Асфалт се генерално може дефинисати као сложене мешавине хемијских једињења високе молекулске масе, претежно асфалтена, цикличних угљоводоника (ароматичних или нафтенских) и мање количине засићених компоненти ниске хемијске реактивности. Хемијски састав асфалта зависи како од изворне сирове нафте тако и од процеса који се користи током рафинације. Асфалт се претежно добија од сирове нафте, посебно од тежег остатка сирове нафте. Асфалт се такође јавља као природна наслага, где је обично остатак који настаје испаравањем и оксидацијом течног петролеја. Таква налазишта су пронађена у Калифорнији, Кини, Руској Федерацији, Швајцарској, Тринидаду и Тобагу и Венецуели. Асфалт је неиспарљив на собној температури и постепено омекшава када се загрева. Асфалт не треба мешати са катраном, који је физички и хемијски различит.

Широк спектар примена укључује поплочавање улица, аутопутева и аеродрома; израда кровних, хидроизолационих и изолационих материјала; облагање канала за наводњавање и резервоара; и облагање брана и насипа. Асфалт је такође вредан састојак неких боја и лакова. Процењује се да је тренутна светска производња асфалта преко 60 милиона тона годишње, при чему се више од 80% користи за потребе изградње и одржавања и више од 15% за кровне материјале.

Асфалтне мешавине за изградњу путева се производе прво загревањем и сушењем мешавине класификованог ломљеног камена (као што је гранит или кречњак), песка и пунила, а затим мешањем са пенетрационим битуменом, који се у САД назива равном асфалтом. Ово је врућ процес. Асфалт се такође загрева пламеном пропана током наношења на слој пута.

Изложености и опасности

Изложеност честицама полинуклеарних ароматичних угљоводоника (ПАХ) у испарењима асфалта је мерена у различитим окружењима. Већина пронађених ПАХ-а се састојала од деривата нафталена, а не од једињења са четири до шест прстена за која је већа вероватноћа да представљају значајан канцероген ризик. У рафинеријским постројењима за прераду асфалта, нивои ПАХ који се могу удахнути крећу се од недетективног до 40 мг/м³. Током операција пуњења бубња, узорци зоне дисања у трајању од 4 сата кретали су се од 1.0 мг/м³уз ветар до 5.3 мг/м³ низ ветар. У постројењима за мешање асфалта, изложеност органским једињењима растворљивим у бензолу кретала се од 0.2 до 5.4 мг/м³. Током радова на асфалтирању, изложеност удишућем ПАХ-у кретала се од мање од 0.1 мг/м³ до 2.7 мг/м³. Потенцијално значајна изложеност радника може се десити и током производње и примене асфалтних кровних материјала. Мало је доступних информација о изложености испарењима асфалта у другим индустријским ситуацијама и током примене или употребе асфалтних производа.

Руковање врућим асфалтом може изазвати тешке опекотине јер је лепљив и не може се лако уклонити са коже. Главна брига са индустријског токсиколошког аспекта је иритација коже и очију испарењима врућег асфалта. Ове испарења могу изазвати дерматитис и лезије сличне акнама, као и благе кератозе при продуженом и поновљеном излагању. Зеленкасто-жута испарења која се ослобађају од кључања асфалта такође могу изазвати фотосензибилизацију и меланозу.

Иако ће се сви асфалтни материјали сагорети ако се довољно загреју, асфалтни цементи и оксидовани асфалти неће нормално сагорети осим ако се њихова температура не подигне на око 260°Ц. На запаљивост течних асфалта утичу испарљивост и количина нафтног растварача доданог основном материјалу. Дакле, течни асфалти који брзо очвршћавају представљају највећу опасност од пожара, која се прогресивно смањује са средње и споро очвршћавајућим типовима.

Због своје нерастворљивости у воденим медијима и велике молекуларне тежине његових компоненти, асфалт има ниску токсичност.

Ефекти на трахеобронхијално стабло и плућа мишева који удишу аеросол нафтног асфалта и друге групе која удише дим из загрејаног нафтног асфалта укључивала је загушење, акутни бронхитис, пнеумонитис, проширење бронхија, инфилтрацију неких перибронхиоларних округлих ћелија, формирање апсцеса, губитак епитела. атрофија и некроза. Патолошке промене су биле неједнаке, а код неких животиња су биле релативно отпорне на лечење. Закључено је да су ове промене биле неспецифична реакција на ваздух за удисање загађен ароматичним угљоводоницима и да је њихов обим зависио од дозе. Заморци и пацови који удишу испарења из загрејаног асфалта показали су ефекте као што је хронични фиброзни пнеумонитис са перибронхијалном аденоматозом, а пацови су развили метаплазију сквамозних ћелија, али ниједна животиња није имала малигне лезије.

Парно рафинисани нафтни асфалти тестирани су наношењем на кожу мишева. Тумори коже настали су неразређеним асфалтима, разблажењима у бензену и фракцијом парно рафинисаног асфалта. Када су ваздушно рафинисани (оксидовани) асфалти нанети на кожу мишева, није пронађен тумор са неразређеним материјалом, али, у једном експерименту, ваздушно рафинисани асфалт у растварачу (толуену) произвео је локалне туморе коже. Два асфалта са остатком пукотина су произвела туморе коже када се нанесу на кожу мишева. Комбинована мешавина нафтних асфалта дуваних паром и ваздухом у бензену је произвела туморе на месту наношења на кожу мишева. Један узорак загрејаног, ваздушно рафинисаног асфалта убризганог поткожно у мишеве је произвео неколико саркома на местима убризгавања. Комбинована мешавина нафтних асфалта дуваних паром и ваздухом произвела је саркоме на месту поткожне ињекције код мишева. Асфалт дестиловани паром убризганим интрамускуларно произвео локалне саркоме у једном експерименту на пацовима. И екстракт асфалтног асфалта и његове емисије били су мутагени Салмонелла типхимуриум.

Докази о карциногености за људе нису коначни. Група кровопокривача која је била изложена и асфалту и смоли од угљеног катрана показала је вишак ризика од рака респираторних органа. Слично, две данске студије о радницима на асфалту откриле су вишак ризика од рака плућа, али су неки од ових радника такође могли бити изложени катрану угља, и већа је вероватноћа да су пушачи од групе за поређење. Међу радницима на аутопуту у Минесоти (али не и у Калифорнији), забележено је повећање леукемије и уролошких карцинома. Иако су епидемиолошки подаци до данас неадекватни да покажу са разумним степеном научне сигурности да асфалт представља ризик од рака за људе, постоји општа сагласност, на основу експерименталних студија, да асфалт може представљати такав ризик.

Мере безбедности и здравља

Пошто загрејани асфалт изазива тешке опекотине коже, они који раде на њему треба да носе широку одећу у добром стању, са затвореним вратом и засуканим рукавима. Треба носити заштиту за руке и руке. Заштитна обућа треба да буде висока око 15 цм и везана тако да не остану отвори кроз које врући асфалт може доспети до коже. Заштита лица и очију се такође препоручује када се рукује загрејаним асфалтом. Пожељне су свлачионице и одговарајуће просторије за прање и купање. У постројењима за дробљење где се ствара прашина и на посудама за кључање из којих излази дим, треба обезбедити одговарајућу издувну вентилацију.

Асфалтне котлове треба безбедно поставити и изравнати како би се спречила могућност њиховог превртања. Радници треба да стоје уз ветар од котла. Температуру загрејаног асфалта треба често проверавати како би се спречило прегревање и евентуално паљење. Ако се приближи тачки паљења, ватра испод котла мора се одмах угасити и у близини не сме бити отвореног пламена или другог извора паљења. Тамо где се загрева асфалт, опрема за гашење пожара треба да буде на дохват руке. За пожаре на асфалту, најприкладнији су апарати за гашење са сувим хемикалијама или угљен-диоксидом. Посипачу асфалта и возачу машине за асфалтирање треба понудити респираторе за пола лица са патронама за органску пару. Поред тога, да би се спречило ненамерно гутање токсичних материјала, радници не би требало да једу, пију или пуше у близини чајника.

Ако растопљени асфалт удари на изложену кожу, треба га одмах охладити гашењем хладном водом или на неки други начин који препоручују лекари. Опсежну опекотину треба прекрити стерилним завојем и пацијента треба одвести у болницу; мање опекотине треба видети код лекара. За уклањање асфалта са спаљеног меса не треба користити раствараче. Не треба покушавати да се уклоне честице асфалта из очију; уместо тога жртву треба одмах одвести лекару.

Класе битумена / асфалта

Класа 1: Пробојни битумени се класификују према вредности пенетрације. Обично се производе од остатка атмосферске дестилације сирове нафте применом даље дестилације под вакуумом, делимичном оксидацијом (ректификација ваздуха), таложењем растварачем или комбинацијом ових процеса. У Аустралији и Сједињеним Државама, битумени који су приближно еквивалентни онима који су овде описани називају се асфалтни цементи или асфалти са степеном вискозности, и специфицирају се на основу мерења вискозитета на 60°Ц.

Класа 2: Оксидовани битумени се класификују по тачкама омекшавања и вредностима пенетрације. Производе се пропуштањем ваздуха кроз врући, мекани битумен под контролисаним температурним условима. Овај процес мења карактеристике битумена да би дао смањену температурну осетљивост и већу отпорност на различите врсте наметнутог напрезања. У Сједињеним Државама, битумени произведени помоћу ваздушног дувања познати су као асфалти надувани ваздухом или кровни асфалти и слични су оксидованим битуменима.

Класа 3: Цутбацк битумени се производе мешањем пенетрационих битумена или оксидисаних битумена са одговарајућим испарљивим разблаживачима из нафтних сировина, као што су бели шпирит, керозин или гасно уље, да би се смањио њихов вискозитет и учинио течнијим ради лакшег руковања. Када разблаживач испари, почетна својства битумена се обнављају. У Сједињеним Државама, смањени битумени се понекад називају уљима за путеве.

Класа 4: Тврди битумени се обично класификују по тачки омекшавања. Произведени су слично као и пенетрациони битумени, али имају ниже вредности пенетрације и веће тачке омекшавања (тј. кртији су).

Класа 5: Битуменске емулзије су фине дисперзије капљица битумена (класе 1, 3 или 6) у води. Произведени су помоћу уређаја за смицање велике брзине, као што су колоидни млинови. Садржај битумена може се кретати од 30 до 70% тежине. Могу бити ањонски, катјонски или нејонски. У Сједињеним Државама се називају емулгованим асфалтима.

Класа 6: Мешани или флуксирани битумени могу се производити мешањем битумена (првенствено пенетрационих битумена) са екстрактима растварача (ароматични нуспроизводи рафинисања базних уља), термички крекованим остацима или одређеним тешким дестилатима нафте са крајњим тачкама кључања изнад 350°Ц .

Класа 7: Модификовани битумени садрже значајне количине (обично 3 до 15% по тежини) специјалних адитива, као што су полимери, еластомери, сумпор и други производи који се користе за модификацију њихових својстава; користе се за специјализоване апликације.

Класа 8: Термички битумени су произведени продуженом дестилацијом, на високој температури, нафтног остатка. Тренутно се не производе ни у Европи ни у Сједињеним Државама.

Извор: ИАРЦ1985

Назад