Способы получения нефтяных битумов.

Различают три основных способа производства нефтяных битумов.

Концентрирование нефтяных остатков путем перегонки их в вакууме в присутствии водяного пара или инертного газа (при переработке сверхтяжелых асфальтосмолистых нефтей остаточные битумы могут быть получены атмо-сферной перегонкой). В некоторых странах к остаточным битумам относят и асфальт процесса деасфальтизации гудрона. В других странах его выделяют в отдельный способ - получение осажденных битумов.

Окисление кислородом воздуха различных нефтяных остатков (мазутов, гудронов, полугудронов, асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки масел, крекинг- остатков или их смесей) при температуре 180 - 300° С .

Компаундирование (смешение) различных нефтяных остатков с дистилля-тами и с окисленными или остаточными битумами и др.

Кроме того, возможны и сочетания указанных выше способов.

Состав битумов.

Нефтяные битумы  представляют собой полутвёрдые и твёрдые продукты, состоящие из углерода и водорода, содержащие определённое количество кислород-, серо-, азотсодержащих соединений, а также целый ряд металлов (Fe, Wg, V, Ni и др.) Элементный состав их следующий, масс. %: углерода 80—85, водорода 8—11,5, кислорода 0,2—4. серы 0,5—7, азота 0,2—0,5.

Свойства битумов

Важнейшими свойствами битумов для их применения в строительстве являются: 1)         способность при нагревании  (до 8О...17О°С)   или добавлении растворителей   (разжижителей)  переходитьв вязкожидкое состояние и объединяться с каменными или другими строительными материалами; 2)         способность при понижении температуры (до 20......25 °С и ниже) или испарении растворителей вновь загустевать и образовывать единый материал, сцепляться с введенными в них или пропитанными и обмазанными ими другими материалами (асфальтовые бетоны и растворы, кровельные и гидроизоляционные материалы); 3)         способность придавать гидрофобные   (водоотталкивающие) свойства другим материалам, обработаннымбитумом. Основными свойствами, определяющими качество твердых и полутвердых битумов и деление их на марки, являются вязкость, температура размягчения и хрупкости, пластичность; для жидких битумов — вязкость и фракционный состав  (содержание летучих масел).

Маркировка битума расшифровывается следующим образом: БНК (битум нефтяной кровельный), первая цифра – температура размягчения, вторая – пенетрация, т.е. глубина проникновения в битума специальной иглы при температуре 25 С и нагрузке 100 гр. (десятые доли миллиметра). 

Основные характеристики битума — температура размягчения, твердость и растяжимость, температура вспышки.

Температуру размягчения (ГОСТ 4333—87) определяют на приборе «Кольцо и шар»

Твердость битума определяют глубиной проникания в битум иглы пенетрометра. 

Растяжимость битума 

Определение температуры вспышки  Применение и требования к качеству

Применение битума как одного из наиболее известных инженерно-строительных материалов основано на его адгезионных и гидрофобных свойствах. Область применения битума достаточно широка: он применяется при производстве кровельных и гидроизоляционных материалов,  в резиновой промышленности, в лакокрасочной и кабельной промышленности, при строительстве зданий и сооружений и т.д.  Кровельные битумы применяют для производства кровельных материалов. Их разделяют на пропиточные и покровные (соответственно для пропитки основы и получения покровного слоя). Изоляционные битумы используют для изоляции газопроводов с целью защиты их от коррозии.

Главным же приобретателем битума является дорожное строительство (около 90 %), в первую очередь, из-за того, что нефтяной битум является самым дешевым и наиболее универсальным материалом для применения в качестве вяжущего при устройстве дорожных покрытий. Использование битумов в дорожном строительстве позволяет покрытию дорог выдерживать повышенные статические и динамические нагрузки в широком интервале температур при сохранении длительной жизнеспособности и погодоустойчивости.