Просмотров: 60
05.03.2022 11:38

Битум представляет собой смолистое или твердое вещество, которое относится к группе углеводородов и их производных в виде сернистых, серосодержащих и азотистых соединений. Это субстанция темно-коричневого или черного цвета, нерастворимая в воде и частично растворимая в бензоле, хлороформе и некоторых других растворителях. В ней содержится 70–87 % углерода, 8–12 % водорода, до 12 % кислорода, до 7 % серы и до 2 % азота.

Объемный фракционный состав битума следующий:

  • смолы – 20–40 %;
  • нефтяные масла – 30–60 %;
  • асфальтены – 10–40 %;
  • асфальтогеновые кислоты – до 3 %.

Плотность соединения находится в пределах 0,95–1,5 г/см3, а теплоемкость составляет около 1,80–1,97 кДж/кг·оС.

Особенности

Битум является аморфным веществом, которое даже в твердом состоянии проявляет свойства жидкости. При температуре более 160 оC он становится полностью текучим. Им можно пропитывать различные поверхности, поскольку при охлаждении соединение снова полимеризируется, образуя твердый монолитный слой. Также материал проявляет хорошие диэлектрические свойства, устойчив к воздействию кислот, щелочей, солевых растворов.

Битумы обладают свойством «стареть». Со временем их физико-механические характеристики ухудшаются. Вещество становится более хрупким, под действием ультрафиолетовых лучей происходит изменение структуры соединения, которое сопровождается уменьшением содержания смолистых веществ и снижением гидроизоляционных качеств.

Виды

Битумы классифицируют по нескольким параметрам. В первую очередь, они различаются по происхождению, консистенции и области применения. Рассмотрим подробнее каждый из этих критериев.

  1. Происхождение. Существует битум:
  • природный.
  • искусственный.

Первый встречается возле нефтяных месторождений, где образует битумные озера или линзы. В то же время в чистом виде соединение встречается достаточно редко. Чаще всего оно пропитывает осадочные породы, что усложняет его получение из полезных ископаемых. Природные битумы бывают:

  • поверхностными. Появляются в результате выхода на поверхность битумосодержащих пород;
  • жильными. Залегают между слоями горных пород и содержат примеси различных минералов;
  • пластовыми. Представляют собой пропитанную битумом горную породу.

Чистый природный битум из битумосодержащего сырья получают в несколько этапов. Сначала добывают горную породу карьерным, шахтным, скважинным или иным способом. Затем происходит разделение добытой массы на минеральные и органические компоненты. Для этого используются растворители или метод выпаривания в воде. После этого из полученного органического промежуточного сырья производят чистое углеводородное соединение. Процесс переработки является достаточно трудоемким и дорогим, что ограничивает сферу использования природного битума.

Искусственные, или нефтяные, битумы производятся из гудрона – остаточной фракции после перегонки нефти. Сегодня используют три основных технологии получения данных материалов:

  • концентрирование. Их получают из высокосмолистого сырья, образующегося после перегонки сернистой нефти. Битумы, которые изготавливаются методом концентрирования, отличаются высокой твердостью и малым коэффициентом вязкости;
  • окисление. Эта технология используется чаще других. Метод подразумевает продувку кислородом нефтяных остатков и других соединений при температуре 180–300 оС. Такой подход позволяет увеличить содержание асфальтенов и смол в конечном продукте, благодаря чему он получается более эластичным и теплостойким;
  • смешивание. Этим методом получают компаундированные битумы. Он заключается в смешивании веществ, полученных по технологиям концентрирования и окисления с добавлением дистиллятов и других остатков. Также в сырье вносятся различные присадки – например, каменноугольные масла, полимеры, деготь и пр. Это позволяет получить битум с определенными свойствами и характеристиками.
  1. Консистенция.

В зависимости от вязкости битум бывает:

  • жидким. Он получается путем добавления растворителей к вязким компонентам и перемешивания их на специальном оборудовании в среде инертного газа. Технические условия и требования к жидкому битуму изложены в ГОСТ 11955-82. Популярные марки материала — МГО: 40/70; 70/130; МГ: 40/70; 130/200, СГ: 70/130; 130/200;
  • вязким. Это изначальный продукт, который образуется при окислении остаточной массы, получаемой после перегонки нефти. К вязким битумам относятся марки БНД: 200/300; 40/60, 90/130; 60/90, БН: 130/200; 90/130; 200/300; 60/90. Требования и технические условия на данные материалы регламентируются ГОСТ 22245-90.
  1. Области применения.

Материал применяется для решения широкого спектра задач. В зависимости от назначения выделяют следующие виды битума:

  • дорожный. Входит в состав асфальтобетона и используется при строительстве дорог. Существует несколько марок дорожного битума, которые подходят для разных климатических зон. В регионах с суровыми зимами, где температура может опускаться ниже -20 оС, применяются марки БНД 90/130, БНД 200/300, БНД 130/200. В умеренных широтах (зимние температуры в пределах -10…-20 оС) можно использовать битум БНД 60/90. Для теплых регионов подходят марки БНД 40/60, БН 130/200, БН 90/130, БН 200/300;
  • кровельный. Из такого битума изготавливают рубероид, рубемаст, еврорубероид и другие рулонные материалы, а также мягкую черепицу. Для покрытия кровли и создания финишного слоя используют марки БНК 90/30. Для пропитывания поверхностей для гидроизоляционной защиты применяется битум БНК 40/180. В качестве сырья для производства кровельных материалов подходит марка БНК 45/190;
  • изоляционный. Это битум общего назначения, который используется для гидроизоляции конструкций. Данная задача решается с помощью марок БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Стоит учесть, что чем больше числитель в маркировке битума, тем выше температура его размягчения. Отдельным подвидом можно считать изоляционные битумы БНИ-IV-3, БНИ-IV. Ими обрабатываются подземные трубопроводы с целью защиты от коррозии.

Помимо этого, есть битумы специального назначения. Они применяются в лакокрасочном производстве, прецизионном литье и при изготовлении электротехнической продукции.

Преимущества

Среди достоинств материала можно выделить сравнительно невысокую цену в сочетании с хорошими эксплуатационными качествами. Битум достаточно прочный, стойкий к различным внешним факторам. Он обладает отличными гидроизоляционными свойствами и удобен в применении.

Остались вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!