CC BY
29М.Х. Джабраилова
ХАРАКТЕРИСТИКА, СВОЙСТВА, ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ БИТУМОВ
В статье рассматривается незаменимая составляющая строительства -битум.
Ключевые слова: Битум, асфальтобетон, полимерные добавки, термочувствительность, температура размягчения.
Благодаря своим уникальным характеристикам, битум надежно закрепился в строительной промышленности. Его практичность, долговечность и дешевизна не оставляют ни единого шанса альтернативным стройматериалам.
Характеристики битума
Битум - это асфальтоподобный материал, полученный искусственным образом. Является итоговым продуктом переработки натуральных битумов, остатков после обработки угля, нефти, сланцевых смол и торфяных экстрактов [1].
В зависимости от составляющих и характеристик различают несколько разновидностей битума:
Природный(натуральный) битум - является побочным материалом при добыче нефтепродуктов из разнообразных горных пород. Характеризуются высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, воды.
Строительный битум - продукт нефтяной перегонки и смешивания с разнообразными строительными компонентами (остатками маслопроизводства, асфальтом и пр.). Для работы с кровельными материалами и для высотных работ обычно используется битум марки БНК 45/180, БНК 45/90, БНК 90/40 или БНК 90/30. Характеризуются высокой устойчивостью к намоканию и воздействию высоких температур. По сравнению с кровельными битумами, строительные имеют большую сопротивляемость возгоранию.
Дорожный битум - самый востребованный вид битумов. Основные марки дорожного битума: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300. Характеризуется большим коэффициентом пенетрации (проникновения в среду). Битумы с большими показателями пенетрации актуальны для северных районов, с меньшими - для южных.
Характеристики битумов постоянно изменяются и совершенствуются. Так, для того чтобы улучшить качества этого стройматериала, в него добавляют различные искусственные добавки, которые направленно усиливают те или иные характеристики. Как правило, такие химические ингредиенты позволяют повысить сопротивление резким перепадам температур, холоду или жаре.
Основные характеристики, по которым можно оценить качество битума:
• растяжимость,
• показатели температуры по хрупкости,
• показатели температуры по размягчению,
• уровень пенетрации.
Соответственно, химические добавки для битумов направлены на улучшение этих характеристик. Цена битума напрямую зависит от качества и целевого применения стройматериала. Оптимизированные марки, устойчивые к большим нагрузкам и обладающие хорошей растяжимостью, будут стоить дороже. Как правило, все необходимые показатели отражены на маркировке битума[2].
© Джабраилова М.Х., 2021.
Научный руководитель: Садулаева Альбика Супьяновна - кандидат технических наук, доцент, ГГНТУ, Россия.
Физические свойства битума
Наименование параметра: Значение:
Плотность, г/см3 (зависит от температуры, давления и химического состава) от 0,965 до 1,5
Плотность, кг/м3 (зависит от температуры, давления и химического состава) от 965 до 1500
Агрегатное состояние твердое или смолоподобное вещество
Цвет черный
Теплопроводность, Вт/(м-°С) 0,17-0,27
Температура размягчения, оС от 35 (мальты) до неплавких (кериты, антраксолиты, гуминокериты)
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг-К) 1,591-1,968
Диэлектрическая проницаемость 2,5-3,3
Удельная электрическая проводимость, Ом-1 •см-1 110-14
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[3].
Технический (искусственный или синтетический) битум - побочный продукт перегонки нефти, сланцев и каменного угля. Известным способом получения выступает вакуумная перегонка мазута.
Способы 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:
В строительстве. Ввиду нерастворимости в воде материал используется в гидроизоляционных работах. В отношении зданий и сооружений, трубопроводов, фундаментов.
В дорожных работах. Битум активно используется при изготовлении асфальтобетона.
В кровельных работах. Из битума производят мягкие кровельные материалы: рулонные и в виде черепицы. Примеры: рубемаст, гидростеклоизол, рубероид, мастика, пергамин, битумная бумага, стекло-эласт.
При использовании в строительстве битум проявляет несколько недостатков: низкую упругость, склонность к высыханию и высокую термочувствительность, которая проявляется в виде хрупкости при низкой температуре и размягчении при высокой температуре. Чтобы устранить эти минусы, используют модифицированный битум, в который добавляют модификаторы, улучшающие свойства продукта.
В будущем битумы благодаря своим специфическим свойствам-прочности, термопластичности, водонепроницаемости, стойкости к воздействию атмосферных явлений, плохой проводимости тепла, электричества и звука и другим - найдут еще более широкое применение и разнообразное применение в народной и промышленном хозяйстве.
Библиографический список
1.https://building-ooo.ru/uncategorized/bitum-vidy-xarakteristiki-svojstva-primenenie-markirovka-foto-video/.html
2.Вольфсон С.И., Хакимуллин Ю.Н., Закирова Л.Ю., Хусаинов А.Д., Вольфсон И.С., Макаров Д.Б., Хозин В.Г. Модификация битумов, как способ повышения их эксплуатационных свойств // Вестник технологического университета. Химическая технология. - 2016. - Т.19, №17. - С.29-33.
3.Р. Б. Гун «Нефтяные битумы», М., «Химия»,1973. 432с.
ДЖАБРАИЛОВА МАРХА ХАСАНОВНА - магистрант, ГГНТУ, Россия. САЛАМОВА ПЕТИМАТХАСАНОВНА - магистрант, ГГНТУ, Россия. ИДРИСОВА ЭЛИТА УСАМОВНА - магистрант, ГГНТУ, Россия.
