Состав битумной мастики: состав и характеристики битумной мастики

состав и характеристики битумной мастики

Битумная мастика и плоские эксплуатируемые кровли — это почти синонимы. Из нее делают бесшовную гидроизоляцию. Ее используют для герметизации мест примыкания и ремонта кровельного покрытия. А перед наклеиванием рулонных материалов поверхность крыши грунтуют битумным праймером — близким родственником мастики, который совсем немного отличается от нее по составу. Проще говоря, это один из самых востребованных видов гидроизоляционных материалов для плоской кровли.

Разбираемся, из-за каких характеристик битумная мастика настолько популярна, из чего она состоит и как разные добавки влияют на ее свойства.

Битум для гидроизоляции применяют уже не первое тысячелетие. Им активно пользовались не только древние римляне и греки, но и более «возрастные» цивилизации Междуречья. Даже в чистом виде битум весьма эффективен — он хорошо сцепляется с поверхностью, быстро застывает и образует водонепроницаемую корку. Но эта корка получается хрупкой и недолговечной.

Так битум встречается в природе

Чистый битум легко разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей и при перепадах температур, а также очень плохо держит точечную и ударную нагрузку — достаточно неудачно наступить на битумное покрытие, чтобы оно пошло трещинами. Чтобы избавиться от этих недостатков, в битум стали добавлять различные вещества, которые должны были улучшить его пластичность, прочность и долговечность. Так появилась битумная мастика — состав на базе нефтяных битумов, в который входит множество добавок, улучшающих характеристики материала.

По свойствам битумные мастики могут быть очень разными. Все зависит от используемых «улучшателей». В частности, есть два вида битумных мастик: горячие и холодные. И отличаются они друг от друга разительно.

Горячие битумные мастики при комнатной температуре твердые. Чтобы нанести их, например, на крышу, смесь нужно нагреть до 150-180 °C. Это неудобно и просто опасно: при работе горячими составами можно получить серьезные ожоги или поджечь дом.

Поэтому в современном частном строительстве горячие мастики почти не используют.

Холодные мастики, как можно догадаться, при комнатной температуре наоборот — жидкие. Серьезно загустевать они начинают при переходе температуры через отметку в +5 °C. И то, есть специальные морозостойкие битумные мастики, состав которых подобран так, чтобы ими можно было пользоваться вплоть до -30 °C.

Удивительно, но такая кардинальная разница в свойствах битумных мастик вызвана только одной группой элементов — органическими растворителями. Как правило, это уайт-спирит, сольвент или толуол, но в качестве растворителей могут выступать и другие вещества. В любом случае, их в смеси должно быть до 20%. Растворители не дают битумной мастике высыхать, пока она находится в герметично закрытой таре. Стоит нанести состав на поверхность, как летучие растворители начинают быстро испаряться, оставляя тонкий, но надежный слой гидроизоляции.

Растворители — главная по значимости и концентрации добавка в готовой смеси. Но кроме них в состав битумной мастики обычно входят еще десятки веществ. Их можно разделить на пять групп:

• для густоты в битумную мастику добавляют мел, асбестовую или торфяную крошку;
• для твердости — золу, кирпичный, асбестовый, кварцевый, известняковый порошок;
• для пластичности — полимеры и каучук;
• для плотности и вязкости — латекс;
• для механической прочности — волокнистые материалы вроде минеральной ваты или асбеста.

Кроме того, в состав битумной мастики почти всегда входят адгезионные и стабилизирующие добавки, например, соединения серы.

Добавление в состав битумных мастик латекса, каучуков и полимеров не просто улучшает характеристики смеси, делая ее более пластичной. Эти добавки придают смеси настолько разные свойства, что битумные мастики делят на четыре типа в зависимости от второго базового компонента.

Первый тип — немодифицированные битумные мастики, в которые добавлен только растворитель и небольшое количество присадок, стабилизирующих смесь. Это дешевый материал, который почти не используют для гидроизоляции крыш, поскольку покрытие из немодифицированной мастики непрочное и недолговечное. Во всяком случае, на воздухе.

В основном смесь применяют для обработки металлических конструкций, которые будут погружены в землю, поскольку у такой битумной мастики неплохая адгезия к металлу. Характерный пример — столбы для забора, винтовые сваи.

Второй тип — битумно-полимерные мастики. Чаще всего их делают на основе полиэтилена или полипропилена. Добавление полимера в состав битумной мастики делает ее намного эластичнее и прочнее. Отсюда лучшая стойкость к механическим нагрузкам и растрескиванию. Кроме того, полимер повышает адгезию мастики, в том числе и к бетонному основанию.

Третий тип — битумно-каучуковые мастики. В состав этого вида мастики добавляют каучуки, причем как обычные, так и термопластичные. Каучук придает смеси еще больше пластичности, чем стандартные полимеры, а также сильно повышает устойчивость покрытия к механическим повреждениям. Битумно-каучуковые мастики настолько упруги, что при нанесении в несколько слоев они слегка пружинят.

Последний, четвертый тип — битумно-латексные мастики. Латекс текуч и упруг, поэтому его добавление в состав битумной мастики обеспечивает смеси впечатляющую эластичность. Кроме того, покрытие приобретает способность «залечивать» небольшие повреждения. Благодаря этому битумно-латексные мастики по характеристикам самые гидроустойчивые — они способны выдержать давление в 1 МПа.

Битумная мастика — очень разнообразный материал с не менее разнообразными свойствами. Поэтому выбирать марку смеси нужно очень внимательно.

Вот на что нужно смотреть:

1. Скорость высыхания. Быстросохнущие могут высохнуть за 8-12 часов, обычные — за 30-36 часов.
2. Толщина слоя, достаточная для гидроизоляции. Чем тоньше слой, тем быстрее вы справитесь с нанесением покрытия. Но эта скорость может быть чревата значительно меньшей надежностью гидроизоляции.
3. Адгезия к основаниям — если вы собираетесь делать гидроизоляцию по бетонной плите, хорошая адгезия должна быть именно к бетону, а не к металлу или дереву.
4. Расход
   — это то количество смеси, которую вы должны потратить на 1 м², чтобы получить надежное покрытие. При сравнении мастик всегда учитывайте этот параметр.
5. Влажность основания. Чем меньше этот параметр, тем лучше.
6. Температурный диапазон, подходящий для выполнения работ.

Кроме того, на таре с мастикой иногда указывают ее прочностные характеристики. Например, удлинение на разрыв или прочность сцепления с поверхностью. Естественно, чем выше прочностные характеристики битумной мастики, тем лучше.

Битумная мастика — один из самых популярных гидроизоляционных материалов для плоской крыши. Это смесь из нефтяных битумов и огромного количества добавок, которые улучшают свойства состава.

Главная добавка — растворители. Если они есть в составе, то битумная мастика будет жидкой в таре при комнатной температуре, если нет, то она будет находиться в твердом состоянии.

Кроме растворителей в битумную мастику добавляют полимеры, каучуки, латекс, асбест и другие вещества, чтобы сделать ее более пластичной, эластичной, прочной, густой, твердой и вязкой.

---

Будьте в курсе!

Подпишитесь на новостную рассылку

Состав мастики битумной. Что такое мастика битумная?

Содержание

1. Состав мастики битумной. Что такое мастика битумная?
2. Битумная мастика для дерева. Тонкости и нюансы работы с битумными мастиками
3. Битумная мастика применение. Мастика битумная холодного применения для гидроизоляции и приклеивания рубероида: расход и технические характеристики +Фото
   • Общие сведения о битумной мастике
   • Существует два вида битумной мастики холодного применения
   • Битумная мастики имеет разные модификации
   • Основные достоинства битумной мастики холодного применения
   • Минусы данного материала
   • Применение
4. Плотность битумной мастики. Что такое битумная мастика ее технические характеристики и свойства
   • Описание материала
5. Битумная мастика для авто. Технология нанесения

Состав мастики битумной. Что такое мастика битумная?

Мастика битумная – это достаточно пластичный строительный состав, в основе которого имеются битум и всевозможные добавки, наделяющие материал теми или иными свойствами. Вещество имеет высокие значения гидроизоляции, застывает в короткие сроки после нанесения, бывает различных видов. И ее вполне можно использовать самостоятельно, не прибегая к помощи опытных мастеров. Консистенция достаточно густая, в нагретом состоянии становится жидкой.

Мастика битумная

Различные добавки и наполнители, присутствующие в том или ином виде мастики, придают веществу определенную степень вязкости, скорости застывания, стойкости к воздействию температуры и т. д. Как правило, в качестве добавок могут быть использованы как минеральные компоненты, так и органические вещества. Сделать более плотной и устойчивой к низким температурам мастику помогут минеральная вата, комбинированная зола, асбестовая пыль, известняк. А вот компоненты типа мела или торфяной крошки, используемые для придания составу густоты, сделают нанесение вещества более удобным и быстрым, снизят расход, да и теплоизоляция битумного слоя увеличится. Волокнистые наполнители армируют материал, а повысить гидроизоляционные качества помогут полимеры.

Состав и производство битумной мастики

После распределения по поверхности основания мастика застывает – на нем формируется некая мембрана либо пленка без стыков и швов. Также при помощи мастики можно приклеивать различные материалы.

Мастика для кровли

На заметку! Основание, на которое будет наноситься мастика, в особой подготовке не нуждается – вещество прекрасно клеится даже на ржавые поверхности. Однако все равно строители рекомендуют проводить определенные подготовительные работы.

Битумная мастика для дерева.

Тонкости и нюансы работы с битумными мастиками

А теперь – о сложностях. В процессе работы с битумной мастикой вы столкнетесь с такой сложностью, как стремление достичь примерно одинаковой толщины покрытия. Если вы заранее не подготовите для этой цели основание, то впоследствии намучаетесь. А поэтому крышу нужно очистить и тщательно выровнять строительными мастиками и герметиками.

Тогда весь последующий процесс будет легким, особенно, если вы собираетесь работать с валиками, а не кисточкой. Хотя, справедливости ради отметим, что битумная мастика не боится ни ям, ни выбоин, ни перепадов, и прекрасно держится даже не вертикальной поверхности. Но именно в таких проблемных местах будет застаиваться вода.

Если мастику вы поставите на какое-то время в гараж или другое непрогреваемое помещение, она изменит свою консистенцию и станет более густой. Поэтому перед началом работ ее желательно разогреть, можно даже на костре, если у вас есть в чем.

Еще, как вы помните, бюджетная мастика от качественной отличается составом, и нередко бывает, что она слишком густая для определенной работы, и ее приходится постоянно разбавлять в процессе. Стоит ли говорить о том, каким разнородным изначально получится слой, и насколько неравномерно он ляжет. Как вариант такую мастику можно не разбавлять, а разогреть – от этого она тоже станет более текучей.

Кстати, и дорогую мастику не стоит разводить каким-либо растворителем, даже уайт-спиритом, который иногда разрешает производитель. Дело в том, что от этого битумный состав меняется, происходят некоторые химические процессы и результат может совсем не порадовать.

Куда более рационально поставить банку с мастикой на водяную баню, т.е. в таз с водой на газу, и перемешивать, пока консистенция не станет однородной (20-30). Или поступить хитро, как предприимчивые кровельщики: оставить банку с мастикой на 2-3 час под палящими солнечными лучами (если работаете летом). За это время мастика в металлической банке подогреется сама, и наносить ее станет намного легче.

Надеемся, мы помогли вам нашими советами по работе с битумной мастикой, и теперь процесс изоляции кровли станет намного приятнее! Расскажите в комментариях, что из статьи вам было интересно узнать, и как именно вы будете применять это на практике.

Битумная мастика применение. Мастика битумная холодного применения для гидроизоляции и приклеивания рубероида: расход и технические характеристики +Фото

Эта статья поможет понять, что такое мастика битумная холодного применения. В чем заключается разница между холодной и горячей мастикой.  Где ее используют. Как правильно выбрать материал по свойства и качествам, для требующихся работ.

Битум – это твердая смола, на его основе изготавливается мастика. Для того, чтобы материал стал пластичным его температуру повышают, что значительно увеличивает время работ и имеет явный недостаток – риск пожара.

По этой причине гораздо удобнее использовать мастику холодного применения. Благодаря растворителям присутствующим в составе, гидроизоляционный материал находится в жидком состоянии и для использования не требуется нагрев.

Горячую и холодную мастики используют для достижения полной гидроизоляции. Растворитель испаряется, материал застывает. Получается высокопрочный гидроизоляционный слой.

Общие сведения о битумной мастике

Существует два вида битумной мастики холодного применения

Первый вид

Изготавливается на основе растворителей. Это полностью готовые для работ смеси. Мастика, изготовленная на основе растворителя пригодна для использования при минусовой температуре.

Схватывается данный вид гидроизоляции в течение 24 часов. Полное затведевание мастики и приобретение свойств гидроизоляции, требует неделю.Обычно данный вид материала применяют в кровельных работах.

Второй вид битумного гидроизоляционного покрытия

Изготавливают на водной основе – что характеризует материал, как не несущий вреда экологии.Покрытие не имеет резкого запаха, высыхает за пару часов.

Гидроизоляцию изготовленную на водной основе нельзя применять при пониженной температуре. Хранить материал также стоит в теплом помещении.

Битумная мастики имеет разные модификации

Рассмотрим их.

Немодифицированная гидроизоляция . Состав не содержит полимеров и иных компонентов, повышающих свойства материала. Для крыш это вид не подойдет, для фундамента идеальный вариант. Гидроизоляция  примененная для фундамента не испытывает атмосферных перегрузок.

Мастику без полимеров применять для кровельных работ не рекомендуется.

Битумно-полимерная мастика . Из названия материала понятно, что этому виду гидроизоляции присущи высокие показатели. Прекрасно адаптирован к большому диапазону температуры. Очень хорошая молекулярная связка (адгезия), что позволяет применять мастику для приклеивания рубероида и аналогичных материалов.

Битумно–полимерная мастика благодаря своим качествам, обширно применяется для покрытия плоских крыш.

Битумно–резиновая мастика . В составе присутствует крошка из резины. Обладает достойными антикоррозийным свойством. Применяют для покрытия конструкций из металла.

Для кровельных работ битумно – резиновая мастика НЕ подходит.

Битумно–каучуковая гидроизоляция , она же жидкая резина — очень эластичная с высокими физико – механическими показателями. Данные качества увеличивают износостойкость покрытия. Прекрасно подходит для покрытия крыши.

Каучуковая мастика способна стать самостоятельным кровельным покрытием. Практически не подвержена, атмосферному влиянию.

Тип мастики напрямую связан с содержащимися в ней компонентами.

Однокомпонентная – готовое к работе покрытие.

Двухкомпонентная мастика перед началом работ требует смешивания с отвердителем. Используется в профессиональных целях. Обладает хорошими показателями.

При использовании двухкомпонентной мастики ВАЖНО точно следовать инструкции по смешиванию. Не правильные пропорции приведут к увеличению срока застывания.

Основные достоинства битумной мастики холодного применения

• Сокращает время работ по гидроизоляции
• Мастику можно развести растворителем, что сделает ее нужной консистенции
• Срок эксплуатации более 25 лет
• Покрытие можно применять на поверхностях из разного материала
• Легкое нанесение.
• Самостоятельное использование

Минусы данного материала

• Высокая стоимость.
• Битумно – полимерная мастика дает большую усадку, что сказывается на расходе материала.

Применение

Кровельные работы. Применяют для ремонта кровельного покрытия, для монтажа черепицы(мягкой), для связки с рулонными материалами.
• Для гидроизоляционной обработки фундамента. Покрытие делается, как на ленточном фундаменте, так и на свайном.
• Битумный материал используют, как гидроизоляцию под стяжку. Прекрасно подходит для полов в ванной, подвале, гараже.
• При сооружении бассейнов и террас. В этих случаях для работ применяют резиновую мастику.

Битумная мастика холодного применения расход материала:

1. Для склеивания 0,8 – 1 кг на квадратный метр
2. Для гидроизоляционного слоя 2 – 3,8 кг на квадратный метр

На рынке лидируют два производителя:

1. Мастика битумная ТЕХНОНИКОЛЬ
2. Битумная мастика ЭКСПЕРТ

Оба производителя отвечают всем требованиям. Возможна разница в стоимости. И некоторых нюансах, таких как расход материала и время высыхания.

Важно помнить. Перед применением мастики необходимо очистить поверхность от мусора, грязи. Обрабатываемая площадь обязательно должна быть сухой. Если поверхность пористая ее необходимо предварительно обработать праймером.

Плотность битумной мастики. Что такое битумная мастика ее технические характеристики и свойства

Битумная мастика относится к категории жидких гидроизоляционных материалов. Она используется для защиты от сырости всевозможных деревянных, кирпичных, газобетонных, бетонных и металлических поверхностей и конструкций, для их герметизации, а также для всех видов кровельных работ.

Описание материала

Битумная мастика внешне являет собой тягучую пастообразную массу насыщенного черного цвета. Основой ее является модифицированный битум, в который вводятся всевозможные присадки. Состав полностью готов к использованию, не требуя какой-то подготовки.

Мастику можно применять при температурах -15+80 градусов. Наносится состав на сухие очищенные поверхности посредством кисти, валика или шпателя, будучи в разогретом или холодном состоянии. Выбор варианта нанесения зависит от особенностей выполняемой работы.

Данным составом обрабатывают трубопроводы, сваи, фундаменты, стены. В том числе, находящиеся под землей. Битумный состав используется для антикоррозионной обработки кузовов автомобилей, газопроводов и других металлических изделий.

Продолжительный срок службы, приемлемая стоимость, простота использования и превосходные защитные свойства позволили ей стать одним из наиболее востребованных гидроизоляционных обмазочных материалов.

Мастика бывает жидкой, пастообразной или в виде густого клея. Часто в продаже можно встретить мастику из сухого порошка, который требуется развести водой непосредственно перед работой.

Битумную мастику делят на:

• Клеящую. Служит для наклеивания рулонных и теплоизоляционных материалов, ДСП, ДВП, OSB, фанеры различной толщины на гипсовые, бетонные, цементно-песчаные и деревянные основания. Также используется для гидроизоляции монтажных и строительных сооружений и конструкций.
• Кровельную. Предназначена для работ по гидроизоляции крыш зданий. С ее помощью можно наклеивать рулонные материалы, такие как рубероид, толь, стеклогидроизол, изготовленные на битумной основе. Дает возможность использования в местах, где наплавление кровельных материалов затруднено. Может быть холодной или горячей.
• Каучуковую. Используется для обработки любых металлических поверхностей, герметизации отслоений, стыков и трещин, ремонта кровель, гидроизоляции поверхностей из любых строительных материалов. Используется только в холодном виде.
• Полимерную. В состав такой мастики дополнительно вводится полимерный модификатор. Может быть использована для всех видов кровельных работ, а также для антикоррозийной и гидроизоляционной обработки. Используется уже готовая, холодная мастика.

Битумная мастика для авто. Технология нанесения

Мастика для машины может наноситься как самостоятельно, так и мастерами СТО. Перед тем как начать наносить мастику на кузовные части своего автомобиля, не забудьте помыть и высушить его. Нужно очень качественно произвести очищение поверхности. Это необходимо с целью обеспечения веществу хорошего сцепления (адгезии).

Любая мастика способна защитить автомобиль, но только если выполнить элементарное правило – очистить кузов от грязи, влаги и ржавчины. В противном случае от влаги, которая попадет под смесь, металл начнет гнить. Автомастику следует наносить, в зависимости от ее консистенции шпателем либо широкой кистью или валиком. Для обработки одного квадратного метра понадобится примерно 200–300 грамм смеси. Наносить нужно в два слоя. Обязательно нужно дождаться высыхания первого слоя, перед тем, как наносить второй.

Полимеризуется мастика для автомобиля довольно долго, около суток. В это время нельзя использовать средство передвижения.

Антикоррозийная и антигравийная обработка колёсных арок

«Ударные» стадии обработки поверхности машины на СТО:

• мойка горячей водой под давлением;
• проверка и устранение дефектов на кузове авто;
• сушка «обдувкой» с помощью горячего воздуха;
• под высоким давлением нанесение битумной мастики для авто, создавая пленку толщиной до 60 мкм.

С целью самостоятельного нанесения мастики, вам понадобится:

• мойка и сушка машины;
• удаление ржавчины и коррозии специальными металлическими щетками или наждачной бумагой;
• нанесение в 2 тонких слоя мастики валиком либо кистью.

Если мастика ранее уже наносилась на автомобиль, то рекомендуется наносить смесь того же типа, что была нанесена раньше. Говоря проще, нельзя наносить битумно-каучуковый слой на смоло-полимерную мастику. Исключение составляет такое средство, как «Мовиль». Этот препарат применяют для антикоррозийной обработки автомобиля. Он отлично сочетается с любыми антикоррозийными средствами. Более того, при взаимодействии с другими мастиками, «Мовиль» уплотняет их, создавая тем самым более прочную защиту.

Этот препарат, в составе которого есть ингибитор, химическим способом борется с коррозией. А специальные присадки вытесняют влагу с поверхности кузова. «Мовиль» разрушает резину, поэтому следует быть осторожными и не давать попасть препарату на резиновые детали.

Нанесение мастики в домашних условиях

Сохнуть мастика должна при температуре, которая указана на упаковке производителя. Если не придерживаться инструкции, то автомастика не будет хорошо держаться либо просто не застынет. Соответственно автомобиль не будет защищен.

Какая мастика лучше? Выбор антикоррозийных мастик огромен. Вот основные их группы:

• сланцевая – образует водоотталкивающую пленку, защищая внешнюю сторону колесных арок и дна автомобиля;
• битумно-каучуковая – густая, очень эластичная мастика, защищающая от механического воздействия на авто во время движения, снижает силу удара мелких камней;
• мастики на основе полимеров и эпоксидных смол – образуют очень износостойкую пленку, которая намного крепче других мастик.

Битумная композиция – The British Petroleum Company Limited

Изобретение относится к битумной композиции мастичного типа, подходящей для покрытия трубопроводов, в частности подводных трубопроводов.

Трубопроводы, особенно подводные трубопроводы, обычно покрывают бетоном для защиты и утяжеления, за исключением концов каждого отрезка трубы. Концы должны быть оставлены без покрытия, чтобы трубы можно было сваривать на месте (например, на трубоукладочной барже). Зазоры в бетонном покрытии в местах сварных швов должны быть заполнены относительно быстросхватывающимся материалом. Обычно используется битумная мастика, при этом мастика заливается в цилиндрическую форму, окружающую зазор. Минеральная часть литого асфальта обычно представляет собой дробленый известняк, но для покрытия трубопровода иногда используется песок. Гравий также обычно добавляют по экономическим причинам.

Поиски сырой нефти и природного газа в прибрежных районах увеличиваются, и, следовательно, возрастает потребность в подводных трубопроводах как для транспортировки нефти и газа от устьев скважин к сборным платформам, так и для их транспортировки на берег. Транспортировка нефтепродуктов и других жидкостей или газов по подводным трубопроводам менее развита, но может увеличиться. В зависимости от количества и типа транспортируемой жидкости трубопроводы могут иметь диаметры, требующие бетонного покрытия толщиной до 3 дюймов (76 мм). Мастика для покрытия стыков будет иметь практически такую ​​же толщину, как и бетон.

Типичный асфальтобетон для подводных трубопроводов состоит из

20% битума,

20% известняка или цементного наполнителя (пропускающего 200 меш BSS),

40% песка по стандарту BS 594,

20% вес мелкого гравия (от 1/4 до 3/8 дюйма),

Однако при использовании такой смеси гравий имеет ярко выраженную склонность к сегрегации как во время производства, так и во время нанесения покрытия. Эту проблему можно решить, отказавшись от гравия, но это увеличивает стоимость.

В настоящее время установлено, что стандартная фракция песка BS 594, используемая в производстве горячекатаного асфальта для мощения, не является лучшим стандартом для литого асфальта на основе песка.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением битумная мастика содержит

8-22 мас.% битума,

8-25 мас.% наполнителя, проходящего через сито 75 микрон (200 меш BSS) и

84- 53% массы заполнителя в диапазоне фракций от более 75 микрон (200 меш) до максимального размера частиц от 2,36 мм (7 меш BSS) до 37,5 мм (11/2 дюйма BSS), заполнитель, имеющий кривую сортности, близкую к модифицированная кривая Фуллера для частиц с выбранным максимальным размером частиц, причем указанная модифицированная кривая Фуллера представляет собой кривую Фуллера, пересчитанную для исключения материала, проходящего через 75 микрон.

Кривые Фуллера — это градуировочные кривые, которые дают минимальное пустое пространство и плотную упаковку и, следовательно, самое низкое пустое пространство для песка и других минеральных заполнителей, содержащих частицы разного размера. Форма кривой Фуллера зависит от максимального размера частиц, но будет представлять собой единую кривую для любого заданного максимального размера частиц. Форма частиц также оказывает некоторое влияние на упаковку, но было обнаружено, что настоящее изобретение эффективно для заполнителей, которые представляют собой смесь круглых и угловатых частиц, полученных как из природных, так и из измельченных заполнителей. Поэтому точная форма частиц не считается критической.

Кривые Фуллера основаны на наблюдении, что для самого низкого пустотного пространства распределение частиц по размерам следует определенному закону, а именно ##EQU1## Кривые Фуллера, таким образом, могут быть рассчитаны математически с использованием приведенной выше формулы. Закон был впервые сформулирован в статье Фуллера и Томпсона, озаглавленной «Законы дозирования бетона», опубликованной в Трудах Американского общества инженеров-строителей, 1907, 59, страницы 67–172. В следующем тексте различные кривые Фуллера будут идентифицироваться по номинальному размеру самых больших присутствующих частиц, т.е. «Кривая Фуллера 2,36 мм» — это кривая Фуллера для заполнителя, максимальный размер частиц которого составляет 2,36 мм.

Некоторый допуск необходим для учета того факта, что в реальной смеси заполнителей, номинальная градация которой соответствует определенной кривой Фуллера, может присутствовать небольшое количество заполнителя, который на самом деле имеет больший размер, чем указанный. Следовательно, агрегат определяется как «близкий к кривой Фуллера», и под этим мы подразумеваем, что конечные точки градуировочной кривой находятся не более чем на 5% выше или ниже кривой Фуллера и что любая промежуточная точка на кривой не более чем на 10% выше или ниже кривой Фуллера.

Содержащийся в мастике наполнитель имеет двойную функцию, действуя частично как самая мелкая часть минерального содержимого и частично как усилитель жесткости и модификатор битума. Для заполнителя, близкого к кривой Фуллера 2,36 мм, получается так, что количество материала размером менее 75 микрон на этой кривой Фуллера примерно соответствует количеству, необходимому в качестве наполнителя для получения хорошей мастики. Следовательно, для максимального размера частиц 2,36 мм в качестве критерия можно использовать либо нормальную, либо модифицированную кривую Фуллера. Однако по мере увеличения максимального размера частиц количество, проходящее через 75 микрон на кривой Фуллера, уменьшается до точки, где оно может быть недостаточным по отношению к требуемому содержанию битума. Таким образом, для заполнителей с большим максимальным размером частиц корреляция должна быть между сортностью заполнителя (без наполнителя) и модифицированной кривой Фуллера. Величина, проходящая через любую заданную сетку на модифицированной кривой Фуллера, может быть рассчитана по нормальной кривой Фуллера следующим образом: ##EQU2##

Заполнитель размером более 75 микрон может представлять собой песок с гравием или без него, а также природный или измельченный материал или смесь природного и измельченного материала.

Наполнитель может представлять собой любой подходящий известный мастичный наполнитель, напр. известняк, портландцемент или известь. Термин «наполнитель» подразумевает, что размер частиц материала составляет по существу 75 микрон или меньше. Однако также следует понимать, что содержание наполнителя представляет собой общее содержание наполнителя, включая любую долю мелких фракций, присутствующих в используемом более крупном заполнителе.

Битум может иметь пенетрацию от 10 до 100 при 25°С, предпочтительно от 20 до 30. Это может быть нефтяной битум или каменноугольный пек или их смесь, и он может быть получен прямой перегонкой или продувкой. Битум может содержать небольшое количество каучука или другого полимера для изменения его вязкоупругих свойств. Точное количество необходимого битума будет зависеть от сортности заполнителя, особенно от его максимального размера частиц, и может быть выбрано экспериментально, если это необходимо, чтобы обеспечить хорошие сыпучие свойства при минимальном содержании битума. В целом, для любого заданного заполнителя с максимальным размером частиц настоящее изобретение позволяет уменьшить количество используемого битума по сравнению с ранее использовавшимися асфальтами. Однако количество битума по-прежнему превышает то, что требуется только для заполнения пустот между минеральными частицами.

Температура размягчения (кольцо и шар) битума может составлять от 40° до 115°C и может варьироваться в зависимости от температуры, которой может подвергаться мастика. Сырая нефть на устье скважины может иметь температуру до 80°С, а в мастике для трубопроводов сбора сырой нефти предпочтительно используется вспененный битум с температурой размягчения 70-115°С. В основных трубопроводах транспортировки сырой нефти температура сырой нефти вероятно, будут ниже, и битум прямой перегонки с температурой размягчения 40-70°С должен быть адекватным.

Относительные пропорции битума, наполнителя и заполнителя должны быть выбраны в пределах определенных диапазонов для любой данной мастики. Оптимальное соотношение битум:наполнитель может быть порядка 1:1, а содержание битума и наполнителя может быть уменьшено по мере увеличения максимального размера частиц заполнителя. Эксперименты показали, например, что мастики сравнимой текучести и других качеств можно получить при следующем соотношении содержания битума и наполнителя и максимального размера частиц заполнителя

______________________________________

Aggregate maximum particle size 2.36mm 4.76mm 9.52mm 19.0mm

______________________________________

Bitumen % wt 17 15 13 11 Filler % wt 17 15 13 11

______________________________________

Максимальный размер частиц заполнителя, очевидно, не должен превышать толщины мастичного покрытия и предпочтительно может составлять от 1/2 до 1/3 толщины.

Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами. Фиг. 1-3 и следующие примеры.

РИС. 1(а) показан набор кривых Фуллера для заполнителей с максимальным размером частиц от 2,36 мм до 19 мм. Эти кривые были получены расчетным путем по первой приведенной выше формуле. ИНЖИР. 1(b) показаны кривые Фуллера на фиг. 1(а) пересчитано, чтобы исключить материал, проходящий через 75 микрон.

ПРИМЕР 1

Асфальтовая мастика была получена путем смешивания

Прямогонный битум 17,5 % масс. с пенетрацией 26 при 25°C и температурой размягчения по кольцу и шару 65°C,

17,5 % масс. градуировочная кривая, как показано на прилагаемой фиг. 2.

РИС. 2 также показана кривая для песка с максимальным размером частиц 2,36 мм. Эта кривая представляет собой соответствующую кривую Фуллера, пересчитанную с учетом отсутствия материала, проходящего через сито 75 микрон. Используемый песок имел небольшую долю материала до 4,76 мм, но этого было недостаточно, чтобы оказать существенное влияние на получаемый асфальт. Также показано на фиг. 2 — огибающая кривой сортировки песка по BS 59.4 и его срединная линия. Можно видеть, что кривая градации для используемого песка была относительно близка к модифицированной кривой Фуллера размером 2,36 мм и значительно отличалась от песка BS 594, имея более непрерывную градуировку во всем диапазоне размеров частиц.

РИС. 3 показана кривая классификации песка в сочетании с наполнителем (пропорции по весу от общего заполнителя и без учета битума составляют 78,8% песка и 22,2% наполнителя) и кривая Фуллера 2,36 мм. Снова будет очевидно близкое сходство кривых.

Полученный асфальт был испытан на сыпучесть и сегрегацию как в лабораторных, так и в натурных условиях. В лаборатории текучесть оценивалась визуально и субъективно при 150-190°С, стандартного теста на текучесть не проводилось. Сегрегацию заполнителя оценивали путем заливки 500-1000 г асфальта в цилиндрическую стальную форму. Его выдерживали в печи при 160°С в течение 2 часов без перемешивания, затем давали остыть, после чего стальной цилиндр удаляли. Образец разрезали пополам алмазной пилой и визуально оценивали степень сегрегации.

Полномасштабные испытания проводились с использованием трубы диаметром 36 дюймов и цилиндрической формы диаметром 40 дюймов вокруг трубы с заполнением пространства между ними асфальтом путем заливки при температуре 170°C. анализ частей асфальта, удаленных из различных мест вокруг трубы.

Как в лабораторных, так и в натурных испытаниях текучесть асфальта была такой же хорошей, как и у известного асфальта на основе песка BS 594 и мелкого гравия. Также наблюдалась незначительная сегрегация более крупных частиц. Однако в случае с ранее известным асфальтом в обоих испытаниях наблюдалась обширная сегрегация гравия.

ПРИМЕР 2

Асфальтовая мастика была получена путем смешивания

11% вес. битума, как в примере 1,

11 вес.% известнякового наполнителя, пропускающего 75 микрон,

78 вес.% песка и гравия (75 микрон до 19,0 мм ).

Заполнитель (песок и гравий) имел классификацию модифицированной кривой Фуллера для материала с максимальным размером частиц 19,0 мм, пересчитанную для исключения прохождения песка через 75 микрон, как показано на ФИГ. 1(б). При испытании на сыпучесть и сегрегацию в лаборатории, как описано в примере 1, сыпучесть была хорошей, а сегрегация заполнителя была незначительной, несмотря на то, что частицы размером до 190,0 мм присутствовали.

ПРИМЕР 3

Асфальтовая мастика была получена путем смешивания

17 мас.% вспененного битума с пенетрацией 26 при 25°С и температурой размягчения «кольцо и шар» 85°С,

19,5 мас.% известнякового наполнителя 75 микрон,

63,5 мас.% песка, как и в примере 1.

Мастика обладала такими же качествами текучести и не расслаивания, что и мастика из примера 1, и, кроме того, могла нагреваться до 75°С без значительной деформации или оседание по сравнению с температурой 60°С для мастики из примера 1.

Битумная мастика: особенности и преимущества | Клеи. Изоляционные материалы

Сегодня широкое распространение при проведении строительных и отделочных работ любого уровня получили битумные мастики. Благодаря своим однородным характеристикам этот строительный материал легко заменит при устройстве полов и кровли, монтаже коммуникационных сетей и трубопроводов. Наибольшую популярность битумная мастика приобрела как надежный гидроизоляционный материал.

При монтаже кровли герметизация имеет решающее значение для конструкции конструкции. От этого фактора зависит многое: от долговечности конструкции и заканчивая элементарным комфортом в помещении. При этом битумные мастики, как никакой другой материал, идеально подходят для всех соответствующих условий обеспечения гидроизоляции. Композитный материал на мастичной битумной основе является прогрессивным, представляя собой, по сути, устойчивую клеевую массу. В состав, в зависимости от исполнения, могут входить различные компоненты, некоторые виды стойких смол, натуральный каучук, синтетические пластификаторы и связующие, активные добавки. Синтетический мастичный состав сочетает в себе достаточную эластичность, высокую прочность и отличную стойкость к воздействию окружающей среды.

Современное производство располагает всеми необходимыми технологиями для производства битумных мастик самых разных марок и спецификаций. На сегодняшний день битумные смеси делятся на высыхающие и невысыхающие, пластичные (твердые) и эластичные. Клей может кардинально отличаться и внешним видом. Быстрый герметик в короткие сроки позволяет материалу затвердеть, придав ему нужную форму. Невысыхающая, или жидкая смесь, напротив, сохраняет состояние желейной композиции длительное время.

При гидроизоляции значение битумных мастик преувеличено. Обладая отличными вяжущими свойствами и обеспечивая отличную адгезию практически к любому материалу, мастику можно укладывать в любой горизонтальный или вертикальный шов. Кроме того, выбрав теплоизоляционный материал, можно гарантированно обеспечить полную герметичность при укладке стяжки, надежную герметизацию дверных или оконных проемов, отделку наружных швов любой конфигурации.

Современные битумные мастики обладают прогрессивной защитой от неблагоприятных факторов и агрессивных сред. В процессе эксплуатации структура этого материала почти не подвергается деградации благодаря своей стабильности и однородности состава.