Какво представлява битумът и за какво се използва

Битумът е многофункционален материал, използван в голямо разнообразие от работни места. Материалите, импрегнирани с това вещество, са абсолютно нечувствителни към действието на вода, пара и влага. Това свойство е най-популярното сред характеристиките на битума.

Историята на произхода на битума

Естественият битум е все още известен на човечеството още от неолита... При разкопките неведнъж са откривани копия, при които върховете са били прикрепени към основата с помощта на този материал. Малко по-късно други инструменти също бяха закрепени заедно. Битумните прибори предшестваха глинените съдове.

В една по-цивилизована епоха в Месопотамия битумът е използван като лепило в мозайки. Ареологията вярва, че в същото време материалът започна да се използва за хидроизолация... Месопотамия го е изнасяла за други страни.

Днес широко се използва естествен и изкуствен битум. То част от асфалт и е бил използван при изграждането на всички съществуващи пътища. Използват се композиции от различни видове за всякакви хидроизолационни работи: при изграждане на основи, издигане на стени, покриви. Използват се модификации с твърд материал в електрическата и леярската промишленост.

Битумът се добива от битуминозни скали. Производството му е до 115 милиона тона годишно. Не по-малък обем създава изкуствената версия, получена чрез преработка на нефт, шисти и въглища.

Основни свойства и характеристики

Битумен или планински катран - смес от въглеводороди и техните производни - азотни, сярни, металосъдържащи. Това е твърдо или силно вискозно смолисто вещество. Напълно неразтворим във вода, но частично разтворим в бензен, хлороформ и някои други разтворители.

Тази разнообразна смес от въглехидрати осигурява голямо разнообразие от физични и химични свойства на сместа... Най-интересните от гледна точка на потребителя са следните.

• Плътност битум - варира от 0,95 до 1,50 g / cm³ в зависимост от произхода и вида.
• Топлопроводимост типично за аморфни вещества - 0,5-0,6 W / m * K. Топлинният капацитет е 1,8–1,97 kJ / kg • ° С. Не може да се използва като топлоизолационен материал, но помага да се запази топлината като част от строителната конструкция.
• Едно от основните свойства на състава - аморфност... Тъй като е твърд, той проявява свойствата на течност. При нагряване той става течен, може да се намокри и импрегнира с твърди повърхности. При охлаждане се втвърдява. Процесът е придружен от полимеризация, така че навлажнените с него предмети се залепват много здраво.
• Температура на топене битумът зависи от състава, варира от +160 до + 200 ° С. Процесът протича постепенно.
• Материалът е диелектрик и може да се използва при подреждането на изолацията.
• Битум не взаимодейства с водата и не се разтваря в нея... Когато се втвърди, образува непропусклив, непорест слой.
• Устойчив на повечето киселини, основи и физиологични разтвори, но не е устойчив на органични разтворители като бензин, ацетон, бензен. Битумната импрегнация прави бетона, стоманените тръби, стоманобетонните конструкции устойчиви на химически агресивна среда.
• Битумът се характеризира с такова явление като стареене... Под въздействието на слънчевата светлина и кислорода от въздуха материалът постепенно променя своя състав.Съдържанието на смоли и масла намалява, хидрофобността и еластичността намаляват.

Физическите и химичните свойства на битума до голяма степен зависят от неговия състав. Важно е да се обърне внимание на марката на веществото и да се вземат предвид неговите характеристики при избора.

Класификация

Класификацията на битума е много разнообразна и е свързана преди всичко с назначаване... На тази основа се разграничават:

• сграда - BN, използван за хидроизолация, мастика, като суровина за производството на други материали;
• покривни покриви - BNK, използван за производството на меки покривни материали, като ондулин, херпес зостер;
• път - BND, използвани при полагане и производство на асфалтобетон.

Основната класификация е свързана с произхода на материала. Има 2 големи групи.

Естествено - Извлича се от битуминозни скали чрез кипене на вода или разтваряне в разтворители. Те включват:

• чисти битум - с дял на минерални примеси не повече от 10%;
• асфалт скали - доломити, варовици, съдържащи веществото;
• асфалти - битум с висока топимост;
• асфалт - смес от асфалтов материал и минерали.

Тъй като цената и някои характеристики са засегнати от метод за получаванеразделете естествения битум по този начин:

• резервоар - включени в състава на скалата и разработени по минен или открит метод;
• повърхностен - битум излиза на повърхността, най-често това не са много чисти смеси;
• вена - чисти смеси с малко количество примеси.

Последните материали практически не се нуждаят от почистване и обработка, други - асфалти, асфалтови скали - изискват обработка.

Изкуствен битум - продукт, получен чрез сублимация на маслото и неговите компоненти. Най-често суровината за тях е катран - смолист остатък с твърди частици. От него се получава твърда или полутвърда версия. Изкуствените модификации включват:

• мазутни горива - течни остатъци от сублимация на масло;
• маслена катран - резултатът от дестилация на мазут от маслени компоненти;
• утайки от киселинно масло - получават се чрез пречистване на смазочни масла със сярна киселина;
• петролен битум - образуват се като фракция по време на дестилацията на петролни продукти.

За разлика от естествения битум, свойствата на изкуствения битум варират по-широко. В зависимост от производствената технология може да се получи състав със строго определени свойства.

Естествен битум

Включен е естествен материал в състава на изкопаемите горива... Най-често трябва да се почисти и рециклира. В сравнение с изкуствените, той няма по-ценни качества. По-трудно е обаче да се модифицира естественият материал чрез добавяне на определени вещества.

Структура

Съставът на битума във фракции от елементи изглежда така: 70–87% въглерод, 8–12% водород, 0,5–7% сяра... Това обаче не казва много на потребителя. По-информативно изброяване на компонентите на сместа е:

• петролни масла - от 30 до 60%, те придават вискозитет и пластичност на състава под въздействието на температурата;
• смоли - от 20 до 40%, определят адхезивните свойства;
• карбиди, карбени, асфалти - съдържанието им достига 40%, осигуряват твърдост и огнеупорност;
• асфалтенови киселини - 3%, действат като повърхностноактивни вещества.

Смесите могат да включват други вещества, най-често минерални добавки.

Как се добива

Общ схема за производство и преработка битуминозни скали изглежда така:

• добив на скала;
• разделяне на суровините на органични и минерални части;
• транспортиране на продукта;
• преработка на битум.

Последните 3 етапа са почти еднакви. Минен се различава при различни условия на постелки. Разграничаване 3 метода.

• Кариера или пречиствателна станция - скалата се поема, битумната смес се екстрахира с разтворител или чрез кипене, за да се получи емулсия. Методът за добив се използва за извличане на скали, съдържащи поне 10% от материала и срещащи се не по-дълбоко от 90 m.
• Отводняване на мина - битумът преминава нагоре през системата на възходящи дренажни канали чрез гравитация. Тази опция се използва при производството на течни смеси с дълбочина над 100 m.
• Бурен на място - скалите са засегнати термично или по друг начин през сондажи, пробити отгоре. Коефициентът на възстановяване е не повече от 30%, така че този метод се използва рядко.

Естественият битум не е търговски продукт като газ или нефт. Има нужда от обработка.

Къде се използва

Областите на използване на естествения битум се дължат на неговите свойства. Използвано е:

• за изолация по време на строителството на сгради, пътища, други конструкции, както и за полагане на тръбопроводи от различен тип;
• при производството на асфалтобетон;
• при производството на акумулаторни мастики;
• в кабелната и бояджийската индустрия;
• при получаване на покривни материали.

Битумът се използва в други области като градинарството.

Химически битум

Такъв материал не се добива, а се произвежда. Суровината за него са остатъците, получени след дестилацията на масло., което значително намалява цената на продукта. В този случай става възможно модифицирането на сместа, тъй като нейните свойства зависят от състава и метода на приготвяне.

Технология на производство

По няколко метода се получава изкуствена версия. По технология се различават и видовете изкуствени битуми.

• Остатъчни - произведени чрез дълбоко вакуумно оголване на специални устройства. Суровината е фракции на гориво и смазки от масло с високо съдържание на смола. Продуктът се получава като твърд, леко вискозен.
• Окислена - се получава чрез продухване с кислород на остатъци от катранено масло. В същото време вискозитетът се увеличава в сместа, тя се окислява и уплътнява. Тази модификация е по-еластична и устойчива на топлина от естествената.
• Напукване - произведени от разлагането на суров нефт при производството на бензин. Остатъците се окисляват. Продуктът е много крехък и не е популярен.
• Състав - той се получава чрез смесване на остатъците от дестилацията на масло. Технологията включва добавяне на катран, леко масло, масла и други фракции за получаване на битум със специфични свойства. Този метод е универсален.

Също така се изолират течни битуми, получени чрез втечняване на твърди. Към сместа се добавят мазут и силно смолисто масло. За импрегниране по-често се използват течни вещества.

Елементарен и компонентен състав

Елементарна формула изкуственият битум не се различава от естествения - те са петролни продукти, въпреки че се произвеждат по различни схеми.

Компонентен състав също е близо. Способността да се променя съдържанието на различни съставки в изкуствения битум прави някои съставки по-значими.

• Масла - най-леката фракция. Колкото по-голям е делът на маслото, толкова по-еластичен и вискозен битум се получава и по-ниската му точка на омекване. В същото време маслото - моно-, би-, полициклично - влияе по различен начин върху качеството на сместа.
• Парафин-нафтенови въглеводороди - основният пластификатор. Свойствата се влияят най-силно от твърдите парафини, те трябва да бъдат не повече от 3–6% в сместа. С увеличаване на пропорцията структурно-механичните характеристики намаляват.
• Ароматни въглеводороди - обикновено са малко от тях, така че те не засягат свойствата.
• Смоли - основният структурен елемент. Те често съдържат до 10% сяра и до 25% азот.
• Асфалтови киселини - когато материалът се стопи, те се разлагат, но не преминават в течно състояние. Под въздействието на слънчевата светлина те стават неразтворими. Това гарантира стареенето на битумните покрития.

Съставният битум е най-интересен от гледна точка на състава, тъй като когато се получи, е възможно да се добави модификатор, променящ неговите характеристики.

Изкуственият битум се използва в същите произведения като естествения.

Маркиране и декодиране на материал

При етикетиране на продукта посочете следното.

• 2 или 3 букви в началото показват приложението на материала. BN - петролен битум, показва модификация на сградата. BNK - покрив, BND - път.
• Цифрите, следващи съкращението и написани с наклонена черта, показват проникване... Това е дълбочината на проникване на иглата на материала с 0,1 mm при + 25 ° C и при 0 ° C. Индикаторът показва как се променя твърдостта и еластичността на материала под въздействието на температурата.

Понякога в маркировката се появяват допълнителни букви. Те посочват добавки, които влияят върху свойствата на битума.

Технология на приложение

Често се появява течен битум хидроизолация на покритие... Технологията включва някои функции.

1. Бетон повърхност преди покритие, от което се нуждаете ясно, без кухини с мехурчета, отстранете остри издатини и вдлъбнатини в ставите на кофража. За това се използват финозърнести циментови състави или сухи строителни смеси.
2. Изсушете повърхността. Съдържанието на влага не надвишава 4%.
3. Препоръчва се обработете повърхността с битумен грунд (степени BN70 / 30, BN 90/10). Нанесете грунд на 1 слой. В райони, където прилепва циментово-пясъчен хоросан, на 2 слоя.
4. Битумни мастикът се поставя от овлажняващата страна... Нанася се на ленти - с шпатула, валяк, в насипно състояние. Слоят трябва да бъде с еднаква дебелина и непрекъснат.
5. Нанесете мастика надолу нагоре. Важно е.
6. Следващ слой битумът се нанася след пълно втвърдяване и изсъхване на предишния.

Слой се счита за сух, ако върху памучния тампон не остават следи, когато го нанасяте.

Транспорт и съхранение

Съхранявайте битумни смеси в цилиндрични съдове... Последните могат да бъдат разположени вертикално и хоризонтално. Ако продуктът се съхранява дълго време, контейнерите са оборудвани с отоплителни системи... Предпочитание се дава на хоризонталните варианти, тъй като тук изпарението на влага води до появата на кора на повърхността на масата, което предотвратява по-нататъшното изпаряване.

Ако битумната смес се съхранява неподвижно, нейните свойства не се променят. Когато циркулират по време на доставка до тръбопровода, качествата се променят поради окисляване.

Транспортни битуми в специални автомобилни и железопътни резервоари... Материалът е запалим, така че контейнерите трябва да отговарят точно на изискванията на GOST.