Что такое природный битум
Что такое битум и для чего он используется
Битум – многофункциональный материал, используемый в самых разных работах. Пропитанные этим веществом материалы абсолютно нечувствительны к действию воды, пара и сырости. Это свойство – самое востребованное среди характеристики битума.
История происхождения битума
Природный битум известен человечеству еще со времен неолита. В раскопках не раз находили копья, в которых наконечники крепились к основанию с помощью этого материала. Чуть позднее так скреплялись и другие инструменты. Битумная посуда предшествовала глиняной.
В более цивилизованную эпоху в Месопотамии битум использовался как клей при создании мозаики. Ареологии считают, что тогда же материал стали использовать для гидроизоляции. Месопотамия экспортировала его в другие страны.
Сегодня природный и искусственный битум используется очень широко. Он входит в состав асфальта и использовался в строительстве всех существующих дорог. Составы разного типа применяют для любых гидроизоляционных работ: при строительстве фундамента, возведении стен, настиле крыши. Твердые модификации материала используются в электротехнической и литейной промышленности.
Битум добывают из горных битумных пород. Его добыча составляет до 115 млн. тонн в год. Не меньший объем создает искусственный вариант, получаемый путем переработки нефти, сланцев, каменного угля.
Основные свойства и характеристики
Битум или горная смола – смесь углеводородов и их производных – азотистых, сернистых, металлосодержащих. Это твердая или очень вязкая смолоподобная субстанция. Совершенно нерастворимая в воде, но частично растворимая в бензоле, хлороформе и некоторых других растворителях.
Столь разнообразная смесь углеводов обеспечивает самые разные физические и химические свойства смеси. К наиболее интересным с точки зрения пользователя относят следующее.
Битумы природные
БИТУМЫ ПРИРОДНЫЕ (а. bitumen; н. naturliche Bitumina; ф. bitumes naturels, bitumes mineraux; и. betumenes naturales) — полезные ископаемые органического происхождения с первичной углеводородной основой, залегающие в недрах в твёрдом, вязком и вязко-пластичном состояниях. С генетической точки зрения к битумам природным относят нефть, газы природные горючие, конденсат газовый, а также естественные производные нефти (мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, гумино-кериты, озокериты, антраксолиты и др.) и их аналоги (нафтоиды).
Битумы природные применялись на Ближнем Востоке в 3-м тысячелетии до н. э. в качестве связующего строительного материала и для бальзамирования (Древний Египет). В дальнейшем битумы природные эпизодически использовались во многих странах для строительства, в медицине, военном деле, в качестве лаков и др. В 15 веке в Перу инками строились дороги с покрытием из битумов природных. В конце 18 века была предпринята попытка коммерческой разработки битумов природных. Атабаски (Канада). В середине 19 века построены первые асфальтовые тротуары в Париже и Лондоне из битумов природных месторождения в Сеселе (Франция), в 1870-80 — в ряде городов США из асфальтов Тринидадского и Бермудского месторождений. В начале 20 века месторождения битумов природных интенсивно разрабатывают в США, Италии, Тринидаде, Германии, Франции, Венесуэле. В СССР асфальтовые битумы добывались в 30-50-х годов в Поволжье (Первомайское, Шугуровское, Садкинское и другие месторождения), Западном Казахстане (Мунайлы-Мола, Ак-Чий и др.), Грузии (Натанебское), Коми АССР (Ижемское) и других районах, озокериты — в Прикарпатье (Бориславское, Дзвинячское и др.) и Средней Азии (Шор-Су и др.). К началу 80-х годов эксплуатируются только Садкинское и Бориславское месторождения. Перспективы значительного расширения объёмов добычи битумов природных связаны с освоением и совершенствованием процесса промышленного получения из них нефти (см. Гидрогенизация).
Реклама
Битумы природные состоят из высокомолекулярных углеводородов и гетероатомных (кислородных, сернистых, азотистых, металлсодержащих) соединений. Физико-химические свойства битумов природных: консистенция — от вязкожидких (мальты) до рыхлых (гуминокериты); плотность соответственно от 965 до 1500 кг/м 3 ; температура размягчения от 35°С (мальты) до неплавких (кериты, антраксолиты, гуминокериты); растворимость в хлороформе от 100% (мальты, асфальты) до нерастворимых (антраксолиты). Классификационные границы для растворимых битумов природных определяют по содержанию масел: мальты 65-40%, асфальты 40-25%, асфальтиты 25-5%; для нерастворимых битумов — по параметрам элементного состава и оптическим данным. Для некоторых разностей асфальтовых битумов природных характерна обобщённость серой 10-15% и более (тиокериты, кискеиты), а также металлами (V, Ni, U, Со, Mo, Rb, Ge и др.). Известны промышленные ванадиево-битумные месторождения (например, в Перу с содержанием в золе V2О5 до 65% и NiO — 7,5%), уран-битумные месторождения (на плато Колорадо, США) и др. Для ряда месторождений характерно наличие залежей с различными по составу битумов природных (например, озокеритов и мальт, асфальтов и керитов и др.).
Элементный состав (С, Н, О, S, N) определяется полумикро- и макрометодом, сжиганием; металлы в битумах устанавливаются методами колориметрирования, спектроскопии, нейтронно-активационным и др., групповой состав — методами восходящей хроматографии и др. Изучение нерастворимых и неплавких разностей твёрдых битумов природных осуществляется инфракрасной спектроскопией (диагностика химической структуры вещества) и методами углепетрографических исследований (определение отражательной способности и показателя преломления). Для некоторых областей использования битумов природных (например, в дорожном строительстве) определяются пенетрация, температура плавления, растяжимость, адгезия, когезия и др.
Битумы природные формируются в результате процессов: а) биохимических и химического окисления нефтей в зоне гипергенеза с образованием ряда асфальтовых битумов природных (мальта асфальт асфальтит оксикерит гуминокерит); б) концентрирования асфальтово-смолистых веществ за счёт нарушения равновесного состояния в коллоидной системе нефти с возникновением асфальтов, асфальтитов, реже мальт; в) природной деасфальтизации нефтей в залежах газом или лёгкими метановыми углеводородами с формированием твёрдых битумов природных — асфальтенитов (от асфальта до керитов); г) термального метаморфизма (контактового или гидротермального) смолистых нефтей и асфальтовых битумов природных с образованием керитов, антраксолитов, нефтяного кокса; д) дифференциации высоко-парафинистых нефтей при миграции с возникновением озокеритов; е) деструкции органического вещества в условиях контактового и динамометаморфизма с формированием битумов (нафтоидов) асфальтового и парафинового ряда, характеризующихся свойствами нефтяных битумов.
Основные запасы асфальтовых битумов природных (преимущественно мальт) приурочены к моноклиналям, где они контролируются зонами выклинивания и несогласного срезания региональных нефтегазоносных комплексов осадочных бассейнов. Месторождения располагаются на внешних бортах мезозой-кайнозойских краевых прогибов, примыкающих к щитам и сводам древних платформ и находящихся в зоне действия активной инфильтрации. Крупнейшие из них (запасы в млрд. т) локализованы на склонах Канадского, Гвианского и других щитов, Оленёкского свода, где наряду с отдельными месторождениями прослежены зоны и пояса (Канадский, Оринокский) битумо-накопления. Месторождения подобного типа образовались в эпохи интенсивных поднятий краевых антеклиз, когда создавались условия для восходящей латеральной миграции нефти из сопредельных прогибов и окисления её сульфатами и кислородом инфильтрационных вод. Величина потерь исходных запасов нефти за счёт битумо-образования в таких бассейнах превышает 95% (Западно-Канадский, Восточно-Венесуэльский). Залежи битумов природных (пластовые) антиклинальных структур распространены преимущественно в пределах эродированных сводовых поднятий и палеоподнятий в районах древних платформ (месторождения Анабарского массива, Алданского щита на Сибирской платформе, палеосвода «Зинченко», Среднепечорского палеоподнятия в Тимано-Печорской провинции), а также на бортах внутриплатформенных впадин и сопряжённых склонах крупных поднятий (группа месторождений Мелекесской впадины и Южного купола Татарского свода). Запасы отдельных залежей достигают сотен млн. т, зон битумонакопления — нескольких млрд. т.
Жильные и штокверковые битумные скопления формируются на путях вертикальной миграции углеводородов по тектоническим трещинам и приурочены к локальным разрывам на нефтегазоносных структурах (Садкинское, Ивановское, Бориславское и другие месторождения), зонам региональных разрывов в передовых частях складчатых систем и на бортах межгорных впадин и краевых прогибов (система жил в юго-восточной части Турции, месторождения впадины Юинта в США и др.). Например, крупнейшие жильные тела в Турции (жилы Харбол, Авгамасья) достигают длины 3,5 км при мощности 20-80 м, прослеживаются на глубину до 500 м. Покровные залежи битумов природных образуются в результате субаэрального превращения излившихся нефтей, тяготеют к областям альпийской складчатости — внутренним бортам краевых прогибов и синклинальным прогибам, характеризуются высокой концентрацией битума при сравнительно небольших запасах. Отдельные залежи с запасами в десятки млн. т битума образуют т. н. асфальтовые озёра (Пич-Лейк на остров Тринидад, Гуаноко в восточной Венесуэле, Охинское и Нутовское на остров Сахалин).
Доказанные и перспективные геологические запасы битумов в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах оцениваются в 580 млрд. т, из которых 71% приходится на Канаду и 27% на Венесуэлу. Наибольшие геологические запасы битумов природных сосредоточены в Канаде (413,8 млрд. м 3 ), Венесуэле (около 159 млрд. м 3 ), США (около 5,2 млрд. м 3 ). Крупнейшие месторождения: в Канаде — Атабаска, Колд-Лейк, Пис-Ривер, поле Трайэнгл, Уобаска; в Венесуэле — Пояс Ориноко (Суата — Моричаль, Хобо и др.); в США — Пеор-Спринг, Саннисайд, Тар-Санд — Трайэнгл; в Ираке-Кухе-Мунд. Значит, запасами битумов природных обладают Нигерия (0,84 млрд. м 3 ), Турция (0,33 млрд. м 3 ), Мадагаскар (0,27 млрд. м 3 ).
Добыча битумов природных ведётся карьерным, шахтным или скважинным способами. Первый эффективен при небольшой мощности покрывающих пород (коэффициент вскрыши до 1). На больших глубинах (исчисляемых первыми сотнями м) применяют шахтный способ. Скважинная добыча вязких асфальтовых битумов природных характеризуется термическими и другими воздействиями на пласт.
Мировая добыча битумов и высоковязких нефтей в промышленно развитых и развивающихся странах (1981): 103,5 млн. т скважинным способом и 9,8 млн. т карьерами (в т.ч. Венесуэла 43,2 млн. т, США 17,2 млн. т, Канада 13 млн. т).
Битумы природные — комплексное сырьё, в основном химическое и энергетическое. Из асфальтовых битумов получают лёгкую синтетическую нефть и нефтяной кокс, компоненты моторного топлива и др. Битумы природные и тяжёлые высокосмолистые нефти — источники серы, ценных металлов (V, Ni, Sb, Ge, U) и др. В СССР обобщённость ванадием и никелем характерна для месторождений битумов природных некоторых районов Урало-Поволжья, Западного Казахстана, Средней Азии, северо-востока Европейской части СССР. Битумы природные используются как строительное сырьё (дорожные покрытия, производство мягкой кровли, асфальтитовой мастики и др.), в электропромышленности (изоляторы, антикоррозийные покрытия и др.).
Битум, свойства, состав, добыча и применение
Битум, свойства, состав, добыча и применение.
Битум – это твёрдый или смолоподобный продукт, представляющий собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных.
Битум, характеристика и виды:
Битум (от лат. bitūmen — горная смола, асфальтовый) – это твёрдый или смолоподобный продукт, представляющий собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных. Битум представляет собой аморфное вещество, а, значит, проявляет свойства жидкости в твёрдом состоянии и не имеет температуры плавления.
С давних времен битум является одним из самых распространенных инженерно- строительных материалов. Природный битум, иначе – «земляная смола», применялся для прикрепления наконечников древних копий. Битум делал посуду древнего человека водонепроницаемой (посуда из битума предшествовала глиняной). Также в древности природный битум часто использовался как связующее вещество при работе с мозаикой и для создания изделий из полудрагоценных камней. В Древнем Египте его применяли для мумификации и бальзамирования.
Битумы бывают природными и искусственными.
Химический (компонентный, углеводородный и элементный) состав битума:
Битумы имеют довольно сложный химический состав. Например, они могут состоять из предельных углеводородов от С9Н20 до С30Н62.
Все разнообразные органические углеводородные соединения, которые образуют битум, можно объединить в три группы: твердая составляющая, смолы и масляные фракции.
Свойства битума, как дисперсной системы, определяются соотношением входящих в него составляющих: асфальтенов, парафинов, масел и смол. При повышении содержания асфальтенов и смол возрастает твердость, температура размягчения, а также хрупкость битума. А масла, которые частично растворяют смолы, делают его легкоплавким и мягким. Пластичность битума повышается при снижении молекулярной массы смол и масел. В нефтяных битумах содержится парафин, который способствует ухудшению их свойств, повышая хрупкость при понижении температуры. Поэтому необходимо, чтобы битум содержал парафин не более 5%.
С точки зрения элементного состава в битуме присутствуют следующие химические элементы:
Химические свойства битума:
Физические свойства битума:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Плотность, г/см 3 |
(зависит от температуры, давления и химического состава)
Добыча природных битумов:
Чистый природный битум встречается довольно редко. В основном он встречается в составе битуминозных песков. Разработка месторождений природных битумов зависит от физических свойств исходного сырья, глубины и условий залегания.
Скважинными внутрипластовыми способами разрабатывают месторождения жидких природных битумов, залегающих на глубине более 100 метров. Этим способом добывают битумы сквозь скважины, пробуренные на поверхности, путем термического воздействия на насыщенные битумом породы. При этом коэффициент извлечения битума составляет в среднем 30 %.
Есть еще способ добычи битумов в шахтах с помощью системы дренажных скважин, прорубленных из горных выработок. Это шахтный дренажный способ добычи. Битум вытекает самотеком через эту систему скважин.
Применение битумов:
По применению битумы делят на три основные вида: строительные, дорожные и кровельные.
Строительные битумы – это битумы, которые используются в строительстве и гидроизоляционных работах. Такие битумы маркируются следующим образом: БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10.
Расшифровка: БН – битум нефтяной, БНД – битум нефтяной дорожный, БНК – битум нефтяной кровельный, первое число – обозначение температуры размягчения, второе – обозначение пенетрации.
Дорожные битумы являются самым востребованным видом битумов и применяются в дорожном строительстве. Они характеризуются большим коэффициентом пенетрации. Основное их отличие друг от друга – это климатическая зона, в которой они применяются.
Кровельные битумы применяют в производстве кровельных материалов: рубероида, рубемаста, гидростеклоизола, пергамина, мастики, рубитэкса, битумной бумаги, рубитэкса, рубитэкса, стеклоэласта, рубитэкса, праймера. Для пропитки используют битумы марок БНК 45/180 и БНК 45/90. Для получения покровного слоя – битумы марок БНК 90/40 и БНК 90/30.
Битум
Битум – это твердое или смолистое вещество из углеводородов и их производных в виде азотистых, сернистых, кислородо- и серосодержащих соединений. Название происходит от лат. bitumen, что означает «горная смола» и «асфальтовый».
Фракционный (химический) состав и характеристики битума
Битум поддается полному или частичному растворению органическими веществами, включая бензол, хлороформ, сероуглерод. Нефтепродукт нерастворим в воде. Битум бывает разных видов, но в большинстве из них в состав входят компоненты в следующем количестве:
Все вещества в составе по консистенции делятся на 3 группы:
В зависимости от состава битум может иметь разные свойства. Если в нем преобладают асфальтены, материал приобретает твердость, но одновременно становится более хрупким и начинает плавиться под влиянием высокой температуры.
Важные характеристики и свойства:
Способы получения битума
Битум может быть естественным (природным) или искусственным (техническим). Природный представляет собой полезное ископаемое органического происхождения. В особенно большом количестве встречается в регионах с большими залежами нефти.
Природный битум может иметь твердую форму или вязкую консистенцию. Образуется в ходе природного окисления и полимеризации нефти, происходящих при нарушении герметичности нефтяных залежей. Добыча ведется разными методами:
Карьерный и шахтный методы имеют коэффициент извлечения битума 85-90%. Способы применимы для месторождений горных пород, которые обладают насыщенностью более 10% и глубиной залегания 60-90 м.
С учетом состава исходной нефти и особенностей ее переработки битум делится на разные классы:
Особое распространение получили асфальтовые битумы, которые образуются в горных породах с пористой структурой. Их перемалывают до порошкообразного состояния, после чего используют в укладке дорожных покрытий.
Технический (искусственный или синтетический) битум – побочный продукт перегонки нефти, сланцев и каменного угля. Известным способом получения выступает вакуумная перегонка мазута. В зависимости от способа нефтепереработки битум бывает:
Особое внимание при получении битума уделяют содержанию парафинов, поскольку они негативно влияют на пластичные характеристики. Чтобы этого избежать, количество парафиновых составляющих ограничивают 5%.
Способы (область) применения
Битум – древнейший строительный материал, который был известен человеку еще в эпоху неолита. Тогда его использовали для изготовления посуды, изоляции редких видов дерева в строительстве, в качестве связующего в мозаиках из полудрагоценных камней и раковин.
Природный битум – не товарный продукт. Чтобы сделать его таким, необходимы дополнительные технологические процессы. После этого материал становится подходящим для использования в разных сферах:
При использовании в строительстве битум проявляет несколько недостатков: низкую упругость, склонность к высыханию и высокую термочувствительность, которая проявляется в виде хрупкости при низкой и размягчении при высокой температуре. Чтобы устранить эти минусы, используют модифицированный битум, в который добавляют модификаторы, улучшающие свойства продукта.
Дополнительно битум используют как электроизоляцию в электротехнической промышленности, в отделке деревянных, кожаных и бумажных изделий, в изготовлении аккумуляторных мастик, изготовлении кабельной и лакокрасочной продукции, в прецизионном литье.
Особенности транспортировки и хранения
Битум транспортируют в автомобильных или железнодорожных цистернах, куда продукт переливают методом герметичного налива. Этот способ обеспечивает профилактику поражений обслуживающего персонала вследствие высокой температуры нагрева нефтепродукта.
Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)
Дорожные битумы производятся в соответствии с ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 33133-2014, а модифицированные – по ГОСТ Р 52056-2003.
Виды битума, что это такое, область применения
Битум искусственный и природный благодаря своим свойствам нашел широкое применение в различных производствах. Его используют не только для благоустройства дорог, но и в лакокрасочном производстве, в качестве изоляционного материала и герметика.
Битум — что это такое?
Битум (горная смола) – природное или искусственное вещество. Переводится он как «асфальтовый», «горная смола». Он по виду напоминает твердую смолистую субстанцию темно-коричневого или черного цвета. В своем составе он содержит соединения серы, азота, металла, кислорода. Отличаясь высоким сцеплением с различными покрытиями, он используется в качестве связующего при выполнении строительных и ремонтных работ. Материалы, пропитанные им, становятся нечувствительными к влаге и пару. В воде он нерастворим, но растворяется частично в хлороформе, бензоле и некоторых иных растворителях.
Фракционный (химический) состав и характеристики битума
Органическое вещество собой представляет смесь углеводов и их производных (неметаллических). Порядка 70-87% в нем содержится углерода, 8-12% водорода, 0,5-7% серы, 0,2-12% кислорода и до 2% азота.
В зависимости от происхождения, его плотность колеблется в диапазоне 0,95-1,5 г/ см³, теплоемкость лежит в диапазоне 1,8-1,97 кДж/кг•°С. Хотя использоваться самостоятельно в качестве теплоизоляционного материала он не может, входя в состав строительных смесей, помогает сохранять тепло. Такой состав обеспечивает материалу уникальные свойства.
Технические характеристики и маркировка
Вещество аморфно: являясь материалом твердым, при воздействии температуры (160-200 градусов), битум переходит в жидкое состояние. Им можно пропитывать поверхности, придавая им влагостойкость. При охлаждении, происходит процесс полимеризации, благодаря чему объекты, смоченные битумом, надежно склеиваются, а последний застывает, образуя беспористый непроницаемый слой. Вязкость напрямую зависит от температуры: на холоде он густей очень быстро.
Благодаря хорошим диэлектрическим свойствам, применяется материал также для изоляции.
Битум устойчив к действию агрессивных веществ: щелочей, кислот, солевых растворов, но, как упоминалось, растворяется в ацетоне, бензоле и других растворителях.
Упругий и гидрофобный материал изменяет свойства под воздействием ультрафиолетовых лучей и воздуха. Эти показатели снижаются, как и содержание масел и смол.
Состав
Существует несколько разновидностей битума, но все они включают в свой состав:
Классификация битума по происхождению
Битумы, по методу их получения, делятся на 2 группы – природные, извлекаемые как ископаемое из горных битумных пород, и искусственные. Битумы природные отличаются от нефтяных низким содержанием парафина и высоким – минералов.
Технический (искусственный) битум
Искусственный битум (технический) – это вторичный продукт нефтеперегонки. Гудрон, образующийся после отбора из исходного сырья топлива и смазки, подвергают нагреву или продуву, получая эластичный нефтяной битум с высоким показателем теплоустойчивости.
Маркировка используемых в строительстве битумов
Битумы по консистенции классифицируются на:
Все они используются в строительстве. Для основных работ предпочтительным считается марка БН 50/50, 70/30, 90/10. Для кровельных работ выбирают битумы с температурой воспламенения 240 градусов — БНК 45/90, 45/180, 90/30, которые идеально пропитывают кровлю, наделяя ее влагозащитными свойствами. Для покрытия дорог в работу берут дорожные нефтяные битумы марок БНД 40/50, 90/130 (для асфальтобетонных горячих смесей), 60/90 (для дорожных щебеночных оснований) и 130/200.
Для дорог используются также улучшенные битумы марок БНД –У 70/100 и БНД-У 100/130.
Распространенные стройматериалы на основе битума
Производители сегодня могут предложить огромное разнообразие строительных материалов, изготовленных на основе битума:
Природный битум
К этой группе битумов, доля которых в общем объеме потребления достигает 90%, принадлежат:
Состав
Элементарно состав битума включает: углеводород, водород и серу, но потребителю более интересен его состав. В него входят:
Могут в смеси входить в небольшом количестве и другие компоненты. Чаще ими выступают минеральные добавки.
Как добывают
Добыча битумных пород может быть описана такой общей схемой:
Отличие в добыче могут быть связаны с залеганием породы:
Где применяют
Битум делят по применению следующим образом:
Химический битум
Этот материал производят из остатков, получаемых в процессе нефтеперегонки, а не добывают. Метод получения снижает стоимость итогового продукта. При этом имеется возможность модификации.
Технология производства
Технологий добычи битума 4:
Элементарный и компонентный состав
Элементарный и компонентный состав искусственного битума не отличается (или имеет минимальные различия) от состава битума природного, несмотря на то, что получают нефтепродукты по разным схемам. В составе битумов есть водород и углерод. В определенном количестве в них присутствуют соединения, содержащие серу, кислород, никель, азот и металлы: железо, никель и другие.
Технические свойства, предопределяющие качество битума, определяются компонентным составом. Входящие в его состав соединения в своей основной массе являются гибридными веществами, что затрудняет проведение анализа. Единственным классом, который выделить возможно в чистом виде, являются парафины. Вещества, входящие в состав, отличаются по растворимости:
Способы получения битума
Используя вакуумную технологию переработки нефти, получают битум повышенной твердости с низким показателем вязкости. Крекинговый битум повышенной хрупкости получают, используя метод разложения нефти при высокой температуре.
Для искусственного получения необходимо специальное оборудование, которое позволяет из нефти выделить битум. Имеют в результате переработки торфа, каменного угля или нефти.
Торфяные, добываемые (как понятно из названия) из торфа при помощи органических растворителей, используют в производстве пластмасс, в медицине, в литейной промышленности. Угольные получают из отдельных видов угля, также пользуясь органическими растворителями. Ценностью этого вида является выделение в дальнейшем смол – необходимой составляющей в производстве клеев и лаков, и воска. Обладая повышенной канцерогенностью, этот вид битума применяется в дорожно-строительном деле только после дополнительной обработки. Нефтяные битумы – продукт, являющийся производной переработки нефти.
Природные битумы различают по методу получения:
Нефтяные дорожные битумы (БНД)
Дорожные нефтяные битумы стали незаменимым материалом для асфальтобетонных горячих смесей, предназначенных для строительства и ремонта автомагистралей, для обработки дорожных щебеночных оснований. В их маркировке присутствует аббревиатура БН, СГ или БНД и цифры, обозначающие температуру размягчения материала и застывания (пениграцию): СГ 40/70 (дорожный жидкий битум), БНД 200/300 (вязкий), БНД-У 100/130 (вязкий улучшенный).
Полимер-битумные композиты (ПБК)
Увеличившейся рост автоперевозок, включая большегрузые, на покрытие дорог оказывает дополнительную нагрузку, из-за чего они быстро приходят в негодность.
Для улучшения их качества применяют асфальтобетонную смесь, достоинством которой является отличное сцепление минеральных материалов с битумом. Чтобы еще улучшить качество битума, в последние годы применяют модифицирующие добавки и полимерно-битумные композиты (ПБК). Последние положительно влияют на физико-механические свойства покрытия. Относятся к ним:
Использование полимер-битумных композитных материалов, характеризующихся большой разницей между размягчением и хрупкостью, позволяет работы не прекращать даже при минусовых температурах (до минус 10 градусов)
Битумные эмульсии
Они служат связующим при ведении дорожных работ (ЭБПК-1 и 2, ЭБК – 1), которым обрабатывают поверхность дорог. С не меньшим успехом применяют материал, проводя их холодную регенерацию.
Способы (область) применения
Битум строительный 90/10 в брикетах 25кг
Издавна (с эпохи неолита) битум использовался для изготовления посуды, крепления полудрагоценных камней при создании мозаики, в строительном деле – для изоляции редких пород дерева.
Природный битум сегодня не смог бы покрыть все запросы человечества, поэтому ему на помощь пришел искусственный материал. По-прежнему строительство без него представить невозможно. Из него сооружают фундаменты, трубопроводы, различные сооружения.
Без асфальтобетона, изготовленного на основе битума, мы не имели бы дорог. Сложными, дорогостоящими и с низким сроком службы оставались бы работы по ремонту и устройству кровель.
Электротехническая промышленность тоже не обходится без этого материала, применяемого для электроизоляции. Помимо этого, битум применяют в прецизионном литье, лакокрасочной промышленности, в отделочных работах.
Особенности транспортировки и хранения
Для транспортировки битума служат железно- и автодорожные цистерны, в которые горячий материал заливается способом герметичного налива. Это делается в целях профилактики возможного поражения обслуживающего персонала.
Материал огнеопасен, поэтому емкости проверяют на строгое соответствие ГОСТ.
Хранят битумную смесь в цилиндрических емкостях, которые располагать можно как горизонтально, так и вертикально. При длительном хранении емкости оборудуют подогревом. Качество смеси остается неизменным, если она хранится неподвижно. Если же есть циркуляция, то из-за окислительных процессов, качество может снижаться.
Использование битума в строительстве дорог
Асфальт от бетона отличается повышенной стойкостью, т.е. он менее подвержен деформации. И все потому, что в его основе лежит битум. Чем его больше в составе, тем продолжительнее срок службы покрытия. Так же выручит асфальтовая смесь в случае необходимости провести ямочный ремонт дорог: участок, подлежащий ремонту разогревают, а затем наносят смесь.
Еще одним плюсом дорожного битумного покрытия является возможность его использования практически сразу после укладки и остывания (в сравнении с битумным, требующим на это до 28 дней).
Недостатки битума
Обладая массой положительных свойств, обеспечивших битуму широчайшее использование, материал не лишен недостатков: