البيتومين

تعود الكلمة اللاتينية إلى الجذر الهندو-أوروبي البدائي *gʷet- "الرصاص".

كلمة "أسفلت" مشتقة من الإنجليزية الوسطى المتأخرة ، والتي بدورها مشتقة من الفرنسية asphalte ، المستندة إلى اللاتينية المتأخرة asphaltum ، وهي ترجمة لاتينية للكلمة اليونانية ἄσφαλτος ( ásphaltos )، والتي تعني "الأسفلت/البيتومين/ القار "، ^{[ 11 ]} والتي ربما تكون مشتقة من ἀ- ، بمعنى "لا، بدون"، أي صيغة النفي ألفا ، و σφάλλειν ( sphallein )، بمعنى "التسبب في السقوط، أو الحيرة، أو الخطأ، أو المنع". ^{[ 12 ]}

كان أول استخدام للإسفلت عند القدماء كمادة لاصقة لتثبيت أو ربط مختلف الأشياء، ولذا يبدو من المرجح أن الاسم نفسه كان يعكس هذا الاستخدام. وعلى وجه التحديد، ذكر هيرودوت أن البيتومين جُلب إلى بابل لبناء سورها الحصين الضخم. ^{[ 13 ]}

في اللغة الفرنسية، يُستخدم مصطلح "asphalte" للإشارة إلى رواسب الحجر الجيري المشبعة بالأسفلت التي تحدث بشكل طبيعي، وللمنتجات المصنعة المتخصصة التي تحتوي على فراغات أقل أو محتوى أكبر من البيتومين مقارنة بـ "الخرسانة الأسفلتية" المستخدمة في رصف الطرق.

كان يُطلق على البيتومين المخلوط بالطين عادةً اسم "الأسفلتوم"، ولكن هذا المصطلح أقل استخدامًا اليوم. ^{[ 14 ]}

في اللغة الإنجليزية الأمريكية ، كلمة "asphalt" تعادل كلمة "bitumen" البريطانية. ومع ذلك، تُستخدم كلمة "asphalt" أيضًا بشكل شائع كشكل مختصر من " asphalt concrete " (وبالتالي تعادل كلمة "asphalt" أو " tarmac " البريطانية ).

في اللغة الإنجليزية الكندية ، تُستخدم كلمة "بيتومين" للإشارة إلى رواسب النفط الخام الثقيل للغاية الهائلة في كندا ، ^{[ 15 ]} بينما تُستخدم كلمة "أسفلت" للإشارة إلى منتج تكرير النفط. يُعرف البيتومين المخفف (المخفف بالنفثا لتسهيل تدفقه في خطوط الأنابيب) باسم " ديلبيت " في صناعة البترول الكندية، بينما يُعرف البيتومين " المُحسّن " إلى نفط خام اصطناعي باسم "سينكرود"، ويُطلق على مزيج السينكرود مع البيتومين اسم "سينبيت". ^{[ 16 ]}

لا يزال مصطلح "البيتومين" هو المصطلح الجيولوجي المفضل للإشارة إلى رواسب البترول الصلبة أو شبه الصلبة الموجودة في الطبيعة. أما "الصخر البيتوميني" فهو نوع من الحجر الرملي المشبع بالبيتومين. وتُعد رمال النفط في ألبرتا بكندا مادة مشابهة.

لا ينبغي الخلط بين مصطلحي "الأسفلت" أو "البيتومين" وبين القطران أو قطران الفحم . القطران هو سائل كثيف ناتج عن التقطير الجاف والتحلل الحراري للهيدروكربونات العضوية، والتي مصدرها الرئيسي الكتل النباتية، سواء كانت متحجرة كما هو الحال مع الفحم، أو محصودة حديثًا. أما معظم البيتومين، فقد تشكل طبيعيًا عندما ترسبت كميات هائلة من المواد العضوية الحيوانية بفعل الماء ودُفنت على عمق مئات الأمتار عند نقطة التحول الصخري ، حيث تجمعت جزيئات الهيدروكربونات الدهنية غير المنتظمة في سلاسل طويلة في غياب الأكسجين. يوجد البيتومين في صورة صلبة أو سائلة شديدة اللزوجة، وقد يختلط برواسب الفحم. يمكن تكرير البيتومين، والفحم باستخدام عملية بيرغيوس ، إلى أنواع من البنزين، ويمكن تقطير البيتومين إلى قطران، وليس العكس.

تشمل مكونات البيتومين أربع فئات رئيسية من المركبات:

• المركبات العطرية النفثينية ( النفثالين )، تتكون من مركبات عطرية متعددة الحلقات مهدرجة جزئيًا
• المركبات العطرية القطبية، التي تتكون من فينولات ذات وزن جزيئي عالٍ وأحماض كربوكسيلية تنتج عن طريق الأكسدة الجزئية للمادة
• الهيدروكربونات المشبعة ؛ ترتبط نسبة المركبات المشبعة في الأسفلت بنقطة تليينه
• الأسفلتينات، التي تتكون من فينولات ذات وزن جزيئي عالٍ ومركبات حلقية غير متجانسة.

يحتوي البيتومين عادةً، من الناحية العنصرية، على 80% من الكربون وزناً، و10% هيدروجين، وما يصل إلى 6% كبريت، ومن الناحية الجزيئية، على ما بين 5 و25% من الأسفلتينات المنتشرة في 90% إلى 65% من المالتينات. [17] تحتوي معظم أنواع البيتومين الطبيعي أيضاً على مركبات عضوية كبريتية، ويوجد النيكل والفاناديوم ^{بنسبة أقل من} 10 أجزاء في المليون، كما هو الحال في بعض أنواع البترول. [ 6 ^{] تذوب هذه} المادة في ثاني كبريتيد الكربون . ويتم نمذجتها عادةً على أنها غروانية ، حيث يمثل الأسفلتينات الطور المنتشر والمالتينات الطور المستمر. ^{[ 18 ]} "يكاد يكون من المستحيل فصل وتحديد جميع جزيئات البيتومين المختلفة، لأن عدد الجزيئات ذات البنية الكيميائية المختلفة كبير للغاية". ^{[ 19 ]}

قد يُخلط بين الأسفلت وقطران الفحم ، وهو مادة سوداء لدنة حراريًا تُنتج عن طريق التقطير الإتلافي للفحم ، وتشبهه ظاهريًا . خلال أوائل ومنتصف القرن العشرين، عندما بدأ إنتاج الغاز الطبيعي ، كان قطران الفحم منتجًا ثانويًا متوفرًا بكثرة، واستُخدم على نطاق واسع كمادة رابطة في رصف الطرق. أدى استخدام قطران الفحم في الطرق المعبدة إلى ظهور مصطلح " الأسفلت "، الذي يُستخدم الآن في اللغة الدارجة للإشارة إلى مواد رصف الطرق. مع ذلك، منذ سبعينيات القرن العشرين، عندما حلّ الغاز الطبيعي محل الغاز الطبيعي، حلّ البيتومين محل قطران الفحم تمامًا في هذه التطبيقات. ومن الأمثلة الأخرى على هذا الخلط حفر القطران في لا بريا ورمال القطران الكندية ، وكلاهما يحتوي في الواقع على البيتومين الطبيعي وليس القطران. يُستخدم مصطلح "القار" أحيانًا بشكل غير رسمي للإشارة إلى الأسفلت، كما في بحيرة القار .

لأسباب اقتصادية وغيرها، يُباع البيتومين أحيانًا ممزوجًا بمواد أخرى، وغالبًا دون أن يُصنف على أنه أي شيء آخر غير "بيتومين" فقط. ^{[ 20 ]}

ومن الجدير بالذكر استخدام مخلفات زيوت المحركات المعاد تكريرها - أو ما يُعرف اختصارًا بـ "REOB" أو "REOBs" - وهي بقايا زيوت محركات السيارات المعاد تدويرها، والتي تُجمع من قاع أبراج التقطير الفراغي لإعادة التكرير ، في صناعة الأسفلت. تحتوي مخلفات زيوت المحركات المعاد تكريرها على عناصر ومركبات مختلفة موجودة في زيوت المحركات المعاد تدويرها: إضافات إلى الزيت الأصلي ومواد تتراكم من دورانه في المحرك (عادةً الحديد والنحاس). وقد أشارت بعض الأبحاث إلى وجود علاقة بين هذا الغش في البيتومين وانخفاض جودة الرصف. ^{[ 20 ]} 

يعود استخدام البيتومين إلى العصر الحجري القديم الأوسط ، حيث تم تشكيله على هيئة مقابض للأدوات أو استخدامه كمادة لاصقة لربط الأدوات الحجرية بالمقابض .

اكتُشفت أقدم الأدلة على استخدام القار عندما حدد علماء الآثار مادة القار على مصنوعات صوانية من ليفالوا يعود تاريخها إلى حوالي 71000 عام قبل الحاضر في موقع أم التليل المكشوف، الواقع على المنحدر الشمالي لهضبة قدير في حوض الكوم بوسط سوريا. ^{[ 29 ]} وكشفت التحليلات المجهرية عن وجود بقايا قارية على ثلثي المصنوعات الحجرية، مما يشير إلى أن القار كان مكونًا مهمًا وشائع الاستخدام في صناعة الأدوات لدى سكان تلك المنطقة في ذلك الوقت. وتشير التحليلات الجيوكيميائية للبقايا الإسفلتية إلى أن مصدرها هو نتوءات قارية طبيعية محلية في كتلة بشري، على بُعد حوالي 40  كيلومترًا شمال شرق موقع أم التليل الأثري.

أظهرت إعادة فحص القطع الأثرية التي اكتُشفت عام ١٩٠٨ في ملاجئ لو موستييه الصخرية بفرنسا وجود أدوات حجرية من العصر الموستيري مثبتة على مقابض مصنوعة من المغرة والبيتومين. ^{[ ٣٠ ]} صُنعت هذه المقابض من ٥٥٪ من مغرة الجيوثايت المطحونة و٤٥٪ من البيتومين السائل المطبوخ، لتكوين معجون قابل للتشكيل يتصلب ليُشكّل المقابض. حالت عمليات التنقيب السابقة، الأقل دقة، في لو موستييه دون تحديد الثقافة الأثرية والعصر بشكل قاطع، إلا أن النمط الموستيري الأوروبي لهذه الأدوات يُشير إلى ارتباطها بإنسان نياندرتال خلال أواخر العصر الحجري القديم الأوسط وبداية العصر الحجري القديم الأعلى ، أي قبل ما بين ٦٠,٠٠٠ و٣٥,٠٠٠ سنة. ويُعد هذا أقدم دليل على استخدام مواد لاصقة متعددة المكونات في أوروبا.

يعود استخدام البيتومين الطبيعي للعزل المائي وكمادة لاصقة إلى الألفية الخامسة قبل الميلاد على الأقل ، حيث عُثر على سلة لتخزين المحاصيل في ميهرغار ، التابعة لحضارة وادي السند ، مبطنة به. ^{[ 31 ]} وبحلول الألفية الثالثة قبل الميلاد، كان الأسفلت الصخري المكرر يُستخدم في المنطقة، وقد استُخدم لعزل الحمام الكبير في موهينجو دارو. ^{[ 32 ]}

في الشرق الأدنى القديم ، استخدم السومريون رواسب البيتومين الطبيعية كملاط بين الطوب والحجارة، ولتثبيت أجزاء المنحوتات، مثل العيون، في مكانها، ولسد فجوات السفن ، وللعزل المائي. ^{[ 3 ]} وذكر المؤرخ اليوناني هيرودوت أن البيتومين الساخن استُخدم كملاط في أسوار بابل . ^{[ 33 ]}

وبحسب ما ورد، فقد تم بناء نفق الفرات الذي يبلغ طوله كيلومترًا واحدًا (0.62 ميل) تحت نهر الفرات في بابل في عهد الملكة سميراميس ( حوالي 800 قبل الميلاد ) من الطوب المحروق المغطى بالبيتومين كمادة عازلة للماء. ^{[ 3 ]} 

استخدم المصريون القدماء البيتومين لتحنيط المومياوات . ^{[ 3 ] [ 34 ]} الكلمة الفارسية للإسفلت هي "موم" ، وهي مشتقة من الكلمة الإنجليزية "مومي" . كان البحر الميت المصدر الرئيسي للبيتومين لدى المصريين ، والذي عرفه الرومان باسم "بالوس أسفالتيتس" (بحيرة الإسفلت).

في حوالي عام 40 ميلادي، وصف ديوسقوريدس مادة البحر الميت بأنها قارّ يهودي ، وأشار إلى أماكن أخرى في المنطقة يمكن العثور عليها فيها. ^{[ 35 ]} يُعتقد أن قارّ صيدا يشير إلى المادة الموجودة في حاصبية بلبنان. ^{[ 36 ]} كما أشار بليني إلى وجود القار في إبيروس . كان القار مورداً استراتيجياً قيماً، وكان محور أول معركة معروفة للسيطرة على رواسب الهيدروكربونات، بين السلوقيين والأنباط عام 312 قبل الميلاد. ^{[ 37 ]}

في الشرق الأقصى القديم، كان يُغلى البيتومين الطبيعي ببطء للتخلص من الأجزاء ذات الوزن الجزيئي العالي ، تاركًا مادة لدنة حرارية ذات وزن جزيئي أعلى، تتصلب عند تبريدها عند وضعها على الأشياء. استُخدمت هذه المادة لتغطية الأشياء التي تحتاج إلى عزل مائي، ^{[ 3 ]} مثل أغماد السيوف وغيرها من الأدوات. كما صُنعت تماثيل صغيرة لآلهة المنازل من هذا النوع من المواد في اليابان، وربما في الصين أيضًا. ^{[ 38 ]}

في أمريكا الشمالية ، أشارت عمليات التنقيب الأثرية إلى أن البيتومين كان يُستخدم أحيانًا لتثبيت رؤوس المقذوفات الحجرية على أعمدة خشبية. ^{[ 39 ] [ 40 ]} وفي كندا، استخدم السكان الأصليون البيتومين المتسرب من ضفاف نهر أثاباسكا وأنهار أخرى لعزل زوارق لحاء البتولا ، كما قاموا بتسخينه في أوانٍ للتطهير لطرد البعوض في الصيف. ^{[ 25 ]} كما استُخدم البيتومين لعزل زوارق الألواح الخشبية التي استخدمها السكان الأصليون في جنوب كاليفورنيا قبل الاستعمار. ^{[ 41 ]}

في عام 1553، وصف بيير بيلون في كتابه "ملاحظات" أن مادة "بيساسفالتو" ، وهي خليط من القار والبيتومين، كانت تستخدم في جمهورية راغوزا ( دوبروفنيك حاليًا ، كرواتيا ) لطلاء السفن بالقار. ^{[ 42 ]}

أشارت إحدى طبعات مجلة الميكانيكا لعام 1838 إلى استخدام مبكر للإسفلت في فرنسا. وذكرت كتيبة مؤرخة عام 1621، كتبها "السيد دي إيرينيس"، أنه اكتشف وجود كميات كبيرة من الإسفلت في محيط نوشاتيل، وأنه اقترح استخدامه في أغراض متنوعة، "وخاصة في بناء مخازن حبوب محكمة الإغلاق، وفي حماية مجاري المياه في مدينة باريس من دخول الأوساخ والقاذورات بواسطة الأقواس"، الأمر الذي كان يجعل المياه غير صالحة للاستخدام في ذلك الوقت. "كما أسهب في الحديث عن مزايا هذه المادة في إنشاء مصاطب مستوية ودائمة" في القصور، "وهي فكرة لم تكن لتخطر ببال أحد من سكان باريس في ذلك الجيل". ^{[ 43 ]}

لكن هذه المادة ظلت مهملة عمومًا في فرنسا حتى ثورة 1830. في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، ازداد الاهتمام بها بشكل ملحوظ، وأصبح الأسفلت يُستخدم على نطاق واسع "لأرصفة الطرق، والأسطح المستوية، وبطانات خزانات المياه، وفي إنجلترا، استُخدم أيضًا لأغراض مماثلة". كان انتشاره في أوروبا "ظاهرة مفاجئة"، بعد اكتشاف رواسب طبيعية منه "في فرنسا في أوسبان ( با-رين )، وبارك ( أين )، وبوي دو لا بوا ( بوي دو دوم )"، على الرغم من إمكانية تصنيعه صناعيًا أيضًا. ^{[ 44 ]} كان من أوائل استخداماته في فرنسا رصف حوالي 24000 ياردة مربعة من أسفلت سيسيل في ساحة الكونكورد عام 1835. ^{[ 45 ]}

كان من بين الاستخدامات المبكرة للبيتومين في المملكة المتحدة الطباعة الحجرية. يقدم كتاب "بوليغرافيس " لويليام سالمون (1673) وصفةً للورنيش المستخدم في الطباعة الحجرية، تتكون من ثلاث أونصات من الشمع البكر، وأونصتين من المعجون ، وأونصة واحدة من الأسفلتوم. ^{[ 46 ]} وبحلول الطبعة الخامسة عام 1685، أضاف المزيد من وصفات الأسفلتوم من مصادر أخرى. ^{[ 47 ]}

كان أول براءة اختراع بريطانية لاستخدام الأسفلت هي براءة اختراع "أسفلت كاسيل أو البيتومين" عام 1834. ^{[ 44 ]} ثم في 25 نوفمبر 1837، حصل ريتشارد تابين كلاريدج على براءة اختراع لاستخدام أسفلت سيسيل (براءة الاختراع رقم 7849)، لاستخدامه في رصف الطرق بالأسفلت، ^{[ 48 ] [ 49 ]} بعد أن شاهد استخدامه في فرنسا وبلجيكا أثناء زيارته لفريدريك والتر سيمز ، الذي عمل معه على إدخال الأسفلت إلى بريطانيا. ^{[ 50 ] [ 51 ]} يكتب الدكتور تي. لامب فيبسون أن والده، صموئيل رايلاند فيبسون، صديق كلاريدج، كان أيضًا "مساهمًا فعالًا في إدخال رصف الطرق بالأسفلت (عام 1836)". ^{[ 52 ]}

حصل كلاريدج على براءة اختراع في اسكتلندا في 27 مارس 1838، وفي أيرلندا في 23 أبريل 1838. وفي عام 1851، سعى أمناء شركة أسسها كلاريدج سابقًا إلى تمديد براءة اختراع عام 1837 وبراءتي اختراع عام 1838. ^{[ 44 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]} شركة كلاريدج لبراءة اختراع الأسفلت - التي تأسست عام 1838 بهدف إدخال الأسفلت في حالته الطبيعية من منجم بيريمون سيسيل في فرنسا إلى بريطانيا، ^{[ 56 ]} - قامت بوضع أحد أوائل أرصفة الأسفلت في وايتهول. ^{[ 57 ]} أُجريت تجارب على الرصيف عام 1838 على ممر المشاة في وايتهول، والإسطبل في ثكنات نايتسبريدج، ^{[ 56 ] [ 58 ]} "ولاحقًا على المساحة أسفل الدرج المؤدي من واترلو بليس إلى حديقة سانت جيمس". ^{[ 58 ]} "أعطى تأسيس شركة كلاريدج للإسفلت الحاصل على براءة اختراع عام 1838 (بقائمة مرموقة من الرعاة الأرستقراطيين، ومارك وإسامبارد برونيل كأمين ومهندس استشاري على التوالي) دفعة هائلة لتطوير صناعة الإسفلت البريطانية". ^{[ 54 ]} "بحلول نهاية عام 1838، كانت شركتان أخريان على الأقل، وهما شركة روبنسون وشركة باستين، تعملان في الإنتاج"، ^{[ 59 ]} حيث تم رصف الأسفلت في برايتون، وهيرن باي، وكانتربري، وكينسينغتون، وستراند، ومساحة أرضية كبيرة في بانهيل رو، بينما استمر رصف وايتهول في فندق كلاريدج في حالة جيدة. ^{[ 60 ]} قامت شركة بونينغتون للمواد الكيميائية بتصنيع الأسفلت باستخدام قطران الفحم ، وبحلول عام 1839 قامت بتركيبه في بونينغتون . ^{[ 61 ]}  

في عام 1838، شهد العالم نشاطًا تجاريًا مكثفًا في مجال البيتومين، الذي تجاوزت استخداماته رصف الطرق. فعلى سبيل المثال، استُخدم البيتومين أيضًا في الأرضيات، وعزل المباني ضد الرطوبة، وعزل أنواع مختلفة من المسابح وأحواض الاستحمام، وكلاهما كان شائعًا في القرن التاسع عشر. ^{[ 3 ] [ 44 ] [ 62 ]} ويمكن رؤية أحد أقدم الأمثلة الباقية على استخدامه في مقبرة هايغيت ، حيث استُخدم عام 1839 لإغلاق سقف سراديب الموتى. وفي سوق لندن للأوراق المالية، ظهرت ادعاءات عديدة حول احتكار جودة البيتومين من فرنسا وألمانيا وإنجلترا. ومُنحت براءات اختراع عديدة في فرنسا، بينما رُفضت طلبات براءات اختراع مماثلة في إنجلترا لتشابهها. وفي إنجلترا، كان نوع "كلاريدجز" هو الأكثر استخدامًا في أربعينيات وخمسينيات القرن التاسع عشر. ^{[ 59 ]}

في عام 1914، دخلت شركة كلاريدج في مشروع مشترك لإنتاج الماكادام المربوط بالقطران ، ^{[ 63 ]} بمواد مصنعة من خلال شركة تابعة تسمى Clarmac Roads Ltd. ^{[ 64 ]} نتج عن ذلك منتجان، وهما Clarmac و Clarphalte ، حيث تم تصنيع الأول بواسطة Clarmac Roads والثاني بواسطة شركة Claridge's Patent Asphalte Co.، على الرغم من أن Clarmac كان أكثر استخدامًا على نطاق واسع. ^{[ 65 ] [ ملاحظة 1 ]} مع ذلك، أدت الحرب العالمية الأولى إلى إفلاس شركة كلارماك، التي دخلت في التصفية عام 1915. ^{[ 67 ] [ 68 ]} كان لفشل شركة كلارماك رودز المحدودة أثرٌ متسلسل على شركة كلاريدج، التي تم تصفيتها قسرًا بدورها، ^{[ 69 ]} وتوقفت عن العمل عام 1917، ^{[ 70 ] [ 71 ]} بعد أن استثمرت مبلغًا كبيرًا من الأموال في المشروع الجديد، سواء في البداية ^{[ 69 ]} أو في محاولة لاحقة لإنقاذ شركة كلارماك. ^{[ 67 ]}

كان يُعتقد في بريطانيا في القرن التاسع عشر أن البيتومين يحتوي على مواد كيميائية ذات خصائص طبية. وقد استُخدمت مستخلصات البيتومين لعلاج الزكام وبعض أنواع الربو ، وكعلاج للديدان، وخاصة الدودة الشريطية . ^{[ 72 ]}

كان السكان الأصليون أول من استخدم البيتومين في العالم الجديد. فعلى الساحل الغربي، ومنذ القرن الثالث عشر، جمعت شعوب تونغفا ولويسينو وتشوماش البيتومين الطبيعي الذي تسرب إلى السطح فوق رواسب البترول الكامنة. استخدمت المجموعات الثلاث هذه المادة كمادة لاصقة، إذ وُجدت على العديد من الأدوات والقطع الأثرية والطقوسية. فعلى سبيل المثال، استُخدمت في الخشخيشات لتثبيت القرع أو أصداف السلاحف على مقابضها. كما استُخدمت في الزينة، حيث كانت تُثبّت خرزات صغيرة مستديرة من الأصداف في الأسفلت لأغراض الزينة. واستُخدمت أيضًا كمادة مانعة للتسرب في السلال لجعلها محكمة الإغلاق لحمل الماء، مما قد يُسبب التسمم لمن يشرب منه. ^{[ 73 ]} كما استُخدم الأسفلت أيضًا لإغلاق ألواح الزوارق البحرية.

استُخدم الأسفلت لأول مرة في رصف الشوارع في سبعينيات القرن التاسع عشر. في البداية، استُخدمت الصخور البيتومينية الطبيعية، كما هو الحال في مناجم ريتشي في ماكفارلان بمقاطعة ريتشي، فيرجينيا الغربية، من عام 1852 إلى عام 1873. وفي عام 1876، استُخدم الرصف الأسفلتي لرصف شارع بنسلفانيا في واشنطن العاصمة، بالتزامن مع الاحتفال بالذكرى المئوية لتأسيس الولايات المتحدة. ^{[ 74 ]}

في عصر العربات التي تجرها الخيول، كانت شوارع الولايات المتحدة في معظمها غير معبدة ومغطاة بالتراب أو الحصى. وخاصةً في المناطق التي كانت فيها الطرق موحلة أو بها حفر، مما جعل المرور صعبًا، كانت الأرصفة تُصنع أحيانًا من مواد متنوعة، بما في ذلك الألواح الخشبية، والأحجار المرصوفة، أو كتل حجرية أخرى، أو الطوب. تسببت الطرق غير المعبدة في تآكل غير متساوٍ ومخاطر على المشاة. في أواخر القرن التاسع عشر، ومع انتشار الدراجات الهوائية ، لعبت نوادي الدراجات دورًا هامًا في الضغط من أجل رصف الشوارع على نطاق أوسع. ^{[ 75 ]} ازدادت الدعوة إلى رصف الطرق في أوائل القرن العشرين مع انتشار السيارات . وأصبح الأسفلت تدريجيًا طريقة رصف شائعة بشكل متزايد. وبحلول عام 1889، كان شارع سانت تشارلز في نيو أورليانز مرصوفًا بالكامل بالأسفلت. ^{[ 76 ]}

في عام 1900، كان في مانهاتن وحدها 130 ألف حصان تجرّ عربات الترام والعربات والجرارات، تاركةً وراءها مخلفاتها. لم تكن هذه الخيول سريعة، وكان على المشاة أن يتفادوها ويشقوا طريقهم بصعوبة عبر الشوارع المزدحمة. استمرت البلدات الصغيرة في الاعتماد على التراب والحصى، لكن المدن الكبرى كانت تطمح إلى شوارع أفضل بكثير. وبحلول خمسينيات القرن التاسع عشر، اتجهت نحو استخدام كتل الخشب أو الجرانيت. ^{[ 77 ]} في عام 1890، كان ثلث شوارع شيكاغو البالغ طولها 2000 ميل مرصوفًا، بشكل رئيسي بكتل خشبية، والتي وفرت ثباتًا أفضل من الطين. كان رصف الطوب حلاً وسطًا جيدًا، لكن رصف الأسفلت كان أفضل، لسهولة تركيبه واختراقه للوصول إلى شبكات الصرف الصحي. وباتخاذ لندن وباريس نموذجًا يُحتذى به، قامت واشنطن برصف 400 ألف ياردة مربعة من الأسفلت بحلول عام 1882؛ وأصبح هذا نموذجًا لمدن مثل بوفالو وفيلادلفيا وغيرها. بحلول نهاية القرن، بلغت مساحة الطرق المعبدة بالإسفلت في المدن الأمريكية 30 مليون ياردة مربعة، متجاوزةً بذلك مساحة الطرق المعبدة بالطوب. ^{[ 78 ]} أصبحت الشوارع أسرع وأكثر خطورة، لذا تم تركيب إشارات المرور الكهربائية. وأصبحت عربات الترام الكهربائية (بسرعة 12 ميلاً في الساعة) وسيلة النقل الرئيسية للمتسوقين وموظفي المكاتب من الطبقة المتوسطة إلى أن اشتروا سياراتهم بعد عام 1945، وبدأوا بالتنقل من الضواحي البعيدة براحة وخصوصية على الطرق السريعة المعبدة. ^{[ 79 ]}

تضم كندا أكبر مخزون في العالم من البيتومين الطبيعي في رمال أثاباسكا النفطية ، وقد استخدمته قبائل الأمم الأولى الكندية على طول نهر أثاباسكا منذ زمن طويل لعزل زوارقهم ضد الماء. في عام 1719، أحضر رجل من قبيلة كري يُدعى وا-با-سو عينةً منه للتجارة مع هنري كيلسي من شركة خليج هدسون ، الذي كان أول أوروبي مُسجّل يراه. مع ذلك، لم يرَ تاجر الفراء والمستكشف ألكسندر ماكنزي رمال أثاباسكا النفطية إلا في عام 1787، حيث قال: "على بُعد حوالي 24 ميلاً من ملتقى نهري أثاباسكا وكليرووتر، توجد بعض الينابيع البيتومينية التي يُمكن إدخال عمود طوله 20 قدمًا فيها دون أدنى مقاومة." ^{[ 25 ]}

كانت قيمة الرواسب واضحة منذ البداية، لكن وسائل استخراج البيتومين لم تكن كذلك. كانت أقرب مدينة، فورت ماكموري في ألبرتا ، مركزًا صغيرًا لتجارة الفراء، وكانت الأسواق الأخرى بعيدة، وكانت تكاليف النقل مرتفعة للغاية لشحن الرمال البيتومينية الخام لرصف الطرق. في عام 1915، جرب سيدني إيلز من فرع المناجم الفيدرالي تقنيات الفصل واستخدم المنتج لرصف 600 قدم من الطريق في إدمونتون ، ألبرتا. رُصفت طرق أخرى في ألبرتا بمواد مستخرجة من الرمال النفطية، لكنها لم تكن مجدية اقتصاديًا بشكل عام. خلال عشرينيات القرن الماضي، حصل الدكتور كارل أ. كلارك من مجلس أبحاث ألبرتا على براءة اختراع لعملية فصل الزيت بالماء الساخن، وقام رجل الأعمال روبرت سي. فيتزسيمونز ^{[ 80 ]} ببناء مصنع فصل الزيت في بيتومونت ، الذي أنتج بين عامي 1925 و1958 ما يصل إلى 300 برميل (50 مترًا ^مكعبًا ) من البيتومين يوميًا باستخدام طريقة الدكتور كلارك. استُخدم معظم البيتومين في عزل أسطح المنازل، ولكن شملت استخداماته الأخرى الوقود، وزيوت التشحيم، وحبر الطابعات، والأدوية، والدهانات المقاومة للصدأ والأحماض، والأسقف المقاومة للحريق، ورصف الشوارع، والجلود اللامعة، ومواد حفظ أعمدة السياج. ^{[ 25 ]} في نهاية المطاف، نفدت أموال فيتزسيمونز، واستحوذت حكومة ألبرتا على المصنع. واليوم، يُعد مصنع بيتومونت موقعًا تاريخيًا إقليميًا . ^{[ 81 ]} 

استُخدم البيتومين في تقنيات التصوير الفوتوغرافي المبكرة. ففي عام 1826 أو 1827، استخدمه العالم الفرنسي جوزيف نيسيفور نيبس لإنتاج أقدم صورة فوتوغرافية باقية من الطبيعة . طُلي البيتومين بطبقة رقيقة على لوح من القصدير ، ثم عُرِّض للضوء داخل الكاميرا. أدى التعرض للضوء إلى تصلب البيتومين وجعله غير قابل للذوبان، بحيث لم يتبقَّ عند شطفه بالمذيب إلا المناطق التي تعرضت للضوء بشكل كافٍ. تطلّب الأمر ساعات طويلة من التعريض داخل الكاميرا، مما جعل البيتومين غير عملي للتصوير الفوتوغرافي العادي، ولكن من خمسينيات القرن التاسع عشر إلى عشرينيات القرن العشرين، شاع استخدامه كمادة مقاومة للضوء في إنتاج ألواح الطباعة لمختلف عمليات الطباعة الكهروضوئية. ^{[ 82 ] [ 83 ]}

كان البيتومين بمثابة العدو اللدود للعديد من الفنانين خلال القرن التاسع عشر. فعلى الرغم من استخدامه على نطاق واسع لفترة من الزمن، إلا أنه أثبت في نهاية المطاف عدم استقراره في الرسم الزيتي، خاصةً عند مزجه مع المخففات الشائعة، مثل زيت بذر الكتان والورنيش وزيت التربنتين . فما لم يُخفف جيدًا، لا يتصلب البيتومين تمامًا ، ومع مرور الوقت يُفسد الأصباغ الأخرى التي يلامسها. وقد أدى استخدام البيتومين كطبقة زجاجية لتحديد الظلال أو مزجه مع ألوان أخرى لإضفاء لون أغمق إلى تدهور العديد من اللوحات في نهاية المطاف، مثل لوحات ديلاكروا . ولعل أشهر مثال على تدمير البيتومين هو لوحة " طوف ميدوسا " (1818-1819) لثيودور جيريكو ، حيث تسبب استخدامه للبيتومين في تحول الألوان الزاهية إلى درجات داكنة من الأخضر والأسود، وتلف الطلاء والقماش. ^{[ 84 ]}

تُستخدم الغالبية العظمى من البيتومين المكرر في قطاع الإنشاءات، وخاصةً كمكون أساسي في منتجات رصف الطرق وتغطية الأسقف. ويتم إنتاج البيتومين وفقًا لمتطلبات الاستخدام النهائي، إما عن طريق التكرير أو المزج. ويُقدّر الاستهلاك العالمي الحالي للبيتومين بحوالي 102 مليون طن سنويًا. ويُستخدم ما يقارب 85% من إجمالي البيتومين المُنتج كمادة رابطة في الخرسانة الإسفلتية للطرق. كما يُستخدم أيضًا في مناطق مُعبّدة أخرى مثل مدارج المطارات ومواقف السيارات والأرصفة. وعادةً ما تتضمن عملية إنتاج الخرسانة الإسفلتية خلط الركام الناعم والخشن ، مثل الرمل والحصى والصخور المكسرة، مع الإسفلت الذي يعمل كمادة رابطة. ويمكن إضافة مواد أخرى، مثل البوليمرات المُعاد تدويرها (مثل إطارات السيارات )، إلى البيتومين لتعديل خصائصه بما يتناسب مع الاستخدام النهائي المُخصص له.

يُستخدم 10% إضافية من إنتاج البيتومين العالمي في تطبيقات التسقيف، حيث تُعدّ خصائصه العازلة للماء ذات قيمة بالغة. أما النسبة المتبقية البالغة 5% من البيتومين فتُستخدم بشكل رئيسي لأغراض العزل والتسريب في مجموعة متنوعة من مواد البناء، مثل طلاء الأنابيب، ودعامات بلاط السجاد، والدهانات. يُستخدم البيتومين في بناء وصيانة العديد من الهياكل والأنظمة والمكونات، مثل:

يُستخدم البيتومين بشكل رئيسي في صناعة الخرسانة الإسفلتية المستخدمة في رصف الطرق، حيث يُمثل هذا الاستخدام حوالي 85% من البيتومين المُستهلك في الولايات المتحدة. ويوجد في الولايات المتحدة حوالي 4000 محطة لخلط الخرسانة الإسفلتية، وعدد مماثل في أوروبا. ^{[ 85 ]}

تتكون خلطات رصف الخرسانة الإسفلتية عادةً من 5% بيتومين (يُعرف باسم الإسمنت الإسفلتي في الولايات المتحدة) و95% ركام (حجر، رمل، وحصى). ونظرًا للزوجة العالية للبيتومين، يجب تسخينه قبل مزجه مع الركام في محطة خلط الإسفلت. وتختلف درجة الحرارة المطلوبة تبعًا لخصائص البيتومين والركام، إلا أن تقنيات الخلط الإسفلتي الدافئ تُمكّن المنتجين من خفض درجة الحرارة المطلوبة. ^{[ 85 ] [ 20 ]}

يعتمد وزن طبقة الأسفلت على نوع الركام ، والبيتومين، ونسبة الفراغات الهوائية. ويبلغ متوسط ​​الوزن في الولايات المتحدة حوالي 112 رطلاً لكل ياردة مربعة، لكل بوصة من سمك طبقة الأسفلت. ^{[ 20 ]}

عند إجراء أعمال الصيانة على الطرق الإسفلتية، كإزالة الطبقة السطحية المتآكلة أو التالفة، يمكن إعادة المواد المُزالة إلى منشأة متخصصة لمعالجتها ودمجها في خلطات رصف جديدة. ويمكن إعادة تنشيط البيتومين الموجود في هذه المواد واستخدامه مجددًا في خلطات الرصف الجديدة. ^{[ 86 ]} ونظرًا لأن حوالي 95% من الطرق المعبدة تُبنى أو تُغطى بالإسفلت، ^{[ 87 ]} فإن كمية كبيرة من مواد رصف الإسفلت تُستعاد سنويًا. ووفقًا لدراسات استقصائية سنوية تُجريها إدارة الطرق السريعة الفيدرالية والرابطة الوطنية لرصف الإسفلت، يُعاد استخدام أكثر من 99% من البيتومين المُزال سنويًا من أسطح الطرق خلال مشاريع التوسعة وإعادة الرصف كجزء من رصف جديد، أو طبقات أساسية، أو أكتاف، أو سدود ترابية، أو يُخزن لاستخدامه مستقبلًا. ^{[ 88 ]}

يُستخدم رصف الخرسانة الإسفلتية على نطاق واسع في المطارات حول العالم. ونظرًا لمتانتها وسهولة صيانتها، فإنها تُستخدم بكثرة في مدارج الطائرات .

الأسفلت المطاطي نوع من أنواع الأسفلت يختلف عن الأسفلت المتدرج الكثيف ( الخرسانة الأسفلتية ) باحتوائه على نسبة أعلى من البيتومين ( المادة الرابطة )، تتراوح عادةً بين 7 و10% من إجمالي خليط الركام، مقارنةً بالخرسانة الأسفلتية المدرفلة التي تحتوي على حوالي 5% فقط من الأسفلت. تُستخدم هذه المادة الحرارية البلاستيكية على نطاق واسع في قطاع البناء لعزل أسطح المنازل المسطحة وخزانات المياه تحت الأرض. يُسخّن الأسفلت المطاطي إلى درجة حرارة 210 درجة مئوية (410 درجة فهرنهايت) ويُفرد على شكل طبقات لتشكيل حاجز مانع لتسرب المياه بسماكة حوالي 20 مليمترًا (0.8 بوصة) .  

مستحلبات البيتومين عبارة عن مخاليط غروانية من البيتومين والماء. ونظرًا لاختلاف التوتر السطحي بين السائلين، لا يمكن تكوين مستحلبات مستقرة بمجرد الخلط. لذلك، تُضاف إليها مستحلبات ومثبتات متنوعة. المستحلبات جزيئات أمفيباثية تختلف في شحنة مجموعتها القطبية. تعمل هذه المستحلبات على تقليل التوتر السطحي للمستحلب، وبالتالي تمنع جزيئات البيتومين من الاندماج. تحدد شحنة المستحلب نوع المستحلب: أنيوني (سالب الشحنة) أو كاتيون (موجب الشحنة). ^{[ 89 ]} يُعد تركيز المستحلب عاملًا حاسمًا يؤثر على حجم جزيئات البيتومين، حيث تؤدي التركيزات الأعلى إلى جزيئات أصغر. ^{[ 89 ]} وبالتالي، للمستحلبات تأثير كبير على استقرار مستحلب البيتومين ولزوجته وقوة تماسكه وقوة التصاقه. ^{[ 89 ]} يتراوح حجم جزيئات البيتومين عادةً بين 0.1 و50  ميكرومتر، مع وجود جزء رئيسي يتراوح حجمه بين 1  و10  ميكرومتر. يمكن استخدام تقنيات حيود الليزر لتحديد توزيع حجم الجزيئات بسرعة وسهولة. ^{[ 89 ] [ 90 ]} تشمل المستحلبات الكاتيونية بشكل أساسي الأمينات طويلة السلسلة مثل الإيميدازولينات، والأميدو-أمينات، والديامينات، والتي تكتسب شحنة موجبة عند إضافة حمض. ^{[ 89 ]} أما المستحلبات الأنيونية فهي غالبًا أحماض دهنية مستخلصة من اللجنين، أو زيت الصنوبر، أو راتنج الأشجار، يتم تصبينها بقواعد مثل هيدروكسيد الصوديوم، مما يُنتج شحنة سالبة. ^{[ 89 ]}

أثناء تخزين مستحلبات البيتومين، تترسب جزيئات البيتومين أو تتكتل (التلبد) أو تندمج (التخثر)، مما يؤدي إلى عدم استقرار المستحلب. وتعتمد سرعة هذه العملية على تركيبة المستحلب، بالإضافة إلى ظروف التخزين كدرجة الحرارة والرطوبة. عند ملامسة البيتومين المستحلب للركام، تفقد المستحلبات فعاليتها، ويتفكك المستحلب، وتتشكل طبقة بيتومين ملتصقة تُعرف بـ"التفكك". تُشكل جزيئات البيتومين طبقة متصلة بشكل فوري تقريبًا عن طريق التخثر والانفصال عن الماء الذي يتبخر. ولا تتفاعل جميع مستحلبات الأسفلت بنفس السرعة عند ملامستها للركام. يُتيح ذلك تصنيف المستحلبات إلى مستحلبات سريعة التصلب (R) وبطيئة التصلب (SS) ومتوسطة التصلب (MS)، بالإضافة إلى إمكانية تحسين التركيبة بشكل فردي بما يتناسب مع كل تطبيق، وتوسيع نطاق استخدامها ^{[ 89 ]} (1). فعلى سبيل المثال، تضمن المستحلبات بطيئة التصلب وقت معالجة أطول، وهو أمر مفيد بشكل خاص للركام الناعم ^{[ 89 ]} (1).

تم الإبلاغ عن مشاكل في الالتصاق للمستحلبات الأنيونية عند ملامستها للركام الغني بالكوارتز. وقد تم استبدالها بمستحلبات كاتيونية لتحقيق التصاق أفضل. ولا يغطي التوحيد القياسي النطاق الواسع لمستحلبات البيتومين بشكل كافٍ. وقد صدرت المواصفة القياسية DIN EN 13808 لمستحلبات الأسفلت الكاتيونية منذ يوليو 2005. وتصف هذه المواصفة تصنيفًا لمستحلبات البيتومين بناءً على الأحرف والأرقام، مع مراعاة الشحنات واللزوجة ونوع البيتومين. ^{[ 89 ]} وتُعد عملية إنتاج مستحلبات البيتومين معقدة للغاية. ويُستخدم طريقتان شائعتان، هما طريقة "الطاحونة الغروية" وطريقة "نسبة الطور الداخلي العالية (HIPR)". ^{[ 89 ]} في طريقة "الطاحونة الغروية"، يدور دوار بسرعة عالية داخل ثابت بإضافة البيتومين ومزيج من الماء والمستحلب. تُنتج قوى القص الناتجة جزيئات من البيتومين يتراوح حجمها بين 5  و10  ميكرومترات، مغلفة بمستحلبات. ^{[ 89 ]} تُستخدم طريقة "نسبة الطور الداخلي العالية (HIPR)" لإنتاج جزيئات بيتومين أصغر حجمًا، أحادية النمط، ذات توزيع ضيق لحجم الجزيئات، وتركيزات عالية جدًا من البيتومين. في هذه الطريقة، يُحضّر مستحلب بيتومين عالي التركيز أولًا عن طريق التحريك المعتدل، ثم يُخفف لاحقًا. على عكس طريقة "الطاحونة الغروية"، يُضاف الطور المائي إلى البيتومين الساخن، مما يُتيح الحصول على تركيزات عالية جدًا من البيتومين. ^{[ 89 ]}

تُستخدم طريقة "نسبة الطور الداخلي العالية (HIPR)" لإنتاج جزيئات بيتومين أصغر حجمًا، ذات توزيع أحادي النمط وضيق لحجم الجزيئات، وتركيزات عالية جدًا من البيتومين. في هذه الطريقة، يتم أولًا إنتاج مستحلب بيتومين عالي التركيز عن طريق التحريك المعتدل، ثم يُخفف لاحقًا. على عكس طريقة "الطاحونة الغروية"، يُضاف الطور المائي إلى البيتومين الساخن، مما يُتيح الحصول على تركيزات عالية جدًا من البيتومين (1).

تُستخدم مستحلبات البيتومين في تطبيقات متنوعة، منها بناء الطرق وحماية المباني، وتشمل بشكل أساسي استخدامها في خلطات إعادة التدوير الباردة، والطلاء اللاصق، ومعالجة الأسطح (1). ونظرًا لانخفاض لزوجتها مقارنةً بالبيتومين الساخن، تتطلب معالجتها طاقة أقل، كما أنها تُقلل بشكل ملحوظ من مخاطر الحرائق والحروق. ^{[ 89 ]} تتضمن عملية "تشيبس سيل" رش سطح الطريق بمستحلب البيتومين، ثم وضع طبقة من الصخور المسحوقة أو الحصى أو الخبث المسحوق. أما "سلاري سيل" فهو خليط من مستحلب البيتومين والركام الناعم المسحوق، يُفرش على سطح الطريق. ويمكن أيضًا تصنيع الأسفلت البارد من مستحلب البيتومين لإنشاء أرصفة مشابهة للأسفلت الساخن، بعمق عدة بوصات، كما تُخلط مستحلبات البيتومين مع الأسفلت الساخن المعاد تدويره لإنتاج أرصفة منخفضة التكلفة. تُعرف التقنيات القائمة على مستحلبات البيتومين بفائدتها لجميع أنواع الطرق، ويمكن استخدامها أيضًا في التطبيقات التالية: 1. الأسفلت للطرق ذات الحركة المرورية الكثيفة (بالاعتماد على استخدام مستحلبات معدلة بالبوليمر) 2. الخلطات القائمة على المستحلبات الدافئة، لتحسين كل من وقت نضجها وخصائصها الميكانيكية 3. تقنية التسخين الجزئي، حيث يتم تسخين الركام حتى 100 درجة مئوية، مما ينتج عنه خلطات ذات خصائص مشابهة لخصائص الأسفلت الساخن 4. معالجة سطحية عالية الأداء. ^{[ 91 ]}

النفط الخام الاصطناعي، المعروف أيضًا باسم "سينكرود"، هو نتاج وحدة تحسين البيتومين المستخدمة في إنتاج الرمال النفطية في كندا. تُستخرج الرمال البيتومينية باستخدام جرافات ضخمة (بسعة 100 طن) وتُحمّل في شاحنات قلابة أكبر (بسعة 400 طن) لنقلها إلى وحدة التحسين. تعتمد عملية استخراج البيتومين من الرمال على الماء الساخن، وهي عملية طوّرها الدكتور كارل كلارك من جامعة ألبرتا في عشرينيات القرن الماضي. بعد استخراجه، يُضخ البيتومين إلى وحدة تحسين البيتومين التي تحوّله إلى ما يُعادل النفط الخام الخفيف . هذه المادة الاصطناعية سائلة بما يكفي لنقلها عبر خطوط أنابيب النفط التقليدية ، ويمكن إدخالها إلى مصافي النفط التقليدية دون أي معالجة إضافية. بحلول عام 2015، كانت وحدات تحسين البيتومين الكندية تُنتج أكثر من مليون برميل (160 × 10 ^ ³ متر ^مكعب ) يوميًا من النفط الخام الاصطناعي، صُدّر منها 75% إلى مصافي النفط في الولايات المتحدة. ^{[ 92 ]} 

في ألبرتا، تُنتج خمس وحدات لتحسين البيتومين النفط الخام الاصطناعي ومجموعة متنوعة من المنتجات الأخرى: وحدة تحسين شركة سنكور للطاقة بالقرب من فورت ماكموري، ألبرتا، تُنتج النفط الخام الاصطناعي بالإضافة إلى وقود الديزل؛ ووحدات تحسين شركات سينكرود كندا ، والموارد الطبيعية الكندية ، ونيكسن بالقرب من فورت ماكموري، تُنتج النفط الخام الاصطناعي؛ ووحدة تحسين شركة شل سكوتفورد بالقرب من إدمونتون، تُنتج النفط الخام الاصطناعي بالإضافة إلى مادة خام وسيطة لمصفاة شل للنفط القريبة. ^{[ 93 ]} أما وحدة التحسين السادسة، التي يجري إنشاؤها في عام 2015 بالقرب من ريدووتر، ألبرتا ، فستُحسّن نصف إنتاجها من البيتومين الخام مباشرةً إلى وقود الديزل، بينما يُباع المتبقي من الإنتاج كمادة خام لمصافي النفط ومصانع البتروكيماويات القريبة. ^{[ 94 ]}

لا يختلف البيتومين الكندي اختلافًا جوهريًا عن أنواع النفط الأخرى، مثل النفط الفنزويلي فائق الثقل والنفط المكسيكي الثقيل ، من حيث التركيب الكيميائي، وتكمن الصعوبة الحقيقية في نقل هذا البيتومين شديد اللزوجة عبر خطوط أنابيب النفط إلى المصفاة. تتميز العديد من مصافي النفط الحديثة بتطورها الكبير وقدرتها على معالجة البيتومين غير المُحسّن مباشرةً إلى منتجات مثل البنزين ووقود الديزل والأسفلت المُكرّر دون أي معالجة مسبقة. ويشيع هذا الأمر بشكل خاص في مناطق مثل ساحل خليج المكسيك الأمريكي ، حيث صُممت المصافي لمعالجة النفط الفنزويلي والمكسيكي، وفي مناطق مثل الغرب الأوسط الأمريكي حيث أُعيد بناء المصافي لمعالجة النفط الثقيل مع انخفاض إنتاج النفط الخفيف المحلي. وعند توفر الخيار، تُفضّل مصافي النفط الثقيل عادةً شراء البيتومين بدلًا من النفط الاصطناعي لانخفاض تكلفته، وفي بعض الحالات لأنها تُفضّل إنتاج كميات أكبر من وقود الديزل وكميات أقل من البنزين. ^{[ 93 ]} بحلول عام 2015، تجاوز إنتاج كندا وصادراتها من البيتومين غير المحسن إنتاج وصادراتها من النفط الخام الاصطناعي بأكثر من 1.3 مليون برميل (210 × 10 ^ ³ متر مكعب ⁾ يوميًا ، تم تصدير حوالي 65% منها إلى الولايات المتحدة. ^{[ 92 ]} 

نظراً لصعوبة نقل البيتومين الخام عبر خطوط الأنابيب، يُخفف البيتومين غير المُحسّن عادةً بمكثفات الغاز الطبيعي في صورة تُسمى البيتومين المخفف ، أو بالنفط الخام الاصطناعي في صورة تُسمى البيتومين الاصطناعي . ومع ذلك، ولمواجهة المنافسة الدولية، يُباع الكثير من البيتومين غير المُحسّن الآن كمزيج من درجات متعددة من البيتومين، والنفط الخام التقليدي، والنفط الخام الاصطناعي، والمكثفات، في منتج معياري قياسي مثل " ويسترن كندي سيليكت" . صُمم هذا المزيج من النفط الخام الثقيل والحامض ليتمتع بخصائص تكرير موحدة لمنافسة أنواع النفط الثقيل المُسوّقة دولياً، مثل "مايان" المكسيكي أو "دبي" العربي . ^{[ 93 ]}

استُخدم البيتومين منذ ستينيات القرن الماضي كمادة كارهة للماء لتغليف النفايات المشعة، مثل الأملاح متوسطة النشاط الإشعاعي (وخاصة نترات الصوديوم وكبريتات الصوديوم القابلة للذوبان ) الناتجة عن إعادة معالجة الوقود النووي المستهلك أو الحمأة المشعة من أحواض الترسيب. ^{[ 95 ] [ 96 ]} وقد تم إنتاج نفايات مشعة مُبَتَمَنة تحتوي على عناصر عابرة لليورانيوم شديدة السمية الإشعاعية تُصدر جسيمات ألفا من محطات إعادة المعالجة النووية على نطاق صناعي في فرنسا وبلجيكا واليابان، إلا أن هذا النوع من معالجة النفايات قد تم التخلي عنه بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة التشغيلية (مخاطر الحريق، كما حدث في مصنع إنتاج البيتومين في توكاي ووركس باليابان) ^{[ 97 ] [ 98 ]} ومشاكل الاستقرار على المدى الطويل المتعلقة بدفنها جيولوجيًا في التكوينات الصخرية العميقة. ومن أبرز هذه المشاكل انتفاخ البيتومين عند تعرضه للإشعاع والماء. يحدث انتفاخ البيتومين أولًا بفعل الإشعاع نتيجة وجود فقاعات غاز الهيدروجين المتولدة عن تحلل إشعاعي ألفا وجاما . ^{[ 99 ] [ 100 ]} أما الآلية الثانية فهي انتفاخ المادة الأساسية عندما تبدأ الأملاح المسترطبة المحصورة داخلها، عند تعرضها للماء أو الرطوبة، في إعادة التميؤ والذوبان. ويُعزى التأثير الأسموزي داخل المادة الأساسية المُعالجة بالبيتومين إلى التركيز العالي للملح في محلول المسام . يتحرك الماء باتجاه الأملاح المركزة، حيث يعمل البيتومين كغشاء شبه منفذ . وهذا بدوره يُسبب انتفاخ المادة الأساسية. قد يصل ضغط الانتفاخ الناتج عن التأثير الأسموزي، عند ثبات الحجم، إلى 200 بار. وإذا لم تتم إدارته بشكل صحيح، فقد يُسبب هذا الضغط العالي تشققات في المنطقة القريبة من نفق التخلص من النفايات متوسطة المستوى المُعالجة بالبيتومين. وعندما تتغير المادة الأساسية المُعالجة بالبيتومين بفعل الانتفاخ، تُرشح النويدات المشعة المحصورة بسهولة عند ملامستها للمياه الجوفية وتُطلق في الغلاف الأرضي. تُسهّل القوة الأيونية العالية للمحلول الملحي المركز هجرة النويدات المشعة في الصخور الطينية المضيفة. كما يُمكن أن يؤثر وجود النترات النشطة كيميائيًا على ظروف الأكسدة والاختزال السائدة في الصخور المضيفة من خلال تهيئة ظروف مؤكسدة، مما يمنع اختزال النويدات المشعة الحساسة للأكسدة والاختزال. في ظل تكافؤاتها الأعلى، تُصبح النويدات المشعة لعناصر مثل السيلينيوم والتكنيتيوم أكثر عرضة للهجرة.تتمتع عناصر اليورانيوم والنبتونيوم والبلوتونيوم بذوبانية أعلى ، كما أنها تتواجد غالباً في الماء على شكل أنيونات غير معوقة . وهذا ما يجعل التخلص من النفايات البيتومينية متوسطة المستوى أمراً بالغ الصعوبة.

استُخدمت أنواع مختلفة من البيتومين: البيتومين المنفوخ (المؤكسد جزئيًا بأكسجين الهواء عند درجة حرارة عالية بعد التقطير، وهو أكثر صلابة) والبيتومين الناتج عن التقطير المباشر (أكثر ليونة). البيتومين المنفوخ، مثل ميكسفالت، ذو المحتوى العالي من الهيدروكربونات المشبعة، يتحلل بيولوجيًا بسهولة أكبر بواسطة الكائنات الدقيقة مقارنةً بالبيتومين الناتج عن التقطير المباشر، ذي المحتوى المنخفض من الهيدروكربونات المشبعة والمحتوى العالي من الهيدروكربونات العطرية. ^{[ 101 ]}

تعتبر صناعة الطاقة النووية ومنظمات إدارة النفايات حاليًا تغليف النفايات المشعة بالخرسانة بديلاً أكثر أمانًا.

تُشكّل ألواح التسقيف والأسقف الملفوفة الجزء الأكبر من استهلاك البيتومين المتبقي. تشمل الاستخدامات الأخرى رشّ الماشية، ومعالجة أعمدة السياج، وعزل الأقمشة ضد الماء. يُستخدم البيتومين في صناعة " الأسود الياباني" ، وهو طلاء معروف باستخدامه على الحديد والصلب، كما يُستخدم في الدهانات وأحبار الأقلام من قِبل بعض شركات توريد الدهانات الخارجية لزيادة مقاومة العوامل الجوية وثبات الدهان أو الحبر، ولجعل اللون أغمق. ^{[ 102 ]} يُستخدم البيتومين أيضًا في تغليف بعض البطاريات القلوية أثناء عملية التصنيع. كما يُستخدم البيتومين بشكل شائع كطبقة أساسية في عملية الحفر في الطباعة الغائرة .

يُستخدم البيتومين بشكل متكرر كمادة في أنظمة عزل الصوت في غسالات الأطباق . ^{[ 103 ] [ 104 ]}

يُعدّ البيتومين الخام الطبيعي المتواجد في الصخور الرسوبية المادة الخام الرئيسية لإنتاج النفط من " الرمال النفطية "، التي يجري تطويرها حاليًا في ألبرتا، كندا. تمتلك كندا معظم مخزون العالم من البيتومين الطبيعي، والذي يغطي مساحة 140,000 كيلومتر مربع ^{[ 15 ]} (مساحة أكبر من مساحة إنجلترا)، مما يجعلها ثاني أكبر دولة في العالم من حيث احتياطيات النفط المؤكدة. تُعتبر رمال أثاباسكا النفطية أكبر رواسب البيتومين في كندا، والوحيدة التي يُمكن الوصول إليها عن طريق التعدين السطحي ، على الرغم من أن التطورات التكنولوجية الحديثة أتاحت استخراج النفط من رواسب أعمق باستخدام طرق التعدين في الموقع . وبسبب ارتفاع أسعار النفط بعد عام 2003 ، أصبح إنتاج البيتومين مربحًا للغاية، ولكن نتيجةً لانخفاض الأسعار بعد عام 2014، أصبح بناء مصانع جديدة غير مُجدٍ اقتصاديًا. بحلول عام 2014، بلغ متوسط ​​إنتاج البيتومين الخام الكندي حوالي 2.3 مليون برميل (370,000 متر ^مكعب ) يوميًا، وكان من المتوقع أن يرتفع إلى 4.4 مليون برميل (700,000 متر ^مكعب ) يوميًا بحلول عام 2020. ^{[ 16 ]} ويُقدر إجمالي كمية البيتومين الخام في ألبرتا التي يمكن استخراجها بحوالي 310 مليار برميل (50 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) ، ^{[ 10 ]} وهو ما يكفي لمدة 200 عام تقريبًا بمعدل 4,400,000 برميل يوميًا (700,000 متر ^مكعب /يوم) .    

على الرغم من عدم جدواها الاقتصادية، يمكن إنتاج البيتومين من موارد متجددة غير نفطية، مثل السكر والدبس ونشا الأرز والذرة والبطاطس . كما يمكن إنتاجه من مخلفات الزيوت المستعملة عن طريق التقطير التجزيئي ، والتي تُتخلص منها أحيانًا بالحرق أو الدفن في مكبات النفايات. قد يتسبب استخدام زيت المحركات في تشقق الطرق قبل أوانها في المناطق الباردة، مما يستدعي إعادة رصفها بشكل متكرر. ^{[ 105 ]}

يمكن تصنيع مواد رابطة الأسفلت غير البترولية بألوان فاتحة. تمتص الطرق ذات الألوان الفاتحة حرارة أقل من الإشعاع الشمسي، مما يقلل من مساهمتها في ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية . ^{[ 106 ]} تُسمى مواقف السيارات التي تستخدم بدائل البيتومين بمواقف السيارات الخضراء .

يُعدّ البيتومين السيلينيتسا مادة هيدروكربونية صلبة طبيعية المنشأ، توجد في رواسب محلية في سيلينيتسا ، ألبانيا ، وهي منجم الأسفلت الأوروبي الوحيد الذي لا يزال قيد الاستخدام. يتواجد البيتومين على شكل عروق، يملأ الشقوق في اتجاه أفقي تقريبًا. تتراوح نسبة البيتومين فيه بين 83% و92% (قابل للذوبان في ثاني كبريتيد الكربون)، مع قيمة اختراق قريبة من الصفر ونقطة تليين (اختبار الحلقة والكرة) حوالي 120  درجة مئوية. أما المادة غير القابلة للذوبان، والتي تتكون أساسًا من خام السيليكا، فتتراوح نسبتها بين 8% و17%.

يتمتع استخراج البيتومين في ألبانيا بتاريخ عريق، وقد مارسه الرومان بشكل منظم. بعد قرون من الصمت، لم تظهر أولى الإشارات إلى البيتومين الألباني إلا في عام 1868، عندما نشر الفرنسي كوكاند أول وصف جيولوجي لرواسب البيتومين الألباني. في عام 1875، مُنحت حقوق الاستغلال للحكومة العثمانية، وفي عام 1912، نُقلت إلى شركة سيمسا الإيطالية. منذ عام 1945، استغلت الحكومة الألبانية المنجم، ومنذ عام 2001 وحتى الآن، انتقلت إدارته إلى شركة فرنسية، تولت تنظيم عملية التعدين لإنتاج البيتومين الطبيعي على نطاق صناعي. ^{[ 107 ]}

يُستغل المنجم اليوم بشكل رئيسي في محجر مكشوف، لكن العديد من المناجم الجوفية الكثيرة (العميقة والممتدة على عدة كيلومترات) لا تزال قابلة للاستغلال. يُنتج السيلينيتسا بشكل أساسي على هيئة حبيبات، بعد صهر قطع البيتومين المختارة في المنجم.

يُستخدم سيلينيتسا ^{[ 108 ]} بشكل أساسي كمادة مضافة في قطاع إنشاء الطرق. يُخلط مع البيتومين التقليدي لتحسين خصائصه المرنة اللزجة ومقاومته للتقادم. يمكن مزجه مع البيتومين الساخن في خزانات، ولكن شكله الحبيبي يسمح بتغذيته في الخلاط أو في حلقة إعادة التدوير في مصانع الأسفلت العادية. تشمل التطبيقات النموذجية الأخرى إنتاج الأسفلت المطاطي للأرصفة والجسور ومواقف السيارات والطرق الحضرية، بالإضافة إلى إضافات سوائل الحفر لصناعة النفط والغاز. يتوفر سيلينيتسا على شكل مسحوق أو مادة حبيبية بأحجام جسيمات مختلفة، ويُعبأ في أكياس أو أكياس من البولي إيثيلين قابلة للانصهار الحراري.

أظهرت دراسة تقييم دورة حياة السيلينيتسا الطبيعية مقارنة بالبيتومين البترولي أن التأثير البيئي للسيلينيتسا يبلغ حوالي نصف تأثير الأسفلت المستخدم في الطرق والذي يتم إنتاجه في مصافي النفط من حيث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون . ^{[ 109 ]}

• بارث، إدوين ج. (1962). الأسفلت: العلم والتكنولوجيا . غوردون وبريتش. ISBN 0-677-00040-5.{{cite book}}: عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة ) .
• فوربس، آر جيه (1993) [إعادة طبع طبعة 1964]، دراسات في التكنولوجيا القديمة ، المجلد  1، هولندا: إي جيه بريل، رقم ISBN 978-90-04-00621-8
• لاي، ماكسويل ج. (1992)، طرق العالم: تاريخ طرق العالم والمركبات التي استخدمتها ، مطبعة جامعة روتجرز، رقم ISBN 978-0-8135-2691-1