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

Содержание

Битум — что такое битум нефтяной, 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 нефтяной – 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 — характеристики и применение.

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:

• растяжимость,

• показатели температуры по хрупкости,

• показатели температуры по размягчению,

• уровень пенетрации.

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.

Применение битума

Разновидность битума определяет сферу его применения в строительстве.

Природный битум

Сегодня строительный или дорожный битум пользуется большой популярностью. Но не смотря на очевидное превосходство искусственного битума в массовом строительстве, натуральный или природный битум активно применяется в других промышленных отраслях.

Натуральный битум с особыми характеристиками (неокисленный состав) очень популярен для строительства дорог в западных странах. Неокисленный качественный битум можно производить только на оборудовании нового поколения. На Западе имеется масса подобных производств, чем и объясняется разница в востребованности природного битума на территории постсоветского пространства и в западных странах. Прочувствовать эту разницу может каждый автомобилист, сравнив качество дорожного полотна.

Дорожный битум

Дорожный битум прекрасно зарекомендовал себя при работе в самых тяжелых и неблагоприятных условиях. Он отлично выдерживает большие нагрузки, что и делает его идеальным материалом для строительства дорожного покрытия. Он широко применяется в изготовлении асфальтобетона и асфальта.

В качестве составляющего асфальтных покрытий, дорожный битум выполняет функцию связующего компонента, удерживая все ингредиенты вместе. Благодаря его отличительным характеристикам щебень, речной песок и остальные ингредиенты асфальтовой смеси образуют прочную однородную массу.

Плотность битума разделяет его на два вида:

  • вязкий,
  • жидкий.

Вязкий битум актуален в роли вяжущего средства для строительства или ремонта дорог. Жидкий битум используется для увеличения сезона постройки дорожного покрытия.

Качество и долговечность дорожного покрытия во многом зависит от характеристик дорожного битума и степени его соответствия нормам ГОСТа. Использование высококачественных материалов значительно повышает сроки эксплуатации дорог, позволяет избежать появления трещин, выбоин и подобных дефектов. Купить битум высокого качества можно у завода-производителя или у прямых поставщиков.

Строительный битум

Без строительного битума не возможна ни одна работа по заливке фундамента, кровельные или ремонтные манипуляции. Строительный битум получается в процессе переработки нефти и бывает двух видов: твердый и жидкий.

  • Твердую разновидность битума удобно транспортировать, но она требует разогрева на месте проведения строительных работ. Размягчение твердых слитков осуществляется при помощи специального оборудования – битумоварок. Температура битума должна быть довольно высокой, чтобы успешно применять его для строительства кровли или гидроизоляции.

  • Жидкий битум требует специальных условий транспортировки – он доставляется на место проведения строительных работ в специальной машине-битумовозе, приспособленной для транспортировки темных нефтяных продуктов. Особенность жидкой разновидности битума в том, что ее необходимо использовать в максимально сжатые сроки. Он применяется для заделки швов на зданиях, изготовления битумных мастик и кровельных работах.

Все виды битумов подходят для качественной гидроизоляции зданий, труб или фундаментов. Это самый дешевый, быстрый и удобный способ обеспечить сооружению долгий срок эксплуатации. Расход битума напрямую зависит от характера работ и характеристик материала. Прежде чем приобрести битум, внимательно ознакомьтесь с его маркировкой.

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: 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:

• растяжимость,

• показатели температуры по хрупкости,

• показатели температуры по размягчению,

• уровень пенетрации.

 

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/см3 

(зависит от температуры, давления и химического состава)

от 0,965 до 1,5
Плотность, кг/м3 

(зависит от температуры, давления и химического состава)

от 965 до 1500
Агрегатное состояниетвердое или смолоподобное вещество
Цветчерный
Теплопроводность, Вт/(м∙°С)0,17-0,27
Температура размягчения*, оС*от 35 (мальты) до неплавких (кериты, антраксолиты, гуминокериты)
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг∙К)1,591-1,968
Диэлектрическая проницаемость2,5-3,3
Удельная электрическая проводимость, Ом-1∙см-11∙10-14

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.

ПБВ битум характеристика продукта — Производитель битумных материалов

Описание и состав

В связи с увеличением автомобильного потока растет нагрузка на автомобильные дороги. Поэтому ученые задались вопросом – разработать новый вид битума, способный выдержать возрастающие нагрузки. Так появился особый вид битума, дополненный специальными полимерными добавками.

ПБВ битум – это материал на основе битумов, модифицированных добавлением полимеров типа СБС (стирол-бутадиен-стирол) и пластификаторов. Данный материал используется в дорожных работах.

Асфальтобетонная смесь, в которой используется полимерный битум, более защищена от различного рода деформаций, а значит и от процесса старения в ходе эксплуатации. Достигается это за счет повышенных свойств пластичности битумного компонента.

В настоящее время полимерно модифицированный битум широко используется в различных дорожных работах. Объясняется это повышенными температурными характеристиками продукта – в отличие от обычного.

В состав продукта входят:

1.   пластомеры, представляющие собой линейные соединения, эти добавки влияют на жесткость и вяжущие свойства битума при обычных температурах работ (от -30 °С до 60 °С). Пбв битум с такими добавками изготавливается обычно перед процессом использования модифицированного битума, так как полимеры утрачивают влияние при даже небольшом сроке хранения

2.   эластомеры — данные свойства и вязкость. В отличие от пластомеров, они поддерживают свои свойства при достаточно высокой температуре  до +200°С

3.   Третий тип добавок – искусственные материалы, влияющие на эластичность битума при температурах, намного выше рабочих.

Благодаря своему составу битум марки ПБВ имеет ряд достоинст:

  • высокая адгезия;
  • хорошая пластичность;
  • повышение коррозийной стойкости дорожных покрытий;
  • более улучшенные низкотемпературные свойства.

Физико-механические показатели ПБВ битума

Наименование показателей

Нормы по маркам

Методы испытания

ПБВ 300

ПБВ 200

ПБВ 130

ПБВ 90

ПБВ 60

БВ 40

Глубина проникания иглы, 0,1 мм, не менее:

при 25ºС

300

200

130

90

60

40

ГОСТ 11501-78

при 0ºС

90

70

50

40

32

25

ГОСТ 11501-78

Температура размягчения по кольцу и шару, ºС, не ниже

45

47

49

51

54

56

ГОСТ 11506-73

Растяжимость, см, не менее:

при 25ºС

30

30

30

30

25

15

ГОСТ 11505-75

при 0ºС

25

25

20

15

11

8

ГОСТ 11505-75

Температура хрупкости, ºС, не выше

-40

-35

-30

-25

-20

-15

ГОСТ 11501-78

Эластичность, %, не менее:

при 25ºС

85

85

85

85

80

80

п.7.2.2 ОСТ 21.810-98

при 0ºС

75

75

75

75

70

70

п.6.2 ГОСТ 52056-2003

Изменение температуры размягчения после прогрева, ºС не более

7

7

6

6

5

5

ГОСТ 18180-72
ГОСТ 11506-73 с доп. по п.3.3

Температура вспышки, ºС, не ниже

220

220

220

220

230

230

ГОСТ 4333-87

Дорожный битум

ТОО «КазБитумСервис» — динамично развивающаяся компания, занимающаяся реализацией нефтяных дорожных битумов марки БНД 70/100 и БНД 100/130, произведённых по ГОСТ 33133-2014.

Дорожные покрытия должны проектироваться на определенный период эксплуатации с учетом диапазона и типа наиболее вероятных транспортных нагрузок. В последние годы резко возросла интенсивность движения транспорта, увеличились нагрузки на дорожное полотно за счет использования большегрузных автомобилей с повышенным давлением в шинах. Это приводит к быстрому разрушению асфальтобетонных покрытий, проявляющемуся в виде образования колеи, трещин и выкрашивания входящих в их состав материалов.

Не секрет, что долговечность и практичность дорожного полотна во многом зависит от качества битума, который использовался при работах. Именно по этой причине следует выбирать битум износоустойчивых марок, обеспечивающий дорожному покрытию наибольшую трещиностойкость и сдвигоустойчивость, а также длительную водо- и морозостойкость. В этом хорошо зарекомендовали себя дорожные битумы БНД 70/100 и БНД 100/130. Данные марки битума обладают оптимальными характеристиками и широко применяются при проведении дорожных работ.

Для того чтобы повысить долговечность дорожного полотна и свести к минимуму его сезонные повреждения, необходимо использовать специальный дорожный битум. Самые используемые в дорожном строительстве марки битумаБНД. Дорожные битумы БНД 70/100 и 100/130 обладают отличной связывающей способностью, позволяющей крепко скреплять щебень, песок и минеральный порошок, превращая их в прочный и пластичный монолитный слой, что в свою очередь повышает надежность дорожного покрытия.

Чтобы правильно подобрать разновидность, следует определиться с типом климатической зоны. Для природных условий, которые характеризуются температурой в холодное время года в среднем не выше -20 ˚С, подойдет в соответствии с ГОСТом такой дорожный битум, как БНД 100/130. Для регионов, где средние температуры в холодное время года составляют от -10 до -20 ˚С, предусмотрены битумы нефтяные дорожные ІІ и ІІІ климатической дорожной зоны. К ним относятся приведенный выше, а также БНД 70/100. Если же среднемесячные температуры в холодное время года находятся в пределах от -5 до -10 ˚С, то ГОСТ предусматривает использование таких нефтяных дорожных битумов, как все вышеперечисленные виды. Для местности, в которой зима характеризуется среднемесячными температурами не ниже +5 ˚С, подходят нефтяные дорожные битумы таких типов, БНД 70/100, БНД 100/130.

 
Качественные характеристики дорожного битума
Наименование показателя Единица измерения Норма для битума марки
БНД 100/130 БНД 70/100

Глубина проникания иглы при t:

25°C

0°C

 

х 0,1 мм

х 0,1 мм

 

101-130

 

 

71-100

 

t размягчения по кольцу и шару, не ниже 0°C 45°C 47°C

Растяжимость при t, не менее:

25°C

0°C

 

см

см

 

70,0

4,0

 

62,0

3,7

Битум нефтяной дорожный: состав и технические характеристики

Битум нефтяной дорожный (БНД) – продукт нефтепереработки, являющийся производным от гудрона, остатка после перегонки всех фракций нефти, включая мазут. Вязкое, плотное и обладающее хорошей адгезией вещество находит широкое применение для гидроизоляции, строительства дорог и решения прочих задач.

Состав битума

Следует отметить, что нефтяной битум считается искусственным материалом, так как встречается и природное сырье этого типа, добываемое в так называемых асфальтовых болотах. Битум могут получать из остатков после перегонки нефти двумя способами:

  • Методом дополнительной обработки остаточной фракции. К примеру, могут выполняться процедуры крекинга, окисления. В результате получаются битумы различной степени вязкости и температуры размягчения.
  • Методом отжима масляной фракции из мазута. Этот способ более естественный, так как фактически является продуктом простой нефтеперегонки и последующей обработки остаточной фракции.

При этом состав вещества достаточно существенно изменяется в зависимости от метода получения. Средние пропорции содержания различных веществ в смеси таковы:

  • До 80% тяжелые углеводороды с высокой молекулярной массой. Переходя от молекулярного уровня к уровню веществ следует выделить содержание нефтяных масел, которые и придают веществу пластичность, а также асфальтенов, придающих твердость. Чем выше содержание масла – тем выше пластичность. ГОСТ 22245 90 устанавливает допустимые массовые доли содержания масел.
  • До 15% водорода, как естественного компонента при осуществлении ректификации нефти.
  • До 10% серы, в зависимости от исходной сернистости сырья, применявшегося для переработки.

Структура вещества определяется как технологией его получения, так и исходными свойствами нефтепродуктов, которые были использованы для получения битума.

Основные технические характеристики битума

Существует несколько стандартных марок данного вещества: БН-50/50, БН-70/30, БН-90/10. Данные марки указывают на следующие технические характеристики:

  • Температура размягчения. Первая цифра в марке указывает температуру, до которой нужно разогреть битум, чтобы получить пластичную массу. Как правило, строительный битум, применяемый для гидроизоляции кровель и фундаментов, более жидкий, в то время как дорожный – более плотный и упругий.
  • Проникание иглы (индекс пенетрации). Вторая цифра характеризует, на какую глубину проникает стандартная измерительная игла при температуре вещества 25 градусов. Соответственно, чем ниже температура размягчения, тем глубже происходит проникновение иглы при 25 градусах. Данный индекс характеризует подвижность и пластичность состава.
  • Допустимый показатель растяжимости. Еще одна характеристика, которая указывает, на сколько сантиметров может растягиваться вещество при температуре 25 градусов. Характеристика указывает на эластичность материала.

На основании перечисленных свойств подбираются подходящий вид и марка БНД для выполнения конкретных видов работ. Учитываются условия применения материала, тип выполняемых работ.

В Москве и по всей России также достаточно широко используются битумные мастики и прочие производные от битума строительные материалы. Они также обладают вязкостью, водонепроницаемостью и хорошей эластичностью, но за счет внесенных модификаторов более удобны для нанесения, технологичны и т.п.

Свойства битума и битумных материалов

 

 

Ниже приведены свойства битума

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

См. также: Применение битума

Адгезия:

Адгезивные свойства битума связывают вместе все компоненты, не вызывая каких-либо положительных или отрицательных изменений в их свойствах.Битум обладает способностью прилипать к твердой поверхности в жидком состоянии в зависимости от характера поверхности. Присутствие воды на поверхности предотвратит прилипание.

Сопротивление воде:

Битум нерастворим в воде и может служить эффективным герметиком. Битум устойчив к воде. При некоторых условиях вода может поглощаться мельчайшими количествами неорганических солей в битуме или содержащемся в нем наполнителе.

Твердость:

Для измерения твердости битума проводится испытание на пенетрацию, при котором измеряется глубина пенетрации в десятых долях мм.утяжеленной иглы в битуме через заданное время при известной температуре. Обычно груз массой 100 г прикладывают на 5 секунд при температуре 77 °F. Проникновение является мерой твердости. Типичные результаты: 10 для твердого битума, от 15 до 40 для кровельного битума и до 100 или более для гидроизоляционного битума.

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

Вязкость и текучесть:

Вязкостные или текучие свойства битума важны как при высокой температуре во время обработки и нанесения, так и при низкой температуре, которой битум подвергается во время эксплуатации. Свойства текучести битумов значительно изменяются в зависимости от температуры и условий нагрузки. Ухудшение или потеря желательных свойств битума проявляется в виде затвердевания. В результате , снижение адгезионных и текучих свойств и повышение температуры точки размягчения и коэффициента теплового расширения.

Точка размягчения:

Это свойство позволяет узнать, можно ли использовать данный битум в конкретном месте, т.е. значение температуры размягчения должно быть выше температуры дорожного покрытия, иначе битум, присутствующий в слое, размягчится и выйдет наружу.

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

Пластичность:

Тест на пластичность проводится для определения степени растяжения битума при температуре ниже его точки размягчения. Брикет с площадью поперечного сечения 1 дюйм 2 помещают в тестер при 77 °F. Значения пластичности варьируются от 0 до более 150 в зависимости от типа битума.

Наличие пластичности означает правильное формирование пленки и покрытия.

Удельный вес

Удельный вес вяжущего не влияет на его поведение. Но все равно его значение нужно в микс-дизайне. Свойство определяется при 27º C.

Прочность:

Долговечность битума относится к долговременному сопротивлению окислительному отверждению материала в полевых условиях. Хотя в процессе эксплуатации все битумы со временем затвердевают за счет реакции.

При наличии кислорода в воздухе чрезмерная скорость отверждения (низкая стойкость) может привести к преждевременному охрупчиванию связующего и разрушению поверхности, что приводит к растрескиванию и потере стружки. Битум живет до двадцати лет, если за ним правильно ухаживать в течение всего срока службы дорожного покрытия.

Универсальность:

Благодаря свойству универсальности битума его относительно легко использовать во многих приложениях из-за его термопластичных свойств. Его можно легко распределить по нижележащим слоям дорожного покрытия, так как при нагревании он разжижается, облегчая работу, и затвердевает в твердой массе при охлаждении.

Экономичный:

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

Прочность:

Хотя крупные заполнители являются основным несущим компонентом дорожного покрытия, битум или асфальт также играют жизненно важную роль в распределении транспортных нагрузок на слои под номером .  

Различные лабораторные испытания битума

Общие свойства битума

  • Большинство битумов имеют коллоидную природу.
  • Битумы термопласты.
  • У них нет определенной температуры плавления, кипения или замерзания.
  • Битумы нерастворимы в воде.
  • Обладают высокой водонепроницаемостью.
  • Как правило, они гидрофобны. Они химически инертны.
  • Битум медленно окисляется.

 

6 ХАРАКТЕРИСТИКИ БИТУМА

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

Битум обладает следующими пятью характерными свойствами.

  1. Битумные клеи
  2. Битум эластичный
  3. Битум пластиковый
  4. Битум вязкоупругий
  5. Битум Века
  6. Битум отвердевает

1.Битумные клеи

Битум обладает отличными адгезионными свойствами при благоприятных условиях. Однако в присутствии воды адгезия создает некоторые проблемы. Большинство заполнителей, используемых в дорожном строительстве, обладают слабым отрицательным зарядом на поверхности. Связывание битумного заполнителя происходит из-за слабой дисперсионной силы. Вода очень полярна и, следовательно, прочно связывается с заполнителем, вытесняя битумное покрытие.

2. Битум эластичный

Если взять нить битума из образца и растянуть или удлинить ее, она может в конечном итоге вернуться к длине, близкой к своей первоначальной длине.Для некоторых битумов этот процесс может занять больше времени, чем для других. Это свойство называют эластичностью битума.

3. Битум пластичный

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

4. Битум вязкоупругий

Битум имеет вязкоупругий характер. Его поведение может быть вязким или упругим в зависимости от температуры или нагрузки, которую он несет. При более высоких температурах наблюдается более текучее или пластичное поведение, 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 двух.

5. Битумные Веки

Старение относится к изменениям свойств битума с течением времени, что вызвано внешними условиями.Эти изменения видны как трещины или крошащиеся участки. Когда битум подвергается воздействию атмосферных условий, молекулы битума реагируют 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 твердением или старением . Эта форма старения чаще происходит в более теплом климате или в теплое время года, в результате чего старые покрытия легче растрескиваются.Состояние также может возникнуть, когда поверхностные пленки битума тонкие или если во время строительства было недостаточное уплотнение.

Читайте также: Факторы, влияющие на старение битума

6. Битум отвердевает

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

  • Физическое упрочнение
  • Экссудативное отверждение

Физическое отверждение происходит, когда в битумных структурах образуются восковые кристаллы или когда агломераты асфальтенов слипаются.Это состояние можно изменить, если повысить температуру.

Экссудативное отверждение обусловлено абсорбцией маслянистых компонентов битума.

13 Требуемые свойства битума

Битум представляет собой черную вязкую смесь углеводородов, получаемую естественным путем или в виде остатка при перегонке или очистке 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 соединения двух или более материалов вместе. Он также используется в влагонепроницаемом курсе (DPC).

Некоторые желаемые свойства битума приведены ниже.

 

 

  1.1. Желательные свойства битума

Хороший битум должен обладать следующими свойствами:

 

a. Адгезия:

Хорошее связующее вещество должно соединять все строительные материалы в единое целое.Таким образом, битум должен быть высококлейким по своей природе. Он должен правильно связывать материалы, не влияя на свойства других материалов.

Низкая адгезия приводит к короткому сроку службы и отслаиванию материалов (например, полосам заполнителей в нежестком дорожном покрытии), в то время как высокая адгезия приводит к долгому сроку службы дорог, крыш и т. д., где используется битум.

Примеси, присутствующие в битуме, в большинстве случаев являются основной причиной плохой адгезии битума.

 

б.Водонепроницаемость:

В основном битум используется в открытых работах, таких как дорожное строительство, гидроизоляция, кровля и т. д. Он должен выдерживать различные климатические условия, включая дождь. Так, он должен быть нерастворим в воде и служить гидроизоляционным средством.

Низкое водоупорное свойство приводит к снижению долговечности и прочности битума. Это также приводит к низкой адгезии. Следовательно, битум должен быть очень устойчивым к воде.

 

в. Прочность:

Хотя минеральные или наполнители (такие как заполнитель) являются основным несущим компонентом; связующий материал также должен иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать различные динамические и постоянные нагрузки (такие как собственный вес и нагрузка от колес).

 

д. Прочность:

Битум должен скреплять все строительные материалы на длительный срок (около 20 лет) в неблагоприятных погодных условиях. Для открытых работ он должен иметь срок службы не менее 10 лет, а для незащищенных работ — 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 доступен по низкой цене. Стоимость битума зависит от его марки, но должна быть экономичной в использовании.

 

г. Твердость:

Твердость битума определяется методом пенетрации. Другими словами, проникающая глубина — это твердость. Лучшая твердость для разных работ:

жесткое покрытие асфальт — 10 мм. действие нагрузок и химических веществ.

 

ч. Точка размягчения:

Чем выше значение точки размягчения, тем ниже чувствительность к температуре. Так, для жаркого климата предпочтительнее битум с высоким коэффициентом размягчения.

 

i. Пластичность:

Пластичность – это свойство битума, которое позволяет ему подвергаться большой деформации или удлинению.

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.

 

к. Вязкость и текучесть:

Вязкость не должна быть как очень низкой, так и очень высокой, поскольку высокая вязкость приводит к трудностям при нанесении битума, а низкая вязкость приводит к ненадлежащему связыванию материалов, так как битум быстро течет.

 

к. Содержание воды:

Битум должен содержать минимальное количество воды для предотвращения вспенивания битума при нагревании выше точки кипения воды.

 

л.Потери при нагревании:

Когда битум нагревается, он оставляет летучие вещества и вызывает потерю массы или веса. Так, потери битума при нагреве должны быть минимальными.

 

м. Химическая стойкость:

Битум должен справляться с различными химическими веществами прямо или косвенно (например, он должен справляться с кислотами в виде кислотных дождей). Таким образом, он должен быть очень устойчивым к химическим веществам.

 

  1.2. Некоторые общие свойства битума

Вот некоторые другие свойства битума.

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

2) Плавится и размягчается при нагревании.

3) Является связующим во всех типах 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) Нерастворим и обладает высокой устойчивостью к воде.

8) Коллоидный по своей природе.

 

  1.3. Заключение

Качество битума зависит от марки битума. Высококачественный битум прочный, твердый, водостойкий и пластичный. Итак, использование высококачественного битума должно производиться на качественных работах.

Низкосортный битум обычно используется во временных сооружениях.

Качественный битум всегда устойчив к переменным погодным условиям, химическим воздействиям и многому другому. Они также имеют период жизни от 10 до 20 лет.

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

 

 

Образовательная платформа Группы Наба Будды

Битумный материал – обзор

11.2.5.1 Применение

наибольшее использование. В дополнение к обычным слоям дорожного покрытия эти материалы используются для выравнивающих слоев (по сути, клей между старым и новым слоями асфальтобетона или для новой изнашиваемой поверхности), для гидроизоляции, в качестве паллиативного средства от пыли, для борьбы с эрозией, для водопроводных конструкций. (я.д., дренажные канавы и водопропускные трубы), а также они могут быть использованы для предотвращения потери влаги путем испарения и гидратации при отверждении цементных или стабилизированных известью грунтов. Битумные добавки также используются в качестве стабилизатора в нижележащих слоях дорожной одежды от земляного полотна до слоев основания и основания. Тип используемого битума зависит от типа стабилизируемого грунта, метода строительства и т. д. Поскольку градация грунта, очевидно, повлияет на инженерные свойства и характеристики слоев дорожной одежды, для каждого слоя рекомендуются разные градации.Например, в таблице 11.2 приведены рекомендуемые градации дорожного покрытия под слоями.

Термин грунт-битум (или грунт-асфальт) используется для обозначения водонепроницаемого связного грунта, обычно с использованием ~ 4-7% битума. Асфальтобетон обычно относится к стабилизированному гранулированному грунту, в котором песок или хорошо отсортированный заполнитель смешивают с битумом в количестве от 3% до 10%, чтобы обеспечить прочный водостойкий и стойкий к истиранию структурный слой. Когда износостойкий слой должен быть нанесен на новое или существующее дорожное покрытие, однородный крупнозернистый песок или мелкий гравийный заполнитель может быть помещен поверх битумного связующего покрытия.

Асфальт Герметизирующие покрытия представляют собой тонкий слой битумного материала, наносимый на поверхность дорожного покрытия для дополнительной защиты от износа или гидроизоляции. Иногда они включают использование модификаторов или наполнителей (например, песка, заполнителя, латекса, полимеров и т. д.). Герметизирующие покрытия часто используются в качестве периодического нанесения для «обновления» и защиты поверхности дорожного покрытия, чтобы продлить износ и срок службы дорожного покрытия.

Прочность обычно включается в технические характеристики асфальтовых вяжущих.Чаще всего это оценивается с помощью испытаний на неограниченное сжатие, хотя также использовались испытания на передаточное число. Прочность можно также оценить после периода замачивания. Прочность в намокании обычно значительно меньше, чем у материала после уплотнения. В то время как добавление битума в почву до определенного момента обеспечивает дополнительную прочность сцепления, было показано, что слишком большое количество этой добавки фактически снижает прочность на сжатие в неограниченном объеме в зависимости от типа заполнителя (pedago.cegepoutaouais.qc.ca; Hausmann, 1990; www.www.virginiadot.org). Пластичность (гибкость), долговечность, непроницаемость («водонепроницаемость») и сопротивление усталости также являются важными свойствами, оцениваемыми и иногда определяемыми для комбинаций асфальт-грунт.

Водостойкость чаще всего оценивают по степени водопоглощения асфальтостабилизированного грунта. Было показано, что жидкий асфальт, смешанный в количестве 5–6 % с различными типами почвы, обычно имеет коэффициент поглощения < 2 % (Fang, 1991). Как правило, поглощение почвы <1-2% считается «водонепроницаемым».

Испытания на усталость показали, что уплотненный асфальтобетон разрушается при значительно меньших нагрузках после повторных циклов нагружения (усталостная прочность). ASTM разработало стандартную процедуру испытаний (D7460) для оценки этого явления. Испытания показали, что усталостная прочность может составлять только 55-60% от заявленной пиковой прочности. Эти пониженные значения прочности должны быть приняты во внимание при расчете реальных конструкций дорожных одежд. Спецификации Superpave были созданы в результате Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) для решения проблемы колейности, усталости и тепловых повреждений асфальтобетонных покрытий (ftp.точка.state.tx.us).

Типы битума – свойства и применение в дорожных покрытиях и других конструкциях

🕑 Время прочтения: 1 минута

Доступны различные типы битума с различными свойствами, спецификациями и применением в зависимости от требований потребляющей отрасли. Спецификация битума также показывает различия в безопасности, растворимости, физических свойствах и долговечности. Чтобы понять характеристики битума во время эксплуатации, очень важно определить физические свойства материала.Для оценки качества битума используются стандартные методы испытаний.

Типы битумов, их свойства и применение Битумы можно разделить на следующие марки:
  • Битум класса пенетрации
  • Окисленный битум марки
  • Разбавленный битум
  • Битумная эмульсия
  • Полимерно-модифицированный битум

Битум класса пенетрации Битум пенетрации представляет собой нефтеперерабатывающий битум, который производится с различной вязкостью.Испытание на пенетрацию проводится для характеристики битума на основе твердости. Таким образом, он имеет название пенетрационного битума. Степень пенетрации дорожного битума варьируется от 15 до 450. Но наиболее часто используемый диапазон составляет от 25 до 200. Это достигается путем контроля проведенного теста, то есть процесса дистилляции. Частичный контроль за флюсованием остаточного битума маслами может помочь в придании требуемой твердости. В таблице ниже показано испытание битума на степень проникновения, проведенное в соответствии с BS EN 12591 .Это испытание предназначено для битума, предназначенного для дорожного применения.

Табл.1. Спецификация дорожного битума согласно BS EN 12591

В стандартах BS EN 1426 и BS EN 1427 указаны значения температуры проникновения и температуры размягчения для соответствующих марок, как указано в таблице 1. Это поможет определить равновязкость и твердость битума. Сорта представлены значениями пенетрации, например, 40/60 как значение пенетрации 50 ± 10. Стандарт BS EN 13303 также дает меру потерь при нагреве с соответствующими ограничениями для всех марок битума пенетрации.Эта мера предназначена для обеспечения отсутствия летучих компонентов. Таким образом, ни один компонент, потеря которого будет способствовать схватыванию и затвердеванию битума во время его приготовления или в процессе укладки, не подвергается. В стандарте BS EN 12592 приведены значения растворимости, чтобы убедиться, что в битумном материале меньше или совсем нет примесей.

Окисленный битум Нефтеперерабатывающий битум дополнительно обрабатывается введением обработанного воздуха. Это даст нам окисленный битум. Поддерживая контролируемую температуру, воздух под давлением подается в мягкий битум.Соединения с более высокой молекулярной массой образуются в результате реакции введенного кислорода и битумных компонентов. Таким образом, увеличивается содержание асфальтенов и мальтенов, что приводит к более твердой смеси. Эта более твердая смесь имеет более низкую пластичность и чувствительность к температуре. Окисленный битум используется в промышленных целях, таких как кровля и покрытие для труб. При таком способе переработки можно изготавливать битум с меньшей проникающей способностью, который можно использовать для мощения дорог.

Разбавленный битум Это сорт битума, который подпадает под битум класса пенетрации.Этот тип битума имеет временно сниженную вязкость за счет введения эфирного масла. Сразу после нанесения летучие вещества испаряются, а битум приобретает свою первоначальную вязкость. Битум пенетрации представляет собой термопластичный материал. Он показывает разное значение вязкости для разных температур. В районах дорожного строительства необходимо, чтобы материал был текучим в момент укладки, т.е. при отделке поверхности. Также важно, чтобы материал восстановил свою первоначальную твердость и свойства после отверждения.Это обеспечивается разбавленным битумом. Текучесть любого битума достигается повышением температуры. Но когда при поверхностной отделке необходимо иметь текучесть при более низких температурах, применяют разбавленный битум. Время отверждения и вязкость разбавленного битума можно варьировать и контролировать
  1. раствор эфирного масла и
  2. добавлена ​​летучесть масла.
Битум 70/100 или 160/220, разбавленный керосином, является основным составом битума при строительстве дорог в Великобритании.Стандартный смоляной вискозиметр используется для определения стандартной вязкости. В таблице 2 показаны характеристики сокращения на основе BS 3690 . Это обеспечивает требование к битуму удовлетворять свойствам растворимости, свойствам перегонки, а также восстановлению свойств после отверждения.

Таблица 2: Спецификация разбавленного битума Согласно BS 3690: Часть 1 и BS EN 12591

Битумная эмульсия Этот тип битума образует двухфазную систему с двумя несмешивающимися жидкостями.Один из них диспергирован в виде мелких глобул внутри другой жидкости. Когда дискретные глобулы битума диспергируются в непрерывной форме воды, образуется битумная эмульсия. Это форма битума с проникающей способностью, которая смешивается и используется для укладки. Эмульгатор, имеющий длинную углеводородную цепь с катионным или анионным концом, используется для диспергирования битумных глобул. Этот эмульгатор обеспечивает электрохимическую среду. Ионная часть цепи имеет сродство к воде, а углеводородная часть притягивает битум.Как показано на рисунке ниже, углеводород прочно связывает битумные глобулы, и ионная часть видна на поверхности глобул. В зависимости от присутствующих ионов капли берут на себя заряд. Эмульсии могут быть катионными (положительно заряженными) или анионными (отрицательно заряженными). Следовательно, глобулы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга, делая всю систему устойчивой. Для облегчения адгезии с агрегатами (отрицательно заряженными) более предпочтительными являются катионные эмульсии.

Битум при диспергировании в эмульгаторе

Стабильность эмульсий зависит от следующих факторов:
  • Типы битумных эмульгаторов и их количество
  • Скорость испарения воды
  • Количество битума
  • Битумные шарики размер
  • Механические силы
Эмульсии наносят с помощью распылителей.Для этого вязкость является первостепенной задачей. С увеличением содержания битума смесь становится более вязкой. Это оказывается чувствительным, когда количество превышает 60%. Стандарты BS 434: Часть 1 и BS EN 13808 определяют вязкость дорожных эмульсий.

Полимер — модифицированный битум Битум, модифицированный полимерами, представляет собой тип битума, полученный путем модификации прочности и реологических свойств битума с градацией пенетрации.Здесь для этого добавляют от 2 до 8% полимера. Используемый полимер может быть пластиком или каучуком. Эти полимеры изменяют прочность и вязкоупругие свойства битума. Это достигается за счет:
  1. Повышение эластичности
  2. Улучшение когезионных свойств
  3. Повышение прочности на излом
  4. Обеспечение пластичности
Некоторыми примерами используемых каучуковых полимеров являются блок-сополимеры стирола, синтетические каучуки, натуральные и переработанные каучуки.Также используются пластмассы, представляющие собой термопластичные полимеры. Подробнее: Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий Битумные материалы – типы, свойства и использование в строительстве Коэффициент проникновения битума Классификация битума – различные методы классификации битума Различные лабораторные испытания битума для дорожного покрытия

Свойства битума и его детали


Битум
Битум Ковровое покрытие

Битумные материалы или асфальты широко используются для строительство дорог, в первую очередь из-за их отличного связывания характеристики, гидроизоляционные свойства и относительно низкая стоимость по сравнению с другими связующий материал.Битумные материалы состоят из битума черного или темные по цвету твердые или вязкие цементирующие вещества состоят преимущественно из углеводороды с молекулярным весом, полученные в результате перегонки нефти или природных асфальт, обладает адгезионными свойствами, растворяется в сероуглероде. Тары остатки деструктивной перегонки органических веществ, таких как уголь, древесины или нефти и чувствительны к температуре, чем битум. Битум будет растворяется в нефтяных маслах, где в отличие от смолы.
  • Битум медленно окисляется,
  • Большинство битумы имеют коллоидную природу,
  • Битум нерастворимы в воде,
  • Битум термопласты,
  • Они не имеют определенной температуры плавления, кипения или замерзания,
  • Они обладают высокой непроницаемостью для прохождения воды,
  • Они обычно гидрофобны,
  • Они химически инертны.

Почему используется битум?

 

     Из-за эти свойства битум используется для строительства дорог в качестве материала для мощения Свойства битумов и битумных материалов Отслеживание свойства битума
  1. Адгезия
  2. Водонепроницаемость
  3. Твердость
  4. Вязкость и текучесть
  5. Точка размягчения
  6. Пластичность
  7. Удельный вес
  8. Прочность
  9. Универсальность 
  10. Экономичный
  11. Прочность

1.Адгезия:

Это свойство битумных банок объединяет все компоненты вместе без изменения каких-либо свойств их дороги материал. Битум обладает способностью прилипать к твердой поверхности в жидком состоянии. в зависимости от характера поверхности. Наличие воды на поверхности будет предотвратить прилипание.

2. Сопротивление к воде:

Все мы знаем, что битум нерастворим в воде и может служить эффективным гидроизоляционным битумным герметиком. резистентная емкость. При некоторых условиях вода может поглощаться минутными количество неорганических солей в битуме или наполнителе в нем.

3. Твердость:

Твердость битума может быть измеряется тестом на проникновение, который измеряет глубину проникновения в десятых долях м взвешенная игла проникает в битум через заданное время, при известная температура, поддерживаемая в битуме. Марки битума измеряются проникновение, если проникновение больше 40, чем этот тип битума в основном используется в дорожном строительстве, а иногда и в промышленности. Если проникновения менее 40, чем тот тип битума, который используется исключительно в промышленные применения.При жарком климате используют битум более низких марок.

4. Вязкость и поток:

Битумы представляют собой термопластичные вязкоупругие материалы, поведение зависит от температуры, скорости и размера груза. Вязкоупругий характер означает, что под действием внешних сил частично упругая деформация возникает (упругая составляющая) и частично пластическая деформация (вязкость компонент). При низких температурах соответственно при высоких частотах нагрузки (быстро проезжающие автомобили), битум ведет себя как эластичный и твердый материал.То упругий узел деформируется под нагрузкой и после уменьшения нагрузки возвращается к первоначальной форме. Это поведение, однако, продолжается до тех пор, пока превышены пределы несущей способности и повреждения материалов, это означает, что битумные вяжущие трескаться. При высоких температурах, соответственно, при длительной нагрузке (стоянка транспортные средства), битум ведет себя как вязкий материал. Результат , снижение адгезионных и текучих свойств и повышение температуры размягчения температура и коэффициент теплового расширения.

5. Смягчение точка:

Битумы с более низкой температурой размягчения склонны к летом тает на дороге и начинает течь под воздействием температуры и трафик. Таким образом, можно сделать вывод, что битумы с более высокой пластичностью точки плавления при более высокой температуре и с лучшей устойчивостью к колееобразованию. Этот свойства позволяют узнать, можно ли использовать данный битум в данной конкретной место, т. е. значение температуры размягчения должно быть выше, чем температура дорожного покрытия в противном случае битум, присутствующий в слое, размягчится и выйдет наружу.Эти свойства материала можно проверить в лаборатории.

6. Пластичность:

Битум очень пластичен. материал, мы можем легко изменить битум в твердом и жидком состоянии, пластичность испытание проводится для определения степени растяжения битума при температуре ниже точки его размягчения. Брикет с площадью поперечного сечения 1 в 2  это помещают в тестер при температуре 77 °F. Значения пластичности варьируются от 0 до более 150 в зависимости от типа битума. Если битум более пластичен, чем очень легко формировать или образование пленки и покрытия было бы правильным.

7. Конкретный Гравитация

Удельный вес вяжущего не влиять на его поведение. Но все равно его значение нужно в смешанный дизайн. Свойство определяют при 27ºС.

8. Прочность:

Под долговечностью битума понимается его долговременная стойкость к окислительное твердение Материала в полевых условиях. Хотя в эксплуатации все битум затвердевает со временем за счет реакции. При наличии кислорода в воздухе чрезмерное скорость затвердевания (низкая стойкость) может привести к преждевременному охрупчиванию связующего и разрушение наплавки, приводящее к растрескиванию и потере стружки.Битум живет до двадцать лет при условии надлежащего ухода на протяжении всего срока службы покрытия.

9. Универсальность:

Битумы обладают универсальными свойствами благодаря универсальности свойства битума относительно легко использовать во многих приложениях благодаря своим термопластичным свойствам. Легко распространяется по нижележащие слои дорожного покрытия, так как при нагревании они разжижаются, что облегчает работу и твердеет в твердую массу при охлаждении.

10. Экономичный:

При дорожном строительстве битум используется в качестве основной дороги. строительный материал, потому что он доступен по более низким ценам по сравнению с другой связующий материал почти во всем мире, что делает его возможным и доступным во многих приложениях.

11. Сила:

Хотя крупные заполнители являются основной несущей компонент дорожного покрытия, битум или асфальт также играют жизненно важную роль в распределении нагрузка трафика на слои ниже .

Улучшение свойств битума с помощью выбранных добавок

Свойства битумных вяжущих должны соответствовать специфическим требованиям, вытекающим из нагрузки в конструкции дорожного покрытия. Ожидается, что битумное вяжущее будет обладать свойствами, обеспечивающими долговечность асфальтобетонной смеси, устойчивость асфальтобетонной смеси к остаточным деформациям при высоких температурах (упругопластическое поведение, жесткость) и при низких температурах до достаточной жесткости и релаксационных свойств, чтобы противостоять низким температурам. трещинообразование (когезия и прочность на растяжение вяжущего).Для улучшения качественных свойств битумных и/или асфальтобетонных смесей применяют добавки и модификаторы, в т.ч. для повышения эластичности, улучшения сцепления с заполнителем, снижения вязкости, повышения устойчивости к процессам старения, предотвращения стекания вяжущего с поверхности заполнителя и т. д. В некоторых случаях требуемые свойства можно изменить путем добавления «природного» битума. Добавки для улучшения адгезии представляют собой поверхностно-активные вещества, которые снижают поверхностное натяжение в фазе битум/заполнитель и, таким образом, улучшают смачивание.Результаты испытаний добавок показывают их положительное влияние на адгезию битума к заполнителю, определяемому согласно EN 12697-11, через 6 и 24 часа прокатки, в частности, на адгезию дорожного битума к кислым и нейтральным заполнителям (гранодиорит, андезит, мелафир). ). Однако результаты показывают, что эти добавки влияют и на основные свойства битумного вяжущего, такие как пенетрация, температура размягчения, вязкость. Наиболее существенные изменения произошли при использовании восковых добавок Licomont BS100 и Sasobit (повышение температуры размягчения с 13 до 43 oC), которые приближают битум к значениям, характерным для модифицированного битума.При добавлении добавок CWM и Wetfix BE битум стал мягче. В большинстве случаев добавка снизила вязкость битума, битум стал менее вязким, что позволило улучшить удобоукладываемость смеси и возможность снижения рабочих температур.

  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Резюме перепечатано с разрешения факультета строительства Загребского университета, факультета транспорта.
  • Корпоративные Авторы:

    Загребский университет

    Факультет строительства, Департамент транспорта
    Качичева 26
    Загреб, Хорватия 1000
  • Авторов:
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2018-5

Язык

Информация о СМИ

Тема/указатель терминов

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01738150
  • Тип записи: Публикация
  • ISBN: 9789538168253
  • Файлы: ТРИС
  • Дата создания: 8 апр 2020 15:40
.
Битум характеристики: Битум — что такое битум нефтяной, для чего нужен и где применяется | Wiki

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.