitüm, binlerce yıl yapıştırıcı malzeme olarak kullanılmıştır. Günümüzde ise büyük bölümü petrol rafinelerinden sağlanmaktadır. Ham petrolün destilasyonu(damıtma) sonucu artık ürün olarak elde edildiği gibi taş kömürünün karbonizasyonu sırasında yan ürün olarak da elde edilebilmektedir.
Karbonizasyon
Taş kömürünün oksijensiz ortamda 500-1000 derecede ısıtılarak yapılan katı-sıvı-gaz bileşenlerine ayrılması işlemidir.
Distilasyon
İki veya daha fazla bileşen içeren karışımın ısıtılıp buhar ve sıvı faz oluşturularak daha uçucu bileşence zengin karışımların elde edilmesini sağlayan ayırma işlemidir.
Bitümlü malzemeler asfalt ve katran olmak üzere ikiye ayrılırlar:
Asfalt
Esas bileşeni bitüm olan, rengi koyu, kıvamı ise katı ya da yarı katı olan, ısıtıldığı zaman yavaş yavaş yumuşayan, doğada katı-yarı katı halde bulunan veya ham petrolün damıtılması sonucu elde edilen bağlayıcı bir malzemedir. İçinde saf bitüm bulunan kireçli veya silisli karışım olan asfaltın yoğunluğu 1 t/m³’e yakın, 50-100 derecede yumuşayan, kimyasal olarak “Karbon-Hidrojen-Nitrojen-Sülfür-Oksijen”‘den oluşan, yol yapımında, yalıtım malzemelerinde ve akülerde kullanılan malzemedir. Doğal Asfalt ve Petrol Asfalt olmak üzere iki şekilde elde edilirken; ham petrolün ağır damıtılması sonucu mazot, orta damıtılması sonucu gaz, hafif damıtılması sonucu benzin ve çok hafif damıtılması sonucu ise nafta elde edilmektedir.
Katran
Kömür artıklarının doğrudan damıtılması sonucu elde edilen, zift ve hafif yağların doğal ve yapay karışımı olan malzemedir. Katranın damıtılmayan artığına ise zift denir.
Asfalt ve Katranın Farkları
- Katran asfalta göre daha yumuşaktır, dolayısıyla asfalt katrana göre daha dayanıklıdır.
- Katran kimyasal etkilere daha dayanıklıdır.
- Katran yüksek sıcaklıkta daha fazla şekil değiştirir.
- Katranın özgül ağırlığı daha fazladır.(Katran= 1.22 t/m³, Asfalt= 1.05t/m³)
- Katran üretiminin az ve kanserojen olması kullanımını sınırlamaktadır.
Sağlıcakla kalın.
Kaynaklar / References
Karayolu Teknik Şartnamesi, 2013
Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Malzemesi I Ders Notları
