Битум что это такое. Виды битума, что это такое, область применения

Битум издавна (со времен неолита) используется для изготовления керамики, для закрепления полудрагоценных камней при изготовлении мозаики и в строительстве для изоляции редких пород древесины.

Для чего нужен битум?

Битум — это органическое вещество, представляющее собой смесь высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Его получают при переработке нефти путем добавления органических соединений и смол.

Продукт представляет собой твердое или смолистое вещество от темно-коричневого до иссиня-черного цвета. Он нерастворим в воде, полностью или частично растворим в органических растворителях (бензин, ацетон и т.д.) и плавится при нагревании.

В зависимости от происхождения битум можно разделить на природный и искусственный. С древних времен люди использовали природный битум в строительстве и в качестве герметика. Сегодня различные виды битума используются в различных отраслях экономики: при строительстве и ремонте дорог, при устройстве кровель, в качестве герметика в лакокрасочной промышленности и т.д.

В зависимости от состава и назначения битумные продукты делятся на дорожные, кровельные, изоляционные, строительные и другие. Различные виды имеют разные физико-механические свойства.

Битум для асфальта и дорог

Асфальт и продукты на его основе являются одним из важнейших материалов, используемых в современном дорожном строительстве (до 80% от общей массы используемого асфальта идет на строительство и ремонт дорог). Продукт выступает в качестве связующего вещества в асфальтовых смесях, предназначенных для укладки и ремонта дорожных покрытий. Материал выступает в роли связующего, которое надежно удерживает все компоненты асфальтовых смесей вместе и обеспечивает долговечность и безопасность асфальта. В то же время он намного дешевле бетона.

Улучшение свойств дорожно-строительной продукции — один из важнейших способов повышения качества асфальтовых смесей. Как правило, улучшение свойств означает добавление различных добавок для улучшения адгезионных свойств материала, повышения устойчивости к перепадам температур и противодействия тенденции к старению (высыханию).

Битум для кровли и крыши

Асфальт для кровли и гидроизоляции составляет до 15-20% от общего потребления. Материал широко используется в этих областях, поскольку он полностью водонепроницаем и экономически эффективен.

Продукт широко используется для производства кровельных материалов (рубероида). Кровельный битум широко применяется в производстве кровельных материалов для различных сооружений — жилых, бытовых и промышленных. Он может служить самостоятельным материалом для гидроизоляции кровли, но чаще всего используется в качестве пропитки при производстве кровельных материалов на основе битума (рубероид, мягкая черепица, битумная кровельная лента и т.д.).

Состав

Битум, используемый для гидроизоляции и кровли, имеет примерно одинаковый состав. Он состоит из:

Углерод – около 80%;
Водород – приблизительно 15%;
Сера – 2…9%;
Кислород – до 5%;
Азот – до 2%.

Основных составляющих материала:

Твердая часть – асфальтены – высокомолекулярные углеводороды, их дополняют парафины.
Смолы тёмно-коричневого окраса, придающие битуму насыщенный цвет.
Консистенцию в расплавленном состоянии обеспечивают масляные фракции углеводородов.

Различные комбинации составляющих приводят к различным свойствам, например, плотность асфальта кг/м3 может варьироваться от 100 до 1400 в зависимости от марки.

Маркировка

Большое разнообразие асфальта привело к необходимости разделения материала на группы. Это привело к появлению маркировки строительного материала. Она включает в себя происхождение и предназначение материала, а также температуру нагрева и проникновения. Рассмотрим на примере БНК 90/30:

БНК – битум нефтяной кровельный;
90 – оптимальная температура нагрева твердого вещества для плавления;
30 – величина пенетрации, то есть размер проникновения иглы пенетрометра в битум при 25°С в мм.

Битум нефтяной общего назначения

Марки строительного асфальта, используемого для гидроизоляции конструкций в процессе нанесения покрытия — БНК 50/50, БНК 70/30, БНК 90/10. Следует отметить: Чем выше числитель обозначения фракции, т.е. температура размягчения, тем ниже пенетрация.

Подтип строительного битума — изолятор: БНИ-IV-3, БНИ-IV. Он используется для обработки подземных трубопроводов с целью защиты их от коррозии.

Удельный вес битума составляет 0,95-1,50 г/см3.

Битум кровельный

Битумы для кровли используются для производства материалов в рулонах (асфальтовое полотно, асфальтовый деготь, еврорубероид и другие) и плитках:

БНК 90/30 используют для покрытия кровли, организации финишного слоя;
БНК 40/180 подходит для пропитывания поверхностей с целью гидроизоляции;
БНК 45/190 служит материалом для изготовления кровельных материалов.

Температура плавления битума в различных кровельных материалах низкая и не всегда пропорциональна твердости покровного слоя. В этом типе важна пластичность мембраны, которую дает мембрана с мягкой текстурой.

Дорожный битум

Группа асфальтовых покрытий включает в себя различные качества материалов в соответствии с категориями. Основное различие заключается в климатической зоне, так как дороги являются важнейшими инженерными коммуникациями. При исследовании районов определяются максимальные и минимальные температуры:

Для регионов с низкими температурами, зимой редко поднимающимися выше -20°С выбирают битумы марок БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300.
Для умеренной зимы -20…-10°С подходят марки БНД 60/90 и ранее перечисленные 90/130, 130/200, 200/300.
На местности с температурами зимой в пределах -10…-5°С дорожное полотно укладывают с применением битума БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.
Для теплых регионов со средней температурой зимой +5°С применяют углеводороды марок БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 и ранее перечисленные.

Технология приготовления и нанесения

Асфальтовые кровельные и уплотнительные мембраны просто раскатываются по конструкциям или крышам и соединяются с расплавленным асфальтом путем сплавления или склеивания. Последние, в свою очередь, могут быть использованы как самостоятельный компонент в строительстве. Для этого он должен быть соответствующим образом подготовлен.

Это интересно: Выбираем краску для пола

Существует 2 формы продажи битума:

Приготовленная мастика перемешивается и наносится на поверхность кистью. Такие растворы дороже, чем твердый асфальт, но они почти так же хороши, не считая удобства.

Как растворить асфальт, когда он затвердел? Подойдут парафин, бензин и спирт. Добавьте их в небольшом количестве, дождитесь реакции с мастикой и хорошо перемешайте. Эти же химикаты можно использовать для удаления пятен асфальта с пола, автомобиля или текстиля.

Для растворения твердого асфальта также необходимы газовая горелка и толстостенный чайник с крышкой. Разломайте материал на мелкие кусочки и заполните емкость на 2/3. Нагрейте чайник до определенной температуры, возможно превышение отметки на 10-15 °C. Необходимо следить как за температурой, так и за временем: Температура горелки может быть выше, в этом случае раствор будет плавиться быстрее, но перегрева допускать нельзя — качество углеводорода в этом случае снизится. Температура кипения битума варьируется от марки к марке, самое высокое значение составляет +200°C.

Во время нагрева плавающие твердые частицы необходимо отфильтровать и отбросить.

Разогретый раствор наносится на поверхности широкими кистями и валиками. При работе с горячим материалом необходимо соблюдать правила техники безопасности и использовать средства индивидуальной защиты.

Средний расход битума на 1 м2 гидроизоляции в 1,5 … 2,5 мм составляет 1 … 1,5 кг.

Технические характеристики и маркировка

Битум является аморфным: будучи твердым материалом, он превращается в жидкость при воздействии температуры (160-200С). Его можно использовать для пропитки поверхностей, чтобы сделать их влагостойкими. При охлаждении он полимеризуется, в результате чего битум слипается и застывает, образуя пористый и непроницаемый слой. Вязкость напрямую зависит от температуры: в холодную погоду он очень быстро высыхает.

Благодаря хорошим диэлектрическим свойствам он также используется для изоляции.

Битум устойчив к воздействию агрессивных веществ: щелочи, кислоты, солевые растворы, но, как уже упоминалось, растворим в ацетоне, бензоле и других растворителях.

Эластичный и гидрофобный материал изменяет свои свойства при воздействии ультрафиолетовых лучей и воздуха. Эти свойства уменьшаются, как и содержание масел и смол.

Состав

Существует несколько видов битума, но все они включают в себя следующее

смолы (20-40% от общего объема). Улучшают сцепление с поверхностями;
масла нефтяные (30-60%). Отвечает за пластичность и вязкость;
кислоты асфальтогеновые (до 3%). Необходимы для обеспечения липкости покрытия;
асфальтены (10-40%). Обеспечивают веществу твердость и тугоплавкость.

Классификация битума по происхождению

В зависимости от процесса производства битумы делятся на 2 группы: природные битумы, которые являются ископаемыми, полученными из битуминозных пород, и искусственные битумы. Природные асфальты отличаются от нефтяных низким содержанием парафина и высоким содержанием минералов.

Технический (искусственный) битум

Искусственный битум (технический битум) является побочным продуктом перегонки нефти. Гудрон, получаемый из сырья после добычи горюче-смазочных материалов, нагревают или раздувают, в результате чего получается резинообразный нефтяной асфальт с высокой теплостойкостью.

Маркировка используемых в строительстве битумов

Асфальты классифицируются в зависимости от их консистенции:

твердые – высокопластичные, хрупкие, пластичные;
вязкие;
жидкие (ражиженные), получаемые смешиванием битумов вязких с разжижителями (лигроином керосином, мазутов и др.). В зависимости от использованного разжижителя получают те или иные свойства материала. Эта группа подразделяется на битумы средне- и медленногустеющие (СГ и МГ).

Все они используются в строительстве. Для основных проектов предпочтительными являются марки БН 50/50, 70/30, 90/10. Для кровельных работ выбирают асфальт с температурой вспышки 240 градусов — БНК 45/90, 45/180, 90/30, которые отлично пропитывают кровлю и придают ей влагозащитные свойства. Для дорожных покрытий используются асфальтобитумы марок БНД 40/50, 90/130 (для горячего асфальта), 60/90 (для щебеночных покрытий) и 130/200.

Для дорог также используются улучшенные марки асфальтобитума BND-U 70/100 и BND-U 100/130.

Распространенные стройматериалы на основе битума

Теперь производители могут предложить широкий ассортимент строительной продукции на основе асфальта:

герметики. Составы на основе битума широко используют для гидроизоляции. Они являются надежной защитой от всякого рода протечек. Хорошо зарекомендовали они себя при монтаже мансардных окон, при заделке трещин на бетонных поверхностях и пр.;
краски, которые обычно имеют темный цвет, что ограничивает их область применения. В то же время они отлично защищают поверхность, контактирующую с водой;
мастики. Большой популярностью они пользуются при проведении работ по гидроизоляции;
кровельные материалы. Они обеспечивают высокую устойчивость к повреждениям механического характера за счет верхнего слоя из каменной крошки, и отличную гидроизоляцию благодаря возможности сформировать монолитную водонепроницаемую мембрану при нагревании битумной основы.

Технический (искусственный) битум

Это побочный продукт нефтепереработки. В процессе добычи жиров и топлива из сырья образуется гудрон. Его нагревают или сжимают с воздухом для получения нефтяного битума. Этот материал называется окислителем, он очень эластичен и обладает высокой термической стабильностью.

Если нефть перегоняется в вакуумном процессе для получения топлива, то в конце образуется остаточная битумная суспензия. Этот материал характеризуется высокой твердостью и низкой вязкостью.

Это интересно: Изготовление обрешётки из дерева под сайдинг. Обрешетка под сайдинг из дерева.

Если нефть разлагается при высоких температурах для производства бензина, образуется довольно хрупкий осадок, который называется трещиноватым битумом.

Природный битум

Это природный минерал, который встречается в горных породах. Его добывают, растворяя породу соответствующими растворителями или нагревая. Битум встречается не только в месторождениях, но и на поверхности (он вытекает в виде воды). Природный битум считается высококачественным и используется в основном для производства красок и герметиков.

Жидкий, твердый и полутвердый битум используется для производства строительных материалов и проведения соответствующих работ. Оптимальный выбор зависит от температурного режима, который напрямую влияет на температуру размягчения и хрупкость материала.

Асфальт часто используется для следующих работ:

производство гидроизоляционных материалов и мастики;
строительство и ремонт дорожных покрытий;
изготовление мягких материалов для кровли.

Нефтяные битумы BH 50/50, BH 70/30 и BH 90/10 используются для простых строительных работ. Нефтяные битумы с обозначениями BNK 45/90, BNK 45/180, BNK 90/40 и BNK 90/30 подходят для кровельных работ. Эти битумы имеют температуру вспышки не менее +240°C и поэтому подходят для пропитки кровельных гидроизоляционных мембран. Нефтяные битумы используются для производства битумных смесей. К этой категории в основном относятся БНД 40/50, БНД 90/130, БНД 60/90 и БНД 130/200.

Краски на основе битума

Битумные покрытия обычно имеют черный или коричневый цвет, что значительно ограничивает их применение. В большинстве случаев они защищают поверхности, регулярно контактирующие с водой. Для красок этой категории характерно то, что они сохраняют свою первоначальную эластичность в течение длительного периода времени. Вязкость можно уменьшить с помощью растворителя, поэтому их можно наносить не только валиком или кистью, но и распылителем.

Битумные герметики сегодня используются во многих различных областях гидроизоляции. В первую очередь, эти продукты позволяют устранить протечки. Они также используются при установке мансардных окон, герметизации элементов водосточной системы, герметизации стыков между трубами дымохода и крышей, а также герметизации трещин в бетонных покрытиях и других минеральных поверхностях. Битумные герметики не нужно нагревать перед нанесением. Для нанесения материала используется монтажный пистолет. После того как все растворители в герметике испаряются, консистенция герметика становится резинообразной.

Применение битумов:

Битум делится на три основных типа в зависимости от его предназначения: Строительный асфальт, дорожный асфальт и кровельный асфальт.

Строительный асфальт — это асфальт, используемый для строительных и гидроизоляционных работ. Они различаются следующим образом: БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10.

Толкование: БН — нефтяной асфальт, БНД — нефтяной асфальт для дорожного строительства, БНК — нефтяной асфальт для кровли, первая цифра — указывает на температуру размягчения, вторая — на пенетрацию.

Дорожный асфальт является наиболее распространенным видом асфальта и используется в дорожном строительстве. Они характеризуются высоким коэффициентом пенетрации. Основное различие между ними заключается в климатической зоне, в которой они используются.

С учетом районов, где используется асфальт, определяются максимальные и минимальные зимние температуры. В районах с низкими зимними температурами, которые редко превышаю т-20 о С, используется асфальт качества BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. В районах с умеренными зимними температурами о т-20 д о-10 о С подходит качество BND 60/90 и выше BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. В районах с зимними температурами о т-10 д о-5 о С проезжую часть укладывают асфальт BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BND 130/200, BND 200/300. Для теплых районов, где средняя зимняя температура составляет +5 °C, применяется асфальт марки БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 60/90, БН 90/130.

Кровельный битум используется для производства кровельных материалов: Рубероид, Ругемаст, Гидростеклоизол, Пергамин, Мастика, Рубитекс, Битумная бумага, Рубитэкс, Рубитекс, Гласеласт, Рубитекс, Праймер. Для пропитки используется битум типов БНК 45/180 и БНК 45/90. Для покрытия — битум качества БНК 90/40 и БНК 90/30.

Битум также используется в различных отраслях промышленности. Например, в литейном производстве как один из компонентов стандартных составов для точного литья, как изоляционный материал в электротехнической промышленности, для отделки различных изделий из бумаги, дерева, кожи и т.д.

горячий вязкий битум битум нефтяной битум дорожный битум кровельный битум купить гост бнд цена 30 60 90 70 130 1 10 жидкий вагон груз материалов марка определение марки тонна температура отгрузка производство налив плотность расход битума нефтяной битум

Битум. Виды и применение. Характеристики и особенности

Битум — это уникальный материал, который широко используется в строительстве. Несмотря на большое количество более современных материалов, спрос на него не уменьшается. Это объясняется такими свойствами битума, как практичность, долговечность и ценовая доступность.

Что представляет собой битум

Слово «битум» в переводе с латинского означает «горная резина». Это твердое, смолистое вещество черного цвета, состоящее из углеводородов и их соединений с металлами, азотом, кислородом и серой. Оно аморфно, т.е. обладает свойствами жидкости, но является твердым веществом и не плавится.

Природные относятся к горючим органическим минералам, которые образуются из нефти в результате естественных реакций. Исходя из состава нефти и типа реакции, можно выделить следующие марки природных битумов:

Асфальты.
Мальты.
Кериты.
Озокериты.
Антраксолиты и др.

Это интересно: Как сделать клейстер из муки. Как сварить клейстер из муки.

Мировые запасы природного битума малоизвестны, но оцениваются примерно от 500 до 1 000 миллиардов тонн. Это на порядок больше, чем самой нефти. Однако он редко встречается в чистом виде. Обычно его добывают из битуминозного песка. Это происходит путем добычи полезных ископаемых или разработки карьеров. Породу поднимают на поверхность и извлекают с помощью воды или растворителя.

Жидкий природный битум добывается путем бурения. В этом процессе на поверхности бурятся скважины, и порода подвергается термической обработке через скважины. Также используется метод обезвоживания скважин. В шахтах существует система скважин, через которые стекает битум.

Природный газ не является продуктом для продажи. Чтобы сделать его пригодным для использования, необходима специальная переработка. Это целый технологический процесс, в ходе которого материал приобретает необходимые свойства.

Искусственный или технический битум получают путем переработки нефти, угля и сланца. Сначала битум формуют, который затем либо выдувают горячим воздухом, либо нагревают, в результате чего получается конечный продукт. Его состав аналогичен составу природного битума, и он имеет твердую или умеренно вязкую структуру.

Материалы на основе битума очень устойчивы к воздействию агрессивных сред, таких как неконцентрированные щелочи, кислоты и другие. Благодаря этому свойству они используются в качестве защитных покрытий для железобетонных конструкций, металлических труб и для герметизации фундаментов. Битумные мастики предотвращают образование трещин и сохраняют целостность конструкций в течение длительного времени. Наличие масел делает материал устойчивым к перепадам температур.

Когда требуется долговечное покрытие крыши, в битум добавляют резиновые гранулы. Растворенный битум используется в качестве грунтовки.

Наиболее важные свойства асфальта

Они зависят от соотношения смол, масел и битума в материале. Высокая доля последнего делает материал очень твердым, а масла, наоборот, делают его более мягким.

Битум можно классифицировать по следующим характеристикам:

Растяжимость — определяет пластичность при растягивании. Для оценки этого показателя используется специальный прибор — дуктилометр. Материал растягивают при температуре 25°C. Максимальная длина нити, которая образуется при этом без разрыва, и определяет растяжимость материала.
Пенетрация — показатель вязкости и твердости. Его определяют путем проникания в битум специальной стальной иглой в течении 5 секунд с применением силы 1 Н.
Термостабильность — определяет температуру размягчения и перехода битума в хрупкое состояние. Этот показатель является наиболее важным в дорожном строительстве. Материал вводят в состав асфальтобетонных смесей, и его качество влияет на срок службы дорожного покрытия.

Применение битума

Области применения: Строительство и ремонт дорог, гидроизоляция и влагоизоляция, кровля, производство кровельных материалов, производство асфальта, гражданское строительство, защита от коррозии и изоляция коммуникаций и трубопроводов и т.д.

В настоящее время разрабатываются технологии, позволяющие сжигать гудрон и битум в качестве топлива, заменяя использование мазута и удешевляя процесс.

Виды битума

Битум классифицируется в зависимости от его назначения, технических свойств и областей применения.

Битум дорожный

В зависимости от времени года вязкий битум используется в дорожном строительстве летом, а жидкий — зимой.

Вязкие дорожные битумы имеют температуру вспышки от 65 до 120 °C, с температурой вспышки 368 °C. Он используется для укладки и ремонта дорожных покрытий.

Жидкие дорожные битумы производятся путем добавления специальных растворителей к вязкому асфальту. В основном они используются для укладки и ремонта дорожных покрытий при минусовых и плюсовых температурах, для асфальтовых оснований и в строительных проектах.

Для жидкого асфальта существует градация классов асфальта в зависимости от скорости образования структуры. Существует три класса: быстрорастущий (BG), среднерастущий (SG) и медленнорастущий (SG).

Кровельный битум

В соответствии со своим назначением он используется для пропитки кровель, заполнения стыков и швов, устройства кровельных покрытий. Отличается повышенной степенью адгезии к металлу и камню. Температура вспышки — 240 °С, самовозгорание — 300 °С.

Строительный битум

Использование битума в строительстве чрезвычайно популярно. Этот материал универсален и обладает широким спектром свойств: водонепроницаем, пластичен, устойчив к высоким температурам, радиации и химическим соединениям. Температура вспышки составляет 220-240 °C, а температура воспламенения — 368 °C.

Модифицированные битумы

В производстве материалов используются витамины с особыми свойствами. Они (свойства) достигаются путем модификации добавок, таких как каучук, полипропилен и другие, в зависимости от цели. Например, чтобы сделать материалы более термостойкими, более плотными, более вязкими и более эластичными.

Минеральный битум (или масса)

В асфальт могут добавляться различные минеральные порошки для придания ему особых свойств, таких как повышенная прочность на сдвиг, лучшая устойчивость к воздействию солнечного света, повышенная эластичность или вязкость.