Структура нефтяных дорожных битумов, химический и групповой состав

Структура нефтяных дорожных битумов, химический и групповой состав

Битумы представляют собой вещества, состоящие главным образом из смеси высокомолекулярных углеводородов, метанового, нафтенового и ароматического рядов и их кислородных и сернистых производных.

В зависимости от исходного сырья различают:

• битумы природные
• искусственные нефтяные.
•  

По консистенции (при температуре 18°С) битумы делят на:

• твердые
• полутвердые
• жидкие;

По преимущественному назначению на:

• дорожные
• строительные
• кровельные.

Природный битум — органическое вещество черного или темно-коричневого цвета, при нагревании постепенно размягчается и переходит в жидкое состояние, а при охлаждении затвердевает. Природный битум нерастворим в воде, но легко растворяется в сероуглероде, хлороформе, бензоле и трудно в бензине. Структура природных битумов, их физико-химические и физико-механические свойства близки к нефтяным битумам. Природный битум в чистом виде бывает редко.

Нефтяные битумы являются продуктом переработки нефти и ее смолистых остатков.

В зависимости от вязкости нефтяные битумы делят на:

• Твердые
• Полутвердые
• Жидкие

В зависимости от способа переработки на:

• остаточные гудроны
• окисленные
• крекинговые
• экстрактные.

Нефтяные битумы в нагретом состоянии разливают в тару и после остывания направляют по назначению.

Свойства битумов.

Физико-механические свойства битумных материалов должны характеризовать материал с точки зрения его молекулярного строения, а также по совокупности свойств, присущих вяжущему.

Битумы твердые и полутвердые делят на марки. В основу этого деления положены вязкость, пластичность и поведение битума при изменении температуры

Вязкость — свойство материала оказывать сопротивление перемещению частиц под воздействием внешних сил. Вязкость битума зависит от температуры.

Глубину проникания определяют на специальном приборе — пенетрометре

1 металлический штатив

9 столик

8 кристаллизатор

7 цилиндрическая емкость

2 циферблат

3 контактный рельс

6 игла

4 стопорная кнопка

5 зеркало

Пластичность вязких битумов

Характеризует растяжимость, которую определяют с помощью дуктилометра

а - общий вид прибора; б - форма для приготовления образцов; 1 - маховик; 2 - водонепроницаемый ящик; 3 - шкала; 4, 5 - соответственно подвижные и неподвижные салазки; 6 - отверстие для крепления формы; 7 - битум; 8 - разборные части формы.

Температура размягчения

Является важной оценкой свойств битумов и характеризует верхний температурный предел его применения

Определяют ее на приборе «кольцо и шар»

1 - кольцо;

2 - шар;

3 -термометр;

4 - вода

Для учета огнеопасности при нагревании битума определяют температуру вспышки паров, выделяемых из битума при нагревании от прикосновения пламени.

прибор Бренкена для определения температуры вспышки и воспламенения битума 1 - штатив; 2 - зажим; 3 - термометр; 4 - металлический тигель; 5 -песчаная баня; б - горелка; 7 - кольцо штатива

В зависимости от показателей основных свойств, особенно вязкости, пластичности и температуры размягчения, нефтяные битумы делятся на марки:

• Для дорожного строительства но ГОСТу предусмотрены пять марок от БНД (битум нефтяной дорожный)-200/300 до БНД-40/60, где цифры дроби указывают на допустимые для данной марки пределы изменения показателей пенетрации при 25°С, и четыре марки БН от 200/300 до БН-60/90.

• Для строительных работ по ГОСТу предусмотрено три марки, обозначаемые «БН» — битум нефтяной: БН-50/50, БН-70/30 и БН-90/10, где цифры числителя дроби соответствуют показателю температуры размягчения по «К и Ш» (кольцо и шар), а знаменателя — указывают на средние значения пределов изменения пенетрации при 25°С.

• 3.  Для кровельных работ по ГОСТу предусмотрены следующие марки: БНК (битум нефтяной кровельный)-45/180, БНК-90/40 и 90/30, а также БНК-45/190.

Кроме твердых и вязкопластичных битумов указанных марок существуют жидкие битумы.

Жидкие битумы при комнатной температуре имеют незначительную вязкость, т. е. жидкую консистенцию, и применяются в строительстве в холодном или слегка подогретом (до 50.. .60°С) состоянии.

Спасибо за внимание.