Физико-механические свойства битумов

Марка	Глубина про­никновения иглы Ø 0,1 мм при 25°С, не менее	Растяжи­мостьпри 25°С, см, не менее	Температура размягченипо К и Ш, °С, не менее	Водопогло-щаемость за 24 ч, %, не менее
БНН-IV	25...40	3	75	0,2
БНИ-IV-3	30...50	4	65	0,2
БНИ-V	не менее 20	2	90	0,2
БН-70/30	21...40	3	70	-
БН-90/10	5...20	1	90	-

3.3.3. Битумные изоляционные мастики

Битумные изоляционные мастики представляют собой смеси тугоплавкого нефтяного битума, наполнителей и пластификаторов. Для приготовления битумных мастик применяют обычно битумы марок БНИ-IV-3 или БН-IV. Использование нефтяного битума для битумных покрытий в исходном виде оказалось непригодным из-за малой вязкости его в расплавленном состоянии, высокой температуры размягчения и низкой механической прочности. Состав битумных мастик следующий: 80-93% битума, 5-12% наполнителя и 3-10% пластификатора.

Изоляционные покрытия на основе битумных мастик рекомендуется применять для изоляции стальных газопроводов при диаметре не более 800 мм и температуре транспортируемого газа не выше 40°С. Для определения основных физико-механических свойств битумных мастик проводят стандартные испытания, при которых выявляют глубину проникновения (пенетрации) иглы, характеризующую твердость битума, температуру размягчения, растяжимость (дуктильность), характеризующую пластичность битума. По данным испытаний определяют пригодность применения битумных мастик (табл. 3.5.).

Наполнители - специальные активные вещества, которые вводят в состав битумов для повышения структурной прочности и вязкости. Они бывают минеральные (тонкомолотые горные породы, асбест и др.), органические (резиновая крошка размером не более 1 мм) и полимерные (полиэтилен порошкообразный нестабилизированный, атактический полипропилен и др.)

Применение минеральных наполнителей при изоляции магистральных газопроводов ограничено вследствие того, что частицы минерального наполнителя в условиях электрохимической защиты заряжаются отрицательно и выносятся на поверхность покрытия, перемещаясь в сторону анода. Мастики с органическими наполнителями называются битумно-резиновыми, а с полимерными - битумно-полимерными. Ценное качество битумно-резиновой мастики - ее высокая вязкость в расплавленном состоянии, что позволяет при необходимости наносить на газопровод усиленную изоляции толщиной 6 мм за один проход изоляционной машины. Введение в битум полипропилена (7 %) значительно повышает вязкость, упругость и теплостойкость мастики по сравнению с битумно-резиновой. Битумно - пропиленовая мастика по сравнению с битумно-резиновой более пластична при отрицательной температуре, обладает меньшей водопоглощающей способностью (в 1,5 раза меньше) и высокими диэлектрическими свойствами.

Пластификаторы - вещества, химически не взаимодействующие с битумом, вводимые для повышения пластичности мастики и возможности нанесения ее при низких температурах (до минус 25-30° С). Пластификаторы считаются эффективными, если при введении их в битум наряду с приданием мастике упругопластических свойств наблюдается наименьшее снижение вязкости и температуры размягчения. В качестве пластификаторов применяются полизобутилен, полидиен, масло осевое зимнее (ГОСТ 610-72), масло трансформаторное (ГОСТ 10121-76), масло зеленое и др. Количество вводимого в битум пластификатора зависит от температуры окружающего воздуха, при которой будут применять мастику. Готовят мастику на заводах и на трассе. Если после очистки газопровода на его сравнительно холодную поверхность нанести битумную мастику (при температуре 160-180 °С), то за короткий срок мастика охладится и не заполнит все неровности поверхности, вследствие чего сцепление ее с металлом будет непрочным, т.е. прилипаемость (адгезия) ее будет низкая. Чтобы улучшить адгезию, на поверхность металла предварительно наносят слой грунтовки, которая, имея жидкую консистенцию и будучи холодной, целиком заполняет все неровности. После этого на высушенную поверхность наносят первый слой битумной мастики, которая, имея высокую температуру, расплавляет слой грунтовки и плотно соединяется с ней, а, следовательно, и с поверхностью металла.