Новости

Бітум – це поєднання високомолекулярних вуглеців з їхніми неметалевими похідними. Буває бітум штучним та органічним. Що собою являє ця речовина? За зовнішнім виглядом – це в’язка маса чорного кольору, що стосується хімічних особливостей – дана маса абсолютно не розчиняється у воді, а ось в бензолі або хлороформі – розчиняється частково.

Бітум вже не одне десятиліття активно використовується як будівельний і гідроізоляційний матеріал. У тому числі, без нього в наш час не обходиться процес будівництва та ремонту автомобільних доріг. Завдяки в’язкості бітуму, він виступає компонентом для склеювання інших матеріалів, що входять до складу асфальтобетону.

Бітум буває наступних видів

Залежно від походження, бітум буває природним і штучним. Перший являє собою тверді речовини або в’язкі рідини. Природний бітум входить до складу горючих копалин. Видобувається він кар’єрним або шахтним способом. У складі такого бітуму багато мінеральних речовин і практично немає парафіну. Перевага природньої речовини в тому, що вона стійка до атмосферного й хімічного впливу. Штучний бітум – це маса, яка отримується в результаті нафтової або торф’яної переробки. Можна сказати, що це залишковий матеріал, який можна одержати в результаті такої переробки. Велику цінність має штучний бітум з великим вмістом парафінів.

Залежно від вихідної сировини є торф’яні, вугільні та нафтові бітуми. Торф’яні бітуми отримують з торфу за допомогою органічних розчинників. Вони знайшли широке застосування в медичній галузі і в сфері виробництва побутової техніки. Вугільні бітуми виділяються з вугілля за допомогою тих же органічних розчинників. Їх застосовують у виробництві клею та лакофарбових виробів.

Нафтові бітуми бувають залишковими, окисленими, крекінговими та екстрактивними. Такі бітуми використовуються в будівельній галузі та в процесі асфальтування доріг.

Дорожньо-будівельна галузь і застосування бітуму

Бітум є ключовим компонентом під час проведення дорожньо-будівельних робіт. Саме тому по сьогоднішній день проводиться безліч досліджень, спрямованих на поліпшення його властивостей. Одним із головних завдань є вдосконалення суміші, щоб зробити її стійкою до перепадів температур і атмосферного впливу. Це в свою чергу поліпшить якість доріг, зробивши їх більш зносостійкими та довговічними.

Основні технічні характеристики бітумів

Якість бітумного складу прийнято оцінювати за кількома критеріями, включаючи технологію його виробництва та характеристики використовуваної сировини. Перш ніж вибрати відповідний бітум для роботи, слід вивчити його експлуатаційні особливості:

• пенетрацію (показник, що характеризує матеріал у твердому вигляді), яку ще називають «глибиною проникнення голки» або визначенням змінених властивостей складу під час затвердіння, виходячи з чого оцінюють рівень теплостійкості, в’язкості, а також міцності;
• пластичність або температуру розм’якшення, що обумовлено наявністю у складі маслянистих компонентів;
• ступінь температури крихкості, до підвищення якої поверхня бітуму може зруйнуватися під короткочасним механічним навантаженням;
• розтяжність або дуктильність (вимірюється довжина нитки між двома частинами в процесі розтяжки складу до моменту її розриву), що визначає його стійкість до механічних впливів та еластичність;
• ступінь старіння бітуму (розрахунок проводиться за методом RTFOT), який оцінює зміни у структурі складу та його фізико-хімічних властивостях при регулярному впливі атмосферних та механічних факторів;
• температуру спалаху, при якій перевіряють наявність у суміші займистих компонентів (з метою пожежної безпеки).

Також у бітумах важливий показник адгезії (рівень зчеплення з поверхнями), пластичність та в’язкість.

Перелік технічних вимог до якості бітумів

Оскільки дорожньо-будівельні роботи є однією з наймасштабніших сфер, де використовуються бітумні суміші, є певний перелік якостей, яким вони мають відповідати:

• теплостійкість (одна з найголовніших вимог), що передбачає можливість покриття витримувати підвищення температури без втрати експлуатаційних властивостей;
• морозостійкість, яка забезпечує збереження еластичності матеріалу при температурах повітря нижче за нуль;
• тривалість збереження початкових експлуатаційних властивостей (міцності, в’язкості та щільності);
• ступінь зчеплення з мінеральними компонентами, причому це важливо, як для сухих, так і для вологих поверхонь;
• стійкість до ударів, навантажень та стиску, від чого залежить тривалість експлуатації вже готового дорожнього покриття з підвищеним інтенсивним транспортним навантаженням.

Будівельні бітуми відрізняються від дорожніх меншою гнучкістю, але міцність та зносостійкість повинні залишатися на максимальному рівні.

Як позначаються експлуатаційні характеристики бітуму

Сам матеріал прийнято означати як БНД (бітум нафтовий дорожній). Його класифікують за складом: в’язкий або рідкий.

Серед найбільш затребуваних в’язких дорожніх бітумів варто виділити:

1. БНД 40/60, у якому ступінь пенетрації складає 40-60 мм за температури 25°C і 13 мм – при 0°C, температура розм’якшення дорівнює 51°C, а розтяжність становить щонайменше 25 см за нормальної температури – 25°C.
2. БНД 60/90, глибина проникнення голки якого становить 61-90 мм і 20 мм при аналогічних умовах, температура розм’якшення дорівнює 47°C а розтяжність складу – не менше 55 см. Цей варіант підходить як в’яжуча речовина в процесі дорожньо-будівельних та ремонтних робіт для просочування готових покриттів щебеню та підготовки асфальтобетонних складів (в умовах теплого клімату, не нижче -10 °C).
3. БНД 90/130, який забезпечує пенетрацію на рівні 91-130 мм і 28 мм відповідно, розм’якшення починається при підвищенні температури від 43°C, а розтяжність бітуму дорівнює 65 см при темературі  25°C і 4 см – при 0°C. Такий матеріал підходить як для ремонтних робіт, так і для будівництва нових автомагістралей, зберігає експлуатаційні властивості при температурі до -20°C.
4. БНД 130/200, де глибина проникнення голки дорівнює 131-200 мм при 25°C і 35 мм при 0°C, температура розм’якшення становить 40°C, а розтяжність дорівнює не менше 70 см (при умові температури 25°C), найчастіше застосовується в процесі виробництва асфальтобетонних сумішей для подальшого будівництва та ремонту дорожніх покриттів, а також служить для міцного зв’язування щебеню та піску з необхідними параметрами міцності та пластичності.

Бітум не розчиняється у воді та залишається цілісним при впливі сольових розчинів і лужних кислот. При цьому він не має стійкості до впливу органічних розчинників (ацетону, бензолу, бензину). Непориста структура бітуму забезпечує його морозостійкість та водонепроникність.

Технічні та експлуатаційні відмінності між бітумом та гудроном

Гудрон – це виключно результат переробки нафтопродуктів, а сам бітум одержують уже з цього матеріалу. При цьому бітум може мати і природне походження. Якщо бітум більше використовується для дорожнього будівництва, то гудрон актуальний при проведенні покрівельних та гідроізолюючих робіт, що обумовлено його технічними та експлуатаційними характеристиками, особливо це стосується стійкості до підвищених механічних (транспортних) навантажень.

Основні переваги та недоліки застосування бітуму в асфальтуванні

Бітум дійсно вважається незамінними матеріалом, який застосовується під час спорудження і монтажу покрівель, а також безпосередньо при асфальтуванні доріг, майданчиків, дворів, парковок та інших типів ділянок. Його якістю та технічними характеристиками зумовлена загальна ціна проєкту будівництва чи ремонту дорожнього покриття, а також надійність полотна впродовж його тривалої експлуатації.

Серед основних переваг застосування бітумної складової в процесі асфальтування варто відокремити:

• термопластичність складу, який під впливом різних температур може змінювати свій стан (при підвищенні він стає рідкою пластичною масою);
• стійкість до впливу кислотного середовища, зокрема солей і лугів;
• ідеальну водонепроникність навіть найтонших шарів матеріалу, що зумовлене щільністю основної речовини 1,5 г/см³ (це дозволяє захищати основу доріг від проникнення та накопичення вологи, а також забезпечувати оптимальну гідроізоляцію інших споруд та об’єктів);
• наявність адгезивних та клейких властивостей, що дозволяє забезпечувати максимально міцне зчеплення різних основ та сумішей між собою;
• стійкість та збереження цілісності за умов підвищених механічних навантажень.

Серед недоліків застосування бітуму варто звернути увагу на властивість старіння, що проявляється в поступовій втраті первинних експлуатаційних характеристик, підвищенні крихкості та зниженні показників гідроізоляції. Найчастіше причиною передчасного псування бітуму є вплив ультрафіолету, під час чого в суміші зменшується кількість смолистих речовин.

Вимоги щодо зберігання та транспортування бітуму

Оскільки бітум є в’язкою консистенцією, його зберігання та транспортування можливе виключно в спеціалізованих ємностях. При цьому температурі суміші має бути не нижче 180 °C. Порушення цього правила призведе до застигання суміші та втрати нею своїх технічних і експлуатаційних властивостей. Оптимальну температуру бітуму підтримують спеціальними термосами, вбудованими в транспортне обладнання, яким його транспортують. Отримати бітум з ємності можна лише самопливним способом, без застосування будь-якого допоміжного обладнання.