Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hvað er malbik og hvernig er það framleitt?

Efsta lag vegbyggingar nefnist slitlag en hér á landi er aðallega um tvenns konar bikbundin slitlög að ræða, malbik sem er heitblandað í malbikunarstöð og klæðingu. Óbundin slitlög nefnast malarslitlög.

Malbik er blanda af steinefni, biki og stundum íaukum (trefjum, viðloðunarefnum, vaxi, sementi, kalkdufti og fjölliðum). Þyngdarhlutföllin eru um 94% steinefni og 6% bik, en bikið bindur steinefniskornin saman, gefur malbikinu sveigjanleika og ver það gegn vatni. Íaukar sem eru notaðir eru meðal annars trefjar til að hindra aðskilnað bindiefnis frá steinefni á meðan malbikið er heitt og viðloðunarefni til að styrkja tengingu (viðloðun) bindiefnisins við steinefnið. Fjölliður (polymer, plastefni) í bindiefni breyta seigju þess, auka viðnám gegn skriði og gefa möguleika á slitsterkara malbiki.

Mynd 1. Malbik er blandað á blöndunarstöðvum og flutt heitt á vörubílum á áfangastað.

Malbik er blandað í blöndunarstöðvum (sjá mynd 1) þar sem steinefnið er þurrkað við um 150°C og heitu og þunnfljótandi bikinu hrært saman við ásamt íaukum ef þeir eru notaðir. Blandan er síðan flutt heit og hún lögð í um það bil 50 mm þykku lagi með útlagnarvélum (sjá mynd 2) og völtuð (sjá mynd 3) þar til tilskilinni þjöppun er náð. Eftir útlögn og þjöppun eru rúmmálshlutfall malbiksslitlags um 80% steinefni, 17% bindiefni og 3% loft (holrýmd).

Klæðing er einfaldari að gerð en malbik, en þá er biki dreift á yfirborðið og steinefnum stráð í það. Eftir það er yfirborðið valtað og síðan lausum steinum sópað burt. Svokölluð blæðing á sér stað þegar tjaran bráðnar og leitar upp úr klæðingunni.

Bik í vega- og gatnagerð má skilgreina sem dökkbrúnt eða svart hitaþjált efni sem hefur mikla samloðunareiginleika. Öll bikbindiefni sem nú eru notuð hérlendis eru unnin úr jarðolíu (e. crude oil), en hún er margbreytileg eftir uppruna og hentar því misvel til framleiðslu á jarðbiki. Nær allt bik til vega- og gatnagerðar hérlendis er unnið úr jarðolíu frá Venesúela og Mið-Austurlöndum. Jarðbik er aukaafurð í olíuiðnaðinum eða leifarnar af jarðolíunni þegar búið er að eima úr henni hráefni í rokgjarnari og verðmætari vörur, svo sem ýmsar gastegundir, bensín, steinolíu, dísilolíu og smurolíu. Uppistaðan í jarðbiki er kolefni (82-88 %), vetni (8-11 %), brennisteinn (0-6 %), auk lítilræðis af öðrum frumefnum en samsetningin er breytileg eftir uppruna, framleiðsluferlinu og breytist með tíma. Jarðbik og ýmsar afurðir þess eru einnig notaðar til fjölmargra annarra hluta, eins og til dæmis í landbúnaði, byggingaframkvæmdum, í vatnsvörnum ýmiskonar, iðnaði og íþróttamannvirkjum.

Mynd 2. Útlagningarvél leggur um 50 mm þykkt lag af malbikinu, sem er því næst valtað.

Helstu gerðir biks til vegagerðar hérlendis eru jarðbik, þjálbik, þunnbik, bikþeyta, froðubik og breytt bindiefni. Froðubik er aðallega notað til bindingar á burðarlagi og breytt bindiefni við sértæk skilyrði.

Jarðbik (stungubik) er flokkur bikefna sem eru flokkaðar eftir stífni þeirra (stungudýpt). Sem stendur eru eingöngu notaðir tveir flokkar hérlendis, jarðbik með stungudýpt 160/220 sem er algengast og jarðbik með stungudýpt 70/100 sem er stífara en mun minna notað. Jarðbik er notað í malbik sem er algengasta slitlagsgerðin í þéttbýli.

Þunnbik er blanda af jarðbiki og þynni sem getur verið af ýmsum gerðum. Hérlendis var þunnbik oftast gert úr jarðbiki (160/220) með 8-11% lakkbensíni (e. white spirit) sem þynni en notkun þess hefur verið hætt vegna mengunar sem því fylgir. Þunnbik var eingöngu notað í klæðingar.

Þjálbik er afbrigði af þunnbiki en þá er jarðbik þynnt með olíum sem gufa hægt eða alls ekki upp. Hérlendis hefur þjálbik verið notað í tilraunaskyni í klæðingar og hefur bestur árangur náðst með 7,5% af síaðri repjuolíu á móti 92,5% af jarðbiki (160/220).

Mynd 3. Malbikið er valtað með valtara þar til tilskilinni þjöppun er náð. Eftir útlögn og þjöppun er um 3% loft (holrýmd) í malbikinu.

Bikþeyta er blanda af jarðbiki (hérlendis 160/220) og vatni, ásamt ýruefnum (e. emulgators) sem eru notuð til þess að blanda þessu tvennu saman. Þannig fæst þynnra bindiefni án þess að hita það mikið og/eða blanda það mengandi efnum. Hlutföllum bindiefnis og vatns eru breytileg en einnig má breyta eiginleikum bikþeytunnar með íaukum og þannig búa til óteljandi gerðir af bikþeytum eftir aðstæðum. Þegar bikþeytan blandast steinefnum þá hlaupa bikdroparnir saman en vatnið skilst frá.

Heimildir:

Myndir:

Eftirfarandi spurningum var einnig svarað:
  • Hvernig verður „blæðandi“ malbik til? (Spyrjandi Stefán Guðmundsson)
  • Langar að vita með bik sem notað er í malbik, hvaða efni er það og hver er hættan af þessu efni, er það með blossa og íkveikjumark einnig er þetta efni með eitthvað UN númer eða er þetta samsett efni? (Spyrjandi Guðjón Einar Guðmundsson)

Útgáfudagur

22.11.2013

Spyrjandi

Birgir Guðmundsson, Stefán Guðmundsson, Guðjón Einar Guðmundsson

Höfundur

ME í byggingarverkfræði og doktorsnemi við UmBygg

Tilvísun

Þorbjörg Sævarsdóttir. „Hvað er malbik og hvernig er það framleitt?“ Vísindavefurinn, 22. nóvember 2013. Sótt 27. maí 2018. http://visindavefur.is/svar.php?id=8505.

Þorbjörg Sævarsdóttir. (2013, 22. nóvember). Hvað er malbik og hvernig er það framleitt? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=8505

Þorbjörg Sævarsdóttir. „Hvað er malbik og hvernig er það framleitt?“ Vísindavefurinn. 22. nóv. 2013. Vefsíða. 27. maí. 2018. <http://visindavefur.is/svar.php?id=8505>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Páll Jensson

1947

Páll Jensson er prófessor í verkfræði og sviðsstjóri Fjármála- og rekstrarverkfræðisviðs við Tækni- og verkfræðideild HR. Hann hefur stundað rannsóknir á ýmsum sviðum rekstrarverkfræði, einkum á hagnýtingu aðgerðarannsókna í íslensku atvinnulífi.