|
Битумы — смесь высокомолекулярных
углеводородов и асфаль- теио-смолистых веществ, содержащих соединения серы,
кислорода и азота. Наличие в составе бнтумов асфальтенов, смол и
углеводородов обеспечивает те или иные эксплуатационные свойства: асфальтены
придают твердость и высокую температуру размягчения, смолы повышают
способность к цементации и эластичность, а углеводороды являются разжижающей
средой, в которой растворяются смолы и набухают асфальтены.
Качество битумов определяется сочетанием твердости
(глубина проникания иглы), вязкости, растяжимости (дуктильнос- ти),
температуры размягчения, водостойкости н др. Лучшими считаются битумы,
имеющие большую растяжимость, которая характеризует эластичность битума, его
способность работать на изгиб и цементирующую способность. Поведение битумов
при низких температурах оценивают по глубине проникания иглы при 0°С,
растяжимости при 0°С и температуре хрупкости. Водостойкость характеризуется
сцеплением битума с мрамором или песком и содержанием водорастворимых
соединений. На эксплуатационные свойства битума отрицательно влияет
повышенное содержание нерастворимых веществ органического (карбены, карбоиды)
и неорганического (земля, глина и др.) происхождения. Битумы вторичного
происхождения (из крекинг-остатков), содержащие карбены и карбоиды, уступают
битумам из продуктов прямой перегонки по цементирующим свойствам, имеют
пониженную растяжимость. Потеря массы и глубина проникания иглы в остаток,
образующийся после определения потери массы, характеризуют наличие в битуме
летучих компонентов и позволяют оценить стабильность свойств продукта в ходе
эксплуатации (старение битума во времени). Температура вспышки зависит от
содержания в битуме легкоиспаряющихся компонентов и является показателем
пожарной безопасности при его использовании.
Нефтяные битумы производят из остатков от перегонки
смолистых нефтей, крекинга и очистки масел в основном тремя способами:
глубокой вакуумной концентрацией нефтяных остатков, выделением асфальтов прн
деасфальтизации нефтяных остатков (гудронов), окислением воздухом при высокой
температуре остатков от переработки нефти (гудронов, крекинг- остатков,
экстрактов, асфальтов после деасфальтизации масляного сырья и др.). Битумы,
вырабатываемые первыми двумя способами, называют остаточными, последним —
окисленными.
Окисленные битумы более эластичны и твердостойки, чем
остаточные, из-за наличия в них большего количества продуктов окисления и
полимеризации—смол и асфальтенов. При одинаковой температуре размягчения
окисленные битумы мягче остаточных (глубина проникания иглы больше), но при
одинаковой глубине проникания иглы температура размягчения окисленного битума
значительно выше. При равных температурах размягчения, содержания летучих и
одинаковом сырье окисленные битумы обладают большей атмосферостой- костью,
чем остаточные.
Ассортимент» вырабатываемых битумов в зависимости от
областей применения включает битумы дорожные, строительные, специальные и
высокоплавкие.
Дорожные битумы используют для строительства и ремонта
дорожных и аэродорожных покрытий. Онн должны сохранять комплекс упруговязких
и прочностных характеристик в широком интервале температур, обеспечивать
прочное и устойчивое сцепление с поверхностью минеральных материалов, в смеси
с которыми их употребляют, сохранять первоначальные свойства в период
длительности эксплуатации. Дорожные битумы подразделяют на вязкие и жидкие.
Вязкие битумы (ГОСТ 22245—76) выпускают 9 марок серии БНД
и БН, различающиеся свойствами и условиями применения. Характеристики вязких
дорожных битумов приведены1 в 12.6. Битумы серии БНД отличаются от
аналогичных битумов серии БН тем, что у первых нормируются низкотемпературные
свойства и содержание водорастворимых соединений. Битумы можно изготовлять с
поверхностно-активными веществами и без них. В битумы добавляют катионоак-
тивные (высокомолекулярные амины и диамины) и анионоак- тивные ПАВ
(высокомолекулярные карбоновые кислоты и мыла тяжелых и щелочноземельных
металлов этих кислот). Для битумов с ПАВ к марке продукта добавляют индекс
«п», например, БНД„ 200/300).
БНД 200/300 — для поверхностной обработки покрытий в
районах с холодным климатом, а также для приготовления теплых
асфальтобетонных и битумоминеральных щебеночных гравийных смесей.
БНД 130/200 — для поверхностной обработки покрытий в
районах с умеренным климатом, для пропитки щебеночных покрытий в районах с
холодным и умеренным климатом, для приготовления горячих асфальтобетонных и
битумоминеральных смесей в районах с холодным климатом.
БНД 90/130 — для пропитки дорожных щебеночных покрытий в
районах с умеренным климатом, для приготовления горячих асфальтобетонных и
битумоминеральных смесей в районах с умеренным климатом, для поверхностной
обработки покрытий в районах с теплым климатом.
БНД 60/90 — для пропитки дорожных покрытий в районах с
теплым климатом, для приготовления горячих асфальтобетонных и
битумоминеральных смесей в районах с теплым климатом.
БНД 40/60 — для приготовления асфальтобетонных и
битумоминеральных смесей в районах с летними температурами >30 °С.
Жидкие дорожные битумы (ГОСТ 11955—82) применяют в
качестве вяжущего материала при строительстве дорожных или их смесей (МГО),
предназначенные для получения холодного асфальтобетона, а также для
строительства дорожных покрытий облегченного типа и оснований в II—V
дорожно-климатических зонах и других целей.
В зависимости от класса и вязкости устанавливают следующие
марки жидких битумов: СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200; МГ 40/70, МГ 70/130,
МГ. 130/200; МГО 40/70, МГО 70/130, МГО 130/200. Характеристики жидких
дорожных битумов приведены в 12.7.
Для получения разжиженных битумов используют вязкие
дорожные битумы с глубиной проникновения иглы не более 90-0,1 мм.
Для обеспечения сцепления с мрамором или песком в жидкие
битумы можно вводить анионные или катионные ПАВ.
Строительные нефтяные битумы вырабатывают трех
типов: строительные, кровельные и изоляционные. Характеристики битумов
приведены в 12.8.
Битумы нефтяные строительные (ГОСТ 6617—76)
применяют для строительных работ в различных отраслях народного хозяйства.
Получают окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с
асфальтами и экстрактами масляного производства. Допускается получать их
компаундированием окисленных и неокислеппых указанных выше продуктов.
БН 70/30 — в кровельном деле для изготовления склеивающих
масс, в гидротехнике для получения стыковых масс прн укладке труб в землю,
при изготовлении покрытий для трубопроводов;
БН 90/10 — для покрытия картона и производства рубероида,
для обновления старых рубероидных и толевых кровель, для электроизоляции трубопроводов.
Битумы нефтяные кровельные (ГОСТ 9548—74) в основном
используют при производстве рубероида и для пропитки картона, а также в
кровельно-гидроизоляцнонном производстве. Вырабатывают следующие марки:
БНК-45/180 — для пропитки, БНК-45/190 — для пропитки и получения покровного
битума, БНК-90/40, БНК-90/30 — для покровного слоя.
Битумы нефтяные изоляционные (ГОСТ 9812—74)
предназначены для изоляции трубопроводов от грунтовой коррозии. Получают
окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти или их смесей с
асфальтами и экстрактами масляного производства. Применение продуктов
крекинга не допускается, что обусловлено повышенными требованиями к
теплостойкости этих битумов, пластичности их при низких температурах,
водостойкости, структурной прочности и силе сцепления с металлом.
Выпускают три марки битумов для различных условий
применения: БНИ-1У-3, БНИ-IV, БНИ-V.
Битумы нефтяные специальные применяют для изготовления
лакокрасочных продуктов, заливочных аккумуляторных мастик, а также в
радиотехнической промышленности.
Битум для лакокрасочных покрытий (ГОСТ 21822—76) получают
окислением тяжелых остатков атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистых
нефтей. Применяют в лакокрасочной, шинной, электротехнической и других
отраслях промышленности. Вырабатывают трех марок: Б, В, Г, которые
различаются температурой размягчения, глубиной проникания иглы и температурой
вспышки.
Эти битумы должны обладать дополнительными качествами,
обусловленными областью применения: высокими диэлектрическими свойствами,
способностью образовывать лаки с определенными растворителями, низким
содержанием нерастворимых в горячем бензоле веществ и золы для гарантии
чистоты битума. Температура размягчения и глубина проникания иглы
характеризуют возможность получения лаковой пленки достаточной прочности и
тугоплавкости. Растворимость в льняном масле гарантирует образование лаковой
пленки соответствующей толщины. По кислотному числу оценивают возможность
коррозии металлических поверхностей, покрытых пленкой лака на основе битума.
|