Битум жидкий применение – : , , ,

характеристики, состав, расход, особенности использования. Особенности и применение жидкого битума

Битум используется практически во всех строительных процессах, связанных с возведением жилищ, промышленных зданий и других объектов. Свойства этого продукта позволяет использовать его в качестве отменного водоотталкивающего средства. Соответственно, зачастую жидкий битум используется для повышения гидроизоляции крыш домов.

Производится битум на основе остатков некоторых естественных пород. В частности, в состав битума входит уголь, смолы, нефть, а также торф.

Если говорить о свойствах битума, то здесь стоит отметить, что данный материал является вязким и пластичным. При повышении температуры битум начинает размягчаться, что позволяет использовать его для целого ряда строительных работ.

Однако не стоит думать, что в летний период битум так просто перейдет в жидкое состояние и станет непригодным для дальнейшего использования. Для подготовки материала необходимы очень высокие температуры, при которых жидкий битум тут же можно наносить на поверхности.

Сам по себе жидкий битум – достаточно необычный материал, который имеет ряд особенностей. Именно о главных чертах этого продукта мы и поговорим. Также упомянем об особенностях применения битума в строительстве.

Основные особенности жидкого битума

Важнее всего отметить, что сам по себе битум – вязкий материал, однако можно увеличить его пластичность путем нагрева. Жидкий вариант этой продукции достаточно немного нагреть, чтобы сделать его пригодным для использования в строительных работах.

Более того, жидкий битум – это материал, который обладает высочайшим уровнем адгезии. Речь идет о том, что при определенных условиях он «намертво» приклеивается к поверхности, и подручными средствами слой застывшего битума уже не удалить. Это говорит не только о качестве и надежности материала, но и о том, что любые строительные работы, связанные с применением битума, нужно проводить максимально ответственно.

Любая битумная продукция имеет некоторые ограничения. В частности, речь идет о температуре хрупкости, при которой материал можно легко повредить и сделать его непригодным для дальнейшего использования.

Процесс загустения битума происходит таким образом, что после нанесения материала на поверхность начинают испаряться масла, присутствующие в структуре битума. Таким образом, через некоторое время после начала этого процесса происходит полное затвердение материала. Покрытие становится нечувствительным к различным деформациям и другим внешним влияниям.

Очень часто жидкий битум используется при создании дорожного полотна. Главное преимущество этого материала в том, что его можно использовать практически в любых условиях. Особенно часто делают выбор в пользу жидкого битума в зимний период, когда появляется необходимость произвести ремонт либо полноценную кладку дорожного полотна. В подобных условиях битум является универсальным материалом.

Однако в продаже можно найти битум с различной структурой, так что отдельные разновидности этого материала подходят к конкретным условиям, которые предварительно нужно тщательно проанализировать.

Нанесение битума на кровлю

Зачастую хозяева используют битум для повышения характеристик кровли. Многие люди считают, что этот материал уже изжил себя, однако на самом деле все немного не так. Жидкий битум активно применяется в тех случаях, когда многие аналоги обходятся хозяевам слишком дорого. Да и в плане эффективности этот строительный ресурс зачастую не уступает современным аналогам.

Учитывая, что жидкий битум – это недорогой вариант для оснащения кровли, можно не бояться его повредить, а при необходимости можно легко провести повторное нанесение материала на поверхность.

Чаще всего для нанесения битума на кровлю используют небольшую хитрость. Она заключается в добавлении в материал топлива (моторного, дизельного). Можно также использовать нефтяные растворители. По мнению многих экспертов, подобные решения существенно повышают качество создаваемой гидроизоляции крыши. При этом нужно понимать, что зачастую битум не является основным гидроизолирующим слоем. Чаще всего вышеуказанный материал служит всего лишь посредником между перекрытием и непроницаемым кровельным материалом. В том случае, если кровля повреждается, слой битума способен с легкостью снизить пагубное влияние влаги или даже большого объема воды. В любом случае, сильно надеяться на положительные свойства жидкого битума – не стоит.

В отдельных ситуациях хозяева не рискуют добавлять в битум какие-то модификаторы. И именно в этом заключается большая ошибка. Суть в том, что в своем естественном состоянии битум имеет целый ряд проблемных сторон. Самой серьезной проблемой может стать низкая прочность созданного гидроизоляционного слоя. Например, после большого ливня битум может сильно повредиться. Нередко получается и так, что под действием высоких температур слой битума начинает стремительно растрескиваться. Очевидно, что в дальнейшем использовать такую гидроизоляцию нельзя.

Соответственно, имеет смысл использовать различные добавки, которые повышают не только прочность, но и долговечность жидкого битума. Выбор тех или иных дополнений к составу битума зависит только от конкретных условий, в которых находится жилище.

Чаще всего для создания кровли используется жидкий битум и рубероид. Параллельно можно задействовать и различные мастики, которые успешно противостоят влиянию высоких температур и атмосферных осадков.

При соблюдении всех технологических тонкостей, такая кровля способна прослужить без ремонта до 10 лет.

Самое важное в данном процессе – это качественно наносить битум на нужные участки поверхности. Если на стыке между полосами кровли не нанесен битум – проблем не избежать. В самом начале, возможно, ничего плохого происходить не будет, но немного позже влага будет проникать в помещение, а потом гидроизоляционный материал и вовсе начнет деформироваться и трескаться.

Если ошибки при создании кровли обнаружены сразу же после основного процесса, необходимо немедленно их исправить. С большой вероятностью в будущем никаких проблем быть не должно.

Фундамент и жидкий битум

Как уже говорилось, битум – универсальный материал, который часто применяется и для гидроизоляции фундамента.

Немного ранее говорилось, что использовать «чистый» битум – не рекомендуется. Однако в большинстве случаев это касается создания качественной кровли. Для гидроизоляции фундамента вполне сойдет и классический битум, свойства которого подойдут для противостояния влаге.

Гидроизоляция фундамента начинается с нанесения битума на внешние стены основания. Уже поверх созданного слоя необходимо наложить битумное полотно, изготовленное на основе резины. Каждый миллиметр полотна должен соприкасаться с фундаментом. Также нельзя допускать никаких щелей и зазоров между частями накладного материала.

В том случае, если на фундамент действует давление грунтовых вод, стоит обратить внимание на использования исключительно одного слоя из битумной обмазки. С большой вероятностью такое решение позволит избежать негативного влияния влаги и воды.

Битум и асфальтовые покрытия

В большинстве случаев битум используется при создании асфальтовых покрытий. Очевидно, что в данном случае появляется необходимость использования исключительно качественного битума, который на протяжении десятков лет будет сохранять свои начальные свойства. Однако не стоит забывать, что недостаточная прочность и низкая долговечность – основные недостатки жидкого битума.

Таким образом, в целом ряде случаев нужно тщательно следить за состоянием дорог, созданных с использованием битумов. В летний период данный материал активно плавится, и если по дорогам перемещаются габаритные транспортные средства, то битум постепенно стирается. Именно по этой причине на некоторых трассах запрещают передвижение грузовиков в дневное время суток. Однако и в зимний период также имеются некоторые ограничения. Зачастую они связаны с хрупкостью битумов при низких температурных показателях.

Чтобы немного улучшить ситуацию, очень часто в асфальт добавляют различные пластификаторы. Кроме того, применяется твердый битум, который лучше взаимодействует с асфальтовым покрытием.

Жидкий же битум практически незаменим при ремонте дорожного полотна. Чаще всего речь идет о мелком ремонте латками, во время которого нужны немалые объемы жидкого битума. Учитывая, что этот материал используется на верхнем слое дорожного полотна, к нему существуют особые требования.

Главные особенности нанесения битума на поверхности

Перед использованием жидкого битума нужно быть уверенным в том, что конкретная технология нанесения подходит к конкретной ситуации. В первую очередь нужно понимать, что этот материал является слишком привередливым, и любые ошибки могут иметь серьезные последствия.

В самом начале производится нагрев битумной смеси. Зачастую для этого используются специальные установки, предназначенные для плавки отдельных строительных ресурсов. Также растопить битум можно и в обычной металлической бочке, под которой разведен огонь. Стоит отметить, что во время нагрева битум начнет сильно пениться, однако это не должно сбить толку – это нормальный процесс. Чтобы убедиться, что битум уже готов для использования, достаточно посмотреть на поверхность смеси. Если мы там видим гладкий и блестящий слой битума – материал уже можно задействовать в строительстве. Стоит понимать, что перегрев битума – также очень серьезная проблема. Если материал слишком сильно нагреется, его попросту не рекомендуется использовать в строительстве. К примеру, если битум, предназначенный для покрытия крыши, существенно перегрелся, через какое-то время он начнет трескаться, и тогда снова придется приобретать битум.

Для повышения характеристик битума нередко используются различные растворители. Заранее нужно сказать, что модификация состава битума – достаточно рисковый процесс, который может принести немало неприятностей. Несмотря на это, стоит знать, что зачастую в состав битума добавляют дизельное топливо. Для смешивания нужно в 2 раза меньше растворителя, чем битума. Нагревать битум следует отдельно от растворителя, а уже потом проводить смешивание. Что касается положительных результатов от подобных экспериментов, то обновленный состав битума станет менее чувствительным к перепадам температур. А это очень важный аспект, особенно при использовании жидкого битума в качестве гидроизоляции.

Что касается непосредственно нанесения битума на поверхность, то здесь тоже имеются некоторые трудности. Прежде всего, нужно знать, что битум невероятно быстро твердеет, поэтому сразу же после нагревания нужно наносить его на поверхность. В данном случае у нас имеется не более трёх минут. Если площадь поверхности, на которую наносится битум, достаточно большая, можно разровнять материал при помощи швабры. В остальных случаях активно используются кисти и валики.

Если говорить об используемых объемах битума, то они следующие:

  • для создания гидроизоляции используется до 2 кг битума на 1 м2;
  • при строительстве дорожного полотна необходимо не менее 2-3 кг битума на 1 м2;
  • для пропитки асфальта понадобится около 1 кг материала на 1 м2.

Срок эксплуатации битумных покрытий

В данном материале много раз упоминалось, что битум имеет целый ряд слабых мест, которые, к сожалению, не делают битум практичным современным строительным ресурсом.

Однако если следовать всем тонкостям технологии нанесения битума на поверхность, можно получить достаточно долговечный слой гидроизоляции.

Если мы говорим о создании защитного слоя для кровли, то зачастую срок эксплуатации в данном случае не превышает 5 лет. Если же битум используется для повышения характеристик фундамента, то здесь материал будет без всяких проблем служить на протяжении десятков лет.

В остальных случаях обновлять битумный слой необходимо каждые несколько лет, так как материал стремительно теряет свою эффективность.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

polvam.ru

1.3.Жидкие нефтяные битумы.

Применяются в качестве вяжущего материала при строительстве дорожных покрытий и оснований. При нормальной температуре они имеют небольшую вязкость, которая обеспечивает необходимую удобоукладываемость. Их применяют в подогретом до 60-100

0С состоянии.

По скорости формирования структуры жидкие битумы подразделяются на три класса: БГ- быстрогустеющие, СГ- среднегустеющие, МГ – медленногустеющие, МГО –медленногустеющие окисленные. Согласно ГОСТ 11995-82 (см. приложение, табл.) жидкие битумы классов БГ и СГ применяются при строительстве усовершенствованных дорожных покрытий во всех дорожно-климатических зонах страны, при укреплении грунтов. Битумы марки МГ – при строительстве дорожных покрытий облегченного типа. Битумы применяются также для создания защитной пленки на свежеуложенном бетонном или цементогрунтовом основании. В общестроительных целях жидкие битумы применяют в качестве пропиточного материала при изготовлении рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов. По вязкости в каждом классе выделяют несколько марок жидких битумов:

для класса БГ – БГ 40/70, БГ 70/130;

для класса СГ – СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200;

для класса МГ – МГ 40/70, МГ 70/130, МГ 130/200.

Качество жидких битумов оценивают по: истинной, определенной в ротационном или капиллярном вискозиметре, вязкости; условной вязкости; стабильности состава, характеризующегося количеством разжижителя, испарившегося из битума при выдерживании его при определенной температуре в течение заданного времени; скорости формирования структуры и свойств, характеризуемой температурой размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, температуре вспышки и активному сцеплению с мрамором или песком.

Технические требования к жидким битумам приведены в таблице (приложение).

2. Испытание вязких битумов.

При оценке качества вязких битумов в лаборатории определяют:

  1. Глубину проникания иглы.

  2. Температуру размягчения.

  3. Растяжимость.

  4. Температуру вспышки.

  5. Индекс пенетрации.

2.1. Лабораторная работа №1.

Определение глубины проникания иглы.

I. Теоретическая часть.

Глубина проникания иглы (пенетрация) характеризует условную вязкость нефтяного битума и определяется путем измерения глубины погружения иглы пенетрометра в образец битума под нагрузкой 100 + 0,25 г в течение 5 секунд при температуре 25 0С или под нагрузкой 200 г в течение 60 секунд при температуре 0 0С.

Показатель глубины проникания иглы является ведущим при разделении битумов на марки.

II. Материалы и оборудование.

Битум.

Пенетрометр.

Секундомер.

Металлическая цилиндрическая чашка.

Кристаллизатор.

Термометр до 50 0С.

III. Методика определения.

  1. Готовят образец битума к испытанию.

Перед опытом обезвоженный битум при температуре около 150 0С пропускают через сито №07, заливают в чашку, охлаждают до комнатной температуры, выдерживают в течение часа в воде при температуре +25 и 0 0С.

  1. Определяют глубину проникания иглы.

  • Для определения глубины проникания иглы применяют ручной или автоматический пенетрометр (рис. 2.1). Опорная площадка пенетрометра 1 снабжена тремя установочными винтами для приведения ее в горизонтальное положение. К опорной площадке пенетрометра прикреплены стойки с кронштейнами и вращающийся предметный столик для установления кристаллизатора 6 с металлической чашкой, содержащей испытуемый битум. На верхнем кронштейне укреплены лимб 2, разделенный на 360 0, и кремальера 3. Каждый градус лимба отвечает погружению иглы на 0,1 мм. На нижнем кронштейне закреплен свободно падающий стержень 4 с иглой и грузом. Стержень фиксируется стопорной кнопкой 5. Столик пенетрометра приводят в горизонтальное положение по уровню или отвесу.

  • После выдерживания чашки с битумом в водяной бане 60-75 минут ее помещают в кристаллизатор вместимостью не менее 1 литра, наполненный водой так, чтобы она покрывала битум слоем не менее 10 мм. Температура воды в кристаллизаторе составляет 25 + 0,1 0С.

  • Кристаллизатор устанавливают на предметный столик. Пользуясь зеркалом, приводят иглу в соприкосновение с поверхностью битума, отстоящем от стенок чашки не менее, чем на 10 мм.

  • Кремальеру 3 доводят до верхней площадки стержня 4, несущего иглу и устанавливают стрелку лимба 2 на ноль и берут отсчет.

  • Включают секундомер и одновременно нажимают на стопорную кнопку прибора, давая игле свободно входить в образец в течение 5 секунд.

  • Кнопку отпускают, доводят до верхней площадки плунжера с иглой и берут отсчет по лимбу. Разность второго и первого отсчета дает глубину проникания.

  • Определение повторяют не менее трех раз в местах, отстоящих от друг друга не менее, чем на 10 мм.

  • После каждого погружения иглу отмывают растворителем и насухо вытирают по направлению к острию.

  • В случае определения глубины проникания иглы при 0 0С, что требуется при оценке качества битумов марок БНД, продолжительность охлаждения битума на воздухе составляет 60-90 минут, температура воды в бане со льдом должна быть 0 + 0,1 0С. Образец выдерживают в бане 60-90 минут. Температура воды в кристаллизаторе в процессе испытания должна быть 0 + 0,1 0С.

  • За глубину проникания иглы принимают среднее арифметическое из трех результатов параллельных определений.

  • Расхождение между результатами определения глубины проникания иглы (град), не должно превышать следующих значений:

Глубина проникания иглы, град.

150-200

75-130

25-75

До 25

Расхождение, град

10

5

3

1

Рис. 2.1. Пенетрометр.

1-опорная площадка; 2-лимб; 3-кремальера; 4- стержень с иглой; 5-стопорная кнопка; 6-кристаллизатор.

IV. Лабораторный журнал.

п/п

Температура, 0С

Глубина проникания,

град

Расхождение, %

1

2

3

V. Заключение. Записать результаты.

studfiles.net

Жидкие битумы и битумные эмульсии: состав, применение в строительстве

Подробности
Категория: Строительные материалы

С целью более рационального использования положительных свойств битумов, уменьшения отрицательного влияния их недостатков и создания условий применения приготовляют эмульсии и пасты.

 

Битумные эмульсии и пасты представляют собой вяжущие материалы жидкой (эмульсии) или сметанообразной консистенции (пасты), которые приготовляют в основном из двух несмешивающихся между собой компонентов — битума и воды. Для объединения этих несмешивающихся веществ применяют третий компонент (эмульгатор), являющийся поверхностно-активным веществом, уменьшающим поверхностное натяжение на границе битум – вода, образующим вокруг частиц дисперсной фазы (частиц битума) оболочку, которая препятствует укрупнению и слиянию этих частиц, что способствует образованию весьма устойчивых эмульсий и паст.

 

В качестве эмульгаторов при изготовлении эмульсий применяют водорастворимые органические вещества, обычно представленную гидроксилом ОН, карбоксилом СООН, группами COONa(K).В качестве эмульгатора при изготовлении паст используют твердые минеральные порошки (глины, извести, трепелы). Содержание водорастворимых эмульгаторов в эмульсии не превышает 3 %, твердых порошков в пастах — 5-15 %, а битума — 40-60 %.

 

Эмульсии приготовляют в диспергаторах, обеспечивающих распыление подогретого битума в горячей воде с эмульгатором. Эмульсия, удовлетворяющая техническим требованиям, должна обладать малой вязкостью, допускающей ее розлив и нанесение на поверхность в холодном состоянии, однородностью, небольшой скоростью распада и достаточной устойчивостью, обеспечивающей хранение на складе и перевозку в нормированные сроки.

 

Хранят эмульсии в закрытых помещениях в металлической таре при температуре не ниже 0°С. Для снижения вязкости эмульсии и пасты перед применением разбавляют водой. Основными преимуществами эмульсий по сравнению с горячим битумом является возможность применения их в холодном виде (при положительных температурах воздуха практически в любую погоду), а также возможность сокращения до 30% расхода вяжущего за счет лучшего распределения эмульгированных вяжущих на поверхности зерен минеральных материалов.

 

Битумные эмульсии применяют в дорожном строительстве, для устройства защитных гидро-и пароизоляционных покрытий, грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных материалов. Битумные пасты наиболее широко применяют в гидроизоляционных работах.

 

При работе с битумными материалами требуется строго соблюдать правила охраны труда и противопожарной техники.

 

Жидкие битумы находят применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов, при кровельных и гидроизоляционных работах. Их применяют в холодном состоянии или разогретыми до температуры 40-90 град.

eksdan.ru

Жидкие битумы и битумные эмульсии: состав, применение в строительстве.

Поделись с друзьями

С целью более рационального использования положительных свойств битумов, уменьшения отрицательного влияния их недостатков и создания условий применения приготовляют эмульсии и пасты.

Битумные эмульсии и пасты представляют собой вяжущие материалы жидкой (эмульсии) или сметанообразной консистенции (пасты), которые приготовляют в основном из двух несмешивающихся между собой компонентов — битума и воды. Для объединения этих несмешивающихся веществ применяют третий компонент (эмульгатор), являющийся поверхностно-активным веществом, уменьшающим поверхностное натяжение на границе битум – вода, образующим вокруг частиц дисперсной фазы (частиц битума) оболочку, которая препятствует укрупнению и слиянию этих частиц, что способствует образованию весьма устойчивых эмульсий и паст.

   В качестве эмульгаторов при изготовлении эмульсий применяют водорастворимые органические вещества, обычно представленную гидроксилом ОН, карбоксилом СООН, группами COONa(K). В качестве эмульгатора при изготовлении паст используют твердые минеральные порошки (глины, извести, трепелы). Содержание водорастворимых эмульгаторов в эмульсии не превышает 3 %, твердых порошков в пастах — 5-15 %, а битума — 40-60 %.

Эмульсии приготовляют в диспергаторах, обеспечивающих распыление подогретого битума в горячей воде с эмульгатором. Эмульсия, удовлетворяющая техническим требованиям, должна обладать малой вязкостью, допускающей ее розлив и нанесение на поверхность в холодном состоянии, однородностью, небольшой скоростью распада и достаточной устойчивостью, обеспечивающей хранение на складе и перевозку в нормированные сроки.

   Хранят эмульсии в закрытых помещениях в металлической таре при температуре не ниже 0°С. Для снижения вязкости эмульсии и пасты перед применением разбавляют водой. Основными преимуществами эмульсий по сравнению с горячим битумом является возможность применения их в холодном виде (при положительных температурах воздуха практически в любую погоду), а также возможность сокращения до 30% расхода вяжущего за счет лучшего распределения эмульгированных вяжущих на поверхности зерен минеральных материалов.   

    Битумные эмульсии применяют в дорожном строительстве, для устройства защитных гидро-и пароизоляционных покрытий, грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных материалов. Битумные пасты наиболее широко применяют в гидроизоляционных работах.

    При работе с битумными материалами требуется строго соблюдать правила охраны труда и противопожарной техники.

    Жидкие битумы находят применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов, при кровельных и гидроизоляционных работах. Их применяют в холодном состоянии или разогретыми до температуры 40-90 град.

students-library.com

Способ получения жидких битумов для приготовления холодных асфальтобетонных смесей

 

Использование: промышленность строительных материалов. Сущность: нагретое нефтяное сырье с разжижителем - древесной смолой в количестве 3,0 - 4,5% от нефтяного сырья окисляют продувкой воздухом при 150 - 165°С в течение 60 - 90 мин. Смолу вводят в нефтяное сырье непосредственно после его продувки. 5 ил., 7 табл.

Способ получения жидких битумов для приготовления холодных асфальтобетонных смесей относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления составов органических вяжущих материалов, и может быть использован в промышленности строительных материалов.

В дорожном строительстве известны способы приготовления жидкого битума путем разжижения вязких битумов различными разжижителями - лигроином, керосином прямой гонки [1]. Для приготовления жидких битумов применяются: битумохранилище и заборная насосная станция или агрегат (как для вязких битумов) с системой обогрева до рабочей температуры 60-90оС; расходная емкость (типа Д-335А или типа Д-594) с насосной установкой производительностью 500-1000 л/мин (типа Д-379 или Д-171А), парообразователь передвижного типа (Д-563) [3]. Для приготовления жидких битумов класса МГ наиболее эффективны разжижители в виде тяжелых нефтепродуктов (беспарафинистого мазута), солярового масла и др.) [4] . Снижение стоимости жидких битумов может быть обеспечено применением кубовых остатков нефтепереработки [5]. Дефицит разжижителей - керосина, лигроина, солярового масла и др. резко ограничивает использование жидких битумов. С целью расширения ресурсов разжижителей было предложено масло, полученное из шин термическим их разложением при 350-800оС, и отработанное трансформаторное масло [6]. Предлагаемые способы получения жидких битумов включают производство вязких битумов с последующим их разжижением различными разжижителями. Они весьма трудоемки, энергоемки и требуют дополнительного оборудования. Общими недостатками получаемых жидких битумов кроме сказанных являются недостаточное сцепление их с минеральными материалами и малая устойчивость к старению. Наиболее близким к предлагаемому решению является способ получения жидкого битума окислением нефтяного сырья с 10-15 мас.% долей каменноугольной смолы при 145-150оС в течение 100-120 мин. Данный способ позволяет уменьшить трудоемкость и энергооемкость производства жидких битумов, улучшить сцепление с минеральными материалами, повысить устойчивость к старению, уменьшить слеживаемость холодных асфальтобетонных смесей. Однако рассматриваемый способ имеет и ряд недостатков - существенный расход каменноугольной смолы, к тому же перешедший в разряд дефицитных материалов, жидкий битум, полученный по этой технологии имеет все же недостаточное сцепление с минеральной частью, а холодный асфальтобетон - недостаточную водостойкость. Достоинством изобретения является расширение ресурсов органического вяжущего, снижение массовой доли добавки в нефтяном сырье, повышение сцепления жидкого битума, полученного по предлагаемой технологии, с минеральной частью и водостойкости холодного асфальтобетона. Это достигается тем, что в способе получения жидких битумов для приготовления холодных асфальтобетонных смесей, включающем окисление продувкой воздухом нагретого нефтяного сырья с разжижителем, согласно изобретению в качестве разжижителя используют древесную смолу в количестве 3,0-4,5% от массы нефтяного сырья, которую вводят в нефтяное сырье сразу после начала его продувки воздухом, а окисление проводят при 150-165оС в течение 60-90 мин. На фиг. 1 представлена кинетика окисления нефтяного сырья с добавками древесной смолы в зависимости от времени окисления; на фиг.2 - зависимость прочности холодного асфальтобетона с применением жидкого битума с условной вязкостью С560 = 150 с, от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.3 - зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.4 - зависимость прочности холодного асфальтобетона с применением жидкого битума с условной вязкостью, С560 = 200 с, от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума; на фиг.5 - зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от отношения щебня к высевкам и массовой доли битума. П р и м е р. Для исследования были приняты: нефтяное сырье для производства вязких битумов, отвечающее требованиям ТУ 38-101582-75, древесная смола осадочная вареная Верхнесинячихинского лесохимзавода, соответствующая ТУ 13-4000177-67-85, марки Б, каменноугольное масло (ГОСТ 2770-59). Приготовление жидких битумов производилось на лабораторной окислительной установке компрессорного типа СИ-204, с реактором емк. 4 л. Расход воздуха 1,5 л/кгмин. Обезвоженное нефтяное сырье, нагретое до 160оС, помещалось в реактор. Включался компрессор. После начала работы компрессора в течение 10-15 мин вводится необезвоженная древесная смола непосредственно в реактор на поверхность нефтяного сырья. Время совместного окисления принято в минутах. Интенсивность окислительных процессов зависит от двух факторов - температуры окисления и массовой доли древесной смолы в нефтяном сырье. Поисковыми исследованиями установлено, что минимальной температурой окисления является 150оС. При данной температуре начинают проявляться окислительные процессы при наличии в нефтяном сырье древесной смолы. Эта температура, при которой наблюдается рост условной вязкости, обеспечивающий возможность получения жидкого битума. Также установлено, что 3% массовая доля древесной смолы в нефтяном сырье является минимальной добавкой, при которой наблюдается ощутимый эффект, как в получении необходимой условной вязкости жидкого битума, так и в улучшении его качества и холодного асфальтобетона. Максимальная температура окисления - 180оС принята из условия протекания минимальных окислительных процессов в нефтяном сырье. Ибо наша задача "выбрать" реакционноспособные элементы в нефтяном сырье древесной смолой, при этом температура не должна провоцировать интенсивное образование новых реакционноспособных элементов. Максимальная доля древесной смолы в нефтяном сырье принята 6%. Увеличение этой доли приводит к настолько бурному росту вязкости, что получить жидкий битум не представляется возможным. Если прервать процесс окисления на более ранней стадии, то жидкое вяжущее будет перенасыщено реакционноспособными элементами древесной смолы, которые будут "работать" и в покрытии, вызывая тем самым преждевременное его старение. Таким образом, принято: Z1 - температура окисления композиции - нефтяное сырье + древесная смола; Z1min = 150оС; Z1max = 180оС; Z2 - массовая доля древесной смолы в нефтяном сырье, %. Z2min = 3%; Z2max = 6%. Для проведения эксперимента было принято 2-х факторное планирование эксперимента. Центр плана Z1= = = 165C Z2= = = 4,5% Интервал варьирования Z1= = = 15C Z2= = = 1,5% Закодированные переменные
X1= =
X2= =
Матрица эксперимента приведена в табл.1. В соответствии с матрицей эксперимента проведены 5 окислений нефтяного сырья с добавками древесной смолы. Кинетика их окисления приведена на фиг. 1. Номера кривых соответствуют номерам опыта. Для обоснования нижнего предела температуры окисления было проведено окисление нефтяного сырья при 150оС (кр.6 фиг.1). Характеры кривых 1, 6 практически идентичны. Из них следует, что 3%-ная добавка древесной смолы оказывает незначительное влияние на скорость окисления нефтяного сырья, т.е. та минимальная добавка, с величины которой изменяется скорость окисления нефтяного сырья. Увеличение массовой доли древесной смолы в нефтяном сырье в 2 раза (с 3 до 6%) при температуре окисления 150оС изменяет характер кривой. За период 30-60 мин окисления наблюдается падение условной вязкости за счет разжижающего воздействия древесной смолы; за период 60-90 мин - некоторая интенсификация процесса, а по истечении 90 мин происходит существенное ускорение его. Последнее свидетельствует о наличии большого количества реакционноспособных элементов, нейтрализация которых достигается по истечение 150 мин окисления. Далее кривая более полога. Прервать процесс окисления ранее 150 мин, значит оставить "работать" реакционноспособные элементы древесной смолы уже в покрытии, что вызовет преждевременное его старение, а позже получить битум с повышенной условной вязкостью. Кривая 2, 4 (фиг.1) свидетельствует об интенсивных процессах окисления, что приводит к резкому росту условной вязкости, и затруднению получения жидкого битума. Ибо древесная смола при 180оС существенно инициирует процесс окисления нефтяного сырья и прервав на ранней стадии приведет к продолжению его при приготовлении смеси и в покрытии. Поэтому верхним пределом массовой доли жидкого битума будет 4,5% при 165оС (кр.5). Именно при этом режиме достигается максимально возможная условная вязкость жидкого битума С560 = 200 с. Большая массовая доля древесной смолы или повышение температуры окисления неминуемо приведет к росту условной вязкости и она выйдет за пределы ГОСТа. Таким образом, для производства жидких битумов оптимален температурный режим 150-165оС, а массовая доля древесной смолы 3-4,5%. Исследование влияния каменноугольной и древесной смол на показатель сцепления жидких битумов, полученных по предлагаемой технологии и имеющих примерно одинаковую условную вязкость, проводились по методу, основанному на способности некоторых красителей избирательно адсорбироваться из водных растворов на минеральной части поверхности, не адсорбируясь на битуме. В качестве красителя принят метиленовый голубой. В табл.2 приведены показатели сцепления жидких битумов, содержащих различное количество добавок, с минеральными материалами:
а) мрамор карьера Зестофони карьероуправления Грузии, характеризующийся следующим составом: Мд = 0,47%, СоО - 98,85%, нерастворимый осадок - 0,68%;
б) гранит составил: О2 - 37%, калий - 51%, Х - 12%. Показатель сцепления жидкого битума с минеральной частью приведен в табл.2. Как видно из табл.2, жидкие битумы полученные с древесной смолой имеют более высокий показатель сцепления, чем жидкие битумы с каменноугольной смолой. Исследование физико-механических свойств холодных асфальтобетонов проводилось с применением местных материалов Екатеринбургской области. Наименование материалов и гранулометрический состав представлен в табл. 3. Подбор составов холодной асфальтобетонной смеси приведен с использованием метода математического планирования. Наиболее приемлемым для наших исследований являются Вп планы. В качестве переменных двухфакторного эксперимента приняты:
Z1 - отношение щебня к высевкам;
Z1min = 40/60; Z1max = 70/30;
Z2 - массовая доля жидкого битума в асфальтобетонной смеси. Для исследования были приняты два битума с условной вязкостью С560 = 150 с (инд.1) и С560 = 200 с (инд.5). Принимаем нижний уровень 3,5%, верхний - 6,5%. Матрица эксперимента приведена в табл.4. В соответствии с матрицей эксперимента были изготовлены образцы из холодной асфальтобетонной смеси на жидком битуме (инд.1) и испытаны в соответствии с частью требований ГОСТ 9128-84. Результаты испытаний приведены в табл.5. Физико-механические свойства холодного асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме (инд. 1) с условной вязкостью С560 = 150 с приведены в табл.5. Установлена зависимость между составом асфальтобетонной смеси с пределом прочности асфальтобетона при сжатии при +20оС (R20) с помощью уравнения регрессии
Y = Во + В1Х1 + В2Х2 + В11Х12 + В22Х22+
+ В12Х1Х2 (1)
Расчетные значения R20 представлены на фиг.2 в виде зависимостей от минерального состава и массовой доли жидкого битума с условной вязкостью С560 = 150 с. На фиг. 3 представлена зависимость слеживаемости холодного асфальтобетона от гранулометрического состава минеральной части и массовой доли жидкого битума (инд. 1) с условной вязкостью С560 = 150 с. Таким образом, при использовании жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 3% добавкой древесной смолы, с условной вязкостью С560 = 150 с возможно получение холодного асфальтобетона, отвечающего требованиям ГОСТ 9128-84 для I и II марок по прочности, водостойкости, слеживаемости, водонасыщению и набуханию при расходе битума в пределах 3,5-4%. Проведено исследование физико-механических свойств холодного асфальтобетона, полученного на жидком битуме, окислением нефтяного сырья с 4,5% добавкой древесной смолы при 165оС в течение 90 мин. Условная вязкость жидкого битума С560 = 200 с, т.е. верхний предел условной вязкости по требованию ГОСТ 22245-76. В соответствии с матрицей эксперимента, табл.4, были изготовлены образцы из холодной асфальтобетонной смеси и испытаны в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84. Результаты испытаний приведены в табл.6. Установлена зависимость между составом смеси, расходом жидкого битума и пределом прочности (R20) с помощью уравнения регрессии (1). Полученные расчетные значения R20, выступающие, как функция отклика двух переменных - отношения щебня к высевкам и массовой доли жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 4,5% древесной смолы в течение 90 мин при 165оС представлены на фиг.4. Физико-механические свойства холодного асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме с условной вязкостью С560 = 200 с приведены в табл.6. Графическая зависимость слеживаемости холодных асфальтобетонных смесей от их грансостава и массовой доли жидкого битума (С560 = 200 с) представлена на фиг.5. Из приведенных данных следует, что при использовании жидкого битума, полученного окислением нефтяного сырья с 4,5% добавкой древесной смолы, с условной вязкостью С560 = 200 возможно получение холодного асфальтобетона, отвечающего требованиям ГОСТ 9128-84 для I и II марок. Таким образом, определялись оптимальные области составов холодных асфальтобетонных смесей при различных условных вязкостях жидких битумов. С целью проверки полученных данных и сопоставления их с холодными асфальтобетонами, приготовленными на жидких битумах с использованием каменноугольных смол, были приготовлены холодные смеси на разных жидких битумах, но на одинаковых гранулометрических составах. Результаты испытаний представлены в табл.7. Из приведенных в табл.7 данных видно, что водостойкость асфальтобетона, приготовленного на жидком битуме, полученном окислением нефтяного сырья с добавкой древесной смолы, выше, чем у холодного асфальтобетона приготовленного на жидком битуме, полученном окислением нефтяного сырья с добавкой каменноугольной смолы. Таким образом, предлагаемый способ получения жидкого битума позволяет расширить ресурсы органического вяжущего, вовлечь в производство отходы лесохимических заводов - древесную смолу. Уменьшается ее расход в сравнении с каменноугольной смолой более, чем в 3 раза. Существенно возрастает сцепление жидкого битума, полученного с древесной смолой, с минеральной частью в сравнении с аналогичным показателем жидкого битума полученного по сопоставимой технологии. Возрастает и водостойкость холодного асфальтобетона.


Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ БИТУМОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ путем окисления продувкой воздухом нагретого нефтяного сырья с разжижителем, отличающийся тем, что в качестве разжижителя используют древесную смолу в количестве 3,0 - 4,5% от массы нефтяного сырья, которую вводят в нефтяное сырье непосредственно после начала его продувки воздухом, и окисление проводят при 150 - 165oС в течение 60 - 90 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11

findpatent.ru

Битумы дорожные - Справочник

       Неоценима роль битума в дорожном строительстве. Вроде бы он и остаток от переработки нефти, но не повернётся язык назвать его "отходом". Их свойства хорошего сцепления с каменными материалами и пластичность позволяют создавать надёжную, ровную, с хорошим сцеплением к колесу, стойкую к климатическим воздействиям дорогу. Участвуют в этом создании как вязкие, так и жидкие нефтяные битумы.

 

Вязкие дорожные битумы

При маркировке дорожных битумов БНД переводится как "битум нефтяной дорожный", а дробь, допустим, 60/90 относится к такому понятию, как пенетрация, и означает глубину проникания в данный битум стандартной иглы при 0°С и при 25°С. То есть, это относительная характеристика вязкости.  Каждая единица числа пенетрации означает проникновение иглы на 0,1 мм (т.е. 60 означает проникновение на 6 мм).

Если битум не подходит по требованиям, его улучшают либо смешением с природными битумами, либо модифицирующими добавками. Важнейшие свойства битума (пластичность, вязкость, термостойкость) взаимосвязаны и зависят от состава. К примеру, понижается вязкость и возрастает пластичность при повышении температуры, при добавлении в битум масел. От количества смол  будут зависеть пластичность, адгезия, и вязкость. При увеличении доли асфальтенов растут твёрдость и температура размягчения.

Эти битумы используют для приготовления любых асфальтобетонных смесей: холодных, горячих и тёплых, ими производят поверхностную обработку дорожного полотна. Все нефтяные дорожные битумы горят. Но это важно только в процессе приготовления из них асфальтовых смесей. Дорожное же полотно не загорится никак, ведь для воспламенения и поддержки горения нужна минимальная температура 368 °С.

 

Жидкие дорожные битумы

Так они названы потому, что в жидкой фазе они находятся уже при температуре 15-20 °С. Получают их компаундированием (смешением) разжижителя и вязкого битума. Разжиженные битумы иногда получаются как остаток от нефтепереработки.

Вообще-то свойства жидких битумов во многом зависят свойств разжижителей. В составе разжижителей много летучих фракций. Поэтому жидкие битумы постепенно загустевают. Загущение может происходить также от окисления составных частей битума. По скорости испарения жидкие дорожные битумы подразделяют на среднегустеющие (СГ) и медленногустеющие (МГ). Есть также медленногустеющие (МГО), которые получают из остаточных, а также частично окисленных, битумов.

Разжижителями для приготовления жидких среднегустеющих битумов из дорожных вязких являются бензин, керосин, лигроин. Для разжижения медленногустеющих битумов применяются  мазут, смолистые нефти, масла, то есть медленно испаряющиеся органические соединения.

Если вязкие битумы применяются для строительства и ремонта дорог, то роль жидких дорожных битумов следует охарактеризовать так: продление сроков эксплуатации дорог. При строительстве дорог ими повышают адгезию между слоями. Текучесть же позволяет и при ремонте, и строительстве проникать во все щели, "зашивая прорехи" дорожного полотна.

 

Существуют модифицированные полимерами нефтяные дорожные битумы. Например, битумы,  содержащие полимеры с акрилатными группами, отличаются:

  • - стойкостью к колееобразованию, так как полимер не даёт выкрашиваться частицам асфальта;
  • - стойкостью к старению, так как полимер добавляет битуму гибкости и эластичности;
  • - стойкостью к растрескиванию даже при низких температурах;
  • - технологичностью использования (полимер не расслаивается с битумом и не прилипает к оборудованию).

Еще о битумах:

 - Изоляционные битумы. Марки, требования и сферы применения

 - Кровельные битумы, марки и требования

 - Упаковка, маркировка и транспортировка битумов

 - Состав, производство и качество битумов

 - Строительные битумы

 - Очистка от гудрона, мазута, битума и дёгтя

 - Битумные и дёгтевые гидроизоляторы

 - Мастика марок МБК-Г-55 и МБК-Г-65

 - Холодные и горячие мастики

 - Битумные эмульсии


загрузка...

www.megastroika.biz

Виды битумов | Гидроизоляционные материалы BITUMAST: битумная мастика, праймеры, лаки

Битум – это смолообразное или твердое вещество, представляющее собой смесь углеводородов с их азотистыми, сернистыми, кислородными и содержащими металлы производными. По своему происхождению битумы бывают природными и искусственными. Природные битумы входят в состав горючих ископаемых. Искусственные получают методом переработки нефти, сланцев и каменного угля. По своему составу искусственные битумы во многом схожи с природными. Изначально к битумам относили только природные образования (озокериты,  мальты, кериты, асфальты). Позже это название стали применять и к битумам искусственного происхождения.

Битум является древнейшим отделочным и строительным материалом. Он был известен человеку еще во время эпохи неолита. Тогда он применялся в качестве связующего материала для изготовления мозаик, в оружейном деле, для гидроизоляции деревянных построек и придания посуде водоотталкивающих качеств.

Свойства. Битумы нерастворимы в воде и водных растворах кислот, щелочей и солей.  При этом они не обладают стойкостью к органическим растворителям, таким, как ацетон, бензин, бензол и другие. Относятся к аморфным веществам, то есть в твердом состоянии могут иметь свойства жидкостей. Плотная, непористая структура делает битумы абсолютно водонепроницаемыми и морозостойкими. Эти качества битумов широко используются в строительстве, в частности, при проведении кровельных и гидроизоляционных работ.

О качестве битумов говорят показатели качества. Они определяются, исходя из таких характеристик:

  1.  Температуры размягчения и хрупкости битума,
  2.  Растяжимости (дуктильность),
  3.  Вязкости или глубины проникновения специальной иглы в материал (пенетрации).

О характеристиках битумов свидетельствует маркировка. Например, БН (битум нефтяной) 90/10, где первая цифра указывает на температуру размягчения, а вторая говорит о  глубине пенетрации при нагрузке 100 гр и температуре в 25 градусов по Цельсию. То есть, этот битум размягчается при температуре в 90 градусов тепла, а его вязкость составляет 10, что является довольно высоким показателем.

Показатели качества определяют сферу применения битума. По своему назначению все битумы делятся на строительные, дорожные и кровельные.

Строительные битумы являются горючими веществами с температурой вспышки от 220 до 240 градусов тепла, и температурой самовоспламенения в 368 градусов по Цельсию. Их производят методом окисления продуктов прямой перегонки нефти, а также их соединения с экстрактами масляного производства и асфальтами. Битум строительный нашел свое применение при производстве гидроизоляционных работ по защите от влаги построек, зданий и сооружений.

Дорожные битумы бывают двух видов: вязкие и жидкие. И те и другие представляют собой горючие вещества, имеющие температуру вспышки от 65 до 120 градусов тепла (для жидких битумов), или выше 220 градусов тепла (для вязких битумов). Вязкие дорожные битумы самовоспламеняются при температуре 368 градусов, а жидкие – не ниже 300 градусов тепла.

Битум дорожный вязкий применяется для проведения ремонта и прокладки дорог в теплое время года. А жидкий дорожный битум может использоваться и в холодную погоду, при минусовых температурах воздуха. Жидкий битум изготавливают путем добавления в вязкий битум растворителей.

Перевозка жидкого битума к месту производства работ осуществляется специальным автотранспортом – битумовозами. В цистернах битумовоза, снабженных слоем теплоизоляции, температура продукта сохраняется на протяжении 3 дней. Битум заливают в цистерны, подогревая до 180 градусов по Цельсию. Когда битум прибывает на место назначения, он не нуждается в разогреве и полностью готов к применению.

Битум дорожный жидкий предназначен для устройства оснований облегченных и капитальных автодорог, а также для их строительства. Дорожный битум вязкий применяется как вяжущий материал при строительстве и ремонте аэродромных и дорожных покрытий. Еще одна сфера применения такого продукта – производство асфальтобетонных смесей.

Кровельные битумы являются горючими веществами, которые вспыхивают при температуре в 240 градусов и самовоспламеняются при 300 градусах по Цельсию. Метод их получения такой же, как и у строительных битумов. Кровельные битумы используются в производстве кровельных материалов, а также для пропитки и получения покровных слоев.

Модифицированные битумы. При производстве битумов, в их состав могут добавляться различные примеси. Это делается для улучшения материала и придания ему новых характеристик. В качестве добавок-модификаторов чаще всего применяются: резина, изотактический полипропилен, атактический полипропилен (пластобитум), стирол-бутадиен-стирол. Такие битумы используют в изготовлении полимерно-битумных материалов (ПБМ). Благодаря модифицированным битумам, эти материалы обладают повышенной стойкостью к температурам, эластичностью и высокой адгезией.

Производственная компания ХимТоргПроект изготавливает и реализует все виды битумов. По желанию заказчика возможно изготовление битумов под заказ с учетом всех пожеланий к качественных характеристикам материала. Мы гарантируем отличное качество и долговечность нашей продукции!

bitumast.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *