Битум — уникальный материал, широко используемый в строительстве. Несмотря на большое количество более современных материалов спрос на него не снижается. Это обусловлено такими свойствами битума, как практичность, долговечность и доступность по цене.
Что представляет собой битум
В переводе с латинского битум означает «горная смола». Это твердое, напоминающее смолу вещество, черного цвета, состоящее из углеводородов и их соединений с металлами, азотом, кислородом и серой. Является аморфным, то есть обладает свойствами жидкости, будучи твердым, и не плавится.
Материал стали использовать в строительстве уже очень давно. Из природного битума наши древние предки делали наконечники копий и посуду. Позже его стали применять при работе с мозаикой и полудрагоценными камнями в качестве связующего вещества. А в Древнем Египте с помощью битума производили мумификацию.
Битумы подразделяются на природные и искусственные.
Природные входят в состав горючих органических полезных ископаемых, образующихся из нефти в процессе природных реакций. По составу нефти и виду реакции выделяют следующие разновидности природных битумов:
- Асфальты.
- Мальты.
- Кериты.
- Озокериты.
- Антраксолиты и др.
Мировые запасы битума природного происхождения изучены мало, но их количество составляет примерно 500 – 1000 миллиардов тонн. Это на порядок больше, чем самой нефти. Однако в чистом виде он редко встречается. Как правило, его добывают из битуминозных песков. Для этого используется шахтный или карьерный способ.
Инновационный битум
Породу извлекают на поверхность и экстрагируют водой или растворителем.
Жидкий природный битум добывают скважинным методом. На поверхности бурят скважины и сквозь них термически воздействуют на породу. Используется также шахтный дренажный метод. В шахтах оборудуют систему скважин, и он вытекает через них.
Природный не является товарным продуктом. Чтобы сделать его пригодным для использования требуется специальная обработка. Это целый технологический процесс, в результате которого материал приобретает необходимые характеристики.
Искусственный или технический битум получают в результате переработки нефти, каменного угля и сланцев. Сначала образуется гудрон, который продувают горячим воздухом либо нагревают, получая тем самым конечный продукт. По своему составу он схож с природным битумом и имеет твердую либо умеренно вязкую структуру.
Материалы на основе битума обладают высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред, таких как неконцентрированные щелочи, кислоты и др. Благодаря этому свойству их используют в качестве защитного покрытия для конструкций из железобетона, металлических труб, гидроизоляции фундаментов. Битумные мастики предотвращают растрескивание и поддерживают целостность конструкций в течение длительного срока. При наличии в составе масел материал проявляет устойчивость к температурным перепадам.
Битум строительный ГОСТ. Битумы нефтяные кровельные. Свойства и показатели битума.
При необходимости создания прочных кровельных покрытий в битум добавляют резиновую крошку. А в растворенном виде материал используется в качестве грунтовки.
Основные характеристики битума
Зависят от соотношения смол, масел и асфальтенов в составе материала. Большое количество последних обеспечивает высокую твердость, масла же наоборот, делают его мягче.
Качество битума оценивают по следующим показателям:
- Растяжимость — определяет пластичность при растягивании. Для оценки этого показателя используется специальный прибор — дуктилометр. Материал растягивают при температуре 25°C. Максимальная длина нити, которая образуется при этом без разрыва, и определяет растяжимость материала.
- Пенетрация — показатель вязкости и твердости. Его определяют путем проникания в битум специальной стальной иглой в течении 5 секунд с применением силы 1 Н.
- Термостабильность — определяет температуру размягчения и перехода битума в хрупкое состояние. Этот показатель является наиболее важным в дорожном строительстве. Материал вводят в состав асфальтобетонных смесей, и его качество влияет на срок службы дорожного покрытия.
Как уже говорилось материал является аморфным. Его переход из твердого состояния в жидкое характеризуют не температурой плавления, а температурой размягчения. Определяется она специальным прибором «кольцо и шар». Его помещают в воду, которую постепенно нагревают. Температура, при которой шар проходит через кольцо с битумом, и есть температура размягчения.
Классификация битумов по назначению
По области применения битум подразделяется на:
- Дорожный. Применяется для изготовления асфальтобетонных смесей, необходимых для строительства и ремонта автомобильных дорог. Это наиболее востребованный вид битума. Основная его задача — связывание между собой частиц асфальта, уменьшения деформации при перепадах температур. Он имеет высокую пенетрацию. Причем в северных районах применяется материал с большей пенетрацией, а в южных — с несколько меньшей. Дорожный материал производят в точном соответствии с ГОСТом. Использование материалов высокого качества позволяет увеличить сроки эксплуатации дорог, избежать возникновения трещин, выбоин и деформаций.
- Кровельный (покровный и пропиточный). Необходим для производства кровельных материалов (например, рубероида) и пропиточных составов для различных конструкций.
- Изоляционный. Из него изготавливают мастики и другие материалы, используемые для гидроизоляции.
- Общестроительный. Широко используется в различных строительных и ремонтных работах, в частности, для защиты фундаментов.
- Специальный. Необходим при производстве шин, лакокрасочных материалов и электротехнических изделий.
В ремонтно-строительных работах битум обнаруживает ряд минусов:
- Низкая упругость.
- Быстрое высыхание.
- Чувствительность к перепадам температур (при низкой температуре становится хрупким, при высокой — мягким).
Для того, чтобы избавиться от этих недостатков в него вводят специальные модифицирующие вещества, улучшающие качество. Оптимизированный таким образом материал обладает устойчивостью к большим нагрузкам и хорошей растяжимостью. Эти показатели отражаются, как правило, на маркировке.
Транспортировка битума
Перевозить его довольно трудно. Это требует выполнения ряда условий. Если транспортировка производится по железной дороге, то используются специальные бункерные контейнеры емкостью 10 тонн. Материал поддерживают в подогретом виде с помощью паровых змеевиков.
Перевозку по трассе осуществляют битумовозы — цистерны с двойными стенками, имеющие свойства термоса. Битум предварительно нагревают до 180°C и сливают в цистерну без помощи насосов. Если теплоизоляция битумовоза не нарушена, материал остается в подогретом состоянии в течение двух суток.
Особенности работы с битумом
Твердый материал перед использованием необходимо растапливать. Чтобы процесс происходил быстрее, его раскалывают на части. Затем его поливают соляркой и нагревают. В бытовых условиях это делают при помощи горелки или на костре. Лучше растапливать материал в металлическом ведре или бочке, чтобы нагревание происходило равномерно.
После расплавления его продолжают нагревать, пока не перестанет образовываться пена. После чего вводят наполнитель (мел, гипс или цемент) и наливают растворитель. Продукты, полученные из нефти, применять в данном случае нельзя.
Когда битум разжижен, он не нуждается в нагревании. Если он начинает загустевать, используют разбавители — бензин или уайт-спирит. Битумную мастику можно разбавлять скипидаром, сольвентом или ацетоном. Степень разбавления зависит от способа нанесения материала, требующего той или иной консистенции.
Работа с битумом сопряжена с попаданием материала на одежду. В домашних условиях убрать его можно при помощи острого предмета. Делать это необходимо осторожно, чтобы не повредить ткань. Можно использовать и специальные очистители, например, «Элтранс». Работать с такими веществами необходимо в строгом соответствии с инструкцией производителя.
Обязательно нужно соблюдать меры предосторожности и использовать СИЗ. Растворители применять не стоит, поскольку они способны испортить одежду. После того, все убрано с одежды, последнюю необходимо замочить и постирать.
Небольшие брызги материала легко убираются дизельным топливом или автошампунем.
Битум — самый дешевый, простой и удобный материал для обеспечения долгого срока эксплуатации различных конструкций. Его расход зависит от вида работ и особенностей материала.
Источник: dliaremstroi.ru