아스팔트

Asphalt
"Bitumen"은 여기서 리다이렉트 됩니다.석유 생산에 사용되는 자연발생 역모래는 오일샌드를 참조한다.
기타 용도는 아스팔트(동음이의)를 참조하십시오.
사해의 천연 역청
정제 아스팔트
퀸즐랜드 대학 피치 드롭 실험으로 아스팔트의 점성을 입증했습니다.

아스팔트는 역청(영국: /bbttjʊmnn/, 미국: /btjummnn, ba-/)[1]이라고도 하며 끈적끈적한 검은색의 점성이 높은 액체 또는 반고체 형태의 석유입니다.천연 퇴적물에서 발견되거나 정제된 제품일 수 있으며, 피치로 분류됩니다.20세기 이전에는 아스팔트라는 용어도 사용되었다.[2]이 단어는 고대 그리스어 σαα ςα ς λ á s s s s s s s s s s s s s s s세계에서 가장 큰 천연 아스팔트 퇴적물은 1000만 톤으로 추정되며, Siparia Regional [3]Corporation 내 트리니다드 남서부 라 브레아(베네수엘라 북동부 해안에 위치한 앤틸리스 섬)에 위치한 피치 호수이다.

아스팔트의 주요 용도(70%)는 도로 건설로,[4] 아스팔트 콘크리트를 만들기 위해 골재 입자와 혼합된 접착제 또는 바인더로 사용됩니다.다른 주요 용도는 지붕 펠트 생산과 평평한 [5]지붕을 밀봉하는 등 역청 방수 제품에 사용됩니다.

재료 과학 및 공학에서 "아스팔트"와 "아스팔트"라는 용어는 가장 일반적인 용어에 대한 지역적 차이가 있지만 종종 물질의 천연 및 제조된 형태를 의미하기 위해 서로 바꿔서 사용된다.전세계적으로 지질학자들은 자연적으로 발생하는 물질에 대해 역청이라는 용어를 선호하는 경향이 있다.선택된 원유의 증류 공정에서 정제된 잔류물인 제조 재료의 경우, "아스팔트"가 세계 대부분의 지역에서 널리 사용되는 용어입니다. 그러나 미국 영어에서는 "아스팔트"가 더 일반적으로 사용됩니다.미국에서는 혼동을 피하기 위해 "액체 아스팔트", "아스팔트 바인더" 또는 "아스팔트 시멘트"라는 문구가 사용됩니다. 구어체에서는 타르가 다른 [6]재료이지만 라 브레아 타르 피트라는 이름에서처럼 다양한 형태의 아스팔트를 "타르"라고 부르기도 합니다.

자연적으로 발생하는 아스팔트는 때로 "크루드 역청(crude bitumen)"이라는 용어로 지정됩니다.525°C[7][8](977°F)에서 끓는 원유를 추출하여 얻은 물질을 "정제 역청"이라고 부르기도 한다.캐나다 앨버타주는 [9]영국보다 넓은 142,000 평방 킬로미터(55,000 평방 마일)에 이르는 아타바스카 오일 모래에 세계 대부분의 천연 아스팔트 매장량을 보유하고 있습니다.

아스팔트 특성은 온도에 따라 변화하며, 이는 압축 과정에서 입자 간 윤활을 제공함으로써 점도가 적절한 압축이 가능한 특정 범위가 있음을 의미합니다.온도가 낮으면 골재 입자가 움직이지 않고 필요한 밀도를 [10]달성할 수 없습니다.단순화된 모델 시스템의 컴퓨터 시뮬레이션은 아스팔트의 특성 [11]중 일부를 재현할 수 있습니다.

용어.

어원학

그 단어"아스팔트"후반 중세 영어에서 파생된 프랑스인이다 asphalte, 후기 라틴 어 asphalton, asphaltum, 그리스 ἄσφαλτος(ásphaltos, ásphalton), 아마 ἀ-," 가지 않"에서 파생되는 단어의 의미"asphalt/bitumen/pitch"[12]의 알파 결성사 없애주는 latinisation, σφάλλειν(sphallein),"에 근거하고에서 차례로.cau(패시브) 에러, (패시브) 에러, (패시브) 에러,[13] (패시브) 에러에서 실패한다.고대인들이 아스팔트를 처음 사용한 것은 다양한 물체를 고정하거나 접합하기 위한 시멘트의 성질이었기 때문에 이름 자체가 이 용도를 표현한 것으로 보인다.구체적으로, 헤로도투스는 역청이 거대한 요새 벽을 [14]쌓기 위해 바빌론으로 보내졌다고 언급했다.그리스어에서 이 단어는 후기 라틴어로 전해졌고, 이후 프랑스어(aspalte)와 영어(aspaltum과 아스팔트)로 바뀌었다.프랑스어로 아스팔트라는 용어는 아스팔트에 젖은 천연 석회석 퇴적물과 도로를 포장하는 데 사용되는 "아스팔트 콘크리트"보다 간극이 적거나 역청 함량이 큰 특수 제조 제품에 사용됩니다.

역청이라는 단어는 라틴어에서 왔고 프랑스어를 통해 영어로 전달되었다.라틴어는 인도유럽조어 어근 *getet-"pitch"로 거슬러 올라간다.다른 동족어는 이 링크를 참조해 주세요.

최신 용어

영국 영어에서는 아스팔트 대신 역청(bitumen)이 사용된다.대신 아스팔트라는 단어는 건설 골재와 아스팔트 자체의 혼합물인 아스팔트 콘크리트를 가리키는 데 사용됩니다(일반 용어로 "타르맥"이라고도 함).점토와 혼합된 역청은 보통 "아스팔툼"이라고 불렸지만,[15] 오늘날에는 덜 일반적으로 사용되고 있습니다.

호주 영어에서 "aspalt"라는 단어는 건설 골재의 혼합을 설명하는 데 사용됩니다.역청이란 원유 증류에서 나오는 중유에서 나오는 액체를 말한다.

미국 영어에서 "aspalt"는 영국의 "bitumen"과 같다.그러나 "아스팔트"는 "아스팔트 콘크리트"의 줄임말로도 흔히 사용된다(따라서 영국의 "아스팔트" 또는 "타르맥"과 동일).

캐나다 영어에서, "아스팔트"는 정유 제품에 사용되는 반면,[16] "아스팔트"는 매우 무거운 원유의 캐나다 광대한 매장량을 가리키는 데 사용됩니다.희석 역청(파이프라인을 흐르게 하기 위해 나프타로 희석)은 캐나다 석유 산업에서 "딜비트"로 알려진 반면, 합성 원유로 "업그레이드"된 역청은 "싱크루드"로 알려진 반면 역청과 혼합된 동기화는 "싱크루드"[17]라고 불립니다.

역청(bitumen)은 여전히 석유의 고체 또는 반고체 형태의 자연 발생 퇴적물을 가리키는 지질학적 용어이다.역청암은 역청 함침 사암의 일종이다.캐나다 앨버타의 오일샌드도 비슷한 물질이다.

아스팔트 또는 역청이라는 용어는 타르 또는 콜타르와 혼동해서는 안 됩니다.타르는 석탄과 같이 화석화되거나 갓 수확된 유기 탄화수소의 건류 및 열분해의 두꺼운 액체 생성물이다.반면 역청의 대부분은 대량의 유기 동물 물질이 물에 의해 퇴적되고 산소가 없는 상태에서 무질서한 지방 탄화수소 분자가 긴 사슬에 결합되는 디아제네틱 지점에 수백 미터 깊이 묻힐 때 자연적으로 형성되었습니다.역청은 고체 또는 매우 점성이 높은 액체로서 발생한다.그것은 석탄 퇴적물과 섞일 수도 있다.역청, 그리고 Bergius 과정을 사용하는 석탄은 가솔린과 같은 석유로 정제될 수 있고 역청은 그 반대 방식이 아닌 타르로 증류될 수 있습니다.

구성.

다음 항목도 참조하십시오.아스팔텐

정상 구성

아스팔트의 구성 요소에는 다음과 같은 4가지 주요 화합물이 포함됩니다.

  • 부분적으로 수소화된 다환방향족 화합물로 이루어진 나프텐 방향족(나프탈렌)
  • 고분자량 페놀과 물질의 부분 산화에 의해 생성되는 카르본산으로 이루어진 극성 방향족
  • 포화 탄화수소. 아스팔트 내 포화 화합물의 비율은 아스팔트 연화점과 관련이 있습니다.
  • 아스팔텐, 고분자량 페놀 및 복소환 화합물로 구성됨

일반적으로 나프텐 방향족과 극지방 방향족 성분이 대부분입니다.대부분의 천연 역청에는 유기 황 화합물도 포함되어 있어 전체 황 함량은 최대 4%입니다.니켈과 바나듐은 일부 [5]석유의 전형과 같이 10ppm 이하에서 발견된다.

그 물질은 이황화탄소에 용해된다.이것은 일반적으로 콜로이드로 모델링되며, 아스팔텐은 분산상,[18] 맥아질은 연속상입니다."다른 화학 구조를 가진 분자의 수가 매우 많기 때문에 아스팔트의 모든 다른 분자를 분리하고 식별하는 것은 거의 불가능합니다."[19]

아스팔트는 석탄의 파괴 증류에 의해 생성된 시각적으로 유사한 검은색 열가소성 재료인 콜타르와 혼동될 수 있습니다.도시 가스가 생산되던 20세기 초중반 동안 콜타르는 쉽게 구할 수 있는 부산물이었고 도로 골재의 결합제로 널리 사용되었습니다.마카담 도로에 콜타르가 추가되면서 "타르맥"이라는 단어가 생겨났고, 이는 현재 도로를 만드는 재료를 가리키는 일반적인 용어로 사용되고 있습니다.그러나 천연가스가 도시 가스를 계승한 1970년대 이후 아스팔트는 콜타르 사용을 완전히 앞질렀다.이러한 혼란의 다른 예로는 라 브레아 타르 피트와 캐나다의 석유 모래가 있는데, 이 두 곳 모두 실제로 타르가 아닌 천연 역청을 함유하고 있다."피치"는 때때로 피치 호수에서와 같이 아스팔트를 지칭할 때 비공식적으로 사용되는 또 다른 용어입니다.

첨가물, 혼합물 및 오염물질

경제적인 이유 및 기타 이유로 아스팔트는 종종 단순히 "아스팔트"[20] 이외의 라벨 없이 다른 재료와 함께 판매됩니다.

특히 아스팔트 제조 시 재정제된 엔진 오일 바닥(REOB 또는 "REOB")을 사용하는 것은 진공 증류탑의 바닥에서 수거된 재활용된 자동차 엔진 오일 잔여물입니다.REOB에는 재활용된 엔진 오일에서 발견되는 다양한 원소와 화합물이 포함되어 있습니다. 즉, 원래 오일과 엔진 내 순환으로 축적되는 물질(일반적으로 철과 구리)에 첨가제가 포함되어 있습니다.일부 연구에서는 이러한 아스팔트의 혼입과 성능이 떨어지는 [20]포장도로 간의 상관관계가 밝혀졌습니다.

발생.

프랑스 클레르몽페랑주 푸이 드 라 푸아스의 역청 아웃크롭

상업적으로 사용되는 아스팔트의 대부분은 [21]석유에서 얻어진다.그럼에도 불구하고 많은 양의 아스팔트가 자연에서 농축된 형태로 발생합니다.자연적으로 발생하는 역청 퇴적물은 고대, 현미경 조류와 한때 살았던 다른 생물들의 잔해로부터 형성된다.이러한 역청 천연 퇴적물은 거대한 늪 숲이 [22]지구의 많은 부분을 지배했던 석탄기에 형성되었습니다.그것들은 유기체가 살고 있는 바다나 호수의 바닥에 있는 진흙에 퇴적되었다.열(50°C 이상)과 땅속 깊이 매장 압력 하에서 유해는 역청, 케로겐 또는 석유와 같은 물질로 변환되었다.

역청 천연 퇴적물로는 트리니다드 토바고의 피치 호수와 베네수엘라의 베르무데스 호수가 있다.자연 침출은 사해뿐만 아니라 캘리포니아의 라 브레아 타르 피트 및 맥키트릭 타르 피트에서도 발생합니다.

역청은 캐나다 앨버타주의 "오일 모래"로 알려진 비고결 사암과 미국 유타주의 유사한 "타르 모래"에서도 발생합니다.캐나다 앨버타주는 142,000 평방 킬로미터(55,000 평방 마일)에 이르는 세 개의 거대한 매장지에 세계 대부분의 매장량을 보유하고 있는데, 이는 영국이나 뉴욕 주보다 더 큰 지역이다.이러한 역모래는 상업적으로 확립된 1660억 배럴(26.4×10^m)9의3 석유 매장량을 포함하고 있으며, 이는 캐나다에 세계에서 세 번째로 많은 석유 매장량을 제공한다.과거에는 도로를 포장하기 위해 정제하지 않고 사용되었지만, 현재는 생산물의 거의 대부분이 캐나다와 [9]미국의 정유 공장의 원료로 사용되고 있습니다.

Athabasca 오일 샌드로 알려진 세계에서 가장 큰 천연 역청 퇴적물은 북부 앨버타의 맥머레이 층에 있습니다.이 층은 백악기 초기에 만들어진 것으로,[23] 최대 20%의 기름이 함유된 수많은 유분 모래 렌즈로 구성되어 있습니다.동위원소 연구는 석유 매장량이 약 1억 1천만 년 [24]된 것으로 나타났다.아사바스카 오일 모래의 서쪽과 남동쪽에 있는 피스 리버 오일 모래와 콜드 레이크 오일 모래에는 작지만 매우 큰 두 개의 지형이 있습니다.앨버타 주의 퇴적물 중 아타바스카 기름 모래의 일부만이 표면 채굴에 적합할 정도로 얕다.나머지 80%는 증기 보조 중력 [25]배수와 같은 향상된 오일 회수 기술을 사용하여 유정에 의해 생산되어야 합니다.

훨씬 더 작은 중유나 역청 퇴적물 또한 미국 유타의 아인타 분지에서 발생한다.예를 들어 Tar Sand Triangle 퇴적물은 대략 6%[23] 역청입니다.

역청은 열수맥에서 발생할 수 있다.예를 들어 미국 유타 주의 아인타 분지 내에서는 길소나이트라고 하는 고체 탄화수소로 구성된 가로 및 세로 방향으로 광범위한 정맥이 군집하고 있다.이 정맥들은 매몰과 [26]분화 과정에서 그린리버 층의 깊은 오일 셰일에서 동원된 탄화수소의 중합과 응고에 의해 형성되었다.

역청은 탄소질 [27]운석에 있는 유기물과 유사하다.그러나, 상세한 연구 결과,[28] 이러한 소재는 구별되는 것으로 나타났습니다.이 방대한 앨버타 역청 자원은 수백만 년 전 고대 바다가 앨버타를 뒤덮었을 때 죽은 해양 식물과 동물, 주로 조류에서 나온 살아있는 물질로 여겨집니다.진흙으로 덮인 후 시간이 지남에 따라 깊이 묻힌 후 50~150°C(120~300°F)의 온도에서 지열로 부드럽게 기름으로 조리했습니다.앨버타 남서부 로키산맥의 융기로 인한 압력으로 8000만5500만 년 전 기름이 북동쪽으로 수백 km 이동해 고대 강바닥과 해양 해변이 남긴 지하 모래 퇴적물에 갇혀 기름 모래를 [25]형성했다.

역사

고대

천연 역청을 방수 및 접착제로 사용한 것은 적어도 기원전 5천년 전으로 거슬러 올라가며, 인더스 계곡 문명의 메르가르에서 발견된 곡물 저장 바구니가 그것과 함께 [29]줄지어 있다.기원전 3천년 무렵에는 이 지역에서 정제된 암석 아스팔트가 사용되었고, 모헨조 [citation needed]다로의 대욕장 방수에 사용되었다.

고대 중동에서 수메르인들은 천연 역청 퇴적물을 벽돌과 돌 사이에 있는 모르타르, 눈과 같은 조각의 일부를 제자리에 고정시키기 위해, 배를 가리고,[2] 방수를 위해 사용했습니다.그리스 역사학자 헤로도토스는 뜨거운 역청이 [30]바빌론 성벽에서 모르타르로 사용되었다고 말했다.

세미라미스 여왕(c.기원전 800년) 때 바빌론 유프라테스 강 아래 1km(0.62mi) 길이의 유프라테스 터널은 방수제로 [2]역청으로 덮인 불에 탄 벽돌로 건설된 것으로 알려졌다.

역청은 고대 이집트인들이 미라를 [2][31]방부하기 위해 사용되었습니다.아스팔트를 뜻하는 페르시아어는 moom으로 영어 단어 mira와 관련이 있다.이집트인들의 역청의 주요 원천은 사해였고, 로마인들은 그것을 팔루스 아스팔트 호수로 알고 있었다.

서기 40년경, 디오스코리데스는 사해 물질을 유대교 역청이라고 묘사했고,[32] 이 지역에서 그것이 발견될 수 있는 다른 장소들에 주목했다.시돈 역청은 레바논의 [33]하스베야에서 발견된 물질을 가리키는 것으로 생각된다.플리니도 에피러스에서 발견되는 역청을 언급한다.역청은 귀중한 전략적 자원이었다.그것은 [34]기원전 312년 셀레우코스 족과 나바테아 족 사이에 최초로 알려진 탄화수소 매장지 전투의 대상이었다.

고대 극동에서는 천연 역청을 천천히 끓여 고분자를 제거했고, 고분자량의 열가소성 물질은 물체 위에 층을 이루면 냉각 시 딱딱해졌습니다.이것은 딱지나 다른 물건과 같이 [2]방수가 필요한 물건을 덮는 데 사용되었습니다.가신의 조각상은 일본에서도, 아마도 [citation needed]중국에서도 이런 소재와 함께 주조되었다.

북미에서 고고학적 복구는 역청(umenumen)이 때때로 돌의 발사체 부분을 나무 [35]축에 붙이는 데 사용되었음을 보여준다.캐나다 원주민들은 아타바스카와 다른 강둑에서 스며나오는 역청을 자작나무 껍질 카누를 방수시키기 위해 사용했고 여름에 [25]모기를 쫓기 위해 그것을 얼룩 냄비에 데웠다.

유럽 대륙

1553년, 피에르 벨롱은 그의 작품 관찰에서 피사스팔토가 라구사 공화국(현재의 크로아티아 두브로브니크)에서 배의 [36]타르로 사용되었다고 묘사했다.

Mechanics Magazine 1838년 판은 프랑스에서 아스팔트의 초기 사용을 인용합니다.1621년 "어떤 무슈 데일리니스가 쓴 소책자는 그가 뇌프샤텔 근처에서 아스팔트의 존재를 대량으로 발견했다고 말하고 있으며, 그는 그것을 다양한 방법으로 사용할 것을 제안했습니다 - "주로 방공 곡창의 건설과 아치, 물-courses-cours의 물-cours를 통해 보호하는 데.당시 물을 사용할 수 없게 만든 오물과 오물의 침입으로부터 파리의 ty."그는 또한 궁궐에서 수평과 내구성을 갖춘 테라스를 형성하기 위한 이 재료의 우수성에 대해 설명하고 있다," "그 세대의 파리인의 뇌와 교차할 것 같지 않은 그러한 테라스를 거리에서 형성한다는 개념."[37]

그러나 이 물질은 1830년 혁명이 일어나기 전까지 프랑스에서 일반적으로 방치되었다.1830년대에 들어 아스팔트는 "포장, 평평한 지붕, 그리고 저수조 안감에 사용되었고, 영국에서는 비슷한 목적으로 아스팔트가 사용되었습니다."프랑스 오스반(바스린), 파르크(아인), 푸이데라푸아(푸이데돔)에서 천연 퇴적물이 발견되면서 유럽에서의 상승은 '[38]급발현상'이었다.프랑스에서 가장 [39]먼저 사용된 것 중 하나는 1835년 콩코드 광장에 약 24,000 평방 야드의 세이셀 아스팔트를 부설한 것입니다.

영국

영국에서 역청 사용의 초기 중 하나는 식각이었다.William Salmon's Polygraphice (1673)는 식초에 사용되는 니스의 레시피를 제공하며, 3온스의 버진 왁스, 2온스의 매스틱, 1온스의 아스팔트로 [40]구성됩니다.1685년 제5판까지, 그는 다른 [41]소스들의 아스팔트 요리법을 더 포함시켰다.

아스팔트 사용에 대한 최초의 영국 특허는 1834년에 [38]"캐셀의 특허 아스팔트 또는 역청"이었다.그 후 1837년 11월 25일 리처드 타핀 클라리지는 아스팔트 포장용 [42][43]세이셀 아스팔트(특허 #7849)의 특허를 취득했는데, 그는 그와 함께 영국에 [44][45]아스팔트를 소개하기 위해 일했던 프레데릭 월터 심스를 방문했을 때 프랑스와 벨기에에서 아스팔트 포장용 아스팔트가 사용되는 것을 보았다.Dr. T. Lamb Phipson은 그의 아버지인 Claridge의 친구 Samuel Ryland Phipson이 "아스팔트 도로를 도입하는 데 [46](1836년에) 중요한 역할을 했다"고 쓰고 있다.

Claridge는 1838년 3월 27일 스코틀랜드에서 특허를 취득했고, 1838년 4월 23일 아일랜드에서 특허를 취득했다.1851년, 1837년 특허와 1838년 특허의 연장이 Claridge에 [38][47][48][49]의해 이전에 설립된 회사의 경영진에 의해 요구되었습니다.Claridge의 특허 아스팔트 회사는 "프랑스 Pyrimont Seysell 광산에서 자연 상태의 아스팔트"[50]를 영국에 소개하기 위해 1838년에 설립되었으며, "화이트홀에 최초의 아스팔트 포장 도로 중 하나를 설치했습니다."[51]1838년 화이트홀의 보도, 나이츠브리지 막사의 [50][52]마구간, 그리고 "워털루 플레이스에서 세인트 제임스 [52]공원으로 이어지는 계단 맨 아래 공간에" 시험 삼아 도로를 만들었다."1838년 Claridge의 특허 아스팔트 회사(귀족 후원자 명단과 Marc와 Isambard Brunel이 각각 수탁자 및 컨설팅 엔지니어로서)의 설립은 영국 아스팔트 산업의 발전에 엄청난 자극을 주었습니다."[48]"1838년 말까지, 적어도 두 개의 회사, 로빈슨사와 바스턴사가 생산되었고,[53] 브라이튼, 에르네 베이, 캔터베리, 켄싱턴, 스트랜드, 그리고 번힐로의 넓은 바닥 면적에 아스팔트가 포장으로 설치되었고, 반면 클라리지는 화이트홀 포장이 "계속"되었다."[54]보닝턴 화학 공장은 콜타르를 사용하여 아스팔트를 제조했고 1839년까지 보닝턴에 [55]그것을 설치했다.

1838년에는 아스팔트와 관련된 기업가적 활동이 넘쳐났는데, 아스팔트는 포장 이상의 용도로 사용되었다.예를 들어 아스팔트는 바닥재, 건물의 방습, 다양한 유형의 수영장 및 욕조의 방수에도 사용될 수 있었습니다. 이 두 가지 모두 19세기에 [2][38][56]급증했습니다.가장 오래된 사용 사례 중 하나는 1839년 테라스 카타콤의 지붕을 봉인하기 위해 사용된 하이게이트 묘지에서 볼 수 있다.런던 증권가에서는 프랑스, 독일, 영국의 아스팔트 품질에 대해 다양한 주장이 제기되었다.그리고 프랑스에서는 많은 특허가 부여되었고, 영국에서는 비슷한 수의 특허 출원이 서로 유사하다는 이유로 거부되었다.영국에서 "클라리지는 1840년대와 50년대에 가장 많이 사용된 유형이었다."[53]

1914년 Claridge's Company는 Clarmac Roads [58]Ltd라는 자회사를 통해 재료를 제조하는 타르 결합 마카담을 [57]생산하기 위해 합작 사업을 시작했습니다.Clarmac과 Clarpalte라는 두 가지 제품이 나왔는데, 전자는 Clarmac Roads에서, 후자는 Claridge의 특허 아스팔트 회사에서 제조되었습니다. 하지만 Clarmac은 더 널리 [59][note 1]사용되었습니다.하지만, 1차 세계대전은 [61][62]1915년에 청산된 클라맥 회사를 망쳤다.Clarmac Roads Ltd의 실패는 Claridge's Company에 영향을 미쳤고,[64][65] Clarmac's Company는 1917년 영업을 중단하고,[63] 초기 및 이후[63] Clarmac [61]Company를 구하기 위해 상당한 자금을 투자했습니다.

역청은 19세기 영국에서 약효가 있는 화학물질을 함유하고 있다고 생각되었다.역청 추출물은 카타르와 천식의 일부 형태를 치료하고 벌레, 특히 [66]촌충에 대한 치료제로 사용되었습니다.

미국

신대륙에서 역청을 처음 사용한 것은 원주민들에 의해서였다.서해안에서는 13세기부터 통바족, 루이세뇨족, 추마시족이 천연적으로 발생하는 역청을 채취하여 석유 매장지 표면에 스며들었다.세 그룹 모두 이 물질을 접착제로 사용했다.그것은 많은 다른 도구들과 의례 용품들에서 발견된다.예를 들어, 그것은 방울에 박을 붙이거나 거북이 등껍질을 덜컹거리는 손잡이에 붙이는 데 사용되었다.그것은 장식에도 사용되었다.작고 둥근 조개구슬을 아스팔트에 꽂아 장식하는 경우가 많았다.그것은 물을 운반하기 위해 바구니의 밀폐제로 사용되었고,[67] 물을 마시는 사람들에게 독이 될 수 있다.아스팔트는 또한 원양 카누 위에 널빤지를 봉인하는 데 사용되었다.

아스팔트는 1870년대에 처음으로 거리를 포장하는 데 사용되었다.1852년부터 1873년까지 웨스트버지니아 주 리치 카운티에 있는 맥팔란의 리치 광산에서와 같이 자연적으로 생성된 "유연암"이 사용되었습니다.1876년, 아스팔트를 기반으로 한 포장도로는 워싱턴 DC의 펜실베니아 거리를 포장하는 데 사용되었고, 이는 국가 100주년 [68]기념일에 맞춰 이루어졌다.

마차 시대에 미국 거리는 대부분 포장되지 않았고 흙이나 자갈로 덮여 있었다.특히 진흙이나 홈이 종종 길을 통과하기 어렵게 만들었을 때, 포장도로는 나무 판자, 자갈 돌 또는 다른 돌 블록이나 벽돌을 포함한 다양한 재료로 만들어지기도 했다.비포장도로는 보행자에게 불균일한 마모와 위험을 초래했다.19세기 후반 인기 자전거의 등장으로 자전거 클럽은 보다 일반적인 [69]도로 보도를 추진하는데 중요했다.20세기 초에 자동차의 발전과 함께 포장도로에 대한 지지도가 증가했다.아스팔트는 점점 더 일반적인 포장 방법이 되었다.뉴올리언스의 세인트 찰스 거리는 [70]1889년까지 아스팔트로 포장되었다.

1900년에 맨해튼에만 13만 마리의 말이 있었고, 전차, 마차, 마차를 끌고 다니며 쓰레기를 남겼다.그들은 빠르지 않았고, 보행자들은 붐비는 거리를 피하거나 스크램블하여 갈 수 있었다.작은 도시들은 흙과 자갈에 계속 의존했지만, 큰 도시들은 훨씬 더 나은 거리를 원했다.그들은 1850년대에 [71]나무나 화강암 블록들을 살펴보았다.1890년에 시카고의 2000마일 거리의 3분의 1이 주로 진흙보다 트랙션이 좋은 나무 블록으로 포장되었다.벽돌 표면은 좋은 절충안이었지만, 아스팔트 포장은 설치와 절삭이 용이하여 하수구에 도달할 수 있었습니다.런던과 파리가 모델로 활동하면서, 워싱턴은 1882년까지 40만 평방 야드의 아스팔트 포장을 깔았고, 그것은 버팔로, 필라델피아 그리고 다른 곳들의 모델이 되었다.금세기 말까지 미국 도시들은 벽돌을 [72]훨씬 앞지른 3천만 평방 야드의 아스팔트 포장을 자랑했다.거리는 점점 더 빨라지고 위험해져 전기 신호등이 설치되었다.1945년 이후 자동차를 구입하고 아스팔트 [73]고속도로에서 사생활과 편안함으로 더 멀리 떨어진 교외에서 통근하기 전까지 (시속 12마일) 전기 카트는 중산층 쇼핑객과 직장인들의 주요 교통수단이 되었다.

캐나다

참고 항목: 캐나다 석유 산업의 Bitumount 및 역사(석유 모래 및 중유)

캐나다는 아타바스카 오일 모래에 세계에서 가장 많은 역청 매장량을 가지고 있으며, 아타바스카 강을 따라 있는 캐나다 퍼스트 네이션들은 오랫동안 카누를 방수하기 위해 그것을 사용해 왔다.1719년, 와파수라는 이름의 크리족이 허드슨 베이 회사의 헨리 켈시에게 무역용 샘플을 가져왔는데, 그는 그것을 본 최초의 유럽인으로 기록되었다.하지만, 1787년이 되어서야 모피 무역상이자 탐험가인 알렉산더 맥켄지는 아타바스카 오일 모래를 보고 "아타바스카와 클리어워터 강에서 약 24마일 떨어진 곳에 최소의 [25]저항 없이 20피트 길이의 장대를 삽입할 수 있는 역류 분수가 있습니다."라고 말했다.

그 퇴적물의 가치는 처음부터 분명했지만 역청을 추출하는 방법은 그렇지 않았다.가장 가까운 마을인 앨버타 주 포트 맥머레이는 작은 모피 무역소였고, 다른 시장들은 멀리 떨어져 있었고, 운송비는 포장용 아스팔트 모래를 수송하기에는 너무 비쌌다.1915년, 연방 광산 지사의 시드니 엘스는 분리 기술을 실험했고 이 제품을 사용하여 앨버타 주 에드먼튼에서 600피트의 도로를 포장했습니다.앨버타 주의 다른 도로들은 오일 모래에서 추출한 자재로 포장되어 있었지만, 일반적으로는 경제적이지 않았다.1920년대에 칼 A 박사. Alberta Research Council의 Clark는 온수 오일 분리 프로세스와 기업가 Robert C에 대한 특허를 취득했습니다.피츠시몬스는[74] 1925년부터 1958년 사이에 클라크 박사의 방법을 사용하여 하루에 300배럴(50m3)의 역청을 생산한 비투마운트 오일 분리 공장을 지었다.역청 대부분은 방수 지붕에 사용되었지만, 다른 용도에는 연료, 윤활유, 프린터 잉크, 의약품, 녹 방지 페인트, 내화 지붕, 도로 포장, 특허 가죽, 펜스 포스트 [25]방부제가 포함되었습니다.결국 피츠시몬스는 돈이 바닥났고 공장은 앨버타 정부에 의해 인수되었다.오늘날 비투마운트 공장은 지방 유적지이다.[75]

사진 및 예술

역청은 초기 사진 기술에 사용되었다.1826년, 혹은 1827년, 그것은 프랑스 과학자 조셉 니세포레 니에프스에 의해 자연에서 나온 가장 오래된 생존 사진을 만들기 위해 사용되었다.아스팔트는 퓨터 플레이트에 얇게 코팅되어 카메라로 노출되었습니다.빛에 노출되면 역청(bitumen)이 경화되어 용해되지 않게 되어 나중에 용제로 헹구었을 때 충분히 빛에 노출된 부분만 남아 있었습니다.카메라에 여러 시간의 노출이 필요했고, 역청(bitumen)은 일반 사진에 실용적이지 않았지만 1850년대부터 1920년대까지 다양한 사진 기계 인쇄 과정을 [76][77]위한 인쇄판 생산에 일반적으로 포토 레지스트로서 사용되었습니다.

역청은 19세기 동안 많은 예술가들의 적수였다.한때 널리 사용되었지만, 유화에서 특히 아마인유, 니스, 테레빈유와 같은 가장 일반적인 희석제와 섞이면 유화에서 사용하기에 불안정한 것으로 판명되었다.역청은 완전히 희석되지 않는 한 완전히 굳지 않으며, 접촉하는 다른 색소를 손상시킵니다.역청을 유약으로 사용하여 그림자를 드리우거나 다른 색과 혼합하여 어두운 색조를 표현하면, 들라크루아의 그림처럼 많은 그림들이 결국 퇴화됩니다.역청 파괴성의 가장 유명한 예는 아마도 역청을 사용한 테오도르 제리코의 메두사 뗏목(1818–1819)일 것이다. 여기서 역청 사용은 밝은 색을 어두운 녹색과 검은색으로 퇴화시키고 페인트와 캔버스가 [78]구부러지게 만들었다.

현대적 사용

글로벌 사용

대부분의 정제된 아스팔트는 건설에 사용됩니다. 주로 포장 및 지붕에 사용되는 제품의 구성 요소로 사용됩니다.최종사용요건에따라사양대로아스팔트를생산한다.이것은 정제 또는 혼합에 의해 달성됩니다.현재 아스팔트의 세계 사용량은 연간 약 1억 2백만 톤으로 추산됩니다.생산되는 아스팔트의 약 85%가 도로용 아스팔트 콘크리트의 바인더로 사용됩니다.또한 공항 활주로, 주차장 및 보도와 같은 포장된 다른 지역에서도 사용됩니다.일반적으로 아스팔트 콘크리트 생산에는 모래, 자갈, 쇄석 등의 미세하고 거친 골재와 결합제 역할을 하는 아스팔트를 혼합하는 작업이 포함됩니다.재생 폴리머(예: 고무 타이어)와 같은 다른 재료는 아스팔트에 첨가하여 아스팔트가 궁극적으로 의도하는 용도에 따라 특성을 수정할 수 있습니다.

전 세계 아스팔트 생산량의 10% 이상이 방수 품질이 매우 중요한 지붕 용도에 사용됩니다.아스팔트의 나머지 5%는 파이프 코팅, 카펫 타일 백킹 및 페인트와 같은 다양한 건축 자재의 밀봉 및 단열 용도로 주로 사용됩니다.아스팔트는 다음과 같은 많은 구조물, 시스템 및 구성요소의 건설 및 유지보수에 사용됩니다.

  • 고속도로
  • 공항 활주로
  • 보도 및 보행자 도로
  • 주차장
  • 레이스 트랙
  • 테니스 코트
  • 지붕
  • 방습 기능
  • 댐
  • 탱크 및 수영장 라이닝
  • 방음재
  • 파이프 코팅
  • 케이블 코팅
  • 페인트
  • 건물 방수
  • 타일 바닥 방수
  • 신문 잉크 생산
  • 기타 많은 응용 프로그램

압연 아스팔트 콘크리트

주요 기사:아스팔트 콘크리트

아스팔트의 가장 큰 용도는 노면용 아스팔트 콘크리트를 만드는 것으로, 이는 미국에서 소비되는 아스팔트의 약 85%를 차지합니다.미국에는 약 4,000개의 아스팔트 콘크리트 혼합 공장이 있으며,[79] 유럽에도 비슷한 수가 있다.

아스팔트 콘크리트는 보통 도로의 맨 위에 놓는다.

아스팔트 콘크리트 포장 혼합물은 일반적으로 5%의 아스팔트 시멘트와 95%의 골재(석재, 모래 및 자갈)로 구성됩니다.아스팔트 시멘트는 점성이 높기 때문에 아스팔트 혼합시설에서 골재와 혼합할 수 있도록 가열해야 합니다.아스팔트 및 골재의 특성에 따라 필요한 온도는 다르지만, 온혼합 아스팔트 기술을 통해 생산자는 [79][20]필요한 온도를 낮출 수 있습니다.

아스팔트 포장의 중량은 골재 유형, 아스팔트 및 공극 함량에 따라 달라집니다.미국의 평균적인 예는 평방 야드 당 약 112파운드, 포장 두께 [20]인치 당입니다.

마모되거나 손상된 표면을 제거하기 위해 밀링과 같은 아스팔트 포장도로를 유지보수할 경우 제거된 자재는 새로운 포장 혼합물로 가공하기 위해 시설로 반환될 수 있습니다.제거된 재료의 아스팔트를 다시 활성화하여 새로운 포장 [80]혼합물에 다시 사용할 수 있습니다.포장된 도로의 약 95%가 [81]아스팔트로 건설되거나 아스팔트로 표면화되어 있어 매년 상당량의 아스팔트 포장재가 재활용되고 있습니다.연방 고속도로 관리국과 미국 아스팔트 포장 협회가 매년 실시한 업계 조사에 따르면, 확장 및 재포장 프로젝트 중에 노면에서 제거되는 아스팔트의 99% 이상이 새로운 포장, 노반, 갓길 및 제방의 일부로 재사용되거나 향후 [82]사용을 위해 비축된 것으로 나타났습니다.

아스팔트 콘크리트 포장은 전 세계 공항에서 널리 사용되고 있다.내구성과 신속한 수리가 가능하기 때문에 활주로에 널리 사용되고 있습니다.

매스틱 아스팔트

상세 정보:섬유 매스틱 아스팔트

매스틱 아스팔트는 아스팔트가 5% 정도밖에 없는 압연 아스팔트 콘크리트와 달리 아스팔트(바인더) 함량이 전체 골재 혼합의 약 7~10%에 달한다는 점에서 조밀한 등급의 아스팔트(아스팔트 콘크리트)와는 다른 유형의 아스팔트입니다.이 열가소성 물질은 건축업계에서 평평한 지붕의 방수 및 지하 탱킹에 널리 사용되고 있습니다.매스틱 아스팔트는 210°C(410°F)의 온도로 가열되고 여러 층으로 분산되어 약 20mm(0.8인치) 두께의 차수 장벽을 형성합니다.

아스팔트 유제

레이저 회절에 의해 결정되는 두 가지 아스팔트 유제의 부피 가중 입경 분포

아스팔트 유화는 역청과 물의 콜로이드 혼합물입니다.두 액체는 표면 장력이 다르기 때문에 혼합만으로는 안정적인 유화를 만들 수 없습니다.따라서 다양한 유화제와 안정제가 첨가된다.유화제는 극성 머리 그룹의 전하가 다른 양친매성 분자입니다.유제의 표면 장력을 감소시켜 역청 입자의 용융을 방지합니다.유화제 전하는 음이온성(음전하) 및 양이온성([83]양전하)의 유화 유형을 정의합니다.유화제의 농도는 역청 입자의 크기에 영향을 미치는 중요한 매개 변수입니다. 농도가 높을수록 역청 [83]입자가 작아집니다.따라서 유화제는 아스팔트 [83]에멀젼의 안정성, 점도, 파괴강도, 접착력에 큰 영향을 미친다.역청 입자의 크기는 보통 0.1에서 50 µm 사이이고 주요 부분은 1 µm에서 10 µm 사이입니다.레이저 회절 기술을 사용하여 입경 분포를 빠르고 [83][84]쉽게 결정할 수 있습니다.양이온성 유화제는 주로 이미다졸린, 아미도아민, 디아민 등의 긴 사슬 아민을 포함하며, 산을 [83]첨가하면 양전하를 얻는다.음이온성 유화제는 종종 리그닌, 키 큰 기름 또는 NaOH와 같은 염기로 비누화된 나무 수지에서 추출된 지방산으로 [83]음전하를 생성합니다.

아스팔트 유제, 역청 입자 침전물, 응집액(응집액) 또는 퓨즈(응집액)를 보관하는 동안 아스팔트 유제의 특정 불안정성이 발생합니다.이 프로세스가 얼마나 빨리 발생하는지는 아스팔트 유제의 제조뿐만 아니라 온도와 습도와 같은 보관 조건에 따라 달라집니다.유화 역청이 골재와 접촉하면 유화제가 효과를 잃고 유화액이 분해되며 접착 역청막이 형성되어 '파쇄'라고 합니다.역청 입자는 증발하는 물에서 응고 및 분리됨으로써 거의 즉각적으로 연속 역청 막을 형성합니다.각 아스팔트 유제는 골재와 접촉할 때 다른 유제만큼 빠르게 반응하지 않습니다.이를 통해 Rapid-setting(R), Slow-setting(SS) 및 Medium-setting(MS) 에멀젼으로 분류할 수 있을 뿐만 아니라 제제의 개별 애플리케이션별 최적화 및 광범위한 애플리케이션[83] 분야(1)도 가능합니다.예를 들어, 느린 에멀젼을 사용하면 처리 시간이 길어지며, 미세 골재[83](1)에 특히 유리합니다.

석영 농도의 골재와 접촉하는 음이온성 유화물에 대한 접착 문제가 보고되었다.그들은 더 나은 접착을 위해 양이온성 유화제로 대체된다.광범위한 아스팔트 유제는 표준화에 의해 충분히 다루어지지 않는다.카티온성 아스팔트 유화용 DIN EN 13808은 2005년 7월부터 존재해 왔습니다.여기에서는 전하, 점성 및 [83]역청 유형을 고려하여 문자와 숫자에 따른 아스팔트 유화 분류를 설명한다.아스팔트 유제의 생산 공정은 매우 복잡합니다.일반적으로 "콜로이드 밀" 방법과 "고내상비(HIPR)" [83]방법이라는 두 가지 방법이 사용됩니다.역청 및 수유제 혼합물을 첨가하여 고정자 내에서 로터가 고속으로 이동하는 콜로이드 밀 방법.그 결과 전단력은 유화제로 [83]코팅된 5µm에서 10µm 사이의 역청 입자를 생성한다."High Internal Phase Ratio(HIPR)" 방법은 보다 작은 역청 입자, 단량 입자, 좁은 입경 분포 및 매우 높은 역청 농도를 생성하기 위해 사용됩니다.여기서 먼저 적당한 교반으로 고농도 아스팔트 에멀젼을 제조하고 그 후에 희석한다."콜로이드 밀" 방법과는 달리, 수상은 뜨거운 역청으로 도입되어 매우 높은 역청 [83]농도를 가능하게 합니다.

T "High Internal Phase Ratio (HIPR)" 방법은 작은 역청 입자, 단량 입자, 좁은 입경 분포 및 매우 높은 역청 농도를 생성하기 위해 사용됩니다.여기서 먼저 적당한 교반으로 고농축 역청 에멀젼을 제조하고 그 후에 희석한다.'콜로이드 밀' 방법과는 달리, 수상은 핫 역청에 도입되어 매우 높은 역청 농도 (1)를 가능하게 한다.「고내상비(HIPR)」법은, 보다 작은 역청 입자, 모노모달, 좁은 입경 분포, 및 매우 높은 역청 농도의 작성에 사용된다.여기서 먼저 적당한 교반으로 고농축 역청 에멀젼을 제조하고 그 후에 희석한다.콜로이드 밀(Colloid-Mill) 방법과는 달리 수상은 핫 역청에 도입되어 매우 높은 역청 농도 (1)를 가능하게 한다.

아스팔트 유제는 다양한 용도로 사용됩니다.도로 건설 및 건물 보호에 사용되며 주로 냉간 재활용 혼합물, 접착제 코팅 및 표면 처리(1)에 적용됩니다.핫 역청에 비해 점도가 낮기 때문에 가공에 필요한 에너지가 적고 화재 및 [83]화상의 위험이 현저히 낮습니다.칩씰은 아스팔트 에멀젼을 노면에 분무한 후 쇄석, 자갈 또는 쇄석 슬래그 층을 분무합니다.슬러리 씰은 아스팔트 에멀젼과 미세 파쇄 골재를 도로 표면에 도포한 혼합물이다.아스팔트 에멀젼을 사용하여 아스팔트 에멀젼을 사용하여 깊이가 수인치인 핫믹스 아스팔트와 유사한 포장도로를 만들 수 있으며 아스팔트 에멀젼을 재활용 핫믹스 아스팔트에 혼합하여 저렴한 포장도로를 만들 수도 있습니다.역청 에멀전 기반 기법은 모든 도로 등급에 유용한 것으로 알려져 있으며, 다음과 같은 용도에서도 사용이 가능할 수 있습니다. 1.교통량이 많은 도로의 아스팔트(고분자 변형 유화제 사용 기준) 2.온열 에멀젼 기반의 혼합물로서 숙성시간과 기계적 특성을 모두 향상시킨다.3 .골재를 100도까지 가열하여 뜨거운 아스팔트 4와 유사한 특성을 가진 혼합물을 생성하는 반온 기술입니다.고성능 표면 드레싱.[85]

합성 원유

주요 기사:합성 원유
다음 항목도 참조하십시오.캐나다의 석유 생산량

싱크루드라고도 알려진 합성 원유는 캐나다의 오일 모래 생산과 관련하여 역청 업그레이드 시설에서 생산됩니다.역모는 거대한(100t급) 파워삽을 이용해 채굴한 뒤 더 큰(400t급) 덤프트럭에 싣고 업그레이드 시설로 이동한다.모래에서 역청을 추출하는 데 사용되는 과정은 1920년대 앨버타 대학의 칼 클라크 박사가 개발한 온수 과정이다.모래에서 추출한 후 역청을 역청 개량기로 공급하고, 역청을 경질 원유 등가물로 변환한다.이 합성 물질은 기존 송유관을 통해 이송될 수 있을 만큼 유동성이 높으며 추가 처리 없이 기존 정유공장으로 공급될 수 있다.2015년까지 캐나다 역청 업그레이드 업체들은 하루에 100만 배럴(160×3103^m) 이상의 합성 원유를 생산했으며, 이 중 75%는 미국의 [86]정유 공장으로 수출되었습니다.

앨버타에서는 역청 업그레이드 업체 5곳이 합성 원유 및 기타 다양한 제품을 생산하고 있습니다.앨버타 포트 맥머레이 근처의 Suncor Energy 업그레이드 업체는 합성 원유와 디젤 연료를 생산하고, 포트 맥머레이 근처의 Syncrude Canada, Canadian Natural Resources 및 Nexen 업그레이드 업체는 합성 원유를 생산하며, 에드먼턴 근처의 Shell Scottford 업그레이드 업체는 합성 원유와 인근 셸 오일의 중간 공급 원료를 생산합니다.정유 공장.[87]2015년 앨버타주 레드워터 인근에서 건설 중인 여섯 번째 업그레이드 업체는 역청 원료의 절반을 디젤 연료로 직접 업그레이드하고 나머지 생산물은 인근 정유소와 석유화학 공장에 [88]공급원료로 판매한다.

개량되지 않은 역청

다음 항목도 참조하십시오.서부 캐나다인 선택

캐나다 역청은 화학 성분에서 베네수엘라 엑스트라 헤비 오일이나 멕시코 중유와 크게 다르지 않으며, 진짜 어려움은 매우 점성이 높은 역청을 송유관을 통해 정제소로 옮기는 것입니다.많은 현대 정유 공장들은 매우 정교하고 업그레이드되지 않은 역청을 가솔린, 디젤 연료 및 정제된 아스팔트와 같은 제품에 전처리 없이 직접 가공할 수 있습니다.특히 베네수엘라나 멕시코산 원유를 가공하기 위해 정유소를 설계한 미국 걸프만 연안이나 국내 경질유 생산이 감소함에 따라 중유를 가공하기 위해 정유소를 재건한 미국 중서부 등지에서 흔히 볼 수 있는 현상이다.선택권이 주어질 때, 그러한 중유 정유사들은 보통 합성 석유보다는 역청을 구입하는 것을 선호한다. 왜냐하면 원가가 더 낮기 때문이다. 그리고 경우에 따라서는 디젤 연료를 더 많이 생산하고 [87]휘발유를 덜 생산하기 때문이다.2015년까지 캐나다의 비향상 역청 생산 및 수출량은 하루 130만 배럴(210×10^3m3) 이상으로 합성 원유를 초과했으며, 이 중 약 65%가 미국으로 [86]수출되었다.

파이프라인을 통해 조질 역청을 이동하는 것이 어렵기 때문에, 비향상 역청은 보통 딜비트라고 불리는 형태의 천연 가스 응축수 또는 신비트라고 불리는 합성 원유로 희석됩니다.그러나 국제적인 경쟁에 부응하기 위해 지금은 역청, 재래식 원유, 합성 원유 및 콘덴세이트를 여러 등급 혼합하여 Western Canadian Select와 같은 표준화된 벤치마크 제품으로 많이 업그레이드되지 않은 역청 제품이 판매되고 있습니다.이 신 중질유 혼합물은 멕시코 마야나 아라비아 두바이 [87]원유와 같은 국제적으로 판매되는 중질유와 경쟁하기 위해 정제 특성이 균일하도록 설계되었습니다.

방사성 폐기물 캡슐화 매트릭스

아스팔트는 1960년대부터 사용이 끝난 핵연료의 재처리에 의해 생성된 [89][90]중활성염(주로 용해성 질산나트륨 및 황산나트륨)이나 침전지의 방사성 폐기물을 봉입하는 것을 목적으로 소수성 매트릭스로 사용되었다.프랑스, 벨기에, 일본에서 방사성 알파 방출 초우라늄 원소를 함유한 역청 방사성 폐기물이 산업 규모로 생산되었지만, 이러한 유형의 폐기물 조절은 운영 안전 문제(도카이 역청화 공장에서 발생한 화재 위험) 때문에 폐기되었다.일본에서 [91][92]작업) 및 깊은 암석층에서의 지질처분에 관한 장기적인 안정성 문제.주요 문제 중 하나는 방사선과 물에 노출된 아스팔트의 팽창이다.아스팔트 팽창은 알파 및 감마 방사 [93][94]분해에 의해 생성된 수소 가스 기포가 존재하기 때문에 방사선에 의해 먼저 유발된다.두 번째 기구는 물 또는 수분에 노출된 봉입 흡습염이 재수화 및 용해되기 시작할 때 기체가 팽창하는 것이다.그러면 역청 매트릭스 내부의 모공 용액에 고농도의 소금이 역청 매트릭스 내부의 삼투압 효과를 일으킵니다.물은 농축된 소금 방향으로 이동하며, 아스팔트는 반투과성 막 역할을 합니다.이 때문에 행렬이 팽창하기도 합니다.일정한 볼륨에서 삼투압 효과로 인한 팽창 압력은 최대 200bar가 될 수 있습니다.적절하게 관리하지 않으면 이 고압으로 인해 역청 처리된 중준위 폐기물의 처리 갤러리 부근에 균열이 발생할 수 있습니다.역청화 매트릭스가 팽창에 의해 변경되면 캡슐화된 방사성핵종은 지하수 접촉에 의해 쉽게 침출되어 지구권으로 방출된다.농축 식염수의 높은 이온 강도는 점토 숙주 암석의 방사성핵종 이동에도 유리하다.화학반응성 질산염의 존재는 산화 조건을 확립하여 산화 감수성 방사성핵종의 감소를 방지함으로써 숙주암에 존재하는 산화산화 조건에도 영향을 미칠 수 있다.셀레늄, 테크네튬, 우라늄, 넵투늄 및 플루토늄과 같은 원소의 방사성핵종은 높은 용해도를 가지며, 종종 물에 비퇴적 음이온으로 존재한다.따라서 중준위 역청 폐기물의 처리가 매우 어렵습니다.

다양한 유형의 아스팔트가 사용되었습니다. 블로우 역청(증류 후 고온에서 공기 산소로 부분적으로 산화됨) 및 직접 증류 역청(소철)입니다.포화 탄화수소를 다량 함유한 멕스팔테와 같은 블로우 바이텐은 직접 증류 역청보다 미생물에 의해 생분해되기 쉬우며, 포화 탄화수소와 방향족 탄화수소 [95]함량이 높습니다.

방사성 폐기물의 구체적인 캡슐화는 현재 원자력 산업과 폐기물 관리 조직에 의해 보다 안전한 대안으로 간주되고 있다.

기타 용도

지붕 판자와 롤 지붕이 나머지 아스팔트 소비량의 대부분을 차지합니다.다른 용도로는 소의 스프레이, 울타리 기둥 처리, 직물 방수 등이 있습니다.아스팔트는 특히 철과 강철에 사용되는 것으로 알려진 칠기인 일본을 검게 만드는 데 사용되며, 일부 외부 페인트 공급 업체의 페인트 및 마커 잉크에도 사용되어 페인트 또는 잉크의 내후성과 영속성을 높이고 색을 어둡게 [citation needed]한다.아스팔트는 또한 제조 공정에서 일부 알칼리성 배터리를 밀봉하는 데 사용됩니다.

생산.

아스팔트 제조를 위한 전형적인 아스팔트 플랜트

1984년에는 [needs update]약 4000만 톤이 생산되었다.이것은 "중량"(증류하기 어려운) 분율로 얻어집니다.끓는점이 약 500°C 이상인 재료는 아스팔트로 간주됩니다.진공 증류를 통해 원유의 다른 성분(나프타, 가솔린 및 디젤 등)과 분리됩니다.생성된 재료는 일반적으로 소량의 윤활유를 추출하고 용도에 맞게 재료의 특성을 조정하기 위해 추가로 처리됩니다.탈아스팔트 유닛에서는 초임계 단계에서 조아스팔트를 프로판 또는 부탄 중 하나로 처리하여 보다 가벼운 분자를 추출하여 분리한다.제품을 "블로우"함으로써, 즉 산소와 반응시킴으로써 추가 가공이 가능합니다.이 단계는 제품을 더욱 단단하고 [5]점성이 있게 만듭니다.

NYC 인터넷 프로바이더, 스텔스 통신, 광섬유 트렌치 위의 아스팔트 부설

아스팔트는 일반적으로 약 150°C(302°F)의 온도에서 저장 및 운반됩니다.때때로 디젤 오일이나 등유를 선적 전에 혼합하여 유동성을 유지하기도 합니다. 배송 시 이러한 가벼운 물질은 혼합물에서 분리됩니다.이 혼합물은 종종 역청 원료 또는 BFS라고 불립니다.일부 덤프트럭은 뜨거운 엔진 배기가스를 덤프 본체의 파이프를 통해 배출하여 자재를 따뜻하게 유지합니다.아스팔트를 운반하는 티퍼의 후면과 일부 취급 장비도 주입하기 전에 이형제를 뿌려 배출을 돕습니다.디젤 오일은 환경 문제로 인해 더 이상 이형제로 사용되지 않습니다.

오일샌드

주요 기사:오일샌드

퇴적암에 함침된 천연 천연 역청은 현재 캐나다 앨버타에서 개발 중인 "오일 샌드"에서 석유를 생산하기 위한 주요 원료이다.캐나다는 세계 대부분의 천연 역청 공급량을 가지고 있으며, 14만 평방 킬로미터[16] (영국보다 큰 지역)에 걸쳐 세계에서 두 번째로 많은 검증된 석유 매장량을 가지고 있습니다.Athabasca 오일 샌드는 캐나다에서 가장 큰 역청 퇴적물이며 표면 채굴에 접근할 수 있는 유일한 퇴적물입니다. 그러나 최근의 기술 혁신은 현장법에 의해 더 깊은 퇴적물을 생산할 수 있게 되었습니다.2003년 이후 유가 상승으로 역청 생산은 큰 수익을 올렸지만 2014년 이후 감소로 공장을 다시 짓는 것은 경제성이 떨어졌다.2014년까지 캐나다산 원유 역청 생산량은 하루 평균 약 230만 배럴(3703,000m)이었으며 [17]2020년에는 하루 440만 배럴(70,000m3)까지 증가할 것으로 예상됐다.앨버타에서 추출할 수 있는 총 역청 양은 약 3100억 배럴(50×10^9m3)[9]로 추정되며, 이는 하루 4400,000 배럴(700,0003 m/d)의 속도로 약 200년 동안 지속될 것이다.

대체 및 바이오 아스팔트

주요 기사:피크오일, 지구온난화, 바이오아스팔트

아스팔트는 경제적으로 경쟁력이 없지만 설탕, 당밀 및 쌀, 옥수수 및 감자 녹말과 같은 비석유 기반 재생 자원으로 만들 수 있습니다.아스팔트는 사용 후 모터 오일을 부분적으로 증류하여 폐자재로 만들 수도 있으며, 때로는 연소 또는 매립지에 버림으로써 폐기되기도 합니다.모터 오일을 사용하면 추운 기후에서 조기 균열이 발생하여 도로 재포장이 더 [96]자주 필요할 수 있습니다.

비석유계 아스팔트 바인더는 밝은 색으로 할 수 있다.밝은 색상의 도로는 태양 복사로부터 열을 덜 흡수하여 도시 열섬 [97]효과에 대한 기여도를 낮춘다.아스팔트 대체물을 사용하는 주차장은 그린 주차장이라고 불린다.

알바니아 퇴적물

Selenizza는 알바니아 Selenice의 천연 퇴적물에서 발견되는 천연 고형 탄화수소 역청으로, 아직 사용되고 있는 유일한 유럽 아스팔트 광산입니다.역청은 정맥의 형태로 발견되어 균열을 다소 수평 방향으로 메웁니다.역청 함량은 83% ~ 92%(탄소 이황화물에 용해됨)로 다양하며, 침투 값은 0에 가깝고 연화점(링 및 볼)은 120°C입니다.주로 실리카 광석으로 구성된 불용성 물질은 8%에서 17%에 이른다.

알바니아 역청 추출은 오랜 역사를 가지고 있고 로마에 의해 조직적인 방식으로 행해졌다.수세기 동안의 침묵 후에, 알바니아 역청에 대한 첫 언급은 1868년에야 나타났는데, 그 때 프랑스인 코칸드가 알바니아 역청의 퇴적물에 대한 최초의 지질학적 설명을 발표했습니다.1875년 오스만 정부에 착취권이 주어졌고 1912년 이탈리아 심사로 넘어갔다.1945년 이후 이 광산은 알바니아 정부에 의해 개발되었고 2001년부터 현재까지 천연 역청 생산을 위한 채굴 공정을 산업 [98]규모로 조직한 프랑스 회사에 경영권이 넘어갔다.

오늘날 이 광산은 주로 노천 갱도 채석장에서 개발되고 있지만, 많은 지하 광산들 중 몇 개는 여전히 생존 가능한 상태로 남아 있습니다.셀레니자는 주로 광산에서 선택된 역청 조각을 녹인 후 입상 형태로 생산된다.

셀레니자는[99] 주로 도로 건설 부문에서 첨가제로 사용됩니다.기존 아스팔트와 혼합하여 점탄성 특성과 내노화성을 개선합니다.탱크의 뜨거운 아스팔트와 혼합될 수 있지만, 입상 형태로 인해 일반 아스팔트 공장의 믹서 또는 재활용 링에서 공급될 수 있습니다.기타 일반적인 용도로는 인도, 교량, 주차장 및 도시 도로용 매스틱 아스팔트 생산 및 석유 및 가스 산업용 시추액 첨가제 생산이 있습니다.셀레니자는 다양한 입자 크기의 분말 또는 입상 물질로 제공되며, 봉지 또는 열융착성 폴리에틸렌 백에 포장됩니다.

석유 아스팔트와 비교하여 천연 셀레니자의 수명 주기 평가 연구에서 셀레니자의 환경 영향은 이산화탄소 [100]배출량 면에서 정유소에서 생산되는 도로 아스팔트의 약 절반인 것으로 나타났습니다.

재활용

아스팔트는 건설업계에서 흔히 재활용되는 재료입니다.아스팔트를 포함하는 가장 일반적인 2가지 재활용 자재는 재생 아스팔트 포장(RAP)과 재생 아스팔트 판자(RAS)입니다.RAP은 미국의 [101]다른 어떤 재료보다 높은 비율로 재활용되고 있으며, 일반적으로 아스팔트 바인더를 약 5~6% 함유하고 있습니다.아스팔트 널빤지에는 일반적으로 20~40%[102]의 아스팔트 바인더가 포함되어 있습니다.

아스팔트는 산화, 증발, 삼출 및 물리적 [103]경화로 인해 시간이 지남에 따라 자연스럽게 더 단단해집니다.이러한 이유로 재활용 아스팔트는 일반적으로 물리적 [104]및 화학적 특성을 회복하기 위해 처녀 아스팔트, 연화제 및/또는 회춘 첨가제와 결합됩니다.

RAP 및 RAS의 처리 및 성능에 대한 자세한 내용은 아스팔트 콘크리트를 참조하십시오.

다양한 유형의 RAS와 관련된 건강 및 안전에 대한 자세한 내용은 아스팔트 대상포장을 참조하십시오.

포장도로 및 도로 복구에 사용되는 내부 재활용 방법에 대한 자세한 내용은 도로 표면을 참조하십시오.

경제학

아스팔트는 일반적으로 포장 혼합물의 4~5%(중량 기준)에 불과하지만, 포장재의 바인더로서 도로 포장재 [20]비용 중 가장 비싼 부분이기도 합니다.

아스팔트가 현대식 포장도로에 초기에 사용되었을 때 정유사들은 아스팔트를 나눠주었다.그러나 아스팔트는 오늘날 매우 많이 거래되는 상품이다.그것의 가격은 21세기 초에 상당히 올랐다.미국 정부 보고서에는 다음과 같이 기재되어 있습니다.

"2002년에 아스팔트는 톤당 약 160달러에 판매되었습니다.2006년 말까지 비용은 톤당 약 320달러로 두 배가 되었고, 2012년에는 [20]톤당 약 610달러로 거의 두 배가 되었습니다."

보고서는 "평균 길이 1.6km의 4차선 고속도로에 아스팔트 300t이 포함될 것"이라며 "2002년에는 약 4만8000달러가 들 것"이라고 밝혔다.2006년에는 96,000달러, 2012년에는 183,000달러로 증가할 것입니다.불과 10년 [20]만에 고속도로 1마일당 약 135,000달러가 증가했습니다."

건강과 안전

열골재용 아스팔트 혼합 플랜트

작업장에서 연기를 들이마시거나 피부 흡수를 통해 아스팔트에 노출될 수 있습니다.국립산업안전보건연구소(NIOSH)는 15분 동안 [105]5mg/m의3 권장 피폭 한도를 설정했다.

아스팔트는 기본적으로 포장, 지붕 및 기타 용도에 사용할 수 있는 재료의 생산에 사용할 수 있을 정도로 가열 또는 희석해야 하는 불활성 재료입니다.국제암연구기구(IARC)는 아스팔트와 관련된 잠재적 건강 위험을 조사하면서, 직업상 피폭과 아스팔트 [106]배출물의 잠재적 생물학적 이용 가능한 발암 위험/위험에 영향을 미치는 것은 주로 온도인 적용 매개변수라고 결정했다.특히, 199°C(390°F) 이상의 온도는 아스팔트를 낮은 온도로 가열했을 때보다 더 큰 노출 위험을 발생시키는 것으로 나타났습니다(예: 아스팔트 포장 혼합물의 생산 및 [107]배치에 일반적으로 사용됨).IARC는 포장용 아스팔트 가스를 2B급 발암물질로 분류하여 인체 [106]발암성의 증거가 불충분함을 나타내고 있습니다.

2020년, 과학자들은 아스팔트가 현재 특히 뜨겁고 햇볕이 [108][109]잘 드는 동안 도시 지역에서 상당 부분 간과되고 있는 대기 오염의 원천이라고 보고했다.

히말라야 산맥에서 볼 수 있고 실라짓으로 알려진 아스팔트 같은 물질은 때때로 아유르베다의 약으로 사용되기도 하지만, 사실 타르, 수지,[110] 아스팔트는 아니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ Building News and Engineering Journal에는 Clarmac이 사용된 다음 도로의 사진이 게재되어 있으며, "Clarmac과 함께 놓여진 많은 도로 중 일부" : Scott's Lane, Beckenham, Dorset Street, Marylebone, Birmingham, Lordswood Road, Coventry, Valkrieoniff.

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