Bitüm
Bitüm ham petrolün fraksiyonel distilasyonunun bir yan ürünüdür, ancak doğal yataklarda da bulunur. Mükemmel su yalıtımı ve yapıştırma özelliklerinin benzersiz bir kombinasyonuna sahiptir ve 5000 yılı aşkın süredir etkili bir şekilde kullanılmaktadır. Bitüm, çatı, yol ve kaldırım uygulamalarında yaygın olarak kullanılan düşük maliyetli bir termoplastik malzemedir. Ancak soğuk ortamlarda gevrelir, sıcak ortamlarda ise kolayca yumuşar. Bitümü sertleştirmek için kullanılan birçok yöntemden biri, onu bakir veya hurda polimerlerle karıştırarak polimer modifiyeli bitüm (PmB) üretmektir. Bu bölümde, bitümün yapısı ve özellikleri hakkında bir giriş ve PmB hakkındaki yayınlanmış literatürün kısa bir incelemesi sunulmaktadır. Son olarak, kitaptaki her bölümün odak noktası ve içeriği özetlenmektedir.
Bitümün Tanımı
İngiliz Standardı 3690, Bölüm 1: 1989 bitümü şu şekilde tanımlar:
- Trikloroetanda çözünür,
- Önemli ölçüde uçucu olmayan,
- Isıtıldığında kademeli olarak yumuşayan,
- Esas olarak hidrokarbonlardan ve bunların türevlerinden oluşan
- Viskoz bir sıvı veya katı.
Bitüm siyah veya kahverengi renklidir ve su yalıtımı ve yapıştırma özelliklerine sahiptir. Petrol rafinerisi işlemlerinden elde edilir ve ayrıca doğal bir yığın veya doğal olarak oluşan asfaltın bir bileşeni olarak bulunur, burada mineral maddelerle ilişkilidir.
Bitümün Tarihi
İnsanlık binlerce yıldır bitüm ve bitümlü bağlayıcılar kullanmaktadır. İncil’de bitümden birçok referans vardır. Yaratılış Kitabında, Nuh’un gemisinin “iç ve dışı zift ile kaplanmış” su yalıtımından bahseder. Zift, daha sonra “bitüm”e kısaltılan ve ardından Fransızca yoluyla İngilizceye geçen “gwitu-men” kelimesinin Latince karşılığıdır. Ayrıca, Babil Kulesi’nin inşaatı tanımında “taş yerine tuğla, harç yerine bitüm kullandılar” (Whiteoak, 1990) denilmektedir. 5000 yılı aşkın süredir bitüm 60/70 su yalıtımı ve/veya bağlayıcı madde olarak kullanılmıştır (Abraham, 1945). Kaydedilen en erken kullanım Sümerliler tarafından MÖ 3800 civarında yapılmış ve Mısırlılar mumyalama süreçlerinde kullanılmıştır (Volke, 1993; Chirife ve ark., 1991).
Polimer Modifiyeli Bitüm (PmB)
Daha önce de belirtildiği gibi bitüm doğal olarak bulunur ve ham petrol rafine edildikten sonra da kalır. Yirminci yüzyılın başından bu yana bitüme olan talep, doğal kaynaklardan elde edilenden çok daha fazladır. “Doğal” bitüm, yeraltı ham petrol yataklarının yakınında, jeolojik faylarda yüzey sızıntılarının meydana gelebileceği yerlerde bulunur. Bu doğal olarak oluşan malzemenin miktarı ve doğası, bu malzemenin özelliklerini değiştiren bir dizi doğal süreçlere bağlıdır. Bu ürün genellikle, böyle bir karışımın oluşmasına neden olan koşullara bağlı olarak miktarı ve doğası değişen mineral maddeler eşlik eder (Whiteoak, 1990).
Ham Petrolün Oluşumu
Ham petrol, okyanus tabanında çamur ve kaya parçalarıyla birlikte biriken deniz organizmalarının ve bitkisel maddelerin kalıntılarından kaynaklanır. Milyonlarca yıl boyunca organik madde ve çamur, yüzlerce metre kalınlığında katmanlar halinde birikir, üst katmanların muazzam ağırlığı alttaki katmanları sıkıştırır ve tortul kayaç haline getirir. Organizmaların ve bitkisel maddelerin ham petrolün hidrokarbonlarına dönüşümü, dünya kabuğundan gelen ısı ve üst tortul katmanlar tarafından uygulanan basıncın etkisiyle, muhtemelen bakteri aktivitesinin ve radyoaktif bombardımanın etkilerinin yardımıyla düşünülmektedir. Petrol oluştuğu tortul kaya üzerine daha fazla tortul tabakası biriktikçe, ek basınç petrolü yan yana ve yuk
