Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое битум и для чего он используется

Битумные материалы

Битум — это (термопластичное соединение) твердый или вязкопластичный, смолообразный продукт. Он может быть от темно-коричневого до черного цвета. В состав битума входит сложная смесь углеводородов и неметаллических их производных (соединение углеродов с серой, азотом, кислородом и других химических элементов). С латыни битум — bitumen, переводится как — смола, горная смола.

Свойства битума

Битумные материалы характеризуются термопластичностью, то есть при колебании температуры могут принимать твёрдые или смолоподобное состояние. При высокой температуре переходят в жидкое состояние, превращаясь в пластичную массу с низким уровнем текучести. После остывания вновь приобретают первоначальную вязкость, не теряя свойств и характеристик. Также стоит отметить, что битумы не битумы не имеют чёткой температуры плавления (аморфность).
Данные вещества являются нерастворимыми в большей части кислот, воде, солевых растворах и щелочах, однако отлично растворяются в органических растворителях.
Вследствие отсутствия пор в структуре, битум характеризуется высоким уровнем плотности – примерно, 1,50 г/см. Таким образом, даже самый тонкий слой этого инженерно-строительного материала абсолютно водонепроницаем.
Перечисленные качества сделали битумы незаменимыми в строительной отрасли, в укладке дорог, в процессе реализации гидроизоляции разных поверхностей даже в самых неблагоприятных условиях.
В тоже время не стоит забывать о таком свойстве битума, как «старение». Это значит, что через определенное время свойства и характеристики битумов меняются, к примеру, увеличивается хрупкость и уменьшаются гидроизоляционные показатели. В результате неблагоприятного действия ультрафиолетовых лучей в структуре материала снижается количество смолистых веществ и возрастает объем твёрдых частиц.

Состав битума

Материал гидроизоляционный битумный состоит из следующих элементов:

  • углерод: 70–85%
  • водород: 8–15%
  • сера: 1–8%
  • азот: до 2%
  • кислород: 1–5%.

Полный химический состав очень сложен, тем не менее, все простые соединения можно разделить на четыре группы:

  • твёрдые компоненты, которые представлены высокомолекулярными углеводородами (асфальтен, карбоид, карбен). Они обеспечивают тугоплавкость и твёрдость. В различных видах битумов содержание этих веществ может колебаться от 10 до 40%
  • смолы – аморфные соединения, которые содержат серу. Они обеспечивают высокий уровень адгезии к разным поверхностям. Содержится таких веществ от 20 до 40%
  • кислоты выступают в роли поверхностно-активных веществ, защищающих материал от действия ультрафиолета, путем формирования на поверхности плёнки. Их количество не превышает 3%
  • нефтяные масла занимают 30–60% объема. В их составе находятся разнообразные углеводородные соединения. Отвечают они за вязкость и термопластичность
  • парафин повышает хрупкость при низкой температуре. Максимальное количество парафина не должно превышать 5%.

Виды битумных материалов

Для классификации битумов используют два критерия:

  • по происхождению
  • по сфере использования.

По происхождению бывают:

  • природные
  • искусственные.

В процессе природной полимеризации нефти происходит формирование чистого битума. Залежи такого вещества можно обнаружить в районах нефтяных месторождений. Они представлены битумными озёрами или линзами. Но, данные явления крайне немногочисленны. Зачастую наблюдается пропитывание осадочных пород природным битумом, вследствие чего процесс его добычи из горючих полезных ископаемых нецелесообразен.
Природные битумы бывают трех подвидов:

  • поверхностные: формируются вследствие выхода битум содержащих пород на поверхность
  • жильные: в них содержится незначительное количество примесей минералов
  • пластовые представляют собой горную породу, которая пропитана битумом.

Изготовление природного битума можно разделить на такие главные технологические этапы:

  • добыча битум содержащего сырья. Принимая во внимание особенности месторождения, можно использовать дренажный, шахтный, скважинный, карьерный и прочие способы
  • фракционирование массы на минеральные и органические составляющие. Для этого процесса применяют метод выварки в воде. А чтобы извлечь из горных пород используют растворители
  • далее промежуточный продукт подается на дальнейшую переработку, с целью добычи чистого битума.

Вследствие трудности получения природного битум содержащего сырья и последующей его переработки, конечный продукт стоит очень дорого. Таким образом, природный битум имеет довольно ограниченную сферу использования.
Искусственные (нефтяные) битумы создают из остатков перегонки нефти – гудрона. В результате нагревания или продувки гудрона кислородом получают полутвёрдую или твёрдую субстанцию, которая и является искусственным нефтяным битумом.
Чтобы получить такой продукт используют три технологии:

  • концентрирование. Этот процесс осуществляется методом перегонки нефтяных остатков в условиях вакуума. Вследствие чего получают остаточные битумы, иначе называемые осаждёнными. Их можно получить только из высокосмолистого сырья, к примеру, остатков перегонки сернистой нефти. Конечный продукт – твёрдое соединение с низким коэффициентом вязкости
  • окисление. Этот метод наиболее популярен в сфере получения искусственных битумов. Этот процесс осуществляется при температуре 180–300ºC. Такой способ позволяет получить более высокое содержание в битуме асфальтенов и смол, поэтому готовое соединение отличается теплостойкостью и эластичностью
  • смешивание. В результате пропорционального смешивания битумов, которые получены двумя предыдущими методами с дистиллятами и другими остатками, получаются компаундированные битумы. Также в это сырьё добавляют разные присадки, к примеру, дёготь, каменноугольное масло, полимеры и прочие добавки.

Создавать искусственные битумы менее сложный и затратный процесс, что отражается на цене готового продукта. Именно вследствие своей доступной стоимости нефтяные битумы широко применяются в различных сферах.

Читайте так же:
Способы как можно подключить датчик движения

По области использования битумы бывают:

  • дорожные, которые применяют в дорожном строительстве. Они бывают вязкими и жидкими. Битумно вяжущие материалы применяются в качестве вяжущего вещества при создании асфальта, для верхнего слоя дорог. Жидкие используют при дорожном строительстве, для гидроизоляции оснований
  • строительные. Их получают в результате окисления остатков переработки сырой нефти. Они бывают таких марок БН: 50/50; 70/30; 90/10
  • кровельные выпускают следующих марок БНК: 40/180; 45/190. Они создаются методом окисления продуктов, которые остаются после атмосферно-вакуумной перегонки нефти
  • изоляционные битумы создают при помощи окисления продуктов, остающихся в результате прямой перегонки, а также смесей остатков нефти с асфальтами и другими компонентами.

Применение битумных материалов в строительстве

Битумы используют во всех строительных направлениях:

  • чтобы защитить основание от грунтовых вод, гидроизолировать перекрытия, создать плоскую кровлю
  • чтобы изготовить асфальтобетон, применяемый для строительства дорог
  • чтобы создать кровельные и другие гидроизоляционные материалы, мастики
  • чтобы создать изоляцию трубопроводов.

В целях применения по прямому назначению, битум нужно размягчить до пластичного (жидкого) состояния. Это делают тремя методами:

  • нагревание до 130–170 ºC
  • использование органического растворителя. Данный метод дает возможность размягчить твёрдый продукт до необходимой консистенции без нагрева. Таким образом, создают мастики, наносимые холодным методом
  • эмульгирование битума с целью создания паст и эмульсий.

Битумные кровельные материалы

Кровельный ковер продает рулонами. Укладывать его нужно в два слоя. Отметим, что верхний слой должен быть обязательно покрыт защитной посыпкой. Чтобы монтаж был наиболее качественным нужно выбирать надежные комплектующие для кровли, которые соответствуют всем установленным стандартам и нормам безопасности.
Все битумные рулонные материалы делятся на такие категории:

  • основные
  • безосновные (структура полотна)
  • битумные
  • полимерные
  • битумно-полимерные (тип компонентов покровного состава)
  • картонные
  • стекловолокнистые
  • комбинированные.

Битумные рулонные материалы

Битум становится мягким при температуре 45-50°С. Этого крайне мало для кровельного материала. С целью повышения теплостойкости конечного продукта, битум окисляют. В результате этого понижается морозостойкость материала. Стоимость данного кровельного материала доступна для потребителей. Битумный кровельный материал может применяться и для гидроизоляции внутри здания.
Битумно полимерный материал стоит дороже, чем чисто битумный, однако он более долговечный. Такой материал характеризуется более широким диапазоном рабочих температур и более высокой надежностью.

Битумно наплавляемые материалы

Растущая популярность наплавляемой кровли обусловлена её демократичной ценой и легкостью монтажа. Чтобы осуществить укладку этого покрытия потребуется лишь бытовая газовая горелка и базовые навыки проведения кровельных работ. Специальные требования к поверхности основания не предъявляются, поэтому монтаж крыши из наплавляемого рулонного материала сможет реализовать любой владелец гаража, загородного участка или торговой палатки.
Благодаря использованию наплавляемых кровельных покрытий можно обеспечить:

  • высококачественную защиту крыши зданий и жилых помещений от пагубного действия ветра и атмосферных осадков
  • сохранение тепла в зимний период и защиту от перегрева жаркими летними днями.

Область использования наплавляемых материалов довольно широка:

  • монтаж кровельного покрытия
  • гидроизоляция, к примеру, в процессе создания фундамента зданий
  • возведение конструкций под землей, к примеру, подвалы, кессоны, цокольные этажи
  • создание бассейнов и прочих аналогичных конструкций.

Использовать рулонные наплавляемые материалы можно в любых климатических зонах, даже в регионах с суровым морозным климатом.

Битум

Битум – это твердое или смолистое вещество из углеводородов и их производных в виде азотистых, сернистых, кислородо- и серосодержащих соединений. Название происходит от лат. bitumen, что означает «горная смола» и «асфальтовый».

Фракционный (химический) состав и характеристики битума

Битум поддается полному или частичному растворению органическими веществами, включая бензол, хлороформ, сероуглерод. Нефтепродукт нерастворим в воде. Битум бывает разных видов, но в большинстве из них в состав входят компоненты в следующем количестве:

  • углерод – не более 80%;
  • водород – не более 15%;
  • сера – 2-9%;
  • кислород – до 5%;
  • азот – до 2%.

Все вещества в составе по консистенции делятся на 3 группы:

  • Твердые. Сюда относятся парафины и углеводородные полимеры (асфальтены).
  • Смолы. Аморфные вещества с темным коричневым оттенком.
  • Маслянистые. Углеводородные соединения с плотностью не более 1000 кг/м 3 .

В зависимости от состава битум может иметь разные свойства. Если в нем преобладают асфальтены, материал приобретает твердость, но одновременно становится более хрупким и начинает плавиться под влиянием высокой температуры.

Важные характеристики и свойства:

  • Плотность – от 950 до 1500 кг/м 3 .
  • Низкая тепло- и электропроводность.
  • Стойкость к различным химическим реагентам.
  • Водо- и газонепроницаемость.
  • Отсутствие температуры плавления (битум переходит в жидкое состояние при температуре размягчения).

Способы получения битума

Битум может быть естественным (природным) или искусственным (техническим). Природный представляет собой полезное ископаемое органического происхождения. В особенно большом количестве встречается в регионах с большими залежами нефти.

Природный битум может иметь твердую форму или вязкую консистенцию. Образуется в ходе природного окисления и полимеризации нефти, происходящих при нарушении герметичности нефтяных залежей. Добыча ведется разными методами:

  • Очистным шахтным или карьерным, когда породу извлекают и используют для экстракции битума с помощью растворителей или горячей воды, к которой добавлены эмульгирующие составы.
  • Дренажным шахтным, который заключается в добыче посредством самотека битума через восходящую дренажную систему, состоящую из пробуренных скважин.
  • Скважинным, при котором битум извлекают из скважин, пробуренных с поверхности. Метод применяется для разработки месторождений жидких природных битумов (битуминозной нефти), которые залегают на глубине более 100 м. Коэффициент извлечения продукта равен 30%.
Читайте так же:
Как соединить поликарбонат между собой — пошаговая инструкция

Карьерный и шахтный методы имеют коэффициент извлечения битума 85-90%. Способы применимы для месторождений горных пород, которые обладают насыщенностью более 10% и глубиной залегания 60-90 м.

С учетом состава исходной нефти и особенностей ее переработки битум делится на разные классы:

  • антраксолиты,
  • асфальты,
  • асфальтены,
  • гуминокериты,
  • кериты,
  • мальты,
  • нафтиды,
  • нафтоиды,
  • озокериты.

Особое распространение получили асфальтовые битумы, которые образуются в горных породах с пористой структурой. Их перемалывают до порошкообразного состояния, после чего используют в укладке дорожных покрытий.

Технический (искусственный или синтетический) битум – побочный продукт перегонки нефти, сланцев и каменного угля. Известным способом получения выступает вакуумная перегонка мазута. В зависимости от способа нефтепереработки битум бывает:

  • Остаточным. Мягкий и легкоплавкий продукт.
  • Окислительным. Эластичный и термостабильный битум.
  • Крекинговым. В битуме большое количество карбенов и карбоидов.

Особое внимание при получении битума уделяют содержанию парафинов, поскольку они негативно влияют на пластичные характеристики. Чтобы этого избежать, количество парафиновых составляющих ограничивают 5%.

Способы (область) применения

Битум – древнейший строительный материал, который был известен человеку еще в эпоху неолита. Тогда его использовали для изготовления посуды, изоляции редких видов дерева в строительстве, в качестве связующего в мозаиках из полудрагоценных камней и раковин.

Природный битум – не товарный продукт. Чтобы сделать его таким, необходимы дополнительные технологические процессы. После этого материал становится подходящим для использования в разных сферах:

  • В строительстве. Ввиду нерастворимости в воде материал используется в гидроизоляционных работах. В отношении зданий и сооружений, трубопроводов, фундаментов.
  • В дорожных работах. Битум активно используется при изготовлении асфальтобетона.
  • В кровельных работах. Из битума производят мягкие кровельные материалы: рулонные и в виде черепицы. Примеры: рубемаст, гидростеклоизол, рубероид, мастика, пергамин, битумная бумага, стеклоэласт.

При использовании в строительстве битум проявляет несколько недостатков: низкую упругость, склонность к высыханию и высокую термочувствительность, которая проявляется в виде хрупкости при низкой и размягчении при высокой температуре. Чтобы устранить эти минусы, используют модифицированный битум, в который добавляют модификаторы, улучшающие свойства продукта.

Дополнительно битум используют как электроизоляцию в электротехнической промышленности, в отделке деревянных, кожаных и бумажных изделий, в изготовлении аккумуляторных мастик, изготовлении кабельной и лакокрасочной продукции, в прецизионном литье.

Особенности транспортировки и хранения

Битум транспортируют в автомобильных или железнодорожных цистернах, куда продукт переливают методом герметичного налива. Этот способ обеспечивает профилактику поражений обслуживающего персонала вследствие высокой температуры нагрева нефтепродукта.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Дорожные битумы производятся в соответствии с ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 33133-2014, а модифицированные – по ГОСТ Р 52056-2003.

Битум. Виды и состав. Применение и марки. Плюсы и минусы

Битум – это твердое или смолоподобное вещество, применяемое в качестве связующего в строительной сфере. Его отличительным качеством выступают высокая адгезия к различным поверхностям и гидрофобность. Вещество имеет темно-коричневый или черный цвет.

Технические свойства битума и его маркировка

Данное вещество не растворяется в воде. Для его растворения применяются специальные органические растворители. Вязкость материала во многом зависит от окружающей температуры. Чем теплее, тем он жиже. Битум не имеет пор, поэтому совершенно не пропускает воду. Материал подлежит маркировке, отображающей его главные физические качества. Маркировка состоит из двух цифр написанных через дробь. Первое число отображает температуру размягчения материала. Вторая цифра указывает температуру, при которой вещество начинает крошиться от механического воздействия.

Из чего состоит битум
Все виды битума являются смесью нескольких базовых веществ. К их числу относятся:
  • Нефтяные масла.
  • Смолы.
  • Асфальтены.
  • Асфальтогеновые кислоты.

Присутствующие в составе битума нефтяные масла в среднем составляют 30-60% от общего объема вещества. Именно они придают материалу характерную вязкость и термическую пластичность. Смолы в составе обеспечивают материал свойством прилипать к различным поверхностям. Доля смол в битуме может составить 20-40%. Третьим компонентом битума выступают асфальтены, часть которых колеблется в пределах 10-40%. Они дают характерную твердость и тугоплавкость материала, что и определяет его ценность в строительной сфере. Асфальтогеновые кислоты присутствуют в битуме в очень малых количествах не более 3%. Они также делают поверхность липкой.

Виды битума в зависимости от происхождения
Существует 2 категории битумов принципиально отличающиеся по способу получения материала:
  1. Природные.
  2. Искусственные.

Несмотря на разность происхождения, все они получаются из одного сырья. Для изготовления искусственного битума используется специальное оборудование, позволяющее выделить его из нефти. Природный материал образован естественным образом и добывается как ископаемое, сразу готовое к применению.

Читайте так же:
Подключение и настройка беспроводных Wi-Fi камер
Искусственный

Данный тип битума является вторичным продуктом, получаемым при переработке нефти. При отборе из нее топлива и смазки получается гудрон. В результате продувки воздухом или нагрева он превращается в нефтяной битум. Продукт полученный таким образом называется окисленным. Его характерным качеством является достаточно высокая эластичность и тепловая устойчивость.

Iskusstvennyi bitum

В том случае, если нефть поддается отгонки для вывода топлива с помощью вакуумной установки, то образованный в результате производства осадок является остаточным битумом. Его отличительным качеством выступает более высокая твердость и низкая вязкость.

Если переработка нефти осуществляется путем ее разложения для выхода бензина, что сопровождается высокими температурами, то полученный в результате осадок обладает хрупкостью. Это совершенно другой по качеству материал, который называют крекинговым битумом.

Природный

Данный материал является природным ископаемым. Он присутствует в горной породе, добывается из которой путем ее нагрева или растворения специальными растворителями. Кроме пластового битума также бывает поверхностный, выступающий на поверхность подобно водоемам. Битумы природного происхождения имеют очень высокое качество, поэтому в основном применяются для изготовления герметиков и лакокрасочных материалов.

Prirodnyi bitum

Марки битумов применяемых в строительной сфере

Для изготовления различных стройматериалов и выполнения строительных задач применяются жидкие, полутвердые и твердые битумы. Для каждой конкретной задачи используется материал с соответствующим температурным диапазоном, определяющим порог его размягчения и приобретение хрупкости.

В зависимости от качества, битум могут использовать для:
  • Изготовления мастики и гидроизоляции.
  • Мягких кровельных материалов.
  • Дорог.

Для выполнения основных строительных работ применяются битумы нефтяных марок БН 50/50, БН 70/30 и БН 90/10. Для пропитки кровельных материалов используются битумы нефтяные кровельные. Они имеют маркировку БНК 45/180, БНК 45/90, БНК 90/40, БНК 45/180 и БНК 90/30. Данные материалы воспламеняются при температуре не менее +240°С, что делает их применение для пропитки кровельной гидроизоляции вполне безопасным. Битумы нефтяные дорожные используются для производства асфальта. В первую очередь это марки БНД 40/50, БНД 60/90, БНД 130/200, БНД 90/130.

Популярные строительные материалы на основе битума

Существует достаточно широкий ассортимент товаров для строительства, в состав которых входит битум, являющийся их незаменимым компонентом.

Примерами таких стройматериалов выступают:
  • Краски.
  • Наплавляемая кровля. . .
Битумные краски

Применяются крайне редко, поскольку имеют только коричневый либо черный цвет. Чаще всего их используют для защиты поверхностей постоянно контактирующих с водой. Отличительным свойством таких красок является сохранение эластичности даже спустя много времени после нанесения. Благодаря возможности снижения вязкости материала путем добавления растворителя его нанесение на поверхность возможно как ручным способом с помощью кисти или валика, так и пульверизатором.

Наплавляемая кровля

Существует очень большой ассортимент кровельных материалов, в состав которых входит битум. Несмотря на разнообразие, все они имеют примерно одинаковую структуру. Это листовые материалы, в основании которых применяется стекловолокно, бумага и т.д. Поверх него наносится пропитка из битума. Для увеличение механической прочности и износостойкости лицевая сторона такого кровельного стройматериала обсыпается каменной крошкой. Она предотвращает слипание в рулоне при скручивании.

Naplavliaemaia krovlia

Кровельные материалы полученные на основе битума позволяют делать плоскую эксплуатируемую кровлю. По уровню гидроизоляции она существенно превосходит подавляющее большинство кровель. При нагреве битум расплавляется, благодаря чему листы спаиваются между собой в одну непроницаемую мембрану.

Битумные герметики

Широкое распространение получили герметики на битумной основе, которые применяются для выполнения ремонтных работ по гидроизоляции. В первую очередь они предназначены для ремонта протечек. Ими также пользуются при установке мансардных окон, для заделки швов между кровельным материалом и трубой дымохода, герметизации водосточной системы, заделки трещин в бетоне и прочих минеральных поверхностях. Такой материал не нуждается в прогреве. Он просто выдавливается с помощью монтажного пистолета, а после испарения присутствующих в составе растворителей приобретает резиноподобную консистенцию.

Bitumnye germetiki

Битумные мастики

Особо широким спросом пользуются мастики на основе битума. Они предназначены для выполнения гидроизоляции. Их используют при обустройстве наплавляемых крыш. Мастики применяется для склеивания различных поверхностей с целью предотвращения проникновения влаги между слоями. Их также применяют для покрытия частей деревянных столбов, предназначенных для вкапывания. Защищенная мастикой поверхность не впитывает влагу, поэтому получает более высокую устойчивость к гниению.

Bitumnye mastiki

Применение битума в дорожном строительстве

Наиболее массовое применение битум получил в сфере дорожного строительства. Он используется в качестве связующего вещества для изготовления асфальта. Последний в отличие от бетона обладает более высокой устойчивостью к деформации. Уровень прочности и долговечности асфальта напрямую зависит от количества содержащегося в нем битума. Отличительным качеством асфальта является возможность начала его эксплуатации сразу после укладки, а не через 28 дней, как в случае с бетонными дорогами.

Bitum v dorozhnom stroitelstve

Кроме непосредственного использования битума для приготовления асфальтной смеси, он также применяется в сфере дорожного строительства в качестве клейкой основы при выполнении ямочного ремонта автодорог. Для этого в основном выбираются твердые марки битума. Материал разогревается и наносится на поврежденный участок асфальтированной дороги, после чего до момента его застывания сверху закатывается свежим асфальтом. Наличие битума между старым и новым слоем обеспечивает между ними высокую адгезию.

Читайте так же:
Принцип работы датчика движения для освещения

Bitum v dorozhnom stroitelstve 2

Недостатки битума
Это крайне специфический в работе материал, применение которого сопровождается рядом недостатков:
  • Необратимо пачкает тару и инструмент.
  • Размягчается при высоких температурах и становится хрупким при низких.
  • Постепенно пересыхает.
  • Имеет неприятный запах, усиливающийся при нагреве.

Инструмент и тара, применяемые при работе с битумом, практически всегда не подлежат восстановлению. Материал безнадежно пачкает поверхности, к которым прикасается. Чтобы бороться с этим недостатком используются специальные смывки, однако их применение в большинстве случаев экономически нецелесообразно. Они эффективны на малых загрязнениях, к примеру, кузове автомобиля, испачканном каплями битума со свежего асфальта.

Конструкции, сделанные с применением битума, имеют достаточно узкий температурный диапазон применения. При повышении температуры они размягчаются, что может повлечь деформации в случае механического давления. Понижение температуры делает их чрезмерно твердыми и хрупкими.

Битум: виды, характеристики, свойства, применение, маркировка, фото, видео

Битум – незаменимая составляющая строительства. Благодаря своим уникальным характеристикам, битум надежно закрепился в строительной промышленности. Его практичность, долговечность и дешевизна не оставляют ни единого шанса альтернативным стройматериалам.

Характеристики битума

Битум – это асфальтоподобный материал, полученный искусственным образом. Является итоговым продуктом переработки натуральных битумов, остатков после обработки угля, нефти, сланцевых смол и торфяных экстрактов.

В зависимости от составляющих и характеристик различают несколько разновидностей битума:

  • Природный/натуральный битум – является побочным материалом при добыче нефтепродуктов из разнообразных горных пород. Характеризуются высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, воды.
  • Строительный битум – продукт нефтяной перегонки и смешивания с разнообразными строительными компонентами (остатками маслопроизводства, асфальтом и пр.). Для работы с кровельными материалами и для высотных работ обычно используется битум марки БНК 45/180, БНК 45/90, БНК 90/40 или БНК 90/30. Характеризуются высокой устойчивостью к намоканию и воздействию высоких температур. По сравнению с кровельными битумами, строительные имеют большую сопротивляемость возгоранию.

  • Дорожный битум – самый востребованный вид битумов. Основные марки дорожного битума: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300. Характеризуется большим коэффициентом пенетрации (проникновения в среду). Битумы с большими показателями пенетрации актуальны для северных районов, с меньшими – для южных.

Характеристики битумов постоянно изменяются и совершенствуются. Так, для того чтобы улучшить качества этого стройматериала, в него добавляют различные искусственные добавки, которые направленно усиливают те или иные характеристики. Как правило, такие химические ингредиенты позволяют повысить сопротивление резким перепадам температур, холоду или жаре.

Основные характеристики, по которым можно оценить качество битума:

• показатели температуры по хрупкости,

• показатели температуры по размягчению,

Соответственно, химические добавки для битумов направлены на улучшение этих характеристик. Цена битума напрямую зависит от качества и целевого применения стройматериала. Оптимизированные марки, устойчивые к большим нагрузкам и обладающие хорошей растяжимостью, будут стоить дороже. Как правило, все необходимые показатели отражены на маркировке битума.

Физические свойства битума:

Наименование параметра:Значение:
Плотность, г/см 3

Способы получения битума

Битум может быть естественным (природным) или искусственным (техническим). Природный представляет собой полезное ископаемое органического происхождения. В особенно большом количестве встречается в регионах с большими залежами нефти.

Природный битум может иметь твердую форму или вязкую консистенцию. Образуется в ходе природного окисления и полимеризации нефти, происходящих при нарушении герметичности нефтяных залежей. Добыча ведется разными методами:

  • Очистным шахтным или карьерным, когда породу извлекают и используют для экстракции битума с помощью растворителей или горячей воды, к которой добавлены эмульгирующие составы.
  • Дренажным шахтным, который заключается в добыче посредством самотека битума через восходящую дренажную систему, состоящую из пробуренных скважин.
  • Скважинным, при котором битум извлекают из скважин, пробуренных с поверхности. Метод применяется для разработки месторождений жидких природных битумов (битуминозной нефти), которые залегают на глубине более 100 м. Коэффициент извлечения продукта равен 30%.

Карьерный и шахтный методы имеют коэффициент извлечения битума 85-90%. Способы применимы для месторождений горных пород, которые обладают насыщенностью более 10% и глубиной залегания 60-90 м.

С учетом состава исходной нефти и особенностей ее переработки битум делится на разные классы:

  • антраксолиты,
  • асфальты,
  • асфальтены,
  • гуминокериты,
  • кериты,
  • мальты,
  • нафтиды,
  • нафтоиды,
  • озокериты.

Особое распространение получили асфальтовые битумы, которые образуются в горных породах с пористой структурой. Их перемалывают до порошкообразного состояния, после чего используют в укладке дорожных покрытий.

Технический (искусственный или синтетический) битум – побочный продукт перегонки нефти, сланцев и каменного угля. Известным способом получения выступает вакуумная перегонка мазута. В зависимости от способа нефтепереработки битум бывает:

  • Остаточным. Мягкий и легкоплавкий продукт.
  • Окислительным. Эластичный и термостабильный битум.
  • Крекинговым. В битуме большое количество карбенов и карбоидов.

Особое внимание при получении битума уделяют содержанию парафинов, поскольку они негативно влияют на пластичные характеристики. Чтобы этого избежать, количество парафиновых составляющих ограничивают 5%.

Способы (область) применения

Битум – древнейший строительный материал, который был известен человеку еще в эпоху неолита. Тогда его использовали для изготовления посуды, изоляции редких видов дерева в строительстве, в качестве связующего в мозаиках из полудрагоценных камней и раковин.

Природный битум – не товарный продукт. Чтобы сделать его таким, необходимы дополнительные технологические процессы. После этого материал становится подходящим для использования в разных сферах:

  • В строительстве. Ввиду нерастворимости в воде материал используется в гидроизоляционных работах. В отношении зданий и сооружений, трубопроводов, фундаментов.
  • В дорожных работах. Битум активно используется при изготовлении асфальтобетона.
  • В кровельных работах. Из битума производят мягкие кровельные материалы: рулонные и в виде черепицы. Примеры: рубемаст, гидростеклоизол, рубероид, мастика, пергамин, битумная бумага, стеклоэласт.

При использовании в строительстве битум проявляет несколько недостатков: низкую упругость, склонность к высыханию и высокую термочувствительность, которая проявляется в виде хрупкости при низкой и размягчении при высокой температуре. Чтобы устранить эти минусы, используют модифицированный битум, в который добавляют модификаторы, улучшающие свойства продукта.

Дополнительно битум используют как электроизоляцию в электротехнической промышленности, в отделке деревянных, кожаных и бумажных изделий, в изготовлении аккумуляторных мастик, изготовлении кабельной и лакокрасочной продукции, в прецизионном литье.

Разновидности

Битумы классифицируются по нескольким признакам. Первый критерий – происхождение и состав.

  1. Природные битумы получают при добыче нефтяных полезных ископаемых. Их основной состав – углеводороды и производные, которые получаются при активном окислении нефтяных веществ в недрах земли. Природный углеводород может быть твердым или вязким. В привычном виде вещество получают на производстве, отделяя нужные фракции.
  2. Битумы для укладки асфальта получают при добыче пористых полезных ископаемых, залегаемых глубоко в недрах земной коры. Породу измельчают вместе с углеводородным веществом, получается материал для дорожных работ.
  3. Строительный битум – это синтетический продукт, получаемый из нефти промышленным путём. Материал используют для гидроизоляции конструкций и производства кровельных рулонных материалов и мягкой черепицы. Синтетический углеводород твердой структуры, для применения его растапливают до жидкого состояния, после чего он снова фиксирует свою форму уже на рабочей поверхности.

Маркировка

Большое разнообразие битумов привело к необходимости к разделению материала на группы. Так появилась маркировка строительного вещества. Она включает в себя происхождение и назначение материала, температуру его нагрева и пенетрации. Рассмотрим пример БНК 90/30:

  • БНК – битум нефтяной кровельный;
  • 90 – оптимальная температура нагрева твердого вещества для плавления;
  • 30 – величина пенетрации, то есть размер проникновения иглы пенетрометра в битум при 25°С в мм.

Битум нефтяной общего назначения

Марки битума строительного, который используют для гидроизоляции конструкций обмазочным методом – БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Стоит отметить: чем выше числитель дроби-обозначения, то есть температура размягчения, тем ниже пенетрация.

Подвид строительного битума – изоляционный: БНИ-IV-3, БНИ-IV. Таким обрабатывают подземные трубопроводы для защиты их от коррозии.

Удельный вес битума – 0,95…1,50 г/см3.

Битум кровельный

Рулонные материалы (рубероид, рубемаст, еврорубероид и другие), мягкая черепица шинглас изготавливают из кровельного битума марок:

  • БНК 90/30 используют для покрытия кровли, организации финишного слоя;
  • БНК 40/180 подходит для пропитывания поверхностей с целью гидроизоляции;
  • БНК 45/190 служит материалом для изготовления кровельных материалов.

Температура плавления битума у кровельной разновидности материала небольшая, она не обязательно пропорциональна твердости покрова. Для данного типа важна пластичность листа, которую обеспечит полотно именно с мягкой текстурой.

Дорожный битум

В группу дорожных битумов входят несколько разновидностей материала по марке. Основное их отличие – климатическая зона, ведь дороги – это ответственные коммуникации. Рассматривая регионы, определяют максимальные и минимальные температуры:

  • Для регионов с низкими температурами, зимой редко поднимающимися выше -20°С выбирают битумы марок БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300.
  • Для умеренной зимы -20…-10°С подходят марки БНД 60/90 и ранее перечисленные 90/130, 130/200, 200/300.
  • На местности с температурами зимой в пределах -10…-5°С дорожное полотно укладывают с применением битума БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.
  • Для теплых регионов со средней температурой зимой +5°С применяют углеводороды марок БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 и ранее перечисленные.

Особенности транспортировки и хранения

Битум транспортируют в автомобильных или железнодорожных цистернах, куда продукт переливают методом герметичного налива. Этот способ обеспечивает профилактику поражений обслуживающего персонала вследствие высокой температуры нагрева нефтепродукта.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Дорожные битумы производятся в соответствии с ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 33133-2014, а модифицированные – по ГОСТ Р 52056-2003.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию