§ 68. Битумные вяжущие

Битумные вяжущие — сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных (соединений углево­дородов с серой, кислородом, азотом) . В зависимости от исходного сырья их разделяют на природные и искусст­венные нефтяные битумы.

Природные битумы — твердые вещества или вязкие жидкости черного или темно-коричневого цвета, которые встречаются в природе в чистом виде или пропитывают осадочные горные породы (известняки, песчаники)/Мно­гие тысячелетия назад нефть проникла в верхние слои земной коры', пропитала горные породы, а затем в ре­зультате медленного удаления из нее летучих веществ превратилась в природный битум. Горные породы, содер­жащие от 5 до 20 % природного битума, называют асфальтовыми. Чистый битум извлекают обработкой из­мельченной асфальтовой горной породы горячей водой или органическими растворителями.

Природный битум при нагревании постепенно размяг­чается, а при охлаждении затвердевает. В воде он нера­створим, но легко растворяется в сероуглероде, бензоле, хлороформе, скипидаре и других органических раствори­телях.

В строительстве природный битум из-за дефицитно­сти и высокой стоимости применяют главным образом для производства битумных лаков.

Асфальтовые породы в виде тонкого порошка ис­пользуют для получения асфальтовой мастики и асфаль­товых бетонов.

Нефтяные битумы являются продуктом переработки нефти и ее смолистых остатков. В зависимости от спосо­ба получения различают остаточные, окисленные и кре­кинговые нефтяные битумы.

Остаточные битумы (гудрон) образуются после от­гонки от нефти бензина, керосина и части масел. При нормальной температуре они представляют собой твер­дые вещества. Окисленные битумы получают, продувая воздух через нефтяные остатки, которые при этом окис­ляются и уплотняются под действием кислорода. Крекин­говые битумы — продукт разложения нефти и нефтяных масел при высокой температуре (крекинге).

Нефтяные битумы имеют черный или темно-бурый цвет. В зависимости от вязкости их разделяют на твер­дые, полутвердые и жидкие. Твердые и полутвердые неф­тяные битумы делят на строительные, кровельные и до­рожные.

Твердые и полутвердые нефтяные битумы применяют для устройства дорожных покрытий, изготовления гидро­изоляционных и кровельных рулонных материалов — битумных мастик, лаков и др., а жидкие — только для устройства дорожных покрытий. При использовании неф­тяных битумов в строительстве необходимо выбирать марку битума или смеси двух битумов в зависимости от области применения и климатических условий данной местности.

Свойства битумов. Основные свойства, определяющие качество нефтяных битумов и деление их на марки, — вязкость, температура размягчения и вспышки, растяжи­мость.

Вязкость измеряют на пенетрометре по глубине про­никания в битум иглы под нагрузкой. Чем больше глуби­на проникания иглы в битум, тем, следовательно, мень­ше его вязкость.

Температуру размягчения битума определяют на при­боре «Кольцо и шар». Это свойство битума характеризу­ет пригодность его для использования в различных тем­пературных условиях.

Температура вспышки имеет значение для установле­ния технологических параметров при работе с битумом, измеряют ее на специальном приборе. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термо­метром при первом появлении синего пламени над частью или над всей поверхностью образца битума.

Растяжимость битума находят путем растяжения об­разца на дуктилометре. Длина вытянутого образца (в см) в момент его разрыва является показателем рас­тяжимости битума.

Рассмотренные свойства находятся во взаимосвязи. Например, твердые битумы имеют высокую температуру размягчения, но малую растяжимость, т. е. являются относительно хрупкими; наоборот, битумы, размягчаю­щиеся при невысокой температуре, могут сильно растя­гиваться, т. е. обладают большой пластичностью.

Нефтяные битумы имеют плотное строение, порис­тость их практически равна нулю, поэтому они водоне­проницаемы, стойки против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газа, морозостойкости. Они способны прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлами, но растворяются в органических растворителях (хлороформе, бензине и др.). В эксплуа­тационных условиях под действием солнечного света и кислорода воздуха происходит старение битумов, сопро­вождающееся повышением твердости и хрупкости. Ос­новные показатели физико-механических свойств нефтя­ных битумов приведены в табл. 14.

Таблица 14. Физико-механические свойства нефтяных битумов

Марка битума	Глубина проникания иглы при 25° С, 0,1 мм	Растяжи­мость при ‘25° С, см, не менее	Температура размягчения	°С, не ниже вспышки
	Строительные
БН-50/50	41—S0	40	50	220
Б Н-70/30	21—40	3	70	230
БН-90/10	5—20	1	90	240
	Кровельные
БНК-45/180	140—220	Не норми­	40—50	240
БНК-90/40	35-45	руется	85—95	240
БНК-90/30	25—35		95—95	240
	Дорожные улучшенные
БНД-200/300	201—300	Не норми­	35	200
		руется
БНД-130/220	131—200	65	39	220
БНД-90/130	91—130	60	43	220
БНД-60/90	61—90	50	47	220
БНД-40/60	40—60	40	51	220

Битумы перевозят в деревянных бочках, бидонах, фа­нерных или металлофанерных барабанах, бумажных мешках, иногда навалом в виде отформованных плит. Транспортируют эти материалы к месту применения о железнодорожных цистернах, оборудованных подогрева­тельными устройствами, или на платформах.

Нефтяные битумы следует хранить в специальных закрытых складах или под навесом, защищая их от дей­ствия солнечных лучей и атмосферных осадков.