Proprietățile și caracteristicile bitumului

Bitumul folosit ca material de construcție în antichitate. 3000 BC în Babilon și Asiria situat între Tigru și Eufrat, bitum natural a fost folosit ca un material pe bază de ciment și apă de închidere.

lianți organici sunt împărțite în două grupe principale: bituminoasă și zăbovi.

Prin materialele bituminoase sunt după cum urmează:

bitum natural - lichid vâscos sau tverdoobraznye substanță constituită dintr-un amestec de carbohidrați și derivații lor nemetalici. asfalturi naturale obținute ca rezultat al procesului natural de polimerizare oxidativă ulei. bitum natural care se găsește în zonele de câmpuri petroliere, formând o lentilă, și, uneori, lac de asfalt. Cu toate acestea, bitumurile naturale într-o formă pură sunt rare, ele sunt mai susceptibile de a penetra roci sedimentare.

roci asfaltice - roci poroase (calcare, dolomite, gresii, argile, nisipuri), înmuiate în bitum. Dintre aceste specii de bitum și recuperate sau albit și utilizat sub forma unei pulberi de asfalt.

Oil Asfalturi (artificiale) obținute prin prelucrarea materiei prime petroliere, în funcție de tehnologia de producție poate fi: reziduale derivate din gudron de selecție suplimentară adâncă din acestea uleiuri; oxidat obținut prin oxidarea gudronul în aparate speciale (purjare aer); cracare, care rezultă în procesarea reziduurilor provenite de la cracarea țițeiului.

Tar - reziduului obținut după distilarea păcurei din fracțiunile petroliere;

este materia primă principală pentru prepararea bitumului este utilizat ca liant în construcția de drumuri.

Pentru a Tarry materiale includ diferite tipuri de gudron și terenuri.

Cele mai utilizate pe scară largă lianți organici obținuți în hidraulice, rutier, industriale și inginerie civilă sub formă de acoperișuri, materiale hidroizolante, asfalt asfaltorastvora beton, materiale de etanșare. lianti organici sunt bine aliniate cu cauciuc și polimeri, care pot îmbunătăți în mod semnificativ calitatea materialelor bituminoase, în conformitate cu cerințele de construcție moderne.

A existat o nouă industrie producătoare de materiale de impermeabilizare (izolație, Brizol și colab.) Materiale din cauciuc reciclat. Efectuarea de materiale pentru acoperișuri și impermeabilizare este realizată într-un linii de producție continue complet mecanizate.

Compoziția și structura bitum

Bitumul sunt printre liantul organic cel mai comun.

Elemental game compoziție bitum: carbon 7-80% hidrogen de 10 - 15% din sulf 2 - 9%, oxigen 15%, azot 0 - 2%. Aceste elemente sunt sub formă de hidrocarburi în bitumului și compușii acestora cu sulf, oxigen și azot. Compoziția chimică a bitumului este foarte complicată. Astfel, ele pot fi hidrocarburi alifatice saturate din S9N20 la S30N62. Toți diverși compuși care formează bitum, pot fi reduse în trei grupe: o parte greu, rășini și uleiuri.

Hard Partea de bitum - un hidrocarburi cu masă moleculară mare și derivații lor având o greutate moleculară de 1000-5000, o densitate mai mare de 1, combinate asfaltenele denumirea comună“. Asfaltenele conținea carbene numai solubili în CCI4 și nu karboidy solubile în uleiuri și solvenți volatili. Compoziția bitumului poate include, de asemenea, hidrocarburi solide - parafine.

Rășinile sunt substanță amorfă de culoare maro închis, cu o greutate moleculară de 500-1000, o densitate de aproximativ 1.

fracțiuni de uleiuri de bitum compuse din diferite hidrocarburi având o greutate moleculară de 100-500, o densitate mai mică de 1.

In bitum structura este un sistem coloidal în care asfaltenele dispersate și mediul de dispersie sunt rășinile și uleiurile. asfaltene Bitum dispersate sub formă de o dimensiune a particulei de 18-20 microni, sunt nuclee, fiecare dintre ele este înconjurat de un înveliș de scădere densitate - de la uleiuri de gudron grele la.

Proprietățile bitumului ca un sistem dispersat, determinată de raportul dintre componentele sale constitutive: uleiuri, rășini și asfaltene. Conținutul crescut de asfaltene și rășini implică o creștere a durității, temperatura de înmuiere și fragilității bitumului. In schimb, uleiuri, dizolvare parțială a rășinii, bitum face moale și fuzibil. Reducerea greutății moleculare a uleiurilor și a rășinilor de asemenea, crește plasticitatea bitumului.

Compoziție identifica modalități practice de a transfera bitumurilor solide în stare de lucru: 1) încălzire la 140-170 ° C, înmuiere rășină și creșterea solubilității acestora în uleiuri; 2) dizolvarea bitumului într-un solvent organic (ulei din petrol verde lakoyl etc.), pentru a conferi prelucrabilitatea fără căldură (Mastic rece, etc) ....; 3) emulgatori și de obținere a emulsiilor bituminoase și paste.

Proprietățile bitumului

Proprietățile fizice ale lianți și materiale organice și anorganice pe baza lor fabricate, sunt diferite; Pentru substanțele organice, spre deosebire de hidrofobie mineral tipic, rezistenta la intemperii, solubilitate în solvenți organici, creșterea deformabilitatea, capacitatea de a se înmoaie când se încălzește până la topirea completă. Aceste proprietăți au condus la utilizarea lianților organici pentru producerea de acoperișuri, hidroizolare, materiale anti-corozive, precum și utilizarea lor pe scară largă în inginerie hidraulică și construcții de drumuri.

Densitatea bitumului, în funcție de compoziția de grup între 0,8 și 1,3 g / cm3. Caracteristica de conductivitate termică a substanțelor amorfe este de 0,5-0,6 W / (m • ° C); căldura specifică - 1,8-1,97 kJ / kg ° C • Coeficientul de dilatare termică volumetrică la 25 ° C variază de la 5 până la 8 • 10-4 • 10-4 ° C1, bitumul mai vâscoase au un coeficient de dilatare mai mare; la temperaturi mai mici - aproximativ 2 • 104 ° C-1. Stabilitatea la încălzire se caracterizează prin: 1) pierderea în greutate a probei de bitum de încălzire la 160 ° C timp de 5 ore (maximum 1%), și 2) un punct de aprindere (230-240 ° C - în funcție de gradul).

Proprietăți fizico-chimice. Tensiunea superficială a bitumului la o temperatură de 20-25 ° C este de 25-35 erg / cm2. Conținutul componentelor active de suprafață într-un liant pe bază de ciment polar organic depinde capacitatea și adeziunea sa la materialele de piatră (umpluturi sub formă de praf fin și grosier agregat) umezire. Chemisorpția Puternică formează un bitum de legătură cu un adaos de calcar, dolomit, cu un număr mare de centre de adsorbție sub formă de cationi Ca3 + și Me + 2.

Aging - un proces de schimbări lente în compoziția și proprietățile bitumului, însoțite de o creștere a fragilității și a scăzut hidrofobicitatea. Accelerată sub influența soarelui și a aerului cu oxigen din cauza cantități crescute de componente fragile dure prin reducerea conținutului de gudron și uleiuri.

Proprietățile reologice ale bitumului depinde de compoziția și structura grupului. bitum lichid care are o structură de tip sol și se comportă ca lichide, pentru care se supune legii lui Newton. bitumurile Hard având o structură de tip gel, se referă la materialul vâsco-elastică, ca la o sarcină aplicată apare simultan elastic (reversibil) și plastic (ireversibil) ce constituie deformarea. Pentru a descrie procesul de deformare a unei corpuri vâscoelastice sunt folosite modelul reologic Maxwell și colab.

Proprietăți chimice. Cea mai importantă caracteristică este rezistența chimică a bitumului și a materialelor bituminoase la agenti corozivi agresivi din beton de ciment, metal și alte materiale de construcție. Potrivit N. A. Moschanskogo, materiale bituminoase sunt bine rezista acțiunii alcaline (cu o concentrație de până la 45%), acid fosforic (85%) și acid sulfuric (cu o concentrație de până la 50%), acid clorhidric (25%) și acetic ( până la) 10% acid. bitum Less cremalieră într-o atmosferă ce conține oxizi de azot, precum și prin acțiunea soluțiilor concentrate de acizi (oxidare în special). Bitumul este solubil în solvenți organici. Datorită stabilității lor chimice și a economiei de materiale bituminoase utilizate pe scară largă pentru protecția chimică a structurilor din beton armat, țevi din oțel, și altele.

Proprietăți fizice și mecanice. Mark bitum determina duritatea, temperatura de înmuiere și extensibilitatea.

Duritatea este adâncimea de penetrare a acului în bitumului (în zecimi de milimetru).

Temperatura de înmuiere este determinată pe aparatul „inel și bilă“ a fost plasat într-un vas care conține apă; aceasta corespunde temperaturii apei încălzite în care o minge de metal sub acțiunea propriei sale greutăți trece prin inelul, subiecții umplut cu bitum.

Elongația caracterizat proba absolută alungire (cm) de bitum ( „opt“), la o temperatură de 25 ° C, determinat pe unitatea - duktilometre.

Mark bitum este selectat în funcție de scopul. Prin numirea distinge bitum pentru construcții, acoperișuri și rutier.

bitumuri de constructii utilizate pentru fabricarea betonului asfaltic și mortar și atașarea de izolare mastic, de acoperire și rola de recuperare pentru acoperișuri.

bitumuri de acoperise utilizate pentru fabricarea unui sul de materiale pentru acoperișuri și impermeabilizare. Grad BNK bitum fuzibil 45/180 bază impregnat (acoperișuri pâslă); și bitumurile refractare utilizate pentru stratul de acoperire.