17.Битумные вяжущие. Происхождение, св-ва, применение.

— сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом). В зависимости от исходного сырья разделяют на природные и искусственные нефтяные битумы.

Нефтяные битумы - продукт переработки нефти и ее смолистых остатков. От способа получения: остаточные, окисленные и крекинговые нефтяные. Нефтяные имеют черный или темно-бурый цвет. В зав-сти от вязкости: твердые, полутвердые, жидкие. Твердые и полутвердые нефт.б-мы: строительные, кровельные, дорожные.

Остаточные битумы (гудрон) образуются после отгонки от нефти бензина, керосина и части масел. При нормальной t они пред-ляют собой твердые в-ва. Окисленные битумы получают, продувая воздух через нефтяные остатки, которые при этом окисляются и уплотняются под действием кислорода.

Крекинговые-продукт разложения нефти и нефт.масел при высокой t°C (крекинге).

Твердые и полутвердые нефт.битумы применяют д/дорожных покрытий, изг-ия гидроизоляционных и кровельных рулонных матер. — битумных мастик, лаков и др., а жидкие — только д/устройства дорожных покрытий. При использовании нефтяных битумов в стр-тве необходимо выбирать марку битума или смеси двух битумов в зависимости от применения и климат. условий данной местности.

С-ва битумов: 1.Вязкость измеряют на пенетрометре по глубине проникания в битум иглы под нагрузкой. Чем больше глубина проникания иглы в битум, тем меньше его вязкость. 2.t размягчения битума определяют на приборе «Кольцо и шар». Это с-во битума хар-ет пригодность его д/использования в различных температурных условиях. 3.t вспышки имеет значение д/установления технолог. параметров при работе с битумом, измеряют ее на специальном приборе. За t вспышки принимают t, показываемую термометром при первом появлении синего пламени над поверхностью образца битума. 4.Растяжимость битума находят путем растяжения образца на дуктилометре. Длина вытянутого образца (см) в момент его разрыва является показателем растяжимости битума. Эти свойства взаимосвязаны. Напр, твердые битумы имеют высокую t размягчения, но малую растяжимость, т.е. являются относительно хрупкими; наоборот, битумы, размягчаю-щиеся при малой t, могут сильно растягиваться (большая пластичность).

Способны прочно сцепляться с камен. мат-и, деревом, металлами, но растворяются в орган.растворителях (хлороформе, бензине и др). В эксплуатационных условиях под действием солнечного света и воздуха происходит старение битумов, сопровождающееся повышением твердости и хрупкости. Нефтяные битумы следует хранить в спец. закрытых складах или под навесом, защищая их от действия солнечных лучей и атмосферных осадков.

Орган. вяж. в-ва делят на 2 основн.группы: битумные и дегтевые.

К битумным материалам относятся следующие: Природные битумы — вязкие жидкости или твердообразные в-ва, состоящие из смеси углеводов и их неметаллических производных. Прир.битумы получились в рез-те естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. К ним относятся естественные производные нефти, образующиеся при нарушении консервации ее залежей в рез-те хим. и биохимического окисления - асфальты, кериты, мальты, озокериты и др. В чистом виде встречаются редко, чаще они пронизывают осадочные горные породы. Добычу природных битумов производят, в основном, карьерным или шахтным способом, после чего битумы извлекаются из добытых асфальтовых горных пород с помощью орган. растворителей или путём выварки в горячей воде. Асфальтовые породы — пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитанные битумом. Из них извлекают битум или их размалывают и применяют в виде асфальтового порошка.

Нефтяные (искусственные) битумы, получаемые переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии пр-ва могут быть: остаточные, получ-ые из гудрона путем глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гудрона в специальных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.

Гудрон — остаток после отгонки из мазута масляных фракций; является основным сырьем д/получения нефтяных битумов, используется в виде связующего в-ва дорожном строительстве. К дегтевым мат-м относят различные виды дегтя и пеки. Битумы имеют аморфное строение и в отличие от кристаллических тел не имеют определённой t плавления. Битумы стойки к водным растворам многих кислот, щелочей, солей, но совсем не стойки к орган. растворителям (этиловый спирт, бензин, ацетон, скипидар, бензол и др.). Битумы являются гидрофобным мат-ом, т.е. не смачиваются водой, имеют плотное строение, их пористость практически равна нулю, они водонепроницаемы и морозостойки. Эти свойства позволяют использовать битумы в стр-ве при устройстве кровель и гидроизоляции.

Технический битум по составу похож на естественный битум. Битум строительный БН 90/10 применяется в качестве гидроизоляции бетонных сооружений и фундаментов, как грунтовка основы под мягкую кровлю, при изготовлении битумных мастик и праймеров и изготовлении других строительных материалов. По назначению битумы разделяются на строительные, кровельные и дорожные. Групповой состав битума предопределяет его технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества.

Среди этих показателей важнейшие: пенетрация (глубина проникания иглы в битум; t размягчения и хрупкости; дуктильность (растяжимость) - способность битума растягиваться в нить. Маркировка битума расшифровывается следующим образом: БНК (битум нефтяной кровельный), первая цифра – температура размягчения, вторая – пенетрация, т.е. глубина проникновения в битума специальной иглы при температуре 25 С и нагрузке 100гр.

Строительные битумы - горючие вещества с t вспышки битума 220-240С и с t самовоспламенения - 368С, получаемые окислением продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и экстрактами масляного производства. Используются (БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10) д/производства строительных гидроизоляционных работ. Битум нефт.стр-ный БН 90/10 вырабатывается окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов.

Кровельные битумы - это горючие вещества с t вспышки не менее 240 градусов С и с t самовоспламенения - 300 С, получаемые окислением продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и экстрактами масляного производства. Применяются д/производства кровельных материалов