Битум строительный БН 90/10 в Иркутске, Иркутск

Битум нефтяной строительный ГОСТ 6617-76
Описание: Настоящий стандарт распространяется на нефтяные битумы, применяемые для строительных работ в различных отраслях народного хозяйства.

Строительные нефтяные битумы получают окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и экстрактами масляного производства. Допускается получать строительные нефтяные битумы компаундированием окисленных и неокисленных вышеуказанных продуктов.

Битумы нефтяные строительные имеют следующие марки: БН-50/50, БН-70/30, БН-90/10. Первые две буквы обозначают «битум нефтяной», первая цифра — температуру размягчения битума, а вторая — условную твердость холодного битума.

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.

Нефтяные битумы — это дисперсные системы, в которых дисперсионной средой являются масла и смолы, а дисперсной фазой – асфальтены. В зависимости от степени агрегирования и пептизации нефтяные битумы образуют различные мицеллярные системы – золи, золи-гели, гели.

Компонентный состав битума предопределяет его коллоидную структуру и реологическое поведение и тем самым – технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемые в стандартных условиях. Рассмотрим основные из них.

Из-за большого многообразия соединений, входящих в состав битума, не представляется возможным выделить какие-либо индивидуальные вещества из этой сложной смеси. Кроме того, основная масса соединений, входящих в его состав, представляет собой вещества гибридного характера. Единственный класс соединений, которые можно выделить из битумов в более или менее чистом виде, — это парафины. Сложность состава битумов подтверждается и тем, что их молекулярно-весовое распределение охватывает границы от 300 до 40000 и более. Все это является причиной того, что анализ битумов затруднителен, неточен и преследует своей целью выделить лишь характерные группы, отличающиеся большим или меньшим однообразием их состава.

В состав нефтяных битумов входят следующие группы веществ, различающихся по растворимости:

• асфальтены (наиболее высокомолекулярные соединения нефти), которые растворимы в хлороформе, сероуглероде, не растворяются в спирте, эфире и ацетоне. Асфальтены обуславливают твёрдость и высокую температуру размягчения битума, смолы – его эластичность и цементирующие свойства, масла – морозостойкость;

• асфальтогеновые кислоты – кислые смолистые вещества, растворимые в спирте, хлороформе, плохо растворимые в бензине;

• нейтральные смолы, растворимые в нефтяных маслах, бензоле, эфире, хлороформе и уплотняющиеся при нагревании и кислотной обработке в асфальтены;

• нефтяные масла ;

• карбены – высокомолекулярные вещества, образующиеся вследствие уплотнения асфальтенов в присутствии серы; растворимы в пиридине, сероуглероде;

• карбоиды – вещества не растворимые в органических растворителях.

Свойства

Битумы (от лат. bitumen — горная смола), твёрдые или смолоподобные продукты.

Свойства битумов зависят от способов производства, качества сырья (природы перерабатываемой нефти), а также от параметров процесса термолиза – температуры, давления, продолжительности. Получение высококачественных битумов из нефтей разной природы (компонентый состав) возможно при правильном определении не только вклада того или иного процесса в общую технологическую схему производства, но и последовательности их проведения.

Битум — это продукт черного цвета с плотностью около единицы, с низкой тепло- и электропроводностью. Он прекрасно противостоит воздействию различных химических реагентов, водо- и газонепроницаем, устойчив к действию различных видов радиации и длительному тепловому воз­действию. Именно такие ценные качества битумов в сочетании с низкой стоимостью и массовым производством сделали их незаменимыми во многих областях хозяйства.

Будучи веществом аморфным, битум не имеет температуры плавления. Переход от твердого состояния к жидкому характеризуется температурой размягчения, которая обычно определяется по методу «кольца и шара». Твердость битумов оценивается путем измерения пенетрации, а пластичность — растяжимостью (дуктильностью).

Битумы не растворимы в воде, полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. органических растворителях; плотностью 0,95—1,50 г/см3.

Как будет подробно рассмотрено ниже, нефтяные битумы по способу производства делятся на остаточные, окисленные и компаундированные. Остаточные битумы – мягкие легкоплавкие продукты, окисленные – эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг-остатков, содержат большое количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и ухудшают их цементирующие свойства.

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 трубопроводов с целью защиты их от коррозии.

Главным же потребителем 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.

Вязкие битумы, применяемые в дорожном покрытии, используются как вяжущее между каменными материалами. Долговечность дорожного покрытия во многом зависит от марки применённого битума и его качества. При строительстве и ремонте дорог битум может быть разжижен растворителем (керосиновая фракция). Разжиженные битумы разделяются на быстро-, средне- и медленно затвердевающие марки. Для предварительной обработки поверхностей применяют битумные эмульсии, которые готовят с применением коллоидных мельниц, добавляя к битуму воду и эмульгаторы.

Более подробно рассмотрим битумы различного назначения.

Дорожный

Качество дорожного битума в основном определяет долговечность дорожных покрытий. Появление трещин на дорожном покрытии означает, что оно на 85% исчерпало срок службы. Установлено, что показатель «температура хрупкости» битума характеризует время до начала интенсивного трещинообразования дорожного полотна, так как его определение показывает наиболее опасное состояние дорожного покрытия при резких перепадах температур в зимнее время. Соотношение физико-химических показателей битумов БНД обеспечивает дорожному покрытию наибольшую сдвигоустойчивость, трещиностойкость, длительную водо- и морозостойкость.

Долговечность дорожного покрытия во многом зависит от марки применённого битума и его качества. С требованиями, предъявляемыми к качеству дорожных битумов, можно ознакомится в таблице ниже.

Требования к качеству дорожных битумов (ГОСТ 22245 – 90)
Показатель БНД
200 / 300 130 / 200 90 / 130 60 / 90 40 / 60
Пенетрация, 0,1 мм при температуре:
25 0С, не менее 201-300 131-200 91-130 61-90 40-60
0 0С, не менее 45 35 28 20 13
Температура, 0С:
размягчения, не ниже 35 40 43 47 51
хрупкости, не выше -20 -18 -17 -15 -12
вспышки, не ниже 220 220 230 230 230
Дуктильность, см, при температуре:
25 0С, не менее – 70 65 55 45
0 0С, не менее 20 6 4 3,5 –
Изменение температуры размягчения после прогрева, 0С, не более 7 6 5 5 5
Индекс пенетрации От -1,0 до +1,0

Источник: ГОСТ 22245-90

Дорожные битумы нормируются также по ТУ 38.1011356-91 (см. табл. ниже).

Требования к качеству дорожных битумов (ТУ 38.1011356-91)
Показатель БДУ
130 / 200 100 / 130 70 / 100 50 / 70
Пенетрация при 25 0С 131-200 101-130 71-100 51-70
Т, 0С, не ниже
размягчения 40 43 47 51
вспышки 220 230 230 230
Дуктильность при 25 0С, см, не менее 100 100 100 100
После прогрева
изменение массы, %, не более 0,3 0,3 0,3 0,3
пенетрация при 25 0С, % от исх., не менее 50 65 65 60
Дуктильность при 25 0С, см, не менее 100 100 100 65
Температура хрупкости, 0С, не выше -20 -17 -15 -12

Источник: ТУ 38.1011356-91

Битумы, нормируещиеся по ТУ, отличаются значительно большей дуктильностью (не менее 100 см), т.е. большей эластичностью, и в том, что в ТУ введены значения тех же показателей после прогрева.

Строительный

Битумы строительных марок БН, применяемые для гидроизоляции фундаментов зданий, отличаются малой пенетрацией и дуктильностью и высокой температурой размягчения (от 37 до 105 0С), т.е. они тугоплавкие и твёрдые. Строительный битум нормируется по ГОСТ 6617 – 76 (см. табл. ниже).

Таблица 1.3.Требования к качеству строительных битумов (ГОСТ 6617 – 76)
Показатель БН
50 / 50 70 / 30 90 / 10
Пенетрация при 25 0С, 0,1 мм 41-60 21-40 5-20
Т, 0С
размягчения 50-60 70-80 90-105
вспышки 230 240 240
Дуктильность при 25 0С, см, не менее 4 3 1

Источник: ГОСТ 6617-76

Кровельный

Примерно такие же показатели качества установлены и для кровельных битумов БНК, но для них нормируется ещё и температура хрупкости. Их используют как пропиточные (для получения толя и рубероида) и для покрытия крыш.

Требования к качеству кровельных битумов (ГОСТ 9548 – 74)
Показатель БНК
40 / 180 45 / 190 90 / 30
Пенетрация при 25 0С, 0,1 мм 160 — 210 160 — 220 25 — 35
Т, 0С:
размягчения 37 — 44 40 — 50 80 — 95
хрупкости, не выше – – -10
После прогрева:
изменение массы, %, не более 0,8 0,8 0,5
пенетрация при 25 0С, % от исх., не менее 60 60 70
Примечание. Для всех: температура вспышки — не ниже 240 0С; для БНК 45 / 190 содержание парафина — не более 5 % мас.

Источник: ГОСТ 9548 — 74

Изоляционный

Изоляционные битумы БНИ применяются для изоляции трубопроводов с целью предотвращения их от коррозии. При малой пенетрации и малой дуктильности они должны быть достаточно тукоплавкими (особенно для аккумуляторных мастик). Кроме того, для мастик нормируется растворимость в толуоле или в хлороформе (не менее 99,5 %, т.е. почти полная растворимость). Доскональная информация по нормированию качества изоляционных битумов приведена в таблице ниже.

Требования к качеству изоляционных битумов (ГОСТ 9812 – 74)
Показатель БНИ
IV — 3 IV V
Пенетрация, 0,1 мм, при температуре:
25 0С 30 — 50 25 — 40 20 — 40
0 0С, не менее 15 12 9
температура, 0С:
размягчения 65 — 75 75 — 85 90 — 100
вспышки, не ниже 250 250 240
Дуктильность при 25 0С, см, не менее 4 3 2
Изменение массы после прогрева, %, не более 0,5 0,5 0,5
Массовая доля парафина, %, не более: 4 – –

Источник: ГОСТ 9812 – 74

Хрупкие

Существуют две марки хрупких битумов, которые размягчаются при 100 – 110 0С и 125 – 135 0С, имеют мизерную пенетрацию и более жёсткие нормы по растворимости. Они используются в лакокрасочной, шинной и электротехнической промышленности (см. табл. ниже).