Битум характеристики: плотность, температура плавления, состав, вес и сертификация

Битум — описание, получение, применение, характеристики | ТДХИМ

Битумы (от лат. bitumen — горная смола, нефть) — представляет собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих компонентов.   Битумом  человек начал пользоваться  в глубокой древности. Найдены  сооружения в Египте, в междуречье Тигра и Евфрата, которые возводились с применением битумов за 3000 лет до н. э. Битумами покрывали хранилища для зерна, соединяли плиты стен и полов зданий. В начале 1го тысячелетия до н.э. по рекой Евфрат был построен тоннель, где для гидроизоляции стен использовали битум.

Битумы являются гидрофобным материалом, по другому не растворяются в воде. Битумы хорошо растворимы в бензоле, сероуглероде, хлороформе, бензине, ацетоне, скипидаре и других органических растворителях.

Экстракты,  из осадков и осадочных пород, называются битумоидами.

Плотность битума 0,95—1,50 г/см³. Пористость практически нулевая, поэтому они водонепроницаемы и морозостойки, именно эта характеристика дала практическое применение в гидроизоляции, строительстве. Горюч — температурой вспышки битума 220-240 С и с температурой самовоспламенения — 368 С.

Классификация битумов

Природные битумы — полезные природные ископаемые органического происхождения с первичной углеводородной основой — нефти, образующиеся при нарушении консервации её залежей в результате химического и биохимического окисления. По своему составу, зависящему от состава исходных нефтей и условий их преобразования,  подразделяют на несколько классов: мальты (вязкие сгустившиеся нефти, подвергшиеся старению и выветриванию) и нафтиды. Нафтиды весьма широко распространены в природе — это нефть и её  производные: асфальты, асфальтиты, кериты, антраксолиты, озокериты и т.д. Добычу битумов проводят карьерным или шахтным способом (Битуминозные пески),  после чего битумы извлекаются из добытых асфальтовых горных пород с помощью органических растворителей или  вываркой в горячей воде.

Искусственные или технические битумы — это вторичные продукты переработки нефти, сланцев, каменного угля. По своему составу они сходны с природными битумами.

Добыча и переработка природных битумов

Добыча и  переработка природных битумов производится в следущей последовательности: 1. добыча битумосодержащей породы. 2. разделение битумосодержащей породы на органическую и минеральные части. 3.  транспортировка и переработка битума.

В зависимости от условий залегания и физических свойств сырья разработка месторождений природных битумов классифицируется следующим образом:

• Карьерным и шахтным очистным. При  данном способе породу извлекают на поверхность, где из нее экстрагируют битум органическим растворителем или горячей водой с добавкой эмульгирующих составов. Данным способами разрабатываются месторождения с  содержанием в породе битума не менее 10% и глубиной залегания 60 — 90 метров. Коэффициент извлечения битума при этом достигает 85 — 90%. Примером такого способа добычи является Ярегское нефтяное месторождение в Республике Коми.
• Шахтным, дренажным. При данном способе  битумы добываются в шахте самотеком через дренажные скважины, пробуренные из горных выработок.
• Скважинным, внутрипластовым — битумы добываются путем термического или иного физического воздействия на породу насыщенную битумом через скважины, пробуренные с поверхности. Скважинными способами разрабатываются месторождения глубиной залегания  жидких природных битумов (битуминозная нефть) более 100 метров. При скважинных способах коэффициент нефтеотдачи достигает в среднем 30%.  В Татарстане битуминозную сверхвязкую нефть добывают на Ашальчинском месторождении. Здесь пробурено несколько пар дугообразных скважин с выходом на поверхность. Скважины расположены параллельно друг от друга на расстоянии несколько метров. В одну скважину подается пар, прогревающего пласт, а из другой происходит откачки нефти, ставшей менее вязкой под воздействием прогрева. Данный метод носит экспериментальный характер, экономически себя не оправдавший.

Применение битумов

По назначению битумы разделяются на основные три вида: строительные, кровельные и дорожные.

Строительные битумы — это битумы используемые в  строительстве и гидроизоляционных работах.  Данные битумы носят марки БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Маркировка битума расшифровывается следующим образом: БНК -Битум Нефтяной Кровельный, первая цифра – температура размягчения, вторая – пенетрация, или  глубина проникновения в битума специальной иглы при температуре 25 С и нагрузке 0,1 кг.

Кровельные битумы -применяются для производства кровельных материалов таких как рубероид, гидростеклоизол, пергамин, рубемаст, мастика, битумная бумага, стеклоизол, стеклоэласт, рубитэкс,  праймер.
Для пропитки используют  битумы марок БНК 45/180 и БНК 45/90,  а для получения покровного слоя — битумы марок БНК 90/40 и БНК 90/30.

Твердый Битум также применяют в различных отраслях народного хозяйства: в литейном деле — как один из компонентов модельных составов при прецизионном литье ;  в качестве электроизоляционного материала в электротехнической промышленности, а также для отделки различных изделий из бумаги, кожи, дерева, и пр.

Мировые запасы природного битума составляют около 580 млрд т,  добыча 115 млн.т

Интересные факты о битуме.

Битум — аморфное вещество, то есть в твёрдом состоянии проявляет свойства жидкости. Чтобы доказать это, в 1927 г. сотрудник Квинслендского университета Томас Парнелл поместил битум в воронку и стал ждать, когда он капнет. Эксперимент удался: первая капля упала через восемь лет, за что Парнелл и удостоился Шнобелевской премии.

Битум — что такое битум, для чего нужен и где применяется | Wiki

03.03.2021

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/м³.

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/м³.
• 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%.

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.

Жидкий битум, применение, состав, характеристики

Благодаря уникальным практическим, эксплуатационным свойствам, незаменимым материалом в различных областях строительства сферах является жидкий битум.

Применение этого стройматериала существенно облегчает технологические процессы при возведении жилищных, промышленных объектов, изготовлении кровельных конструкций, прокладке дорог, трубопроводов, других инженерных коммуникаций.

Стройматериал обладает повышенной степенью вязкости, пластичностью, превосходными водоотталкивающими свойствами. Проникая в поры, трещины на поверхности материалов и покрытий, битум является связующим слоем, обеспечивает надежную адгезию, увеличивает износостойкость покрытий.

Классификация, виды битума

Жидкий битум

Битум – асфальтоподобный материал, который является смесью различных гетероорганических соединений с высокомолекулярным углеводородом.

Состав битумных смесей определяет их коллоидную структуру, технические, качественные параметры, эксплуатационные свойства.

Химические добавки направлены на улучшение показателей материала.

Характеристики битума определяются соотношением его составляющих: асфальтенов, смол, масел, минеральных компонентов.

Преобладание в биохимическом составе тех или иных составляющих повышает прочность, увеличивает температуру размягчения смесей.

Смолы, масла, органические вещества повышают легкоплавность, мягкость, увеличивают пластичность битумных составов. Различные варианты жидкого битума отличаются по показателям прочности, степени эластичности, твердости.

По составу, сфере применения битум классифицируют на:

• натуральный (природный)
• строительный (гидроизоляционный, кровельный)
• дорожный, который по плотности разделяют на вязкий и жидкий
• битумные составы специального назначения

В зависимости от применяемого сырья битумы бывают:

• торфяные
• угольные
• нефтяные (остаточные, окисленные, крекинговые, экстрактные)

По природе происхождения битум классифицируют на искусственный и природный (естественный). В состав натуральных битумных смесей входят природные составляющие, производные компоненты нефти, которые образуются вследствие нарушения технологии консервации ее залежей под воздействием сложных биохимическо-окислительных процессов.

Технические, искусственные битумные смеси относятся к продуктам, полученным в процессе очистки масел, при переработке угля, нефти, торфа, каменноугольных, органических смол.

По консистенции битумные смеси классифицируют на: высокопластичные, пластичные, вязкие, жидкие, хрупкие.

Жидкий битум – готовая для использования однородная смесь черного цвета, вязкой консистенции, которую получают при смешивании вязких битумов БНД с  дистиллятными фракциями, растворителями, испаряющимися через некоторый период времени после укладки. В составе жидких битумов присутствует торф, продукты нефтепереработки, органические соединения, смолы, остатки минеральных пород.

Основные свойства, параметры жидкого битума

Жидкий битум – пластичный, вязкий стройматериал. Повышение температур приводит к его размягчению, увеличению пластичности, что позволяет применять битумные смеси в процессе проведения целого ряда строительных работ.

Чтобы сделать стройматериал пригодным для применения, достаточно немного прогреть жидкий битум. Применение, видео, другую информацию о свойствах, характеристиках данного вида стройматериала можно посмотреть ниже:

К основным характеристикам, определяющим свойства битума, относят:

• Дуктильность (растяжимость) – определяет степень пластичности битумных составов.
• Пенетрацию – величина, определяющая вязкость, уровень твердости материала.
• Термостабильность. Этот параметр определяет температуру размягчения битумных масс, переход битума в хрупкое состояние.

Жидкий битум относится к группе стройматериалов, обладающих высоким уровнем адгезии. Кроме пластичности, вязкости, температуры плавления, эксплуатационные характеристики материала определяет такой параметр, как температура хрупкости, при которой в слое битума появляется первая трещина.

При соблюдении правильной технологии укладки, определенных условиях битум максимально крепко пристает к основанию любых поверхностей.

После застывания его практически невозможно удалить при помощи подручных средств, что объясняет не только высокое качество, надежность стройматериала, но и указывает на то, что все работы рекомендуется проводить с максимальной ответственностью, придерживаясь установленной технологии. Расход жидкого битума зависит от состояния, свойств, конфигурации обрабатываемых поверхностей.

После нанесения битумной смеси на обрабатываемую поверхность, процесс загустения битумной массы происходит за счет испарения масел, которые присутствуют в структуре материала, что приводит к полному его затвердению. Независимо от силы механических воздействий, материал не подвержен деформации, не чувствителен к другим факторам внешней среды.

К основным преимуществам жидкого битума можно отнести:

• простоту, удобство в применении
• высокие качественные, эксплуатационные параметры
• водонепроницаемость
• морозоустойчивость
• низкую электропроводность
• высокую степень температурных расширений
• отличные гидроизоляционные, гидрофобные свойства
• доступную стоимость
• высокий уровень адгезии, независимо от обрабатываемой основы

Жидкий битум не требует разогрева перед нанесением, повышает долговечность, износоустойчивость покрытий. Укладку битумных смесей можно проводить на пористых поверхностях.

Применение жидкого битума позволяет увеличить сроки выполнения строительных, дорожно-ремонтных работ.

Биохимический состав, уникальная структура, физико-химические свойства материала позволяет проводить работы зимой, в холодное время года. На современном рынке стройматериалов представлены различные марки жидкого битума, которые отличаются по своей структуре, что позволяет подобрать стройматериал с учетом конкретных условий, вида, специфики производимых работ.

Сфера применения жидкого битума

Использование горячей битумной мастики для ремонта крыши

Жидкий битум – универсальный стройматериал, основное преимущество которого заключается в том, что его допустимо применять в любых погодно-климатических условиях.

Химическая устойчивость битумных составов к воздействию коррозии разнообразных стройматериалов объясняет их широкое использование для защиты железобетонных конструкций, металлических трубопроводов, инженерных коммуникаций, гидро- и пароизоляции фундаментных оснований, изготовлении асфальтобетонных составов.

Довольно часто нефтяные жидкие битумы применяют при укладке, ремонте автодорожного полотна, производстве холодных асфальтобетонных составов.

От качественных параметров, химического состава битума зависит прочность, устойчивость, эксплуатационный ресурс асфальтируемых покрытий. Нефтяной жидкий битум не заменим при производстве битумных эмульсий, используемых для обработки различных поверхностей, подгрунтовки конструктивных слоев дорожных полотен.

Жидкий битум широко применяют при наклейке рулонных материалов, обустройстве паро- и гидроизоляционных покрытий строительных объектов.

Невысокая цена стройматериала, широкая область применения обуславливает популярность жидкого битума при проведении различного вида работ. Стоимость битумных смесей зависит от состава, технических, эксплуатационных характеристик материала.

Жидкий битум в строительстве

Жидкий битум довольно часто применяют при проведении кровельных работ, для улучшения характеристик кровельных конструкций. Жидкие битумные смеси имеют доступную стоимость и абсолютно ничем не уступают по качественным, практическим параметрам современным аналогам.

При необходимости можно провести повторное нанесение материала на поверхность.

При нанесении битумного состава мастера часто добавляют к битумной смеси нефтяные растворители, моторное, дизельное топливо. Такая маленькая хитрость значительно повышает качество гидроизоляционного слоя кровельной конструкции.

Битумное покрытие является дополнительным гидроизоляционным слоем, служит прослойкой между перекрытиями и непроницаемыми слоями кровельных конструкций. При повреждении кровли, битумный слой предотвращает губительное воздействие влаги.

Главное правильно наносить жидкий битум на поверхность, тщательно заполнять составом зазоры, стыки, образованные между кровельными полосами.

Соблюдение технологических тонкостей при проведении кровельных работ увеличивает эксплуатационный ресурс конструкций. Правильная укладка битума, других стройматериалов позволит избежать проведения ремонтных работ до 8-12 лет.

Улучшить практические характеристики, повысить прочность, долговечность битума можно при помощи различных добавок. Выбор, количество вносимых в состав дополнений зависит от специфики проводимых работ, конкретных условий.

Применение жидкого битума при возведении фундаментов

Жидкий битум, применение в строительстве обусловлено универсальными свойствами материала. Благодаря высоким изоляционным свойствам, прочности, морозоустойчивости, битумные составы используют в качестве гидроизоляционного материала при возведении фундаментных оснований.

Данный вид стройматериала также применяют для заливки швов в строительных конструкциях, изготовлении битумных мастик.

Известно, что прочность любой конструкции обеспечивают армированием, при помощи железной арматуры. Несмотря на монолитность, надежность в бетонных основаниях присутствуют трещины, через которые проникает влага.

Соприкосновение с влагой, коррозия может привести к деформации, потере качеств. По этой причине проводят обмазку битумом, что позволяет изолировать фундаментные основания от воздействия влаги.

Процесс гидроизоляции начинают с нанесения битумной смеси на внешние поверхности фундамента. Поверх слоя накладывают битумное полотно на резиновой, прорезиненной основе.

При низком расположении грунтовых вод, оказывающих давление на конструкцию, если работы проводятся на неустойчивых грунтах, обработку битумом проводят в один слой. Заполнение битумными составами щелей, дефектов фундамента предотвращает воздействие влаги.

При возведении фундаментных оснований применение обмазки в комплексе с битумно-резиновыми покрытиями обеспечивает надежную защиту, увеличивает эксплуатационный термин.

Жидкий битум в дорожно-строительных работах

При создании асфальтированных покрытий дорог довольно часто применяют жидкий битум.

Чтобы покрытие имело длительный эксплуатационный ресурс, не подвергалось воздействию неблагоприятных факторов, для работы используют исключительно высококачественные смеси, к которым применяют особые требования.

Особенность жидких битумных составов заключается в том, что их необходимо использовать в максимально сжатые сроки.

Жидкий битум незаменим при проведении дорожно-ремонтных работ, укладке асфальтных полотен в холодное время года, обработке гравийных, щебеночных смесей. Недостатком битумных составов является потеря прочности под воздействием высокого давления и температур.

Для улучшения свойств дорожных покрытий, при укладке асфальта применяют пластификаторы, модификаторы, другие добавки. Выбор марки битумных смесей зависит от климатических условий, максимально допустимой нагрузки.

Доставка жидкого битума к месту проведения работ осуществляется в специальных машинах-битумовозах. Прогрев до нужного температурного режима обеспечивает необходимую консистенцию материала.

Битум, расфасованный в металлические тары, удобен для использования и хранения. Герметические емкости защищают составы от пагубного воздействия неблагоприятных внешних факторов.

Особенности, технология нанесения битумных смесей

При нанесении жидких битумных составов, необходимо придерживаться определенной последовательности, установленной технологии выполнения работ. Изначально производят прогрев битумных смесей при помощи специальных установок, которые предназначены для плавки стройматериалов.

При небольших объемах работ расплавить, нагреть битум можно разведя огонь под обычными металлическими емкостями. Для этих целей вполне подходит старая металлическая бочка.

Убедиться в готовности битумной смеси  к нанесению можно по оценке ее поверхности. Гладкий, блестящий верхний слой является критерием начала проведения строительно-ремонтных работ.

Не рекомендуется слишком перегревать битум во избежание его возгорания. К тому же при сильном перегревании битум теряет свои характеристики, практические свойства, становится непригодным для укладки.

Жидкий битум перед нанесением хорошо перемешивают. В случае сильного загустения, смесь можно развести бензином, сольвентом, керосином, но не более 15-20% от общего объема.

На заранее подготовленную поверхность наносят малярными кистями, валиками, щетками. Полосы смеси накладывают внахлест.

Повысить характеристики битумных составов можно путем внесения растворителей, пластификаторов. В качестве растворителей применяют соляровое масло, дизтопливо, растворители на бензиновой основе, уайт-спирите.

Но нужно учитывать, проведение модификации битумных смесей довольно рискованный, кропотливый процесс, который лучше доверить профессиональным мастерам. Неправильные пропорции тех или иных компонентов могут негативно сказаться на качестве битума, уменьшить его прочность, увеличить восприимчивость к температурным режимам, климатическим факторам.

При проведении работ не менее важно учитывать то, что жидкий битум быстро застывает, твердеет. Поэтому материал нужно набирать небольшими порциями, наносить на поверхности сразу после его прогревания.

Выравнивание слоя не должно занимать более 3-5 минут. Наносят битумные смеси на обрабатываемые поверхности малярными валиками, специальными катками, кистями, другими приспособлениями.

К сожалению, жидкий битум, как и большинство стройматериалов не лишен недостатков. Жидкий битум относится к быстро воспламеняемым материалам.

Длительное воздействие минусовых температур может привести к растрескиванию. Чтобы предотвратить снижение эксплуатационных параметров, через определенный период времени, раз в несколько лет рекомендуется обновлять битумный слой.

Для удаления битума со строительных, любых других поверхностей подойдут растворители на углеводородной основе, дизтопливо, бензин, уайт-спирит.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Битум нефтяной дорожный

Битумы дорожные в основном используются для строительства и ремонта дорожных и аэродромных покрытий. Нефтяные дорожные битумы делятся на вязкие и жидкие.

Вязкие битумы различаются: БНД (битумы нефтяные дорожные) и БН (битумы нефтяные).

Вязкие нефтяные дорожные битумы вырабатывают пяти марок: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 130/200; нефтяные (БН) — четырех марок: БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.

Буквы БНД означают «битум нефтяной дорожный», цифры-дроби 40/60, 60/90 и т.д. указывают на допустимые для марки пределы показателей глубины проникания стандартной иглы при 25 °С, косвенно характеризующие вязкость битума. Битумы марок БНД отличаются хорошим сцеплением с каменными материалами и имеют достаточно высокую пластичность при отрицательных температурах, стойки к климатическим воздействиям. Технические условия на вязкие нефтяные битумы нормированы ГОСТ 22245-90.

Вязкие нефтяные дорожные битумы применяют для приготовления горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей, для поверхностной обработки, пропитки, а также для разжижения с целью получения жидких битумов, применяемых для приготовления холодного асфальтобетона, поверхностной обработки и для смешения на дороге и т.п.

Свойства дорожного битума обуслов­лены особенностями его состава и струк­туры. Главными показателями этого ма­териала является вязкость, пластич­ность и теплостойкость. Эти показатели взаимосвязаны. С увеличением содержа­ния масел, повышением температуры и длительности воздействия нагрузок по­нижается вязкость и возрастает пластич­ность. Смолы обусловливают вяжущие свойства битумов и дегтей, придают им пластичность, увеличивают клеящую способность. Асфальтены в битумах и свободный углерод в дегтях повышают температуру размягчения и твердость.

Вязкие битумы относятся к той или иной марке на основании трех основных показателей: глубины проникания иглы, температуры размягчения и растяжимости. Глубина проникания иглы и растяжимость нормируются при двух температурах: 25 °С и О °С.

Показатели качества вязких дорожных битумов марки БНД 

Наименование показателя	БНД 200/300	БНД 130/200	БНД 90/130	БНД 60/90	БНД 40/60
Глубина проникания иглы в битум, 0,1 мм:
при 25°С	201-300	131-200	91-130	61-90	40-60
при 0°С	45	35	28	20	13
Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже:	35	39	43	47	51
Растяжимость, см, не менее:
при 25°С	—	65	60	50	40
при 0°С	20	6	4,2	3,5	—
Температура хрупкости, °С, не выше:	-20	-18	-17	-15	-10
Температура вспышки, °С, не ниже:	200	220	220	220	220
Сцепление с мрамором или песком	Выдерживает по контрольному образцу № 2
Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более:	8	7	6	6	6
Индекс пенетрации:	+1	—	-1	-1	-1
Содержание водорастворимых соединений, %, не более:	0,2	0,2	0,3	0,3	0,3

Битум БНД 200/300 применяется для поверхностной обработки покрытий в районах с холодным климатом, а также для приготовления теплых асфальтобетонных и битумоминеральных щебеночных гравийных смесей.

Битум БНД 130/200 применяется для поверхностной обработки покрытий в районах с умеренным климатом, для пропитки щебеночных покрытий в районах с холодным и умеренным климатом, для приготовления горячих асфальтобетонных и битумоминеральных смесей в районах с холодным климатом.

Битум БНД 60/90 применяется для пропитки дорожных щебеночных покрытий в районах с теплым климатом, для приготовления горячих асфальтобетонных и битумоминеральных смесей в районах с теплым климатом.

Битум БНД 40/60 применяется для приготовления асфальтобетонных и битумоминеральных смесей в районах с летними температурами >30°C.

Битум дорожный марки 70/100 относится к категории вязких битумов и применяется для дорожных работ в теплое время года, при среднесуточной температуре не ниже +5 °С. Материал широко используется для ремонтных работ, а также для прокладки новых дорог. Марка 70/100 занимает промежуточную позицию, между более жидким 90/130 и более вязким 60/90. 

Характеристики Битума дорожного марки 70/100:

• Ключевой показатель — пенетрация при 25 °С иглой. Именно диапазон допустимых показателей пенетрации и указывается в марке битума. Соответственно, для данного битума допустимым является диапазон проникновения иглы от 7 до 10 мм.
• Как и другие марки дорожного битума, марка обеспечивает высокие показатели гидроизоляции и адгезии.
• Для данной марки диапазон температур размягчения определен в пределах от 43 °С до 51,6 °С.
• Вязкость данной марки при 60 °С составляет не менее 90 Па*с.
• Температура хрупкости наступает при температуре −15 °С. Однако следует учитывать, что данная температура не характеризует минимально допустимую температуру применения материала.

 

ORLEN Asfalt

​1. Характеристика продукта

Дорожный битум 70/100 предназначен для производства битумно-минеральных смесей горячим способом, а также для производства битумной эмульсии. В очень ограниченной области применения может использоваться для стираемых слоев для категории движения KR1-2, с учетом того, что будет подтверждена стойкость битумно-минеральной смеси к колееобразованию.

2. Свойства

Технические характеристики: EN 12591:2009

Характеристика	Ед. изм.	Метод исследования	Значение
Индекс пенетрации в 25°C	0,1 mm	EN 1426	70 — 100
Температура смягчения	°C	EN 1427	43 — 51
Другая пенетрация после старения	%	EN 12607-1 EN 1426	≥ 46
Повышение температуры смягчения после старения	°C	EN 12607-1 EN 1427	≤ 9
Изменение массы после старения (потеря или прирост)	%	EN 12607-1	≤ 0,8
Температура вспышки	°C	EN ISO 2592	≥ 230
Растворимость	%	EN 12592	≥ 99,0
Температура хрупкости	°C	EN 12593	≤ -10
​Кинематическая вязкость в температуре  135°C	​mm2/s	​EN 12595	​≥ 230 *)
​Динамическая вязкость в температуре 60 °C	​Pa*s	​EN 12596	​≥ 90 *)

*) Requirement in Lithuania: TRA BITUMAS 08

Место происхождения: Płock, Trzebinia

Жидкий битум — характеристики и инструкция применения

Как правильно наносить жидкий битум

Содержание статьи

Жидкий битум — асфальтоподобное покрытие с уникальными и практическими характеристиками. Сегодня этот материал используется во многих отраслях, что же касается строительства, то здесь жидкий битум просто незаменим.

Основное применение жидкий битум получил при укладке дорог, изготовлении кровель и гидроизоляции различных объектов. Применяется данный стройматериал, как для строительства крупных промышленных объектов, так и в быту.

О характеристиках жидкого битума и технологии его нанесения, будет рассказано ниже.

Жидкий битум — характеристики

Основные характеристики жидкого битума это повышенная степень вязкости, отличная пластичность и такие же водоотталкивающие показатели. В связи с этими особенностями материал получил огромное применение в строительстве, им производят гидроизоляцию кровель и бассейнов, а так же фундаментов и не только.

Элементы строения, обработанные жидким битумом, получают надёжную защиту от коррозии в момент эксплуатации, увеличивается в несколько раз и степень их износостойкости. Часто гидроизоляция крыши гаража выполняется именно с помощью жидкого битума. Ну а о том, как делается гидроизоляция бассейна жидким битумом, можно почитать, если кликнуть на ссылку выше.

Виды битума и состав

Битум бывает нескольких видов, в зависимости от таких его составляющих, как — смолы, масла, асфальтеновых и минеральных добавок. В зависимости от сферы использования жидкий битум применяется:

1.  Для строительных работ;
2.  Для укладки дорог;
3.  Специального назначения.

Кроме того, жидкий битум бывает торфяным, угольным и нефтяным. Тот или иной вид битума используется в зависимости от области применения.

Как правильно наносить жидкий битум

Жидкий битум, как было сказано выше, получил широкое распространение при гидроизоляции крыш. В силу простого применения и недорогой цены, покрытие крыш жидким битумом является бюджетным вариантом их гидроизоляции.

При этом стоит понимать, что жидкий битум не может использоваться в качестве основной поверхности, зачастую он выступает «посредником» между кровельным материалом и поверхностью крышного ската. В качестве кровельного материала для гидроизоляции крыш жидким битумом, используется рубероид или другой рулонный материал.

Для правильного нанесения жидкого битума на кровлю, его перед этим желательно разбавить дизтопливом или нефтяным растворителем. Это в зависимости от условий эксплуатации кровельного материала, существенно повышает его гидроизоляционные характеристики.

Наносить жидкий битум необходимо только на предварительно подготовленную поверхность. Для этого она хорошо должна быть очищена от грязи и пыли. При этом важно уделять особое внимание при нанесении жидкого битума кровельным полосам. Если их хорошо не залить битумом, то проблем и ремонта крыши не избежать.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Вязкоупругие характеристики битума

и их оценка по стандартным показателям Часть I. Вязкоупругие свойства

Битум – самая важная составляющая асфальтобетонной смеси. Его содержание в смеси и механические свойства являются определяющими для прочности, долговечности и способности покрытия распределять нагрузку. Битум, представляющий собой сложную смесь углеводородов, – типичный вязкоупругий материал, свойства которого зависят от температуры и времени действия нагрузок. Степень этой зависимости различна для битумов, полученных разными способами из различного нефтяного сырья, и она изменяется по мере старении. 
Вязкоупругие свойства битумов и асфальтобетонов определяют экспериментально при различных температурах и длительностях нагружения либо скоростях деформирования, для чего требуется дорогостоящее оборудование и квалифицированные исполнители. Это необходимо, чтобы на стадии проектирования оценить расчетный модуль асфальтобетона при данной температуре, правильно назначить температуру приготовления смеси и ее уплотнения, оценить устойчивость покрытия к образованию колеи летом, к образованию поперечных трещин при резком охлаждении зимой и способность асфальтобетона противостоять усталости под действием повторных нагрузок.
В данной работе рассматриваются известные и предлагаются новые зависимости, описывающие связь между различными вязкоупругими характеристиками дорожных битумов, определяемыми при разных режимах испытания: при постоянном напряжении, постоянной деформации или при циклической нагрузке. Получены приближенные формулы, позволяющие оценить значения модулей битума при этих режимах деформирования, исходя из самых простых стандартных его показателей: пенетрации и температуры размягчения битума.
Данная работа состоит из четырех частей, публикуемых в виде четырех статей. В первой части приводятся необходимые для последующего изложения сведения о вязкоупругих свойствах материалов применительно к битуму и асфальтобетону. Во второй части устанавливается зависимость модуля жесткости битума от его пенетрации и температуры размягчения. В третьей части анализируется взаимосвязь между различными показателями свойств: модулем жесткости, модулем релаксации, податливостью ползучести и комплексным модулем, а затем даются приближенные формулы для их определения. В четвертой части даны примеры практического применения установленных зависимостей для определения вязкоупругих свойств битумов и асфальтобетонов как функций температуры и времени действия нагрузки.
В течение многих лет научные интересы авторов концентрировались главным образом в области расчета дорожных одежд на прочность, методов их конструирования и испытания. При этом авторы стремились анализировать действие движущейся нагрузки и процессы, происходящие во времени, а поэтому они интересовались вязкоупругими свойствами дорожно-строительных материалов, «самым вязкоупругим» из которых является асфальтобетон. Несомненно, что для получения надежной информации о свойствах любого материала надо его испытать. Это, однако, не всегда возможно, а поэтому нужны зависимости, позволяющие сравнительно точно предсказать закономерность изменения деформации или напряжения во времени при разных температурах, исходя из простейших стандартных показателей. Более того, в некоторых случаях достаточно воспользоваться такими зависимостями, не прибегая к испытаниям. По крайней мере, эти зависимости понадобились авторам для их работы в области прочности дорожных одежд, и авторы полагают, что они будут полезны и другим специалистам.
Вполне очевидно, что для многих материалов дорожной одежды связь между напряжением и деформацией существенно зависит от продолжительности действия нагрузки и от температуры. Материалы проявляют способность деформироваться во времени при постоянной нагрузке – так называемая ползучесть. С другой стороны, при постоянной деформации напряжение в материале убывает, он как бы расслабляется (релаксирует напряжение). Деформация строительных материалов зависит не только от величины напряжения, но и от длительности его действия. Такими свойствами обладают асфальтобетон и другие смеси каменных материалов с органическими вяжущими, цементный бетон и грунты земляного полотна. В итоге, напряженно – деформированное состояние дорожной одежды зависит не только от величины нагрузок, но и от скорости их движения, и от промежутков времени между приложенными нагрузками. В данном разделе мы кратко остановимся на основных характеристиках вязкоупругих свойств материалов.
1. Вязкоупругие свойства материалов
В данной работе основное внимание уделено вязкоупругим свойствам битума, а также асфальтобетона. Изучению физико-механических свойств битума посвящено много исследований, причем ввиду практической важности число публикаций в этой области интенсивно возрастает. Так, если известная монография А.С. Колбановской и В.В. Михайлова [1] о физико-механических свойствах битума, опубликованная в 1973 г., содержит 232 ссылки на литературу, то в недавней обзорной статье [2], посвященной механическим свойствам битумов, сделаны 332 ссылки, а в статье [3] список литературы включает 586 наименований. В рамках данной работы анализ столь многочисленных источников невозможен, и мы будем упоминать лишь те из них, которые нужны для достижения нашей главной цели – связать основные характеристики вязкоупругих свойств битума с его простейшими стандартными показателями.
1.1. Понятие о модуле жесткости
Профессор Колумбийского университета Д.М. Бурмистер в 1943 г. получил и в 1945 г. опубликовал общее решение задачи о напряжениях и деформациях слоистой упругой конструкции, на которую действует неподвижная нагрузка, применительно к расчету дорожных и аэродромных одежд на прочность [4]. Спустя несколько лет решение этой же задачи в другой форме получил в ХАДИ доцент Б.И. Коган [5]. Появилась реальная возможность рассчитывать дорожную одежду таким же образом, как рассчитывают другие строительные конструкции: мосты, здания, подпорные стены и так далее, то есть вычислять прогиб, напряжения и деформации в слоях и изменять толщины слоев так, чтобы прогиб, напряжения и деформации не превышали допустимых для каждого материала значений.
Для расчета надо было экспериментально определить значения модулей упругости материалов слоев и грунта. Однако выяснилось, что модуль упругости асфальтобетона и других обработанных органическими вяжущими материалов тем меньше, чем выше температура, при которой проводят испытания, и чем дольше приложена нагрузка. Другими словами, оказалось, что асфальтобетон – не упругий, а вязкоупругий материал, жесткость которого уменьшается с ростом температуры и увеличивается с ростом скорости движения нагрузки.
Первый шаг в направлении отражения вязкоупругих свойств битума и асфальтобетона при конструировании и расчете дорожной одежды, а также при выборе битума, отвечающего природным условиям в районе строительства, сделал в 1954 г. сотрудник исследовательской лаборатории нефтяной компании Shell в Амстердаме Ван дер Поль [6]. Он ввел понятие о модуле жесткости битума. По аналогии с модулем упругости, он назвал модулем жесткости битума

Полную версию статьи читайте в номере.

Свойства битума и битумных материалов

Ниже приведены свойства битума

1. Адгезия
2. Водонепроницаемость
3. Твердость
4. Вязкость и расход
5. Температура размягчения
6. Пластичность
7. Удельный вес
8. Прочность
9. Универсальность
10. Экономичный
11. Прочность

См. Также: Применение битума

Адгезия:

Адгезионные свойства битума связывают вместе все компоненты, не вызывая каких-либо положительных или отрицательных изменений их свойств.Битум имеет способность прилипать к твердой поверхности в жидком состоянии в зависимости от характера поверхности. Наличие воды на поверхности предотвратит прилипание.

Водонепроницаемость:

Битум нерастворим в воде и может служить эффективным герметиком. Битум является водостойким. При некоторых условиях вода может абсорбироваться мельчайшими количествами неорганических солей в битуме или наполнителе в нем.

Твердость:

Для измерения твердости битума проводится испытание на проникновение, при котором глубина проникновения измеряется в десятых долях мм.утяжеленной иглы в битум через заданное время при известной температуре. Обычно груз весом 100 г прикладывают на 5 секунд при температуре 77 ° F. Проникновение — это мера твердости. Типичные результаты: 10 для твердого асфальта, от 15 до 40 для кровельного асфальта и до 100 или более для гидроизоляционного битума.

Сплавы с проникновением более 40 в основном используются в дорожном строительстве, а иногда и в промышленности. Сплавы с проникновением менее 40 используются исключительно в промышленности.В жарком климате используются более низкие сорта, такие как 60/70.

Вязкость и расход:

Вязкость или текучесть битума важны как при высоких температурах во время обработки и нанесения, так и при низких температурах, которым битум подвергается во время эксплуатации. Свойства текучести битумов значительно меняются в зависимости от температуры и напряженных условий. Ухудшение или потеря желаемых свойств битума принимает форму затвердевания. Как следствие, , снижение адгезионных и текучести, а также повышение температуры точки размягчения и коэффициента теплового расширения.

Температура размягчения:

Это свойство позволяет нам узнать, можно ли использовать данный битум в конкретном месте, т.е. значение точки размягчения должно быть выше, чем температура дорожного покрытия, в противном случае битум, присутствующий в слое, размягчается и выходит наружу.

Точка размягчения — это температура, при которой стальной шарик падает на известное расстояние через битум, когда испытательная сборка нагревается с известной скоростью. Обычно тест состоит из (3/8 дюйма) диам. стальной шарик весом 3,5 г, который может проходить через толстый битумный диск диаметром (5/8) дюйма (1/4) в латунном кольце.Вся сборка нагревается со скоростью 9 ° F в минуту. Типичные значения составляют 240 ° F для асфальта для покрытия, от 140 ° F до 220 ° F для кровельного асфальта и до 115 ° F для битумного гидроизоляционного материала.

Пластичность:

Испытание на пластичность проводится для определения степени растяжения битума при температуре ниже точки размягчения. Брикет, имеющий площадь поперечного сечения 1 дюйм ² , помещают в тестер при температуре 77 ° F. Значения пластичности колеблются от 0 до более 150 в зависимости от типа битума.

Наличие пластичности означает, что формирование пленки и покрытия будет правильным.

Удельный вес

Удельный вес связующего не влияет на его поведение. Но все равно его ценность нужна в дизайне миксов. Недвижимость определена при температуре 27º C.

Прочность:

Долговечность битума означает длительную стойкость материала к окислительному упрочнению в полевых условиях. Хотя в процессе эксплуатации все битумы со временем затвердевают из-за реакции.

При наличии кислорода в воздухе чрезмерная скорость упрочнения (плохая долговечность) может привести к преждевременному охрупчиванию связки и разрушению поверхности, что приведет к растрескиванию и потере стружки. Битум живет до двадцати лет при правильном уходе на протяжении всего срока службы дорожного покрытия.

универсальность:

Благодаря универсальности битума, его относительно легко использовать во многих областях применения из-за его термопластичных свойств. Его можно легко распределить по нижележащим слоям дорожного покрытия, поскольку он разжижается при нагревании, облегчая работу, и затвердевает в виде твердой массы при охлаждении.

Экономичный:

Он доступен по более низким ценам почти во всем мире, что делает его возможным и доступным для многих приложений.

Прочность:

Хотя крупный заполнитель является основным несущим компонентом дорожного покрытия, битум или асфальт также играют жизненно важную роль в распределении транспортных нагрузок на слои под .

Различные лабораторные испытания битума

Общие свойства битума

• Большинство битумов имеют коллоидную природу.
• Битум термопластичный.
• У них нет определенной точки плавления, кипения или замерзания.
• Битумы не растворимы в воде.
• Они очень непроницаемы для воды.
• Обычно они гидрофобны. Они химически инертны.
• Битум медленно окисляется.

Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

6 ХАРАКТЕРИСТИКИ БИТУМА

Битум определяется как «вязкая жидкость или твердое вещество, состоящее в основном из углеводородов и их производных, растворимое в трихлорэтиелене, практически нелетучее и постепенно размягчающееся при нагревании».Он имеет черный или коричневый цвет, обладает гидроизоляционными и адгезионными свойствами. Его получают в процессе нефтепереработки из нефти, а также находят как естественное месторождение или как компонент природного асфальта, в котором он связан с минеральным штейном.

Битум имеет следующие пять характерных свойств.

1. Битумный клей
2. Битум эластичный
3. Битум пластиковый
4. Битум вязкоупругий
5. Возраст битума
6. Битум затвердевает

1.Битумный клей

Битум обладает отличными адгезионными качествами при благоприятных условиях. Однако в присутствии воды адгезия создает некоторые проблемы. Большинство агрегатов, используемых в дорожном строительстве, обладают слабым отрицательным зарядом на поверхности. Связка битумного заполнителя происходит из-за слабой дисперсионной силы. Вода очень полярна и поэтому прочно прикрепляется к заполнителю, вытесняя битумное покрытие.

2. Битум эластичный

Когда вы берете битумную нить из образца и растягиваете или удлиняете ее, она в конечном итоге может вернуться к длине, близкой к исходной.Для некоторых битумов этот процесс может занять больше времени, чем для других. Это свойство называется эластичным характером битума.

3. Битум пластиковый

При повышении температуры, а также при приложении нагрузки к битуму битум будет течь, но не вернется в исходное положение при снятии нагрузки. Это состояние называется пластическим поведением. Приложение нагрузки означает, что вы кладете на битум какой-либо груз, чтобы подвергнуть его нагрузке. Это может быть лаборатория или конечная точка битумов на дороге, и это делается для оценки реакции битумов на нагрузку.

4. Битум вязкоупругий

Битум имеет вязкоупругий характер. Его поведение может быть вязким или эластичным в зависимости от температуры или нагрузки, которую он несет. При более высоких температурах наблюдается большая текучесть или пластичность, в то время как при более низких температурах и кратковременной нагрузке битум имеет тенденцию быть жестким и эластичным. При промежуточных температурах это, как правило, комбинация того и другого.

5. Возраст битума

Старение означает изменение свойств битума с течением времени, вызванное внешними условиями.Эти изменения видны в виде трещин или осыпающихся участков. Когда битум подвергается воздействию атмосферных условий, молекулы битума вступают в реакцию с кислородом, что приводит к изменению структуры и состава битума. Этот процесс соединения с кислородом, называемый окислением , приводит к тому, что битум становится хрупким и твердым и меняет цвет с темно-коричневого или черного на серый. Это изменение обычно называют окислительным упрочнением или старением . Эта форма старения чаще встречается в более теплом климате или в теплое время года, в результате чего старые покрытия легче растрескиваются.Состояние также может возникать, если поверхностные пленки битума тонкие или если во время строительства не было адекватного уплотнения.

Также читайте: Факторы, влияющие на старение битума

6. Битум затвердевает

Воздействие ультрафиолетовых (УФ) лучей и испарение летучих соединений может вызвать затвердевание битума. Летучий материал — это материал, который очень быстро превращается в газ. Есть два вида закалки:

• Физическое упрочнение
• Экссудативное закаливание

Физическое упрочнение происходит, когда в структурах битума образуются парафиновые кристаллы или когда агломераты асфальтенов слипаются.Это состояние можно изменить, если повысить температуру.

Экссудативное затвердевание вызвано абсорбцией маслянистых компонентов битумом.

13 Желаемые свойства битума

Битум представляет собой вязкую смесь углеводородов черного цвета, полученную естественным путем или в виде остатка от перегонки или очистки нефти. В этом посте мы обсудим свойства битума.

Битум используется при строительстве дорог, крыш, плотин и т. Д.Он обладает высокой адгезией по своей природе и используется для скрепления двух или более материалов.

Он также используется в курсах защиты от влаги (DPC).

Битум по качеству разделяется по маркам. Поскольку он используется в нескольких секторах, он должен иметь качественные характеристики.

Некоторые из желаемых свойств битума приведены ниже.

1.1. Желаемые свойства битума

Хороший битум должен иметь следующие свойства:

a.Адгезия:

Хорошее связующее должно объединять весь строительный материал в единое целое. Таким образом, битум должен обладать высокой адгезией. Он должен правильно связывать материалы, не влияя на свойства других материалов.

Низкая адгезия приводит к короткому сроку службы и удалению материалов (например, полосам заполнителей на гибком покрытии), тогда как высокая адгезия приводит к долгому сроку службы дорог, крыш и т. Д., Где используется битум.

Присутствующие в битуме примеси в большинстве случаев являются основной причиной плохой адгезии битума.

б. Водонепроницаемость:

В основном битум используется в открытых работах, таких как строительство дорог, гидроизоляция, кровля и т. Д. Он должен выдерживать различные климатические условия, включая дождь. Таким образом, он должен быть нерастворимым в воде и служить гидроизоляционным средством.

Более низкая водостойкость приводит к снижению долговечности и прочности битума. Это также приводит к низкой адгезии. Следовательно, битум должен обладать высокой устойчивостью к воде.

с.Прочность:

Хотя минеральные или присадочные материалы (например, заполнитель) являются основным компонентом подшипника; Связующий материал также должен обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать различные временные и статические нагрузки (например, собственный вес и нагрузку на колесо).

г. Прочность:

Битум должен связывать все строительные материалы вместе на длительное время (около 20 лет) в неблагоприятных погодных условиях. Для работы без экспонирования он должен быть минимум 10 лет, а для работы без воздействия — 20 лет.

e. Универсальность:

Битум должен обладать универсальностью. Он должен быть работоспособным на этапе строительства и должен быть жестким на этапе эксплуатации.

ф. Эконом:

Битум должен быть доступным по низкой цене. Стоимость битума зависит от его марки, но должна быть экономичной в использовании.

г. Твердость:

Твердость битума определяется с помощью теста на пенетрацию.Другими словами, глубина проникновения — это твердость. Наилучшая твердость для различных работ:

Асфальт с твердым покрытием — глубина проникновения 10 мм

Кровельный асфальт — глубина проникновения от 15 до 40 мм

Гидроизоляционный битум — глубина проникновения до 100 и более

Битум должен быть достаточно твердым, чтобы противостоять действие нагрузок и химикатов.

час. Точка размягчения:

Чем выше значение точки размягчения, тем ниже будет температурная восприимчивость.Таким образом, битум с высоким показателем размягчения предпочтителен для жаркого климата.

i. Пластичность:

Пластичность — это свойство битума, которое позволяет ему сильно деформироваться или растягиваться.

Значение пластичности колеблется от 0 до более 150 в зависимости от типа битума. Его значение также зависит от температуры, размера брикета, скорости вытягивания и т. Д.

Дж. Вязкость и текучесть:

Вязкость не должна быть очень низкой, а может быть очень высокой, потому что высокая вязкость приводит к трудностям при нанесении битума, а низкая вязкость приводит к неправильному связыванию материалов, поскольку он быстро течет.

к. Содержание воды:

Битум должен содержать минимум воды, чтобы предотвратить вспенивание битума при его нагревании выше точки кипения воды.

л. Потери при нагревании:

Когда битум нагревается, он оставляет летучие и вызывает потерю массы или веса. Таким образом, потери битума при нагревании должны быть минимальными.

г. Химически стойкий:

Битум должен иметь дело с различными химическими веществами прямо или косвенно (E.г. Ему приходится бороться с кислотами в виде кислотных дождей). Таким образом, он должен обладать высокой устойчивостью к химическим веществам.

1.2. Некоторые из общих свойств битума

Вот некоторые из других свойств битума. Это:

1) Он находится в твердом, полутвердом или жидком состоянии, черный и липкий по своей природе.

2) Тает и становится мягче при нагревании.

3) Вяжущее для всех типов асфальта (в том числе с инертным минеральным материалом).

4) Обладает низкой диэлектрической проницаемостью и высокой изоляцией.

5) Медленно окисляется.

6) Химически инертен и гидрофобен по своей природе.

7) Он нерастворим и обладает высокой устойчивостью к воде.

8) Имеет коллоидную природу.

1.3. Заключение

Качество битума зависит от марки битума. Высококачественный битум прочен, тверд, водонепроницаем и пластичен. Таким образом, использование битума высшего сорта должно производиться на качественных работах.

Низкосортный битум обычно используется во временных сооружениях.

Качественный битум всегда устойчив к погодным условиям, химическим воздействиям и многому другому. У них также есть период жизни от 10 до 20 лет.

При строительстве крыш, гидроизоляционных покрытий и дорог; предпочтение отдается качественным битумам.

Битум — обзор | Темы ScienceDirect

5.1 Введение

Битум можно определить как цементоподобный материал от темно-коричневого до черного цвета, соединения которого можно разделить на две общие группы: мальтены и асфальтены.Асфальтены представляют собой фракцию черного цвета, нерастворимую в n -гептане и имеющую самую высокую полярность и молекулярную массу, тогда как мальтены, также растворимые в этом растворителе, состоят из насыщенных и ароматических соединений и смол (Lesueur, 2009).

Битумные вяжущие широко используются в строительстве, в основном для гибких дорожных покрытий, гидроизоляции, кровли, герметика швов и т. Д. В целом вяжущее должно оставаться достаточно гибким, чтобы выдерживать внезапные нагрузки без растрескивания при низких температурах зимой, но должно также выдерживают остаточную деформацию или вязкое течение при высоких рабочих температурах.Таким образом, битум должен противостоять нагрузкам из-за транспортных нагрузок и низких температур при укладке дорожного покрытия, а также удлинению и сжатию конструкции крыши.

Для достижения желаемых механических свойств битумы модифицируют, главным образом, с использованием первичных полимеров, чтобы изменить их естественные реологические свойства. В этом смысле широкое использование пластмасс и каучуков во всех секторах промышленности, в сельском хозяйстве, а также в повседневной жизни привело к постоянному увеличению количества полимерных отходов, создающих важную экологическую проблему.Повторное использование постпотребительских или постиндустриальных полимерных материалов и их повторное использование в промышленности могло бы быть подходящим способом решения экологических проблем, предлагая недорогие переработанные ресурсы. Однако до настоящего времени повторное использование полимерных отходов имеет очень ограниченный потенциал из-за проблем, которые они влекут за собой. В настоящее время в среднем только 7% перерабатываются для производства низкосортного пластика (Mastral et al. , 2001).

На этом основании исследуются новые методы, которые помогут решить эту проблему.Таким образом, с экологической и экономической точки зрения использование переработанных полимерных материалов при разработке модифицированных битумов является интересной альтернативой, поскольку полученная смесь может показывать характеристики, аналогичные характеристикам, содержащим первичные полимеры (García-Morales et al. , 2004b).

В целом можно рассмотреть две основные группы переработанных полимеров: термопласты и термореактивные отходы полимеров. Здесь мы сосредоточимся на наиболее интересных материалах для модификации битума, следовательно, на тех, которые могут улучшить механические свойства полученного вяжущего.Таким образом, различные переработанные термопластические полимеры были успешно использованы для модификации битума для дорожных покрытий: полиэтилен (González et al. , 2002), полипропилен (Murphy et al. , 2000) и EVA (García-Morales et al. , 2006b). Известно, что добавление таких полимеров к битуму улучшает его эксплуатационные свойства, обеспечивая улучшенное термомеханическое сопротивление, эластичность и адгезию (Airey, 2003; González et al. , 2002).

Что касается термореактивных полимеров, то на протяжении многих лет было доказано, что каучуковая крошка (CTR) является наиболее важным модификатором этой категории.Таким образом, битум, модифицированный резиновой крошкой (CTRMB), производится с использованием метода мокрого процесса, при котором оба компонента обрабатываются при высоких температурах (175–220 ° C) и хранятся до тех пор, пока полученное связующее не будет смешано с минеральными заполнителями. Другой метод, не рассматриваемый здесь, поскольку он непосредственно приводит к образованию асфальтовой смеси, — это сухой процесс, при котором используется резиновая крошка как часть заполнителя в горячей смеси. Несмотря на то, что сухой способ повышает устойчивость смесей к образованию колей при промежуточных температурах, он не может препятствовать растрескиванию при низких температурах.Напротив, связующее, полученное мокрым способом, также обладает высокой устойчивостью к растрескиванию и образованию колей (McGennis, 1995; Navarro et al. , 2002). Как сообщается в литературе, улучшение характеристик асфальта зависит от многих факторов, таких как размер частиц резиновой крошки, характеристики поверхности резиновых частиц, условия смешивания, способ девулканизации резиновой крошки и химические / физические свойства битума. , а также источник битума (Bahia and Davies, 1994; Navarro et al., 2002, 2004, 2005, 2007, 2010).

В этой главе подробно описаны некоторые экспериментальные результаты для битума, модифицированного несколькими термопластичными переработанными полимерами (PE, PP, EVA) сельскохозяйственного и промышленного происхождения, и резиновой крошки шин в качестве эластичного термореактивного полимера. Кроме того, также анализируется влияние обоих типов модификаторов при их совместном использовании в качестве модификаторов битума. Во-первых, мы ориентируемся на влияние условий обработки, а именно на характеристики устройства, время обработки и температуру перемешивания.Во-вторых, мы представляем влияние каждого отдельного модификатора на термомеханические, реологические и микроструктурные характеристики полученных модифицированных битумов.

Типы битумов — свойства и способы их использования в дорожных покрытиях и других сооружениях

🕑 Время считывания: 1 минута

Существуют различные типы битума с различными свойствами, спецификациями и использованием в зависимости от требований потребляющей промышленности. Спецификация битума также показывает вариации в отношении безопасности, растворимости, физических свойств и долговечности.Чтобы понять характеристики битума, когда он находится в эксплуатации, очень важно определить физические свойства материала. Стандартные методы испытаний проводятся для оценки битума.

Виды битумов, их свойства и применение Битум можно разделить на следующие марки:

• Битум проницаемости
• Битум окисленный марки
• Битум обрезной
• Битумная эмульсия
• Битум модифицированный полимером

Битум проницаемости Битум проницаемости — это нефтеперерабатывающий битум, выпускаемый с различной вязкостью.Испытание на проникновение проводится для определения характеристик битума на основе твердости. Таким образом, он получил название битум проникновения. Марки битумов проницаемости от 15 до 450 для дорожных битумов. Но чаще всего используется диапазон от 25 до 200. Это достигается путем управления проводимым тестом, то есть процессом дистилляции. Частичный контроль флюсования остаточного битума с маслами может помочь в достижении требуемой твердости. В таблице ниже показаны испытания битума на проницаемость, проведенные в соответствии с BS EN 12591 .Этот тест предназначен для битума, предназначенного для дорожного применения.

Таблица 1. Спецификация битума для дорожного покрытия согласно BS EN 12591

Стандарты BS EN 1426 и BS EN 1427 предоставляют значения температуры проникновения и размягчения для соответствующих марок, как указано в Таблице-1. Это поможет определить эквивалентную вязкость и твердость битума. Классы представлены значениями пенетрации, например, 40/60 как значение пенетрации 50 ± 10. BS EN 13303 также дает меру потерь при нагревании с соответствующими пределами для всех марок пенетрирующего битума.Эта мера призвана гарантировать отсутствие летучих компонентов. Таким образом, ни один компонент, потеря которого будет способствовать схватыванию и затвердеванию битума во время его приготовления или укладки, не подвергается. BS EN 12592 предоставляет значения растворимости, чтобы гарантировать, что в битумном материале меньше или нет примесей.

Битум окисленный Битум нефтеперерабатывающего завода дополнительно обрабатывается путем подачи обработанного воздуха. Это даст нам окисленный битум. Поддерживая контролируемую температуру, воздух под давлением вводится в мягкий битум.Соединения с более высокой молекулярной массой образуются в результате реакции введенного кислорода и компонентов битума. Таким образом, содержание асфальтенов и мальтенов увеличивается, что приводит к более твердой смеси. Эта более твердая смесь имеет более низкую пластичность и температурную чувствительность. Окисленный битум используется в таких промышленных областях, как кровля и покрытие труб. С помощью этого метода обработки можно производить битум с меньшей проникающей способностью, который можно использовать для мощения дорог.

Битум обрезной Это сорт битума, который относится к битуму проникающего класса.Этот тип битума имеет временно пониженную вязкость за счет введения летучего масла. После нанесения летучий материал испаряется, и битум приобретает свою первоначальную вязкость. Битум проницаемости представляет собой термопластичный материал. Он показывает разное значение вязкости для разной температуры. На участках дорожного строительства необходимо, чтобы материал был текучим по своей природе во время укладки, то есть во время обработки поверхности. Также важно, чтобы материал вернулся к своей первоначальной твердости и свойствам после схватывания.Это обеспечивается за счет урезания битума. Текучесть любого битума достигается повышением температуры. Но когда во время обработки поверхности необходимо добиться текучести при более низких температурах, используют битум с пониженным содержанием. Время отверждения и вязкость восстановленного битума можно варьировать и контролировать с помощью

1. разбавление эфирного масла и
2. — летучесть добавленного масла.

Битум 70/100 или 160/220 pen, разбавленный керосином, является основным составом битума при строительстве дорог в Великобритании.Стандартный вискозиметр гудрона используется для проверки стандартной вязкости. В таблице 2 показаны спецификации сокращения, основанные на BS 3690 . Это обеспечивает требование, чтобы битум удовлетворял своим свойствам растворимости, свойствам дистилляции, а также восстановлению свойств после отверждения.

Таблица-2: Спецификация битума для урезанного битума согласно BS 3690: Часть 1 и BS EN 12591

Битумная эмульсия Битум этого типа образует двухфазную систему с двумя несмешивающимися жидкостями.Один из них диспергирован в виде мелких шариков в другой жидкости. Когда дискретные частицы битума диспергируются в непрерывной форме воды, образуется битумная эмульсия. Это форма битума проникающего класса, который смешивается и используется для укладки. Эмульгатор, имеющий длинную углеводородную цепь с катионным или анионным окончанием, используется для диспергирования глобул битума. Этот эмульгатор создает электрохимическую среду. Ионная часть цепи имеет сродство к воде, а битум притягивается углеводородной частью.Как показано на рисунке ниже, углеводород прочно связывает битумные глобулы, и ионная часть видна на поверхности глобул. В зависимости от присутствующих ионов капли получают заряд. Эмульсии могут быть катионными (положительный заряд) или анионными (отрицательно заряженными). Следовательно, глобулы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга, делая всю систему стабильной. Для облегчения адгезии с агрегатами (которые имеют отрицательный заряд) более предпочтительны катионные эмульсии.

Битум при диспергировании в эмульгаторе

Стабильность эмульсий зависит от следующих факторов:

• Виды битумных эмульгаторов и их количество
• Скорость испарения воды
• Количество битума
• Размер шариков битума
• Механические силы

Эмульсии наносятся с помощью спреев.Для этой вязкости первостепенное значение. С увеличением содержания битума смесь становится более вязкой. Это считается чувствительным, когда количество превышает 60%. В BS 434: Часть 1 и BS EN 13808 приведены спецификации вязкости дорожных эмульсий.

Полимер — Битум модифицированный Битум, модифицированный полимерами, представляет собой тип битума, полученный путем модификации прочности и реологических свойств битума с градацией по проникновению.Здесь для этого добавляется от 2 до 8% полимера. Используемый полимер может быть пластиком или резиной. Эти полимеры изменяют прочность и вязкоупругие свойства битума. Это достигается за счет:

1. Увеличение упругого отклика
2. Улучшение когезионных свойств
3. Повышение прочности на излом
4. Обеспечивает пластичность

Некоторыми примерами используемых полимеров каучука являются блок-сополимеры стирола, синтетические каучуки, натуральные и переработанные каучуки.Также используются пластмассы, которые являются термопластичными полимерами. Подробнее: Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий Битумные материалы — типы, свойства и использование в строительстве Пенетрация битума Сортировка битума — различные методы сортировки битума Различные лабораторные испытания битума для дорожного строительства

Свойства битумных материалов и их применение, химический состав

Что такое битумный материал?

Битумные материалы известны и используются в дорожном строительстве с давних времен.Большая часть битума, используемого сегодня в строительстве, получается из сырой нефти.

Его получают путем фракционной перегонки, при котором более простые компоненты сырой нефти, такие как уайт-спирит, керосин, мазут, легкие, средние и тяжелые смазочные масла с более низкими температурами кипения, испаряются, оставляя битум.

Согласно индийскому стандарту, битум можно определить как некристаллический твердый или вязкий материал, обладающий адгезионными свойствами.Его получают из сырой нефти либо естественным путем, либо процессами нефтепереработки. Он в значительной степени растворим в сероуглероде. Битум бывает черного или коричневого цвета.

Свойства битумных материалов

• Консистенция
• Прочность или устойчивость к атмосферным воздействиям
• Скорость отверждения
• Устойчивость к воздействию воды

Свойства битумных материалов

Консистенция — температуры по консистенции.Учет консистенции при определенной температуре.

Прочность или устойчивость к атмосферным воздействиям —

для удовлетворительного выполнения своей функции, поскольку вяжущий битум для дорожных покрытий остается пластичным. Но когда битум подвергается выветриванию в виде тонкой пленки, он довольно много теряет пластичность и становится хрупким.

Скорость отверждения —

Скорость испарения зависит от типа используемого растворителя. Чем меньше количество растворителя, тем меньше время отверждения.

Время отверждения также увеличивается при использовании мягкого битума в качестве основы при резке.

Устойчивость к воздействию воды —

Прочность битумного покрытия во многом зависит от способности битума прилипать к заполнителю в присутствии воды.

Свойства битумных материалов

Использование

битумных материалов

• Заливка плотины
• Футеровка дамбы, защита
• Защита дамб
• Футеровка канав
• Водосточные желоба
• Защита набережных
• Канавки
• Гидравлические насосы
• водосборные бассейны, бассейны
• Защита дамбы
• Матрацы для дамбы
• Облицовка мембраны
• Гидроизоляция
• Облицовка резервуара
• Стабилизация песчаных дюн
• Бассейны
• Пруды для сточных вод
• Войлок с подкладкой
• Водонепроницаемые барьеры
• Свойства битумные материалы

Химический состав битума

Битум можно разделить на следующие три основные фракции.

1. Асфальтены.
2. Мальтены.
3. Карбены.

Асфальтены —

Асфальтены нерастворимы в легких углеводородных растворителях, таких как петролейный эфир. Асфальтеновая фракция вместе с частью мальтеновой фракции образует дисперсную.

Мальтены —

Мальтены растворимы в углеводородных растворителях. Мальтены состоят из четырех элементов, а именно азотистого основания, первого подкисляющего, второго каучука и парафина.

Карбены —

Карбены нерастворимы в четыреххлористом углероде.

Свойства битумных материалов и их использование, битумные материалы

Производство битума

Переработка

Битумные материалы являются компонентом нефтяной нефти. Их получают как конечный продукт при фракционной перегонке сырой нефти. Для рафинирования битума используются два разных процесса.

1. Процесс дистилляции.
2. Процесс экстракции растворителем.

Процесс перегонки

Поток и вакуумная перегонка являются наиболее часто используемым методом очистки сырой нефти.

В этом процессе различные продукты разделяются с помощью тепла и вакуума. Изменения, происходящие во время рафинирования, являются физическими, и поэтому любая комбинация различных продуктов, включая битум, может быть рекомбинирована в однородную массу.

Переработка нефтяной сырой нефти — это операция в непрерывном потоке, осуществляемая сначала путем прокачки сырой нефти через трубный перегонный куб, в котором ее температура повышается.

Процесс экстракции растворителем

В этом процессе очистки битума селективный растворитель, такой как пропан, используется для отделения парафиновых масел от других компонентов.

Этот процесс тесно связан с производителями высококачественных смазочных масел, которые требуют тщательного контроля температуры сырой нефти.

В этом процессе экстракции конечным продуктом обычно является битум с низким проникновением, редко более 50 проникновением.

Процесс скрипа

Как уже говорилось, этот процесс используется для получения более высокого процентного содержания бензина или моторного топлива.

В этом процессе используются интенсивное нагревание и очень высокое давление, чтобы вызвать определенные химические изменения из-за высокой температуры и давления, определенная часть компонентов с более высокой точкой кипения химически соединяется и дает большее количество компонентов с низкой точкой кипения.

Битум прямой перегонки

Битум, который был дистиллирован до определенной вязкости или проницаемости без дальнейшей обработки, известен как битум прямой перегонки.

Его получают путем перегонки во время обработки, регулируя скорость потока и температуру, можно получить битум с консистенцией от очень мягкой до очень твердой. ( Свойства битумных материалов и их использование, битумные материалы )

Битум с воздушным выдувом

Полутвердый битум может получить особые свойства путем продувки воздухом через горячий остаток.

При производстве битума с продувкой воздухом обычная перегонка прекращается в какой-то момент, пока остаток остается жидким.

Выдувание воздуха продолжают до тех пор, пока осадок не приобретет спорных свойств. Полученный таким образом битум иногда называют окислителем битума. ( Свойства битумных материалов и их использование, битумные материалы )

Сокращение

Сокращение определяется как битум, вязкость которого снижена путем добавления летучего разбавителя, летучими разбавителями являются бензин или нафта, керосин, и низкокипящие легкие масла используются, легко разливаемые или распыляемые при относительно низкой температуре.

Применяется в дорожном строительстве, например, для обработки поверхности. Скорость схватывания — это скорость испарения растворителя.

Также прочтите

СВОЙСТВА БИТУМНЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ

Целью данной работы является характеристика роли наполнителей в битумных смесях. Основное внимание уделяется низкотемпературным свойствам битумных смесей. Были оценены четыре типа наполнителей (известняк, кварц, летучая зола и каолин) с различными физическими свойствами.Характеристики наполнителей определялись с помощью нескольких различных физических тестов. Было обнаружено, что метод испытания сухого уплотненного наполнителя является хорошим методом испытаний для определения характеристик наполнителя. В процедуру тестирования были внесены некоторые изменения для получения более воспроизводимых результатов. Четыре наполнителя были объединены с одним типом битума при разных уровнях наполнителя, и были проведены стандартные испытания битума. Температурная восприимчивость различных смесей наполнителя и битума была определена с использованием значений индекса пенетрации.Результаты испытаний на вязкость показали, насколько наполнители увеличивают жесткость битумно-наполнитель- ных смесей. Соотношения наполнителя и битума, использованные в исследовании, оценивались в типичной плотной асфальтобетонной смеси. Испытания по Маршаллу проводились при различных температурах в диапазоне от 30 до 70 ° C, и были определены два параметра испытания Маршалла, а именно температурный индекс стабильности Маршалла и температурный индекс жесткости Маршалла. Испытания на изгиб также проводились при различных низких температурах для определения свойств изгиба смесей, содержащих различные типы и количества наполнителей.Параметр ударной вязкости (т.е. площадь под кривой напряжения-деформации при испытании на изгиб) оценивали при различных низких температурах. Было обнаружено, что для каждой смеси существует оптимальное содержание наполнителя, соответствующее максимальной ударной вязкости. Для наполнителей, испытанных в этом исследовании, максимальная вязкость соответствовала области отношения наполнитель / битум от 0,25 до 0,75.