Автор Что такое битум? Как и где применяется в строительстве?
Битум, это смолоподобное, твёрдое вещество.
Состав битумов сложный, это и смолы и нефтяные масла, асфальтены и.т.п.
Битумы могут быть как природного происхождения, так и искусственного (2 название, нефтяной битум, получается в процессе переработки нефти.
Битумы делятся по маркам (видам).
Главная особенность битумов, это высокая гидрофобность (то есть это гидроизоляционный материал, но не только) и хорошая адгезия к различным поверхностям.
Битум практически не растворяется в воде, для его растворения используются специальные растворители, или битум разогревается перед использованием.
Консистенция (вязкость) битума во многом зависит от окружающей среды, чем выше температура тем битум более жидкий.
Битум в строительстве может использоваться и как «клеящее вещество».
Например на него укладывается рубероид.
Кстати и в составе рубероида (рулонный гидроизоляционный материал) есть битум, так же как и в составе пергамина (это рулонные паро-изоляционный материал) используются битумные материалы.
В составе гибкой черепицы (она же битумная черепица) присутствует битум.
Кровельный материал «Ондулин» (он же «евро-шифер») так же в его составе присутствуют битумные материалы.
Из битума изготавливаются лаки, битумные мастики, краски, герметики и.т.д.
При укладке асфальта так же используется и битум в том числе (в частности речь идёт о нефтяном дорожном битуме).
Тут всё зависит от того какой это битум и какая выполняется работа с его использованием.
У себя при строительстве дачи я гидролизовал фундамент битумом.
Битум наносил на поверхность (очищенную и сухую) вот таким
валиком, слой равномерный.Если речь о кровельных работах, к примеру укладка рубероида, то в начале битум разогревается для получения более жидкой консистенции, далее битум наносится на поверхность, можно валиком, или используется специальный квач.
Далее укладывается рубероид.
Если речь о битумном герметики, то используется он для заделки щелей, трещин, как гидроизоляционный ремонтный состав при кровельных и не только работах.
Выпускается в картриджах
к такому герметику нужен специальный «пистолет», наносится на поверхность точно так же как и любой другой герметик.Что такое битум, его разновидности и применение.
Битум – это продукт переработки нефти и составная часть полезных ископаемых. В его состав входят углероды, кислородные, азотистые, серные и металлосодержащие производные. Существует несколько разновидностей этого материала, отличающихся по свойствам, составу и применению.
Разновидности
Битумы классифицируются по нескольким признакам. Первый критерий – происхождение и состав.
- Природные битумы получают при добыче нефтяных полезных ископаемых. Их основной состав – углеводороды и производные, которые получаются при активном окислении нефтяных веществ в недрах земли. Природный углеводород может быть твердым или вязким. В привычном виде вещество получают на производстве, отделяя нужные фракции.
- Битумы для укладки асфальта получают при добыче пористых полезных ископаемых, залегаемых глубоко в недрах земной коры.
Породу измельчают вместе с углеводородным веществом, получается материал для дорожных работ. - Строительный битум – это синтетический продукт, получаемый из нефти промышленным путём. Материал используют для гидроизоляции конструкций и производства кровельных рулонных материалов и мягкой черепицы. Синтетический углеводород твердой структуры, для применения его растапливают до жидкого состояния, после чего он снова фиксирует свою форму уже на рабочей поверхности.
Породу измельчают вместе с углеводородным веществом, получается материал для дорожных работ.Состав
В строительных битумах, которые используют для гидроизоляции и изготовления кровельных материалов, состав приблизительно одинаковый. Его составляют:
- Углерод – около 80%;
- Водород – приблизительно 15%;
- Сера – 2…9%;
- Кислород – до 5%;
- Азот – до 2%.
Основные фракции внутри 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.
Разное сочетание компонентов определяет разные характеристики, например, плотность битума кг/м3 может быть от 100 до 1400, в зависимости от марки.
Маркировка
Большое разнообразие битумов привело к необходимости к разделению материала на группы. Так появилась маркировка строительного вещества. Она включает в себя происхождение и назначение материала, температуру его нагрева и пенетрации. Рассмотрим пример 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 битума строительного, который используют для гидроизоляции конструкций обмазочным методом – БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Стоит отметить: чем выше числитель дроби-обозначения, то есть температура размягчения, тем ниже пенетрация.
Подвид строительного битума – изоляционный: БНИ-IV-3, БНИ-IV. Таким обрабатывают подземные трубопроводы для защиты их от коррозии.
Удельный вес битума – 0,95…1,50 г/см3.
Битум кровельный
Рулонные материалы (рубероид, рубемаст, еврорубероид и другие), мягкая черепица шинглас изготавливают из кровельного битума марок:
- 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 у кровельной разновидности материала небольшая, она не обязательно пропорциональна твердости покрова. Для данного типа важна пластичность листа, которую обеспечит полотно именно с мягкой текстурой.
Дорожный битум
В группу дорожных битумов входят несколько разновидностей материала по марке. Основное их отличие – климатическая зона, ведь дороги – это ответственные коммуникации.
- 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
С рулонными материалами из битума для кровли и гидроизоляции всё просто – их раскатывают по конструкциям или по кровле и фиксируют наплавлением или приклеиванием на расплавленный битум.
Существует 2 формы продажи битума:
- Твёрдая;
- Готовая жидкая.
Готовые мастики размешивают и наносят на поверхность кистью. Стоят такие растворы дороже твердого битума, а в качестве практически не уступают, но и не выигрывают, кроме удобства.
Чем растворить битум, если он загустел? Подойдут керосин, бензин и уайт-спирит. Их добавляют в небольшом количестве, дожидаются реакции с мастикой и тщательно размешивают. Этими же веществами можно вывести битумное пятно с поверхности пола, автомобиля или ткани.
Чтобы растворить твердый битум, понадобится газовая горелка и толстостенный котел с крышкой. Материал крошат на кусочки небольшого размера и заполняют ими емкость на 2/3. Нагревают котел до заданной в марке температуры, возможно превышение на 10-15°С.
Во время нагрева всплывающие твердые частицы следует вылавливать и утилизировать.
Нагретый раствор наносят на поверхности широкой кистью и валиками. Следует соблюдать технику безопасности при работе с горячим материалом, использовать индивидуальные средства защиты.
Средний расход битума на 1 м2 гидроизоляции при слое 1,5…2,5 мм составляет 1…1,5 кг.
Битум
БИТУМ — это смолоподобный или твердый продукт, представляющий собой достаточно сложную смесь углеводородов, а также их производных (главным образом, соединений углеводородов с серой, азотом, кислородом).
По предназначению все битумы делят на строительные, дорожные и кровельные.
Составляющие компоненты битума предопределяют его технические свойства, от которых зависят условные показатели качества.
Важнейшие среди этих показателей битума:
- дуктильность (или растяжимость) – характерная способность растягиваться в нить;
- температура хрупкости и размягчения;
- пенетрация – проникание стандартной иглы в глубину битума.
Марка битума считывается так: бнк (битум нефтяной кровельный):
— в первой цифре – показатель температуры размягчения;
— во второй – пенетрация, то есть показатель проникновения специальной иглы в глубину
Качественные показатели битума определяют сферу его применения.
Весь объем нефтяных битумов, выпускаемых в Российской Федерации, делится на:
- дорожные марки в пределах 70%;
- кровельные составляют порядка 20%;
- остальные около 10%.
Во время промышленного производства выпускают жидкие, полутвердые и твердые битумы.
К дорожным битумам относят: вязкий и жидкий битум. Они представляют собой хорошо горючие вещества с температурой вспышки в пределах 65 — 120°С. Вязкие битумы – БН и БНД.
Для расширения временного периода укладки асфальта, строительных и ремонтных дорожных работ в прохладное время года, выпускаются, жидкие битумы.
Жидкие битумы в свою очередь делят на три класса:
- МГ — медленно-густеющие;
- СГ — средне-густеющие;
- БГ — быстро-густеющие.
Каждый из этих классов в зависимости от показателя вязкости делят на марки.
БН битум нерастворим в водных растворах и в воде, а также растворах солей, щелочей кислот. Но они не обладают стойкостью к таким органическим растворителям, как бензол, ацетон, бензин и другие. Битум относится к аморфным веществам, в твердом состоянии способны иметь свойства жидкостей.
Характерная непористая, плотная структура делает битумы морозостойкими и водонепроницаемыми. Эти качества битумов весьма широко используются в строительстве, как при проведении кровельных, дорожных, гидроизоляционных работ, так и многих других.
Строительные битумы используют главным образом для гидроизоляции фундаментов зданий и сооружений.
Связующее звено: где применяется битум
Битум — это смесь углеводородов и их производных, имеющих в своём составе серу, азот, кислород и металлы. Человечество давно знает про его свойства. Следы применения битума обнаружены в памятниках Древнего Египта, Индии и даже на участках Великой Китайской стены.
Вязкую и пластичную «земляную смолу» использовали для строительства домов, амбаров, бассейнов и каналов, герметизации сосудов, скрепления элементов мозаики и даже мумификации тел усопших: само слово «мумия» происходит от арабского «mum» — горная смола.
Изначально в дело шёл только природный битум, который встречается в районах выхода на поверхность земли нефтяных месторождений.
Но с XIX века битум начали получать промышленным способом.
Сейчас битумы производят на предприятиях из продуктов нефтепереработки (мазута и гудрона) путём их окисления кислородом в специализированных колоннах или трубчатых реакторах.
А если добавить в битум специальные вещества — полимеры, а также пластификаторы для придания эластичности, то получаются полимерно-битумные вяжущие (ПБВ). По сравнению с традиционным битумом они имеют лучшие показатели: повышенную сопротивляемость к деформации и старению, высоким и низким температурам.
Дороги, мосты, промышленные объекты, жилые дома и другие сооружения строят с помощью разработок специалистов «Газпромнефть – Битумные материалы».
Мост на остров Русский
Мост на остров Русский во Владивостоке — один из первых в России объектов, где применили уникальный модифицированный битум ПБВ 90. Самый длинный в мире вантовый мост по праву считается одним из самых сложных инженерных проектов в новейшей истории страны.
Мост, соединяющий остров Русский с материком через пролив Босфор Восточный, считается одним из самых сложных инженерных проектов в новейшей истории страны. Его открытие в 2012 году было приурочено к саммиту АТЭС. Теперь по мосту можно добраться на остров за 5-10 минут. Раньше паромная переправа занимала от 40 минут до полутора часов.
По общей протяжённости Русский мост уступает некоторым китайским мостам, однако по длине центрального пролета — 1104 метра — ему принадлежит мировой рекорд среди вантовых мостов. Вес сооружения составляет 23 тысячи тонн, его удерживают два столба-пилона высотой по 324 метра, что является вторым показателем в мире после виадука Мийо в южной Франции (343 метра).
При строительстве пришлось учесть особенности региона: нестабильные погодные условия, высокую сейсмическую активность, влажность, вибрационную нагрузку, а также значительные сезонные перепады температур. Гарантийный срок эксплуатации Русского моста составляет 80 лет при температурном диапазоне от -40 до +40 ºС.
Для асфальтобетонного покрытия моста ещё на этапе проектирования решили использовать новейшую на тот момент в России технологию — модифицированный битум ПБВ 90. Этот уникальный битум был произведён на современном оборудовании Омского НПЗ «Газпром нефти». С завода в Омске его доставляли на Дальний Восток в специальной таре — однотоннажных кловертейнерах, что позволило сохранить все качественные характеристики во время длительной транспортировки и хранения.
Первую свою проверку Русский мост прошёл 29 августа 2012 года, когда на город обрушился тайфун «Болавен». Скорость ветра достигала 70 метров в секунду, высота волн — 10 метров. Дорожное покрытие до сих пор не требует ремонта: отсутствие дефектов зафиксировано по итогам осмотра в 2019 году.
Хайвей в Южной Америке
Битумные продукты российского производства востребованы как в России, так и за рубежом. В данном случае заказчику были крайне важны не только свойства и качество битума, но и способ его доставки.
Ведь объект строительства располагается на другом континенте – в Южной Америке.
Полимерно-битумные вяжущие «Газпром нефти» применяются при строительстве транснационального транспортного коридора «Bi-Oceanic Corridor» в приграничной транзитной зоне Бразилии и Парагвая.
Проект, рассчитанный до 2022 года, объединит восточное и западное побережье южноамериканского континента в единую транспортную сеть. Участок считается очень сложным с точки зрения строительства и доставки строительных материалов и потенциально одним из самых напряжённых по транспортной нагрузке.
Дорожным операторам предстояло ответить на два вопроса: какие материалы выдержат будущий трафик в условиях южноамериканских джунглей и как быстро доставить вглубь материка битумные материалы в большом количестве. Благодаря технологической экспертизе «Газпром нефть» предложила решение обеих задач.
Для верхнего слоя дорожного покрытия «Bi-Oceanic Corridor» эксперты Научно-исследовательского центра компании разработали состав полимерно-битумного вяжущего, отвечающего условиям эксплуатации дороги в соответствии с международной методологией Superpave.
Суперпейв (Superpave или Superior Performance Pavements)метод проектирования составов асфальтобетонных смесей для дорожных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками. Данная технология стала результатом многолетних исследований по увеличению срока службы асфальтобетонных покрытий
Дорожный материал в Южную Америку с Рязанского завода битумных материалов доставляют на трассу в однотоннажных кловертейнерах. Для строительства «Bi-Oceanic Corridor» «Газпром нефть» поставила уже свыше 3,5 тысячи тонн полимерно-битумного вяжущего российского производства.
«Газпром нефть» поставляет битум в 57 стран на трёх континентах, в том числе в Южную Америку.
Свойства модифицированных битумов учитывают напряжённость трафика, большую влажность с периодическими ливнями и высокую температуру воздуха. Специальная рецептура вяжущего обеспечит надёжную эксплуатацию стратегически важной автомобильной дороги Южной Америки.
Тверская улица
Тверская – главная улица столицы, поэтому к качеству её асфальтобетонного покрытия предъявляются особые требования.
При реконструкции Тверской применялись лучшие технологии, в том числе и битумные материалы «Газпром нефти». Например, верхний слой дорожного покрытия уложен с использованием полимерных битумов, а швы герметизировали с помощью инновационной стыковочной ленты.
Тверская улица — символ Москвы и одна из самых загруженных её магистралей. По Тверской цари и императоры въезжали в столицу, по ней же судили о качестве московских дорог. В XIV веке Тверская и Большая Никитская стали первыми улицами, где появились деревянные мостовые. В XVII-XVIII столетиях их заменили на каменные. Первый асфальт на Тверской уложили в 1876 году.
В XXI веке дорожное покрытие Тверской от Моховой до Страстного бульвара представляет высокотехнологичный «пирог» из современных и качественных материалов. Основой нижнего слоя стала геосетка из полимерных волокон с подложкой, пропитанной битумом. Верхний слой укладывали единовременно, сплошным полотном. Всего на обновлённую магистраль ушло около 8 тысяч тонн щебёночно-мастичной асфальтобетонной смеси.
Основным связующим компонентом в ней послужило полимерно-битумное вяжущее «Газпром нефти» — ПБВ 60. Модифицированный битум разработан с учётом климатических условий Центрального Федерального округа. С ним дорожное покрытие более устойчиво к деформации и образованию трещин — а значит, прослужит дольше.
Традиционно сложной зоной в дорожном строительстве считаются швы между полосами покрытия: как между свежеуложенными, так и в особенности между старыми и новыми. Если при укладке не обеспечивается герметизация шва сопряжения, то вероятность образования дефектов (ям и трещин) возрастает в разы. Особенно наглядно это проявляется в мороз, когда вода, просачиваясь в микротрещины, замерзает и разрывает покрытие изнутри.
Герметичность швов на Тверской улице обеспечена при помощи битумно-полимерной стыковочной ленты. Такой лентой прокладывают боковую сторону уложенного покрытия — вертикальный стык. В процессе укладки горячего асфальта она плавится, плотно склеивая асфальтобетонные полосы.
Битумную ленту также рекомендуется использовать в местах соединения покрытия с бордюрами, колодцами и решётками ливневой канализации, рельсами.
Станция метро «Зенит» в Санкт-Петербурге
Станция построена на осушенной части Финского залива, её открытие состоялось в преддверии Чемпионата мира по футболу 2018 года. Гидроизоляция бетонных конструкций станции «Зенит» стала пилотным проектом применения жидкой резины «Газпром нефти» в метрополитене.
Станция «Зенит» была открыта в мае 2018 года, в преддверии Чемпионата мира по футболу, проходившего в Петербурге и других городах России. «Зенит» — ближайшая станция метро к стадиону «Газпром Арена». И первая в городе, построенная на намывных территориях Невской губы — части прибрежной зоны Финского залива, осушенной и засыпанной грунтом.
В качестве гидроизоляционного материала при строительстве станции экспертная комиссия «Метростроя» рекомендовала использовать жидкую резину из премиальной линейки вяжущих производства «Газпром нефти».
Жидкая резина создаёт на поверхности водонепроницаемую бесшовную мембрану. Состав предназначен для строительных конструкций, которые подвержены процессам окисления и старения, а также постоянному воздействию ультрафиолета и воды.
Гидроизоляция бетонных конструкций станции «Зенит» стала пилотным проектом применения продукта в метрополитене. Позже в «Газпромнефть-Битумных материалах» модифицировали жидкую резину, дополнительно усилив её характеристики.
Новая рецептура отвечает строительным нормам по гидроизоляции заглублённых, то есть уходящих под землю, конструкций метро. Эти нормы в два раза жёстче требований, предъявляемых при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений. В частности, уровень водопоглощения (способности впитывать влагу) не должен превышать 1% от всего объёма гидроизолирующего покрытия за всё время эксплуатации материала.
Усиленная формула нового материала позволяет эффективно ограждать железобетонные конструкции метро от подпора грунтовых вод, капиллярного подсоса влаги и конденсата, тем самым повышая надёжность и долговечность объектов метрополитена.
Её также можно применять для гидроизоляции других объектов с заглублёнными конструкциями.
Новая федеральная трасса М-11
Из Петербурга в Москву теперь можно добраться за пять-шесть часов по автодороге «Нева». В условиях интенсивного трафика для сохранения дорожного покрытия строители применили современные полимерно-битумные вяжущие «Газпром нефти».
Скоростная трасса М-11 Москва — Санкт-Петербург открылась в ноябре 2019 года. Это первая автодорога, объединяющая два крупнейших города России, построенная в постсоветской истории с нуля. М-11 носит название «Нева», её общая протяжённость — 669 километров. Добраться из одного города в другой при соблюдении скоростного режима можно за пять-шесть часов.
Дорожное покрытие скоростной автомобильной дороги Москва-Санкт-Петербург М-11 «Нева» построено с применением битумных вяжущих «Газпром нефти». Для укладки асфальта было изготовлено больше 35 тысяч тонн модифицированных вяжущих, 100 тысяч тонн базового битума и 70 тысяч метров битумно-полимерной стыковочной ленты, а также битумные эмульсий и мастики.
Уже за первые сутки после открытия по новой трассе проехало 19 тысяч машин. В условиях интенсивного трафика для сохранения верхнего слоя покрытия строители применили современные полимерно-битумные вяжущие «Газпром нефти». Уязвимые места, такие как швы между полотнами дорожного покрытия и стыки асфальтобетона с металлическими элементами, укрепили с помощью битумной ленты.
Аэропорт Шереметьево
Обслуживание взлётно-посадочных полос в аэропортах — это сложный процесс, требующий времени и ресурсов. Применение специализированных битумных материалов позволяет повысить надёжность покрытия и увеличить срок его полезного использования.
Международный аэропорт Шереметьево — крупнейший в России по пассажиропотоку и загруженности. Он также входит в топ-10 воздушных гаваней Европы и топ-50 — мира. По итогам 2019 года аэропорт обслужил почти 50 миллионов человек.
Покрытие взлётно-посадочной полосы должно быть идеально ровным, чтобы самолеты могли безопасно взлетать и садиться в любую погоду.
Из-за повышенной нагрузки в полотне могут появиться малейшие трещины, которые необходимо герметизировать, восстанавливая целостность покрытия.
Особенно важно вовремя обрабатывать деформационные швы — стыки между бетонными плитами взлётно-посадочной полосы. Они плохо заполняются герметиками густой консистенции, поэтому для них используют специальную мастику низкой вязкости и горячего применения. Состав герметика обязательно должен соответствовать реальным условиям района эксплуатации.
Для одной взлётно-посадочной полосы аэропорта Шереметьево понадобилось 27 тонн герметика и 1 тонна полимерной грунтовки «Брит», а также 100 километров шнура той же марки. Применение продукции надёжного производителя гарантирует 5 лет бездефектной эксплуатации покрытия в условиях интенсивной нагрузки.
«Газпром нефть» — крупнейший игрок на российском рынке производителей битума. В 2020 году компания произвела и реализовала свыше 2,9 миллиона тонн битумных материалов. Свыше 10% продаж пришлось на инновационные битумы — полимерно-битумные вяжущие (ПБВ).
Кстати, в 2020 году «Газпром нефть» достигла знаковой отметки и реализовала первую миллионную тонну этой высокотехнологичной продукции с момента начала его производства на заводах компании.
Обзор материалов, используемых при производстве битумной черепицы — Docke.Ru
Сырье
Битум
Битум представляет собой продукт переработки нефти. После отделения легких компонентов (фракций) нефти, таких как бензин, керосин, дизельное топливо и т. п. остается тяжелый вязкий остаток — гудрон. Дальнейшая переработка гудрона путем отделения масел ведет к получению битума — смеси большого количества веществ различной химической природы, наиболее тяжелых фракций нефти. При нормальной температуре битум представляет собой твердое вещество.
Битум является основным сырьем для дорожного строительство (в составе асфальта), а также широко используется в строительстве, как гидроизоляционный материал. В том числе — для устройства кровель из рулонных и штучных материалов (битумная черепица).
Основными характеристиками битумов, используемых для производства кровельных материалов, являются:
- температура размягчения;
- вязкость при нормальной температуре.
Температура размягчения битума измеряется по методу «кольца и шара» (КиШ, рис. 1.1).
Медленный нагрев образца битума, залитого в кольцо, в жидкостной бане приводит к его размягчению, в результате стальной шарик собственным весом постепенно продавливает битум, опускаясь вниз. Когда шарик коснется контакта, испытание закончено. Температура, при которой произошло касание, считается температурой размягчения образца по КиШ. Данному испытанию подвергается не только чистый битум, но и полимер-битумная композиция, и покровная смесь (битум-полимерная композиция с добавление минерального наполнителя).
|
а) |
б) |
Рис.
1.1 Определение температуры размягчения битума методом КиШ:
а) образец в начале испытания
б) завершение испытания
Вязкость битума при нормальной температуре используется показатель пенетрации — глубины проникновения иглы диаметром 1 мм в битум за 5 секунд под действием груза в 100 г (рис. 1.2). Чем меньше вязкость битума, тем глубже проникнет игла в материал — больше будет значение пенетрации.
Рис. 1.2 Схема измерения пенетрации битума
Характеристики основных марок битума, используемых при производстве кровельных материалов, приведены в Таблице 1.
Таблица 1
| Наименование показателя | Норма для марки | |
|---|---|---|
|
БНК-45/190 |
БНК-90/30 |
|
|
Пенетрация (глубина проникания иглы при 25 °С, 0,1 мм) |
160–220 |
25–35 |
|
Температура размягчения по кольцу и шару, °С |
40–50 |
80–95 |
Как видно, эти марки имеют существенно различные свойства.
Битум марки БНК 45/190 — мягкий при комнатной температуре (высокая пенетрация) и с низкой теплостойкостью — температура размягчения всего 45 °С. Такой битум может быть получен непосредственно из нефти в процессе перегонки, поэтому его называют прямогонным или дистиллированным.
Битум марки БНК 90/30 — жесткий при комнатной температуре (низкая пенетрация), с высокой теплостойкостью — 90°С. Такой битум является продуктом дальнейшей переработки прямогонного битума методом окисления. Такой битум называют «окисленным». Процесс окисления заключается в прокачке воздуха через емкость с жидким дистиллированным битумом. Фактически это процесс беспламенного управляемого горения. При этом происходит соединение кислорода воздуха с битумом, в результате чего возрастает молекулярный вес составляющих битум веществ, они становятся более тугоплавкими, а наиболее легкие вещества улетучиваются с отходящими газами.
Температура размягчения по КиШ и пенетрация являются параметрами, которые измеряются при входном контроле битума на предприятии.
Модификация битума
Очевидно, что важным требованием к битуму, который используется для изготовления кровельных материалов, является достаточно высокая теплостойкость. Кровли любого типа (плоские, скатные) в летнее время нагреваются под действием солнечных лучей до температуры 70–80 °С и более. Размягчение битума при этих условиях может привести к выходу кровли из строя, в частности — к сползанию посыпки на скатных кровлях.
С учетом этого обстоятельства, целесообразным кажется использование для изготовления кровельных материалов окисленного битума (марки БНК 90/30 или подобного), поскольку он имеет достаточно высокую теплостойкость, которая может быть еще увеличена путем добавления в покровную массу минерального наполнителя. И действительно, окисленный битум находит очень широкое применение для изготовления битумной черепицы, особенно в США. Для битумной черепицы жесткость при низкой температуре не является существенным недостатком, поскольку процесс укладки и эксплуатация этого материала не предполагают изгиба.
Однако для рулонных материалов низкая гибкость при пониженных температурах является существенным недостатком, поскольку делает невозможной укладку (невозможно раскатать рулон) и может привести к повреждению материала, уложенного на податливое основание (минеральную вату). Достаточную гибкость при низкой температуре сохраняет дистиллированный битум (типа БНК 45/190), однако его теплостойкость совершенно недостаточна.
Данное противоречие может быть разрешено путем модификации битума, то есть добавлением в него специально подобранных полимерных веществ (рис. 1.3). Модификации подвергают битум марки БНК 45/190 или подобный, с целью повысить его теплостойкость, сохранив достаточную гибкость при низких температурах.
Рис. 1.3 Свойства битума и полимер-битумной композиции
Наилучшие результаты получают при использовании сополимеров бутадиен-стирола (СБС). Добавление в битум 5–6% СБС позволяет достичь достаточной теплостойкости готового материала при хорошей гибкости.
Более того, срок службы такого модифицированного продукта увеличивается в несколько раз по сравнению с окисленным битумом.
Другие полимеры, применяемые для модификации битума (например, атактический полипропилен — АПП), также позволяют добиться высокой теплостойкости, но не обеспечивают столь высокой гибкости при низких температурах. Подбор полимера для модификации битума осуществляют исходя из назначения материала, условий его монтажа и эксплуатации.
Гранулят
Кровельный гранулят (или просто гранулят, гранулы) — крупнозернистая посыпка, наносимая на лицевую сторону гонта битумной черепицы с целью придания ей эстетичного внешнего вида и для защиты битума от воздействия природных факторов, прежде всего — ультрафиолета. К кровельному грануляту предъявляются следующие требования:
- сплошное, без просветов (битумных «глазков») укрытие поверхности гонта. Это требованием является решающим для обеспечения долговечности битумной кровли;
- хорошая адгезия (прилипание) к покровной массе;
- устойчивость окраски гранулята против выцветания.
Высококачественный кровельный гранулят получают из натуральных горных пород путем их дробления, окраски, водоотталкивающей и обеспыливающей обработки. Этап окраски включает в себя собственно окрашивание гранул мокрым способом, а также горячую сушку и обжиг. Для производства крашеного кровельного гранулята используют сланец или базальтовые породы.
Сланцевый гранулят широко используется финскими и другими европейскими производителями, поскольку технолгически процесс его производства проще. Сланец — мягкий слоистый минерал, при дроблении он дает гранулы в форме чешуек, которые придают продукции привлекательный внешний вид, особенно вблизи. Однако сланцевый гранулят имеет ряд существенных недостатков по сравнению с гранулятом из более твердых (базальтовых) пород:
· Низкая твердость сланца приводит к неизбежному образованию пыли при транспортировке гранулята и подаче его на линию по производству битумной черепицы. Наличие пыли негативно сказывается на адгезии гранул к покровной массе, поскольку пыль прилипает к ней в первую очередь и ухудшает прилипание собственно гранул;
· Сланец содержит от 5 до 15% органических веществ.
С одной стороны, они придают ему гидрофобные (водоотталкивающие), но с другой — неизбежно разрушаются под действием погодных факторов и УФ-лучей, образуя поры. В поры проникает вода, что ведет к разрушению гранул при переменных температурах.
· Наличие органических веществ в сланце ограничивает температурные режимы при окраске гранулята. Чем выше температура сушки и обжига гранулята, тем более прочной будет окраска готового гранулята.
Гранулят, изготовленный из базальта или подобных пород (габбро-диабаз) свободен от вышеперечисленных недостатков, поэтому такие кровельные грануляты находят широкое применение и России и США.
Находят также применение дешевые заменители качественного кровельного гранулята, изготовленные из отходов металлургических производств — различного рода шлаки, дробленые либо изначально зернистые. Они имеют черный цвет и характерный стеклянный блеск. Помимо специфического внешнего вида их недостатком является высокая абразивность, что ведет к быстрому износу оборудования.
Входной контроль кровельного гранулята на предприятии предполагает, прежде всего, определение гранулометрического состава, то есть распределения гранул по размерам. Качественные грануляты отечественных и зарубежных производителей имеют примерно одинаковый гранулометрический состав (Таблица 2).
Таблица 2. Фракционный состав кровельного гранулята
| Размер частиц, мм | Доля по весу, % |
|---|---|
|
Более 2,0 |
2,5 |
|
1,4–2,0 |
25,0 |
|
0,8–1,4 |
50,0 |
|
0,6–0,8 |
15,0 |
|
0,5–0,6 |
5,0 |
|
Менее 0,5 |
2,5 |
Правильное распределение частиц по фракциям выработано опытом и обеспечивает хороший внешний вид черепицы и плотное укрытие поверхности битума гранулами (Рис.
1.4). При этом наличие мелкой фракции (песка) столь же важно, как средней и крупной.
| а) | |
| б) |
Рис. 1.4 Схема нанесения гранул на покровную смесь:
а) крупные гранулы одинакового размера;
б) смесь гранул разных размеров.
Также в ходе теста на гранулометрию определяется содержание пыли в грануляте.
Соответствие цвета гранулята утвержденному образцу определяется путем измерения цвета на спектрофотометре. Измеренное значение цвета сравнивается со стандартом, утвержденным поставщиком. Стойкость окраски гранулята определяется путем кипячения его в дистиллированной воде. Если вода мутнеет, то есть краситель смывается с гранул, результат считают неудовлетворительным.
Определить стабильность цвета гранулята под действием ультрафиолета и погодных факторов возможно путем испытания образца гранулята в соответствующем приборе — ксенотесте или подобном.
Однако в связи с тем, что такое испытание занимает не менее 1 000 часов, оно не может применяться для входного контроля материала.
Основа
В качестве основы, на которую наносят покровную смесь при производстве битумной черепицы, используют нетканые стеклохолсты. По своей структуре и способу производства стеклохолст напоминает бумагу. Резаное стекловолокно смешивают с водным раствором вяжущего (клея), а затем полученную пульпу распределяют равномерно по сетчатому конвейеру. Лишнюю влагу удаляют вакуумом, полученное полотно прокатывают с целью уплотнения и высушивают. Стеклохолст обладает сравнительно невысокой механической прочностью и низкой эластичностью. Стеклохолст легко пропитывается покровной смесью, что позволяет упростить конструкцию соответствующего узла производственной линии (покровной ванны) и добиться высоких скоростей производства.
Стеклохолсты классифицируются по весу одного квадратного метра. Для производства битумной черепицы используют холсты плотностью 80 — 120 г/м2.
Наиболее распространенным типом основы является холст плотностью 100 г/м2.
Характеристики кровельного стеклохолста
Плотность стеклохолста является ненормируемым показателем, и производитель оставляет за собой право использовать любую плотность. По ГОСТ 32806–2014 «Черепица битумная» нормируется максимальная сила растяжения. Она должна составлять не менее 600 Н/50 мм в направлении ширины гонта и не менее 400 Н/50 мм в направлении высоты гонта. Максимальная сила растяжения зависит от плотности стеклохолста, но не линейно. Очень много зависит от качества основы. Стеклохолст плотностью 110 г/м2 одного производителя может иметь те же показатели максимальной силы растяжения или даже меньше, что и стеклохолст плотностью 100 г/м2 другого производителя. Поэтому если производитель битумной черепицы не может получить максимальную силу растяжения соответствующую нормам на стеклохолсте плотностью 80 г/м2, ему остаётся переходить либо на стеклохолст большей плотности, например 90 г/м2 (но пропитывается такая основа уже хуже), либо переходить на другого поставщика стеклохолста, что не всегда возможно.
Входной контроль стеклохолста состоит в измерении его фактической плотности (взвешиванием) и прочностных характеристик при помощи разрывной машины.
Минеральный наполнитель
Минеральный наполнитель является важным компонентом покровной смеси. Он представляет собой измельченный известняк или доломит. Добавление его к битумно-полимерной смеси имеет двоякую цель:
- Повысить теплостойкость конечного продукта;
- Снизить себестоимость.
Основными характеристиками наполнителя, которые проверяют при входном контроле являются:
- Гранулометрия;
- Влажность.
Недопустимо наличие в наполнителе посторонних включений, таких как камни и органика.
Битум в строительстве — Garantia-Stroy.ru
Битум, как строительный материал, имеет большое распространение в строительстве, а также развивается и вытесняет не которые строительные материалы.
Битум – это продукт, который получают после переработки нефти, он обладает низкой теплопроводностью и устойчив тепловому воздействию. Производиться битум в основном на нефтеперерабатывающих заводах, на многих из них для этих целей стоит устаревшее оборудование. Причем устаревшее не только по возрасту , но и по нормам качества и технологии. Камнеугольный и сланцевый битум получают извлечением битума из твердого топлива с помощью органических растворителей. Нефтяные битумы применяют в строительстве дорог, гидроизоляции, кровель. Битумы, получаемые из твердого топлива, применяются в литейном производстве, а также при отделке изделий из дерева. Хотя сланцевый битум также применяется для изготовления мягких кровель(черепицы).
Для улучшения свойств битума, таких как прочность и теплоустойчивость, применяются различные добавки и наполнители. Главным качеством битума является его вязкость, так как он часто используется как связующее в материалах. Технология производства битумных мастик: нагревание битума, добавление наполнителей, продолжение варки битума.
Битумные мастики можно готовить непосредственно на строительной площадке, либо покупать готовые мастики, но готовые мастики лучше применять на небольших участках производства. Также различаются способы нанесения, мастики предназначение для герметизации и гидроизоляции наносятся кистью, мастики применяемые на крыше иногда используют наливным способом, для антикоррозийной защиты кузова автомобиля используется мастика наносимая распылителем.
Основным применением битумных мастик является гидроизоляция кровель и приклеивание рулонных материалов к крыше. Но битум может использоваться как самостоятельный материал, это зависит от его свойств и характеристик. Также битум используется при производстве рулонных кровельных материалов, таких как рубероид, гидроизол, пергамин. Для герметизации ненаплавляемых рулонных материалов используется битумная мастика, для герметизации швов после сварки.
Утилизировать битумосодержащие отходы можно экономично, отходы служат для производства рулонных наплавляемых материалов.
Можно отремонтировать поврежденную кровлю отходами, сейчас при наличии современных битумоплавильных установок, это можно сделать прямо на крыше. Но такой способ применим только на плоских крышах. На наклонных крышах используется битумная черепица. Это стеклоткань, обильно пропитанная битумом либо мастикой, с присыпкой из минеральной крошки и кремниевого песка. Битумную черепицу применяют при работе с дымоходами, для приклеивания черепицы по краю.
Долговременное воздействие низких температур неблагоприятно влияет на битум, ведет к его загустению, что неприемлемо, если нет возможности подогреть битум. Поэтому главным фактором производства качественной продукции является место хранения битума.
Области применения битума
Битум, как строительный материал начал использоваться еще много тысячелетий назад. Сегодня же, в современном мире, битум также не потерял свой спрос и востребованность. Без него не сможет обойтись большое количество отраслей народного хозяйства.
Область применения битума очень обширна: начиная от ремонта в коммунальном хозяйстве и заканчивая производством стройматериалов.
Виды битума.
Различают несколько видов битума:
• природный битум;
• асфальтовые породы;
• искусственный битум;
• гудрон;
• строительный битум;
• дорожный битым;
• кровельный битум.
Природный битум.
Обычно природный битум можно встретить на нефтяных месторождениях.
Асфальтовые породы.
Асфальтовые породы представляют собой глины, доломиты, пески, и др., пропитанные битумом.
Искусственный битум.
Искусственный битум получается в результате переработки нефтяного сырья.
Гудрон.
Гудрон является основным сырьем для производства нефтяного битума.
Строительный битум.
Строительный битум используется для работ с кровлей, а также для высотных работ.
Дорожный битум.
Данный вид битума считается самым востребованным.
Характеризуется высоким коэффициентом пенетрации.
Дорожный битум может быть:
• жидким;
• вязким.
Для жидких видов имеют следующую температуру вспышки от 65°C до 120°C.
Если на улице температура воздуха отрицательная, то ремонт дорог и их прокладка осуществляется с применением жидкого дорожного битума, в который при изготовлении добавляются растворители.
Если же температура воздуха плюсовая, то прокладка и ремонт дорог осуществляется с использованием вязкого дорожного битума.
Вязкий дорожный битум является основным в производстве асфальтобетонных смесей.
Кровельный битум.
Кровельный битум эффективно защищает строения от негативных внешних факторов, а также отличается устойчивостью к механическому воздействию. Нашел свое применение в производстве кровли, а также в нанесении битумной изоляции.
Для того, чтобы битум обладал определенными характеристиками, необходимо в процессе его производства добавлять модификаторы. К примеру, это может быть резина, изотактический полипропилен.
Благодаря этому, битум становится эластичным, прочным и «липким» (хорошее слипание).
Битумный материал — обзор
11.2.5.1 Применения
Битумные материалы могут использоваться для достижения различных целей стабилизации грунта, хотя их использование в дорожных покрытиях, безусловно, является их наибольшим применением. В дополнение к обычным слоям дорожного покрытия эти материалы используются для липких покрытий (по сути, клей между старым и новым слоями асфальтобетона или для новой изнашиваемой поверхности), для гидроизоляции, в качестве паллиативного средства от пыли, для борьбы с эрозией, для водопроводных конструкций. (я.д., дренажные канавы и водопропускные трубы), и их также можно использовать для предотвращения потери влаги из-за испарения и гидратации во время отверждения цемента или грунтов, стабилизированных известью. Битумные добавки также используются в качестве стабилизатора в нижележащих слоях дорожного покрытия от земляного полотна до нижнего и нижнего слоев основания.
Тип используемого битума зависит от типа стабилизируемого грунта, метода строительства и т. Д. Поскольку градация грунта, очевидно, повлияет на инженерные свойства и характеристики слоев дорожного покрытия, для каждого слоя рекомендуются разные градации.Например, в таблице 11.2 приведены рекомендуемые градации дорожного покрытия под слоями.
Термин грунт-битум (или грунт-асфальт) использовался для обозначения водонепроницаемого связного грунта, обычно с использованием ~ 4-7% битума. Асфальтобетон обычно относится к стабилизированному зернистому грунту, в котором песок или хорошо отсортированный заполнитель смешивается с 3–10% битума, чтобы обеспечить прочный водостойкий и устойчивый к истиранию структурный слой. Когда слой износа должен быть нанесен на новое или существующее дорожное покрытие, однородный крупнозернистый песок или мелкий щебень может быть помещен поверх битумного связующего слоя.
Асфальт Изолирующие покрытия представляют собой тонкий слой асфальтового материала, наносимый на поверхности дорожного покрытия для дополнительной защиты от износа или гидроизоляции.
Иногда они включают использование модификаторов или наполнителей (например, песок, заполнитель, латекс, полимеры и т. Д.). Герметизирующие покрытия часто используются в качестве периодического нанесения для «обновления» и защиты поверхности дорожного покрытия, чтобы продлить его износ и срок службы.
Прочность обычно включается в технические характеристики асфальтовых цементов.Чаще всего это оценивается испытаниями на неограниченное сжатие, хотя также использовались испытания соотношения подшипников. Прочность также можно оценить после периода замачивания. Прочность пропитанного материала обычно значительно ниже, чем у уплотненного материала. Хотя добавление битума в почву до определенного момента обеспечит дополнительную когезионную прочность, было показано, что слишком большое количество этой добавки фактически снижает прочность на неограниченное сжатие в зависимости от типа заполнителя (pedago.cegepoutaouais.qc.ca; Hausmann, 1990; www.virginiadot.org). Пластичность (гибкость), долговечность, непроницаемость («гидроизоляция») и сопротивление усталости также являются важными характеристиками, которые оцениваются и иногда указываются для комбинаций асфальт-грунт.
Водонепроницаемость чаще всего оценивается по степени водопоглощения асфальтостабилизированного грунта. Было показано, что жидкий асфальт, смешанный в количестве 5-6% с различными типами почв, обычно имеет коэффициент поглощения <2% (Fang, 1991). В целом, «гидроизоляцией» считается поглощение почвы <1-2%.”
Испытания на усталость показали, что уплотненный асфальтобетон разрушится при значительно меньших нагрузках после повторяющихся циклов нагружения (усталостная прочность). ASTM разработало стандартную процедуру испытаний (D7460) для оценки этого явления. Испытания показали, что усталостная прочность может составлять только 55-60% от заявленных пиковых значений. Эти пониженные значения прочности необходимо учитывать при проектировании реальных покрытий. Спецификации суперположения были разработаны в результате Стратегической программы исследований автомобильных дорог (SHRP) для устранения колейности, усталости и термических повреждений асфальтобетонных покрытий (ftp.dot.
state.tx.us).
Применение битума — Использование битума — Использование битума
Применение битума
Применение битума
Для инженерно-строительных работ
- Строительство дорог, взлетно-посадочных полос и платформ.
- Гидроизоляция для предотвращения просачивания воды.
- Мастика для заводов.
- Облицовка каналов для предотвращения эрозии.
- Противоударные курсы для кладки.
- Фундамент резервуара.
- Заполнитель швов
- Битум широко применяется при строительстве асфальтовых дорог и битумных мембранных изделиях. Битум обычно используется для строительства автомагистралей, автомагистралей и железнодорожных сетей. Битум обладает отличными водонепроницаемыми свойствами и широко используется для изготовления кровельных изделий, а также для ряда других бытовых и промышленных применений, от эмульсионных красок до звукоизоляции. Проникающий битум и битумные эмульсии используются для строительства железнодорожных путей, и за счет использования специальных типов битума, таких как модифицированный полимером битум, уровни вибрации и шума снижаются за счет демпфирующего эффекта.Битум доказал свою эффективность как на высокоскоростных железнодорожных путях, так и на железнодорожных путях для тяжелых грузов. Битум также используется для покрытия взлетно-посадочных полос и взлетно-посадочных полос аэродромов (PMB предпочтительнее из-за его топливостойкости) и рулежных дорожек. В морской строительной индустрии битум используется в гидравлических системах, таких как облицовка каналов, подводные туннели, защита берегов рек, строительство плотин и защита на море. Существует также множество промышленных применений, таких как рубероид, печатные краски, упаковочная бумага, линолеум, изоляция электрических кабелей / соединительных коробок, мастика для кровли террас и производство дуплексной бумаги.Bitumen Suppliers Limited может удовлетворить все ваши индивидуальные требования.
Применение проникающего битума
Битум класса проницаемостиобычно используется в дорожном строительстве, для покрытия поверхностей и в некоторых промышленных целях. Дополнительная переработка этого вида битума позволяет получать битумные изделия различных сортов. Тест на проникновение определяет твердость битума путем измерения глубины (в десятых долях мм), на которую стандартная и загруженная игла вертикально проникает за 5 секунд, образец битума выдерживается при температуре 25 ° C.Следовательно, чем мягче битум, тем больше в нем единиц проникновения. Мы предлагаем следующие марки проникающего битума, включая битум 80/100, битум 85/100, битум 35/50, битум 40/50, битум 50/70, битум 60/70 и битум 160/220. Эквивалентен BS EN12591 и BS EN 13924.
Нанесение битума на урезание
Битум Cutback находится в жидкой форме и представляет собой битум, растворенный в растворителе. Обычно эти растворители включают нафту, бензин, керосин и уайт-спирит.Битум сокращается путем добавления контролируемых количеств нефтяных дистиллятов, таких как растворители, описанные выше. Это временно снижает вязкость битума, чтобы он мог эффективно проникать в дорожное покрытие. Это позволит проводить распыление при температурах, слишком низких для успешной герметизации распылением с чистым битумом. Материалы, используемые для измельчения битума, испаряются после нанесения, оставляя оставшийся материал, подобный по твердости исходному битуму. Количество используемого растворителя определяет вязкость битума Cutback, а тип используемого растворителя контролирует время отверждения.Преимущество использования битума Cutback перед битумными эмульсиями заключается в гораздо более высоком процентном содержании остаточного битума, обычно более 80% по сравнению с 40% — 65% для битумных эмульсий. Битумы Cutback используются для дорожного строительства и содержания дорог.
Существует два типа сокращений: быстрое отверждение (RC) и среднее отверждение (MC) в зависимости от используемого растворителя. Кроме того, они обозначаются числом, которое указывает минимальную кинематическую вязкость (текучесть) битума Cutback. Мы предлагаем широкий ассортимент битумов быстрого отверждения, включая RC 30, RC 70, RC 250, RC 800 и RC 3000, которые используются в дорожном строительстве и при обработке дорожного покрытия.Наш ассортимент среднеотверждаемого битума включает MC 30, содержащий 50% битума, который обычно используется в качестве грунтовочного покрытия, MC 70, который содержит 55% битума, используется для грунтовочного покрытия и ремонтного смешивания, а MC 3000, который содержит 80% битума, используется для обработки поверхностей и полуфабрикатов. Затирка швов (щебень пенетрации). Процесс грунтовки включает нанесение связующего с низкой вязкостью на подготовленную, но обычно несвязанную основу из заполнителя. Он предназначен для поглощения верхними слоями основания и создания поверхности, которая легче смачивается последующим битумным покрытием.Грунтовка сможет ненадолго справиться с дорожным движением и справиться с пылью. Чаще всего грунтовки наносятся с расходом от 0,5 л / м² до 1,4 л / м². Битум Cutback, пригодный для грунтования, также используется для нанесения липкого покрытия. Его наносят на нижележащую поверхность, чтобы улучшить адгезию следующего слоя асфальта. Чаще всего липкие слои наносятся из расчета от 0,2 л / м² до 0,4 л / м². Cutback Bitumen подходит для герметизации грунтовки, а также может использоваться при производстве предварительно смешанного асфальта, который используется при заплаточном ремонте.Для эффективной операции грунтования при очень низких температурах или когда транспортный поток может вызвать проблемы с загрунтованной поверхностью до того, как будет нанесено окончательное уплотнение, можно использовать грунтовочное уплотнение для защиты дорожного покрытия на период от 6 до 12 месяцев. Обрезанный битум широко используется для герметизации распылением, особенно в более прохладную погоду, где он обеспечивает улучшенное первоначальное удержание камней из-за более низкой вязкости. Обычно на грунтованное покрытие, на которое уложен заполнитель, наносят однократное нанесение битума с пониженным содержанием битума.
Применение окисленного битума
Битум окисленный получают путем ступенчатой или непрерывной продувки. Нагретый битум степени проницаемости в контролируемой среде продувается воздухом, который контролирует содержание масла в битуме при его окислении. Различные марки, производимые для подходящих областей применения, различаются двумя числами, обозначающими средние точки их точки размягчения и диапазонов пенетрации. Мы предлагаем выдувной битум различных марок, включая R10 / 20, R85 / 25, R95 / 25, R85 / 40, R90 / 40, R110 / 30, R90 / 15 и R115 / 15.Выдувной битум марки
широко используется в качестве противоскользящего слоя в свайной промышленности, для производства звукопоглощающих войлоков, для изготовления рубероида, для изготовления герметика под вагонами в автомобильной промышленности, для защиты стыков электрических кабелей. , компаунд для заполнения швов, герметик и множество других промышленных применений. Мазут может быть добавлен в процесс для увеличения проникновения, если это требуется для специальных применений и требований.
Применение битумной эмульсии
Битумная эмульсия состоит из трех основных ингредиентов, включая битум, эмульгирующий агент и воду.В зависимости от различных спецификаций он может содержать другие добавки, такие как улучшители покрытия, стабилизаторы, вещества, препятствующие образованию полос, или вещества, предотвращающие разрыв. Хорошо известно, что асфальт и вода не смешиваются, за исключением случаев, когда условия тщательно контролируются с использованием высокоспециализированного оборудования и химических добавок.
1 января 2019 г.Битум — Проектирование зданий
Битум , иногда называемый «гудроном» или «пеком», представляет собой углеводород на нефтяной основе, который естественным образом встречается в виде концентрированного вещества в нефтеносных песках и смолистых озерах.Это либо жидкость — в этом случае она будет липкой, черной и очень вязкой, — либо принимает полутвердую форму.
В естественном состоянии высокая вязкость битума предотвращает его протекание по трубе, поэтому его необходимо нагревать и даже иногда разбавлять более легкими маслами. Битум может также содержать загрязнители, такие как ванадий и никель, кислород, серу и азот, которые необходимо удалить в процессе рафинирования.
Большая часть используемого битума получается из сырой нефти и образуется в виде остатка после процесса дистилляции (иногда называемого «очищенный битум »).
Подавляющее большинство заявок на битум продукции находится в строительстве; Одно из наиболее полезных свойств битума и продуктов, производимых на его основе, — это барьер для проникновения воды. Около 10% мирового производства битума идет на кровельные работы, а еще 5% идет на герметизирующие и изоляционные материалы, такие как краска, покрытия для труб и ковровая плитка.
Существует множество битумов, и битумных продуктов, но обычно они используются в таких областях, как кровля, гидроизоляция, гидроизоляция, краски, автостоянки, дороги, взлетно-посадочные полосы, обработка ограждений и так далее.
При производстве асфальта для дорожных и дорожных покрытий битум используется в качестве связующего и в сочетании с заполнителями для создания верхней изнашиваемой поверхности. Одним из основных преимуществ битумного асфальта является то, что его легко и относительно дешево залатать и ремонтировать.
Прочие продукты на битумной основе:
NB. Руководство SuDS, опубликованное CIRIA в 2015 году, определяет битум как: «Углеводородное связующее. Практически нелетучий клейкий материал, полученный из сырой нефти, который используется для покрытия минерального заполнителя для использования при строительстве и обслуживании мощеных поверхностей.’
Что такое битум? — Шоссе сегодня
Что такое битум?
Битум — это побочный продукт сырой нефти, который известен своими гидроизоляционными и адгезионными свойствами. В древности битум в основном использовался для связывания строительных материалов.На сегодняшний день у этого материала более 250 применений; включая мощение дорог, кровлю, гидроизоляцию, герметизацию и изоляцию.
Битум также может быть извлечен из битумных горных пород в природе; однако большая часть битума производится на нефтеперерабатывающих заводах путем перегонки сырой нефти. В зависимости от источника битум может иметь различные свойства, и его консистенция, жесткость, вязкость, адгезия и долговечность могут быть разными.
Чтобы сделать битум более понятным, Infinity Galaxy сняла подробный видеоролик о процессе производства битума.В видео ниже вы можете увидеть, как создается в природе, как добывается из нефти, какова его классификация и для чего она используется.
Что такое натуральный битум и как его производят?
Как показано на видео, природный битум добывается из древних месторождений, которые были созданы более 360 лет назад. Эти природные месторождения битума, известные также как нефтеносные пески, образовались в каменноугольный период, когда во многих частях Земли доминировали гигантские болотные леса.Многие существа окрасились и похоронили под слоями отложений в этих лесах и превратились в кероген, нефть и битум.
В настоящее время древние месторождения битума существуют во многих частях мира, особенно в Канаде, Венесуэле и Омане. Эти источники природного битума представляют собой смесь песка, глины, воды и битума. В Канаде и Венесуэле природные месторождения битума или нефтеносных песков находятся слишком далеко от поверхности земли, поэтому их необходимо извлекать методом IN-SITU.В этом методе добычи мы отправляем пар в нефтеносные пески, чтобы снизить вязкость битума и перекачивать смесь битума и воды на поверхность.
Природный битум также содержит до 5% серы, тяжелых металлов и других примесей, которые необходимо очищать, что делает процесс производства природного битума более дорогим, чем очищенный битум.
Что такое нефть или очищенный битум?
Битум рафинированный получают путем перегонки сырой нефти.В колонне атмосферной дистилляции на нефтеперерабатывающих заводах мы нагреваем сырую нефть при температуре от 300 до 350 ° C, чтобы отделить фракции с низкой точкой кипения от частей с высоким молекулярным весом. В дистилляционной колонне есть несколько тарелок, которые помогают отделить более легкие фракции масла. Нефтепродукты, такие как жидкое топливо, нафта, дизельное топливо и бензин, являются одними из легких фракций сырой нефти, производимой в дистилляционной колонне.
Самая тяжелая часть сырой нефти, которая остается на дне дистилляционной колонны, называется вакуумным дном.VB — сырье для производства битума. Переносим вакуумный куб на установку вакуумной перегонки, чтобы удалить последние следы более легких фракций. На этом этапе мы подвергаем вакуумное дно управляемому давлению и температуре для получения битума с разной степенью твердости. Обдувка воздухом — это еще один метод обработки вакуумного дна, при котором в битум нагнетается воздух при температуре 230-260 ° C для повышения его температуры размягчения.
Различные типы битумов, в том числе битум проникающего качества, битум класса вязкости, битум после разреза и битумная эмульсия, производятся из вакуумного дна в установке вакуумной перегонки в зависимости от качества сырой нефти и процесса, используемого на нефтеперерабатывающем заводе; битум может иметь некоторые вариации с точки зрения проницаемости, температуры размягчения, уровня вязкости и так далее.
Битум — Энциклопедия Нового Света
Этот кувшин из Ирана, датированный 1180–1210 гг., Сделан из латуни, обработанной методом репуссе, и инкрустирован серебром и битумом. Метрополитен-музей Нью-Йорка.Битум представляет собой смесь темных, липких, высоковязких органических жидкостей, состоящих в основном из ароматических углеводородов. Обычно это черный или темно-коричневый цвет.Битум, встречающийся в природе, известен как сырой битум , а битум, полученный перегонкой сырой нефти, называется очищенным битумом . Теперь можно производить битум из возобновляемых ресурсов, не связанных с нефтью, таких как сахар, патока или крахмал. Материалы, содержащие битум, описаны как битуминозные, например битуминозный уголь и битуминозные породы.
Битумы используются в основном для мощения дорог. Они также использовались для гидроизоляции таких изделий, как рубероид и лодки.Некоторые использовали битумные пластины для снижения шума, производимого движущимися частями компьютера (например, жесткими дисками) и посудомоечными машинами. В связи с недавним ростом цен на нефть стало выгодно превращать битум в синтетическую сырую нефть. Встречающиеся в природе битумы хорошо служат для сохранения окаменелостей растений и животных.
Уточнение терминологии
В британском английском слово «асфальт» относится к смеси минерального заполнителя и битума (широко известной как асфальт).Слово «гудрон», напротив, относится к черному вязкому материалу, полученному в результате деструктивной перегонки угля, и химически отличается от битума. В американском английском битум упоминается как «асфальт» или «асфальтовый цемент» на инженерном жаргоне. В австралийском английском языке битум иногда используется как общий термин для обозначения дорожных покрытий.
В канадском английском языке слово bitumen используется для обозначения обширных канадских месторождений чрезвычайно тяжелой сырой нефти, [1] , в то время как асфальт используется для нефтеперерабатывающего продукта, используемого для мощения дорог и производства черепицы.Битум, разбавленный нафтой (для обеспечения его протекания по трубопроводам), в канадской нефтяной промышленности известен как дилбит, в то время как битум, модифицированный до синтетической сырой нефти, известен как синкруд, а синкруд, смешанный с битумом, как синбит . [2]
Химический состав и свойства
Эксперимент с каплей пека в Университете Квинсленда, демонстрирующий вязкость битума.Битумы состоят в основном из полициклических ароматических углеводородов с высокой степенью конденсации.Кроме того, они содержат несколько элементов, ряд из которых токсичен. Примерами этих элементов являются никель, ванадий, свинец, хром, ртуть, мышьяк и селен. Битумы растворимы в сероуглероде, который является неполярным растворителем.
Сырой битум — это густая, липкая, смолистая форма нефти, которую необходимо нагреть или разбавить перед тем, как она потечет. При комнатной температуре это очень похоже на холодную патоку. [3] Рафинированный битум — это остаточная (нижняя) фракция, полученная путем фракционной перегонки сырой нефти.Это самая тяжелая фракция с наивысшей температурой кипения — 525 ° C (977 ° F).
Учитывая, что битумы состоят из углеводородов, они легко воспламеняются. По этой причине емкости для нагрева битума или битумных материалов обычно подпадают под определенные условия в полисах страхования гражданской ответственности, аналогичные тем, которые требуются для паяльных горелок и оборудования для сварки и газовой резки. [4]
Геологическое происхождение
Природные месторождения битума образовались из останков древних микроскопических водорослей и других организмов после того, как эти останки были отложены в иле на дне океана или озера, где они жили.Считается, что под действием тепла и давления захоронения глубоко в земле останки были преобразованы в такие материалы, как битум, кероген или нефть.
Битумы обнаружены также в метеоритах и архейских породах. Основываясь на этих знаниях, ученые считают возможным, что некоторые битумы являются первичным материалом, образовавшимся в процессе аккреции Земли и переработанным бактериями, потребляющими углеводороды. Битумы связаны со свинцово-цинковой минерализацией в месторождениях типа долины Миссисипи.
Крупнейшие месторождения битума в мире
Два крупнейших месторождения битума в мире расположены в Канаде и Венесуэле. Нефтяные пески Атабаски в Альберте — крупнейшее месторождение битума в Канаде и единственное, доступное для добычи на поверхности, хотя недавние технологические прорывы привели к тому, что более глубокие месторождения стали доступны методами на месте. В Венесуэле пояс Ориноко содержит огромные залежи нефтеносных песков, известных как нефтеносные пески Ориноко или нефтеносные пески Ориноко.
Канадские месторождения покрывают 140 000 квадратных километров (км²) [1] (площадь больше, чем Англия), что дает Канаду вторые по величине доказанные запасы нефти в мире. Этот сырой битум является основным сырьем для добычи нефти из битуминозных песков (или нефтеносных песков), которые в настоящее время разрабатываются в Альберте. По состоянию на 2006 год производство сырого битума в Канаде составляло в среднем около 1,1 миллиона баррелей (170 000 м³) в день и, по прогнозам, вырастет до 4,4 миллиона баррелей (700 000 м³) в день к 2020 году. [2] Общее количество сырого битума в Альберте, которое потенциально может быть извлечено, оценивается примерно в 310 миллиардов баррелей (50 × 10 9 м 3 ). [5] Этого количества, если использовать его из расчета 4,4 миллиона баррелей в день, хватило бы примерно на 200 лет.
Венесуэльская нефтяная компания Petróleos de Venezuela S.A. [6] подсчитала, что добываемые запасы пояса Ориноко составляют 236 миллиардов баррелей (37 500 000 000 м³). По другим оценкам, оно достигает 300 миллиардов баррелей (48 000 000 000 м³).
использует
Емкости для битума для дорожных работ в Чакдахе, штат Западная Бенгалия, Индия.Битум используется в основном для мощения дорог. Другие его применения — это битумные гидроизоляционные материалы, в том числе использование битума в производстве рубероида и для герметизации плоских крыш. Поскольку с 2003 года цены на нефть росли, превращение битума в синтетическую сырую нефть стало очень прибыльным.
Раньше битум использовался для гидроизоляции лодок и даже в качестве покрытия для зданий (с некоторыми добавками).Греческий историк Геродот сказал, что горячий битум использовался в качестве раствора для строительства стен Вавилона. [7] Также возможно, что город Карфаген легко сгорел из-за широкого использования битума в строительстве.
Битум также использовался в ранней фототехнике. Наиболее заметно его использовал французский ученый Жозеф Нисефор Ньепс на первом когда-либо сделанном снимке. Битум, использованный в его экспериментах, размазывали по оловянным пластинам, а затем подвергали воздействию света, создавая черно-белое изображение.
Тонкие битумные пластины иногда используются компьютерными энтузиастами для глушения корпусов компьютеров или шумных частей компьютера, таких как жесткий диск. Слои битума наклеиваются на внешнюю поверхность посудомоечных машин высокого класса для обеспечения звукоизоляции.
Битум из альтернативных источников
Битум теперь можно производить из возобновляемых ресурсов, не связанных с нефтью, таких как сахар, патока и крахмалы из риса, кукурузы и картофеля. Битум также может быть получен из отходов путем фракционной перегонки отработанного моторного масла, которое в противном случае иногда утилизируется путем сжигания или вывоза на свалки.
Битумные вяжущие на ненефтяной основе могут быть светлыми. Дороги с более светлым покрытием поглощают меньше тепла от солнечного излучения. В результате они не становятся такими же горячими, как более темные поверхности, подверженные воздействию прямых солнечных лучей, что снижает их вклад в эффект городского теплового острова. [8]
Уголь каменный
Битумный уголь — это относительно мягкий уголь, содержащий битум. Это органическая осадочная порода, образованная диагенетическим и субметаморфическим сжатием материала торфяного болота.Обычно он черный, иногда темно-коричневый, часто с хорошо выраженными полосами яркого и тусклого материала. Содержание углерода в битуминозном угле составляет около 60-80 процентов; остальное состоит из воды, воздуха, водорода и серы. По качеству этот уголь лучше лигнита, но хуже антрацита.
Битумные породы
Битумные породы — это осадочные породы, такие как сланец, песчаник или известняк, которые содержат следы смолы, битума, асфальта, нефти или углерода.Их также называют «углеродистыми породами».
См. ТакжеБанкноты
Список литературы
КредитыЭнциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь: История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia : Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия. Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущество🕑 Время чтения: 1 минута Почему битум используется в дорожном строительстве?Битум используется в дорожном строительстве благодаря различным свойствам и преимуществам, которые он имеет перед другими материалами для строительства дорожных покрытий. Битум приобретает определенные уникальные свойства, которые заложены в него при его производстве. Битум в качестве сырья в гибком дорожном строительстве и битум в виде смеси (в составе других материалов, т.е. агрегаты / пуццоланы) имеет определенные преимущества, которые побуждают широко использовать битум в дорожном строительстве. Использование битума при строительстве гибких дорог Причины значительного применения битума в гибких покрытиях объясняются ниже: 1. Производство битума экономичное Битум — побочный продукт процесса перегонки сырой нефти. Сама сырая нефть представляет собой смесь углеводородов. Основные доступные продукты — это бензин, дизельное топливо, высокооктановое топливо и бензин.Когда это топливо очищается из сырой нефти, остается битум. Дальнейшая обработка побочного продукта для очистки от примесей дает чистый битум. Поскольку спрос на первичный продукт имеет первостепенное значение для общества, битум как побочный продукт выживает долгое время. Этот побочный продукт используется как новый строительный материал, без использования каких-либо других новых ресурсов. 2. Физико-реологические свойства битума обеспечивают универсальность Установлено, что физические и химические свойства битума зависят от уровня нагрузки, температуры и продолжительности загрузки.Это термопластичный и вязкоупругий материал. Эти зависимости заставляют нас действительно получать доступ к движению на дороге, так что свойства битумной смеси могут варьироваться в зависимости от рассчитанных уровней напряжения. Эта универсальность битума приводит к большому разнообразию битумных смесей в зависимости от дорожного применения. 3. Низкая точка плавления битума Это очень заметно в том факте, что битум имеет благоприятную температуру плавления, которая с легкостью помогает как в улучшении качества поверхности, так и в сопротивлении износу.Температура плавления битума не должна быть слишком высокой, чтобы его можно было легко расплавить при укладке дорожного покрытия. В то же время битум имеет температуру плавления, которая не позволяет уже залитому дорожному покрытию плавиться и деформироваться при высоких температурах. В областях с высокими температурами, наряду с таким качеством битума, состав заполнителя помогает скрыть воздействие высоких температур. 4. Битум подлежит вторичной переработке Поскольку температура плавления битума благоприятна, его можно расплавить до исходного состояния.Это называется переработкой асфальта. Разорванные куски асфальта отправляются на завод по переработке, а не на свалки. Эту переработанную смесь можно использовать повторно. При необходимости старый битум смешивают с новым битумом и новыми заполнителями, чтобы смесь снова ожила. 5. Битум набухает Адгезивная природа Как объясняется при производстве битума, он не содержит углеводородов и, следовательно, не токсичен. Побочный продукт максимально очищен от органических веществ и примесей.Битум обладает высокой адгезией, благодаря чему материалы дорожной смеси связываются друг с другом прочными связями. Они становятся сильнее, когда смесь застыла, т.е. готова к движению автомобиля. 6. Битум имеет разные цвета Традиционный битум имеет черный цвет. Это связано с тем, что плотный органический материал внутри битума имеет черный цвет. Теперь, когда в битум добавлены определенные пигменты, можно получить цвет по нашему выбору. Это цветной битум.Это дороже, чем обычный цветной битум. Недостаток цветного битума в том, что для него требуется больше химических добавок и материалов. Требования к битумным смесям для дорожного строительства Общая битумная смесь используется при строительстве гибкого покрытия для удовлетворения следующих потребностей.
Асфальтовый битум: что это такое и его свойстваЧто такое битум?Битум — предпочтительный геологический термин для природных залежей твердой или полутвердой формы нефти.Однако в строительной отрасли вы можете часто слышать, как битум присоединяется к слову «асфальт» (асфальтовый битум) или где эти два термина используются как синонимы. В общем, битум — вязкая и липкая жидкость — используется для связывания камня, песка и гравия, из которых состоят наши дороги и шоссе. В этом разница между асфальтом и битумом. Большинство дорог по всему миру вымощено этим материалом, поэтому неудивительно, что ежегодно используется 100 миллионов тонн или 700 баррелей битума.Китай лидирует в мире по производству более 21 миллиона метрических тонн, за ним следуют Соединенные Штаты, которые производят чуть менее 20 миллионов метрических тонн. * В 2017 году около 2,8 миллиона баррелей битума производилось в день на нефтеносных песках провинции Альберта, Канада, которая занимает третье место в мире по запасам нефти после Венесуэлы и Саудовской Аравии. Каковы свойства асфальтобитума?Несмотря на то, что это нефтепродукт, битумный асфальт считается одним из самых экологически безопасных методов строительства дорог и автомагистралей из-за его пригодности для вторичной переработки.Битумно-асфальтовые покрытия успешно перерабатываются в новые асфальтовые покрытия с 1970-х годов. Сегодня Национальная ассоциация асфальтобетонных покрытий заявляет, что когда старые тротуары удаляются, 99 процентов времени они перерабатываются или используются повторно. В настоящее время мы изучаем разработку новых модифицированных битумов асфальта Чтобы сократить объемы обслуживания и ремонта дорог, мы разработали асфальтобитум Как видите, хотя асфальтовый битум можно найти практически везде, он действительно весьма примечателен. | |||||||||||||||||||||||||||||||||