Нефтяные битумы.

Классификация.

     Нефтяные битумы по вязкости делятся на твердые, вязкие и жидкие битумы.

     Жидкие в свою очередь делятся на три класса:

          среднегустеющие (СГ);

          медленногустеющие (МГ), полученные разбавлением вязких

          битумов;

          медленногустеющие окисленные (МГО), полученные из остаточных

          или частично окисленных нефтепродуктов.

     По назначению битумы делятся на

          строительные,

          кровельные,

          дорожные вязкие и жидкие,

          гидроизоляционные,

          специальные (изготовление лакокрасочных материалов).

Химический и групповой состав битумов.

     Битумы состоят  из смеси высокомолекулярных углеводородов

          метанового (СnH2n+2), нафтенового (СnН2n), ароматического (СnН2n) рядов и

          неуглеводородных производных.

Химический состав битумов:

         C - 84...87 %,     N  до 0,2 %,

         H - 12...14 %,     O  до 10 %,

         S - 0,01...7 %.

Групповой состав битумов.

     Перечень найденных в битумах углеводородов состоит из более 300 наименований.  Выделить же индивидуальные углеводороды из битумов весьма сложно. Поэтому для исследования структуры и свойств битумов пользуются,  так называемым,  групповым составом, т.е.  выделяют отдельные группы углеводородов с более или менее сходными свойствами.

     МАСЛА - жидкие  при обычной  температуре  углеводороды  с плотностью меньше  1 г/см3. Содержание их в битуме - 40..60 %. Масла определяют подвижность и текучесть битума.

     СМОЛЫ -  легкоплавкие  вязкопластичные  вещества  твердые или  полутвердые при  обычной  температуре с плотностью  около 1 г/cм3. Содержатся в битуме в количестве 20...40 %, определяют эластичность и растяжимость вяжущего.

     АСФАЛЬТЕНЫ -  твердые  неплавкие  вещества  с  плотностью

немного  более  1 г/см3. Содержатся в битуме в количестве 10...25 %, определяют процессы  структурообразования, повышают вязкость и температуроустойчивость битума.

     АСФАЛЬТОГЕНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ АНГИДРИДЫ - густой смолистой или масляной консистенции вещества с плотностью более 1  г/см3. Содержатся в  битуме  в количестве 1 %,  за счет присутствия в них большого количества гетероатомов определяют  интенсивность прилипания вяжущего к каменным материалам.

     КАРБЕНЫ И  КАРБОИДЫ - твердые вещества.  Содержатся в основном в крекинг-битумах в количестве 1...2 %,  повышают  вязкость и хрупкость битума.

     ПАРАФИН - твердое вещество, при содержании его более 3,5% снижается растяжимость ,  ухудшается  структура  и  повышается температура затвердевания битума.

     Малейшие изменения  в исходном сырье и технологии его переработки ведут к изменению состава битума и его свойств.

СВОЙСТВА ВЯЗКИХ И ТВЕРДЫХ БИТУМОВ.

     ПЛОТНОСТЬ битумов составляет 0,8...1,3 г/см3.

     ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ лежит в пределах 0,5...0,6 Вт/м˚С.

     ВЯЗКОСТЬ (твердость) зависит от температуры и определяется по ГОСТу на пенетрометре при 0˚С или 25˚С по глубине погружения иглы в битум. Измеряется вязкость в градусах пенетрации, один градус пенетрации 1П  = 0,1 мм.

     РАСТЯЖИМОСТЬ (пластичность)  зависит от температуры и определяется на дуктилометре при 25˚С  на  образцах-восьмерках; она характеризуется  длиной  растяжения образца до момента его разрыва, в см.

     ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ определяется на приборе "кольцо и шар" и соответствует той  температуре, когда сосулька из битума коснется нижнего диска прибора. Она является верхним температурным пределом применения битума.

     ТЕМПЕРАТУРА ХРУПКОСТИ - это температура,  при которой появляется первая трещина в тонком слое битума,  нанесенного на стальную пластинку стандартного прибора при ее изгибе и  распрямлении. Это нижний температурный предел применения битума.

     Разность между ними определяет интервал пластичности битума:

 T = tразм.- tхрупк.   .

     ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ - это температура, при  которой газообразны продукты, выделяющиеся из битума при нагревании, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую на короткое время при поднесении к ней открытого огня. Она лежит в пределах 230...240˚С.

     ВОДОУСТОЙЧИВОСТЬ И ГИДРОФОБНОСТЬ - важнейшие свойства битумов, определяющие их  применение для гидроизоляционных материалов.

     КОГЕЗИЯ - свойство, характеризующее прочность  внутренней структуры битума.

     АДГЕЗИЯ - свойство, характеризующее  интенсивность прилипания битума к различным материалам.

     ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ характеризуется стойкостью к растворам соляной  кислоты  до 25%,  уксусной до 10%,  щелочи до 50% концентрации. Менее стойки битумы к оксидам азота, содержащимся в атмосфере, а также к действию концентрированных кислот, в органических растворителях битумы растворяются хорошо.

     СТАРЕНИЕ -  повышение  хрупкости и снижение гидрофобности под действием света, кислорода воздуха, повышенных  температур за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел.

     СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ ГНИЕНИЯ ярко выражена у битумов.

МАРКИРОВКА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ БИТУМОВ.

     Марка битума устанавливается по температуре его размягчения, по вязкости при 25˚С, растяжимости и температуре вспышки.

     Маркировка битумов включает буквенные индексы (БН – битум нефтяной  строительный,  БНК  -  битум  нефтяной кровельный) и цифры, числитель которых указывает температуру  размягчения, а знаменатель - среднее значение вязкости в градусах пенетрации.

     Марки строительных битумов: БН 50/50,

                                 БН 70/30,

                                 БН 90/10.

     Марки кровельных битумов:   БНК 45/180,

                                 БНК 90/40,

                                 БНК 90/30.