Битум

Поставляем БИТУМ в любые регионы России, для того, чтобы узнать подробности по доставке и цены, свяжитесь с нашим менеджером по телефону: +7 (4872) 36-87-37!

Битум, изобретение не новое. Еще во времена Вавилона и древних царств Египта люди открыли для себя удивительные свойства битума – водонепроницаемость и цементирующие свойства. Благодаря этому битум уже тогда широко применялся для строительства сооружений, предназначенных для хранения пищевых запасов или же тех, что были построены «на века» (в основном, пирамиды и храмы). Фактически битум можно назвать первым многофункциональным строительным материалом, который мог одновременно препятствовать проникновению влаги в стены и надежно фиксировать строительные блоки.

Первым битумом, который применяли наши предки, был битум природный. Данный материал, состоящий из твердообразных веществ и жидкости (смесь углеводов и неметаллических их производных),  получается естественным путем в результате процесса окисления и полимеризации нефти. Данный материал встречается только в местах с нефтяными месторождениями и образовывает своеобразные линзы. Также встречаются настоящие асфальтовые озера. В чистом виде обнаружить битум природного происхождения довольно сложно, чаще она пропитывает осадочную горную породу. Порода, пропитанная битумом, получила название асфальтовой породы. К ним относят горные пористые породы (например, песчаники или известняки). Такие породы либо размалываются, для извлечения из них битума, либо же применяются в качестве асфальтового порошка. Это единственные естественные формы битума.

Битум отличается великолепной способностью изолировать и фиксировать, а потому ученые давно начали разработки, которые бы позволили получать необходимое для строительных нужд количество битума. В результате, на сегодняшний день, практически весь существующий битум, является созданным искусственно. Его получают в результате переработки гудрона – материала, получаемого после отгонки маслянистых фракций из мазута. Гудрон, также является основным связывающим материалом при строительстве дорог. Существует несколько технологий производства нефтяного битума. В зависимости от того, какая именно технология была применена, различают несколько видов битума. Остаточный битум, получают из гудрона (в результате глубокого отбора масел из него). Окисленный – получают после окисления гудрона в специализированных аппаратах. Крекинговый – является результатом переработки остатков, которые образуются во время крекинга нефти.
Несмотря на то, что нефтяные битумы получают в результате процесса переработки, они состоят из органических веществ. В классический состав битума входит от 70 до 80 процентов углерода, от 10 до 15 процентов водорода, от 2 до 9 процентов серы, до 5 процентов кислорода и до двух процентов азота. Все входящие в состав битума вещества пребывают в нем в виде углеводородов, а также их соединений с азотом, кислородом и серой. Как можно понять химический состав битума довольно сложный, но все многообразие соединений веществ в битуме можно свести к трем основным группам – маслам, смолам и твердой части.

Содержание битума в смесях и асфальтобетонах в соответствии с ГОСТ 9128-97, %

Твердая часть битума состоит из высокомолекулярных углеводородов и их производных, и носит общее название – «асфальтены». Асфальтены содержат в себе карбоиды и карбены. Первые не растворяются в летучих растворителях и маслах, а вторые могут быть растворены только в одном веществе – CCI4. Помимо этого в состав асфальтенов также могут входить парафины. Смолы и масла – это аморфные вещества и различные углеводороды разной степени плотности, которые добавляют битуму эластичности и твердости. Проще говоря, битум представляет собой дисперсную среду из масел и смол, в которую погружены асфальтены. Асфальтены, представленные частицами от 18 до 20 мкм, выступают в данном случае ядрами, окруженными оболочкой из смол и масел. Сама оболочка имеет убывающую плотность. 

Вообще свойства битума зависят именно от пропорции всех трех составляющих. Например, если в битуме повышенное содержание смол и асфальтенов, то он становится более твердым, трудноплавким и довольно хрупким. Если же в битуме много масел, которые могут частично расплавлять смолы, то битум становится легкоплавким и мягким. Играет также роль молекулярная масса смол и масел. Снижение такой массы приводит к увеличению пластичности битума.
Как уже говорилось выше, в нефтяных битумах также может содержаться парафин. Это вещество ухудшает свойства битума и повышает его хрупкость при невысоких температурах. Именно поэтому процент парафина в битуме не должен превышать пять единиц.

В зависимости от состава используются и разные методики подготовки битума к работе (доведение до рабочего состояния). Это, во-первых, нагревание битума до температуры от 140 до 170 градусов по Цельсию (приводит к размягчению смол и увеличивает их способность растворяться в маслах). Во-вторых, битум могут растворять в специальных органических растворителях, чтобы подготовить его к работе без нагревания (так поступают с холодными мастиками). И, в-третьих, эмульгирование. В результате которого, можно получить битумные пасты и эмульсии.

Помимо пропорции в составе и способе подготовки к работе, битумы также различают в зависимости от их назначения, а также в зависимости от марки. Сегодня производят битумы трех основных назначений – дорожного, кровельного и строительного. Строительные битумы применяют для изготовления специализированных растворов и бетонов, а также всевозможных мастик. Дорожные битумы, используют при устройстве дорог, взлетных полос и т.д. Кровельный же битум, как правило, является наиболее мягким из всех существующих и используется как пропитка для основы кровельных листов.  

На данный момент производят несколько видов битума – жидкий, полужидкий и твердый. Несмотря на то, что битум довольно широко используется в строительстве, в большинстве своем  его применяется для дорожного покрытия. Если быть более точным, то на сегодня для данной отрасли производят приблизительно 70 процентов всего битума.

Дорожный нефтяной битум применяется, как для того чтобы производить дорожное покрытие, так и для производства так называемого асфальтобетона.

Асфальтобетон – это довольно распространенный современный строительный материал, который используется для строительства покрытий для аэродромов или же дорог общего назначения, для покрытия используемых кровель, промышленных полов или же при строительстве гидротехнических сооружений. Данный материал производят непосредственно на асфальтобетонных заводах, путем соединения щебня, песка, тонкодисперсного порошка и битума.

Асфальтобетоны имеют довольно развернутую классификацию, включающую в себя сразу несколько параметров. В первую очередь это относится к минеральной составляющей асфальтобетонов. По этому признаку выделяют гравийные, щебеночные и песочные асфальтобетоны. Вторым необходимым параметром выступает рабочая температура. Она определяется в зависимости от вязкости применяемого в асфальтобетоне битума. Здесь существует три вида – горячий, холодный и теплый асфальтобетон. Первый состоит из вязкого или же жидкого нефтяного битума, который достигает рабочих параметров при температуре от 120 градусов по Цельсию. Второй же включает в себя пластичные жидкие битумы, которые достигают необходимых параметров для работ при температуре от пяти градусов. Третий представляет собой срединный вариант и достигает рабочего состояния при температуре от 70 градусов. На сегодня, согласно новому ГОСТу 9128-97 теплые асфальтобетоны не выделяются в отдельную группу и относятся к холодным. Для того чтобы асфальтобетон любого из этих типов был уложен качественно, ему необходимо дополнительное уплотнение.

Третий параметр, применяемый для классификации асфальтобетонов – размер зерна минеральной части смеси. Здесь выделяют крупно- и мелкозернистые, а также песчаные асфальтобетоны. В горячих смесях существует все три типа зернистости, в холодных же – только песчаные и мелкозернистые. Зерно крупнозернистых смесей достигает 4 сантиметров, мелкозернистых – 2 сантиметра, а песчаных – пол сантиметра.

Помимо этого асфальтобетоны также различают по их остаточной пористости (высокопористые, пористые, плотные и высокоплотные) и типам, согласно процентному содержанию в них щебня или же гравия.