Новости

Битум – это сочетание высокомолекулярных углеродов с их неметаллическими производными. Бывает битум искусственным и органическим. Что собой представляет это вещество? По внешнему виду  – это вязкая масса черного цвета, что касается химических особенностей – данная масса абсолютно не растворяется в воде, а вот в бензоле или хлороформе – растворяется частично.

Битум уже не одно десятилетие активно используется как строительный и гидроизоляционный материал. В том числе без него в наше время не обходится процесс строительства и ремонта автомобильных дорог. Благодаря вязкости битума, он выступает склеивающим компонентом для остальных материалов, входящих в состав асфальтобетона.

Битум бывает следующих видов

В зависимости от происхождения битум бывает природным и искусственным. Первый представляет собой твердые вещества или вязкие жидкости. Природный битум входит в состав горючих ископаемых. Добывается он карьерным и шахтным способом. В составе такого битума много минеральных веществ и практически нет парафина. Преимущество природного вещества в том, что оно устойчиво к атмосферному и химическому воздействию. Искусственный битум – это масса, которая получается в результате нефтяной или торфяной переработки.  Можно сказать, что это остаточный материал, который можно получить в результате такой переработки. Большую ценность имеет искусственный битум с большим содержанием парафинов.

В зависимости от исходного сырья есть торфяные, угольные и нефтяные битумы. Торфяные битумы получают из торфа при помощи органических растворителей. Они нашли широкое применение  в медицинской отрасли и в сфере производства бытовой техники. Угольные битумы выделяются из угля при помощи тех же органических растворителей. Их применяют в производстве клея и лакокрасочных изделий.

Нефтяные битумы бывают остаточными, окисленными, компаундированными, крекинговыми и экстрактными. Такие битумы используются в строительной отрасли и в процессе асфальтирования дорог.

Дорожно-строительная отрасль и применение битума

Битум является ключевым компонентом во время проведения дорожно-строительных работ. Именно поэтому по сегодняшний день проводится множество исследований, направленных на улучшение его свойств. Одной из главных задач есть совершенствование смеси, чтобы сделать ее устойчивой к перепадам температур и атмосферному воздействию. Это в свою очередь улучшит качество дорог, делая их более износостойкими и долговечными.

Главные технические характеристики битумов

Качество битумного состава принято оценивать по нескольким критериям, включая технологию его производства и характеристики используемого сырья. Прежде чем, выбрать подходящий битум для работы, следует изучить его эксплуатационные особенности:

• пенетрацию (показатель, характеризующий материал в твердом виде), которую еще называют «глубиной проникания иглы» или определением измененных свойств состава во время затвердения, исходя из чего оценивают уровень его теплостойкости, вязкости, а также прочности;
• пластичность или температуру размягчения, что обусловлено наличием в составе маслянистых компонентов;
• степень температуры хрупкости, до повышения к которой поверхность битума может разрушится под кратковременной механической нагрузкой;
• растяжимость или дуктильность (измеряется длина нити между двумя частями в процессе растяжки состава до момента ее разрыва), определяющую его устойчивость к механическим воздействиям и степень эластичности;
• степень старения битума (расчет проводится по методу RTFOT), которая оценивает изменения в структуре состава и его физико-химических свойствах при регулярном воздействии атмосферных и механических факторов;
• температуру вспышки, при которой проверяют наличие в смеси воспламеняемого летучего компонента (с целью пожарной безопасности).

Также в битумах важен показатель адгезии (уровень сцепления с поверхностями), пластичность и вязкость.

Перечень технических требований к качеству битумов

Поскольку дорожно-строительные работы являются одной из самых масштабных сфер, где используются битумные составы, есть определенный перечень качеств, которым они должны соответствовать:

• теплоустойчивость (одно из самых главных требований), предусматривающая возможность покрытия выдерживать повышение температуры без потери эксплуатационных свойств;
• морозостойкость, которая обеспечивает сохранение эластичности материала при температурах воздуха ниже нуля;
• длительность сохранения первоначальных эксплуатационных свойств (прочности, вязкости и плотности);
• степень сцепления с минеральными компонентами, причем это важно, как для сухих, так и влажных поверхностей;
• устойчивость к ударам, нагрузкам и сжатию, от чего зависит длительность эксплуатации уже готового дорожного покрытия с интенсивной транспортной нагрузкой.

Строительные битумы отличаются от дорожных меньшей гибкостью, но прочность и износостойкость должны оставаться на максимальном уровне.

Как обозначаются эксплуатационные характеристики битума

Сам материал принято обозначать как БНД (битум нефтяной дорожный). Его классифицируют по составу: вязкий или жидкий.

Среди самых востребованных вязких дорожный битумов стоит выделить:

1. БНД 40/60, в котором степень пенетрации равна 40-60 мм при температуре 25°C и 13 мм – при 0°C, температура размягчения составляет 51°C, а растяжимость показывает не менее 25 см при температуре 25°C.
2. БНД 60/90, глубина проникания иглы которого составляет 61-90 мм и 20 мм при аналогичных условиях, температура размягчения равна 47°C а растяжимость состава – не менее 55 см. Этот вариант подходит как вяжущее вещество в процессе дорожно-строительных и ремонтных работ, для пропитывания готовых щебеночных покрытий и подготовки асфальтобетонных составов (в условиях теплого климата, не ниже -10 °C).
3. БНД 90/130, который обеспечивает пенетрацию на уровне 91-130 мм и 28 мм соответственно, размягчение начинается при повышении температуры от 43°C, а растяжимость битума равна 65 см при 25°C и 4 см при 0°C. Такой материал подходит как для ремонтных работ, так и строительства новых автомагистралей, сохраняет эксплуатационные свойства при температуре до -20°C.
4. БНД 130/200, где глубина проникания иглы равна 131-200 мм при 25°C и 35 мм при 0°C, температура размягчения составляет 40°C, а растяжимость равна не меньше 70 см (при условии температуры 25°C), чаще всего применяется в процессе производства асфальтобетонных смесей для последующего строительства и ремонта дорожных покрытий, а также служит для прочного связывания щебня и песка с необходимыми параметрами прочности и пластичности.

Битум не растворяется в воде, а также остается целостным при воздействии солевых растворов и щелочных кислот. При этом он не обладает устойчивостью к воздействию органических растворителей (ацетона, бензола, бензина). Непористая структура битума обеспечивает его морозостойкость и водонепроницаемость.

Технические и эксплуатационные отличия между битумом и гудроном

Гудрон – это исключительно результат переработки нефтепродуктов, а сам битум получают уже из этого материала. При этом битум может иметь и естественное происхождение, из природы. Если битум больше используется для дорожном строительстве, то гудрон актуален больше при проведении кровельных и гидроизолирующих работ, что обусловлено его техническими и эксплуатационными характеристиками, особенно это касается устойчивости к повышенным механическим (транспортным) нагрузкам.

Основные преимущества и недостатки применения битума в асфальтировании

Битум действительно считается незаменимым материалом, применяемым при сооружении и монтаже кровель, а также непосредственно при асфальтировании дорог, площадок, дворов, парковок и других типов участков. Его качеством и техническими характеристиками обусловлена ​​общая цена проекта строительства или ремонта дорожного покрытия, а также надежность полотна в течение его длительной эксплуатации.

Среди основных преимуществ применения битумной составляющей в процессе асфальтирования следует выделить:

• термопластичность состава, который под влиянием разных температур может изменять свое состояние (при повышении оно становится жидкой пластической массой);
• устойчивость к воздействию кислотной среды, в частности солей и щелочей;
• идеальную водонепроницаемость даже тончайших слоев материала, что обусловлено плотностью основного вещества 1,5 г/см3 (это позволяет защищать основу дорог от проникновения и накопления влаги, а также обеспечивать оптимальную гидроизоляцию других сооружений и объектов);
• наличие адгезивных и клейких свойств, позволяющих обеспечивать максимально прочное сцепление различных оснований и смесей между собой;
• устойчивость и сохранение целостности при повышенных механических нагрузках.

Среди недостатков применения битума следует обратить внимание на свойство старения, что проявляется в постепенной потере первичных эксплуатационных характеристик, повышении хрупкости и снижении показателей гидроизоляции. Чаще причиной преждевременной порчи битума является влияние ультрафиолета, во время чего в смеси уменьшается количество смолистых веществ.

Требования по хранению и транспортировке битума

Поскольку битум является вязкой консистенцией, его хранение и транспортировка возможна исключительно в специализированных емкостях. При этом температура смеси должна быть не ниже 180 °C. Нарушение этого правила приведет к застыванию смеси и потере ею своих технических и эксплуатационных свойств. Оптимальную температуру битума поддерживают специальными термосами, встроенными в транспортное оборудование, по которому его транспортируют. Получить битум из емкости можно только самотечным способом без применения какого-либо вспомогательного оборудования.