Приветствую Вас Гость • Регистрация • Вход
Пятница, 9.12.2016

Состав, производство и качество битумов

В строительстве зданий и дорог практически всегда используют битум. И на это есть веские причины. Они заключаются в трёх его главных свойствах:

  • - при нагреве разжижаться, становиться текучим и, попадая на (в) любые твёрдые строительные материалы, объединяться с ними;
  • - при понижении температуры загустевать, становится твёрдым, образуя монолит с объединёнными им другими строительными материалами (песком, картоном, холстом и т.д.);
  • - будучи сам гидрофобным, передавать это свойство водоотталкивания пропитанным им стройматериалам.

 

Состав битума

Если рассматривать элементарный состав, то в битуме содержится до 14% водорода и не менее 70% углерода. Остальное ― это примеси в виде серы, кислорода и других элементов. То есть, битум можно охарактеризовать как углеводород с примесями. Но свойства битумов зависит не от элементарного состава, а в каких соединениях объединены углерод и водород. Вот эти группы соединений:

  • - масла, обеспечивающие текучесть битумов;
  • - смолы, благодаря которым битум эластичен;
  • - асфальтены, характеризующиеся вязкостью.

Так вот масел в битуме 45-60%. Эти жидкие и лёгкие соединения, таким образом, занимают в составе битумов преобладающую долю. От их количества зависит глубина проникания битума в другие среды.

Смол в битуме несколько меньше ― 15-30%. Эти соединения тягучи, плотность их выше, нежели масел. Они могут быть как полужидким, вязкими, так и твёрдыми, и полутвердыми (в зависимости от температуры размягчения).

 

Технология производства битумов

Битумы бывают природными и искусственными (нефтяными). Естественно, что и технологии их получения будут отличаться. Природные битумы  образовались когда-то благодаря перемещениям нефти в земной коре и заполнением ею пустот. Искусственные получают из нефти несколькими способами.

Собственно говоря, природные битумы производить не надо, они уже миллионы лет, как произведены матушкой-природой. Их просто надо извлечь из битумосодержащих пород. Добываются они двумя путями: либо экстрагированием (растворением в органических растворителях), либо вывариванием в котлах с водой.

Нефтяные битумы получают тремя способами:

  • - концентрированием нефтяных остатков. После отделения от нефти лёгких фракций (бензин, газойль и т.д.) остаётся гудрон. Перегоняя его в вакууме, получают ещё масла и моторное топливо, а оставшиеся гудрон и асфальт ― вместе это уже остаточный битум;
  • - окислением нефтяных остатков производится кислородом из воздуха (продувкой) при температуре до 300°С. За счёт окисления содержание асфальтосмолистых веществ увеличивается, что увеличивает выход битума;
  • - компаундированием, или смешением остаточных и окисленных битумов.

 

Контроль качества битумов

Основными показателями качества являются пенетрация, температура размягчения, дуктильность и температура хрупкости. Именно эти качества и определяют их консистенцию и теплостойкость.

Пенетрация показывает глубину проникновения стандартного тела (иглы) в битум. Эта величина сильно зависит от температуры битума. Измеряется же пенетрация в абстрактных единицах, каждая из которых означает погружение иглы на 0,1 мм.

Температура размягчения ― та температура, при которой битум из твёрдого состояния переходит в жидкое. Показатель тесно связан с пенетрацией: при разогревании битум переходит в коллоидное состояние, так вот индекс пенетрации показывает, как отклонилось его бывшее твёрдое состояние от вязкостного.

Дуктильность ― расстояние растяжимости в нить битума до её разрыва. Максимальна эта характеристика у дорожных битумов ― при температуре 25°С растяжимость доходит до 40 см.

Температура хрупкости ― показатель, при котором битум начинает разрушаться от прилагаемой нагрузки. Для дорожных битумов эта величина равна -2 ― -30°С.

Как можно заметить, конкретных, увязанных между собой цифровых показателей маловато. Дело в том, что некоторые показатели определяются для исходного битума, а некоторые ― для битума поле нагрева. Кроме того, нужные характеристики будут разными и потому, что разные свойства и характеристики нужны в разных сферах применения.


Еще о битумах:

 - Битумы дорожные

 - Изоляционные битумы. Марки, требования и сферы применения

 - Кровельные битумы, марки и требования

 - Упаковка, маркировка и транспортировка битумов

 - Строительные битумы

 - Очистка от гудрона, мазута, битума и дёгтя

 - Битумные и дёгтевые гидроизоляторы

 - Мастика марок МБК-Г-55 и МБК-Г-65

 - Холодные и горячие мастики

 - Битумные эмульсии


загрузка...