Wat is bitumen: betekenis en toepassingen

Bitumen is een stroperig vloeibaar mengsel van verschillende koolwaterstoffen die voorkomen in ruwe aardolie. Bitumen is een zwart, viskeus mengsel van hydrocarbonen dat van nature voorkomt of als een restproduct van aardolieraffinage gewonnen wordt.

In zijn natuurlijke vorm bestaat het uit een complexe mix van verschillende organische stoffen, waaronder polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Bitumen is een zwart, stollend homogeen substraat van amorf materiaal dat wordt gevormd door de afbraak en oxidatie van organisch materiaal. Het kan ook een mengsel zijn van verschillende petrochemische producten, waaronder asfalt.

Fysische eigenschappen en gedrag

Bitumen heeft bij omgevingstemperaturen de eigenschappen van een vaste stof, maar is natuurkundig beschouwd een vloeistof. Bij hogere temperaturen neemt de vloeibaarheid toe. Bij 125°C krijg je vloeibare bitumen dat makkelijk in vormen te gieten is. Omdat het alleen bij hele hoge temperaturen vloeibaar is, is het een ideaal bindmiddel. Bitumen gebruikt in asfalt is gewoonlijk boven zijn glastemperatuur.

Bij extreme koude kan het materiaal overgaan van visco-elastisch gedrag naar dat van hard, maar bros glas dat gemakkelijk breken kan. Bitumen is een zwarte, kleverige substantie die van nature voorkomt in olie of geproduceerd wordt uit aardolie. Het is een mengsel van koolwaterstoffen en wordt vaak gebruikt vanwege zijn waterdichte eigenschappen.

Herkomst en winning

Bitumen wordt meestal in de vorm van klompen of vette drab uit rivieren en meren gewonnen. Ook wordt bitumen in de bodem gevonden, onder andere in Canada. Omdat het dan te viskeus is om door een pijpleiding gepompt te worden, wordt het eerst met stoom gesmolten en vervolgens opgepompt. Bitumen wordt voor verschillende doeleinden gebruikt, maar het meest bekend is de toepassing in dakbedekking. Er zijn twee hoofdcategorieën: natuurlijk bitumen en geproduceerd bitumen.

De aardolie wordt - na eventueel ontzouten en ontwateren - in een atmosferische distillatie verhit. Elk bestanddeel in de aardolie heeft een eigen kookpunt en daarom wordt de olie verhit tot een temperatuur rond 360°C. Op bepaalde niveaus in de kolom condenseert de dampfase en kan de desbetreffende petroleumfractie uit de kolom worden gehaald.

In de atmosferische distillatiekolom kunnen niet alle fracties worden gescheiden en blijft er een “residu” achter in de kolom. Het overblijvende residu kan dan in een vacuümdistillatie-eenheid - bij een verlaagde druk - verder worden verhit tot temperaturen die (atmosferisch equivalent) rond de 500-550°C liggen. Het vacuümresidu kan echter ook verder worden verwerkt, afhankelijk van de eigenschappen van het residu en de gebruikte aardolie, in andere raffinage-eenheden waarbij het residu kan worden omgevormd tot andere producten die voor de raffinaderij een meerwaarde kunnen bieden (zoals gasolie).

Historisch gebruik

De oudste schriftelijke vermelding van bitumen of kupru komt al voor in het eerste verhaal van de mensheid, het Gilgamesj-epos. In het laatste deel van dit epos vertelt Uta-napishti aan held Gilgamesj hoe de god Ea hem opdracht gaf als bescherming tegen de verwachte zondvloed een ark te bouwen en binnen- en buitenwand met kupru te bestrijken. Het werd ook gebruikt voor het dichten van manden, vlechtwerk en matten.

In talrijke spijkerschrifttabletten wordt dit product onder de benaming esir-é-a in verband gebracht met de bouw van tempels, paleizen, waterreservoirs, waterwerken, toiletten, dammen en wegen. Het werd vooral geïmporteerd uit Elam en uit de bergen van Magda. Zo schreef Herodotus in zijn verslag over Babylon: er is daar een kleine rivier de Is die in de Eufraat uitmondt en die vele klompen aardhars met zich meevoert. Men gebruikt het voor de muren van Babylon.

Omdat men niet over natuursteen beschikte voor de versteviging van rivier- en kanaaloevers gebruikte men bakstenen die in bitumen gedrenkt en daardoor waterdicht waren. Men gebruikte dergelijke bakstenen ook voor het afdichten van vloeren bij badkamers en afvoer van toiletten. Nebukadnezar gebruikte veel bitumenspecie bij de bouwwerken die hij liet uitvoeren. Ook de Indus-beschaving gebruikte bitumen in de bouw. In Mohenjodaro ontdekten archeologen een groot bassin dat met een duimdikke laag natuurasfalt was afgedicht; het dateert uit 3200 v.Chr.

Belangrijkste toepassingen

Bitumen is een belangrijk bestanddeel van asfalt en wordt als zodanig toegepast in wegverhardingen, als dakbedekking en als geluidsisolatie. In de wegenbouw is het een veelgebruikt bindmiddel om de steenslag en zand in asfalt bij elkaar te houden, wat zorgt voor een stevig en slijtvast wegoppervlak dat bestand is tegen zware belasting en diverse weerkundige invloeden.

Bitumen wordt veel gebruikt in de bouwsector, voornamelijk voor dakbedekking en als bindmiddel in asfalt voor wegenbouw. In de dakbedekking wordt bitumen toegepast in de vorm van dakleer, waarbij meerdere lagen zorgen voor een waterdichte en duurzame bescherming van platte of licht hellende daken. Dakleer of bitumen is een dakbedekkingsmateriaal dat bestaat uit elastomeerbitumen of plastomeerbitumen. Dit materiaal leent zich uitstekend voor de waterdichting van daken.

Bitumen wordt ook soms gebruikt als soil conditioner om de weerstand van de bodem tegen erosie te verhogen. Het wordt ook gebruikt als basis voor asfaltwegen, looppaden en parkeerplaatsen. Het kan ook worden toegevoegd aan beton om de sterkte te verbeteren. Verder heeft bitumen veel voordelen ten opzichte van andere materialen en wordt daarom vaak gebruikt in verschillende bouwprojecten.

Wegenbouw en asfalt

Bitumen is een belangrijk onderdeel van asfaltwegen omdat het flexibeler en duurzamer is dan andere materialen. Asfalt gemaakt van bitumen is ook bestand tegen verschillende weersomstandigheden, waardoor het een lange levensduur heeft. Bitumen biedt ook extra grip op de weg en helpt om schade te voorkomen. Bitumen heeft een hoge mechanische weerstand, wat betekent dat het bestand is tegen zware belastingen, scheuren en schade door wind of hagel.

In de wegenbouw wordt bitumen gebruikt om bestaande oppervlakken te herstellen of nieuwe straten aan te leggen. Asfalteren kan met behulp van machines plaatsvinden, waardoor het proces eenvoudiger en sneller verloopt.

Dakbedekking (dakleer)

Bitumineuze dakbedekking kan op verschillende manieren worden toegepast, waaronder branden of zelfklevende dakbedekking. De installatie van bitumen dakbedekking gebeurt meestal door middel van branden. Hierbij wordt de onderkant van de bitumenrol verhit, waardoor het materiaal smelt en zich stevig hecht aan het dakoppervlak. Deze methode zorgt voor een naadloze en solide afdekking.

Bitumen dakbanen zijn beter bestand tegen extreme temperaturen en UV-straling dan veel andere soorten dakbedekking. Bitumineuze dakbedekking wordt vaak gecombineerd met atactisch polypropyleen (APP) om de hittebestendigheid te verbeteren. APP is uv-bestendig en vereist geen beschermende ballastlaag; SBS is niet bestand tegen uv-stralen waardoor een extra schutlaag nodig is. Naast APP- en SBS-bitumen biedt men ook zelfklevend bitumen en geoxideerd bitumen wordt alleen gebruikt voor onderlagen, aangezien het materiaal niet uv-bestendig is.

De standaardkleur van dakleer is zwart, maar bitumen afwerking is ook beschikbaar in diverse andere kleuren, zoals rood, blauw, bruin en wit. Bitumen dakbanen worden uitgerold op het dak en vervolgens in één of meerdere lagen aangebracht. Dit kan door middel van branden of lijmen. Voor zowel het lijmen als branden van dakleer is er een uitgebreid aanbod aan dampremmende lagen, gemodificeerde toplagen, onderlagen, tussenlagen, beschermingslagen en bijbehorende primers en benodigdheden.

Verschillende toepassingstechnieken

1. Losliggende systemen met ballast: bitumineuze membranen los op de ondergrond gelegd; de bitumen dakbedekking wordt hierbij op de onderlaag gebrand en daarna volgt een extra ballastlaag, vaak grind of tegels.
2. Mechanisch bevestigde bitumen: eerst een onderlaag geplaatst en vastgezet met schroeven; de toplaag bitumen wordt vervolgens op de onderlaag gebrand; dit is de meest gekozen methode op platte daken in Nederland.
3. Gedeeltelijk gekleefde bitumen: de onderlaag (deels) bevestigd met koudlijm; bitumen dakbanen worden streepsgewijs geplaatst om vochtophoping onder de dakbedekking te voorkomen.
4. Zelfklevende bitumen: bitumen dakbanen 100% vastgehecht aan de ondergrond zonder koudlijm of branden; geschikt voor vlamvrije afwerking volgens de NEN6050 en waar mechanisch bevestigen niet mogelijk is.

Duurzaamheid, onderhoud en recyclebaarheid

Mits op de juiste manier aangebracht en onderhouden, is bitumen een duurzaam, waterdicht en kwaliteitsvol product dat minimaal 25 jaar meegaat. De verwachte levensduur van bitumen dakbedekking is gemiddeld 20 tot 30 jaar. Met goed onderhoud kan een bitumen dak zelfs langer meegaan. Onderhoud van een bitumen dak is relatief eenvoudig. Regelmatige inspecties en het schoonhouden van het dakoppervlak kunnen de levensduur aanzienlijk verlengen.

Een minder bekend voordeel van bitumen is dat het milieuvriendelijk is. Bitumen kan worden gerecycled en opnieuw worden gebruikt, waardoor het een duurzame keuze is voor dakleer. Bitumen dakbanen zijn volledig recyclebaar, wat betekent dat ze na hun levensduur opnieuw kunnen worden gebruikt. Een deel van sommige bitumenproducten draagt een ecosolutions label en levert een aanzienlijke verbetering in milieuprestaties.

Voordelen en nadelen

• Voordelen: duurzaam, goedkoop, eenvoudig te verwerken en gemakkelijk te repareren; waterdicht; bestand tegen extreme weersomstandigheden; hoge mechanische weerstand; UV-bestendige coatings verlengen de levensduur.
• Nadelen: bij extreme koude kan bitumen bros worden en gemakkelijk breken; sommige types (zoals geoxideerd bitumen) zijn niet uv-bestendig en daarom beperkt inzetbaar als bovenzijnde deklaag.

Praktische eigenschappen

Bitumen dakbedekking is doorgaans 3 tot 5 millimeter dik. Deze dikte zorgt voor voldoende bescherming tegen water, UV-stralen en mechanische belasting. Hoe dikker het dakleer, hoe beter het bestand is tegen extreme temperaturen en zware omstandigheden. Bij het kiezen van een bitumen rol is het belangrijk om rekening te houden met de dikte, vooral als je een langere levensduur wil garanderen.

Toepassingen in de bouw buiten daken en wegen

Bitumen wordt ook gebruikt als geluidsisolatie, als waterdichtingsmiddel, voor het voorkomen van corrosie en om schade aan wegen te verminderen. Het wordt vaak toegepast in projecten zoals looppaden, parkeervlakken en ondergronden voor vloeren. Bitumen is ideaal te gebruiken als waterdichtingsmiddel en biedt veel verschillende voordelen aan zowel professionele bouwers als particulieren.

Bitumen wordt soms gebruikt als soil conditioner om de weerstand van de bodem tegen erosie te verhogen. In talrijke bouwprojecten is bitumen onmisbaar vanwege zijn veelzijdigheid en prestaties.

Kiezen van de juiste bitumenoplossing

Bitumen of dakleer? Zijn er verschillen? Dakleer en bitumen zijn twee verschillende termen die hetzelfde betekenen: dakleer is dakbedekking in de volksmond. Bitumen, zoals SBS of APP, is al jaren de meest toegepaste oplossing voor het bedekken van daken. SBS- en APP-bitumen zijn beide kunststoffen die kwalitatief gelijkwaardig zijn, maar verschillen in UV-bestendigheid en toepassing. Wil je graag zeker weten voor welk bitumensoort je moet kiezen en hoe je deze het beste kunt aanbrengen? Schakel een ervaren dakdekker of leverancier in zodat de dakbedekking correct wordt geplaatst.

Bitumen is een veel gebruikt bouwmateriaal dat vaak wordt toegepast in projecten, zoals wegenbouw en daken. Of u nu een plat dak heeft of een dak met een lichte helling, bitumen biedt een betrouwbare en waterdichte bescherming.

tags: #wat #is #bitumen #in #het #engels