Бітум

Загальні відомості (властивості) і знайомство з бітумом Бітум — природне або штучне органічна речовина, що представляє собою суміш високомолекулярних вуглеводнів та їх неметалевих похідних. Основний хімічний склад бітуму: вуглець (70–87 %), водень (8–12 %), сірка (0,5–7 %), кисень (0,2–12 %) і від 0 до 2 % азоту. Являє собою тверде або вязкожидкое речовина від темно-бурого до чорного кольору, не розчиняється у воді, повністю або частково розчиняється у бензолі, хлороформі, сірковуглеці та інших органічних розчинниках c щільністю 0,95–1,50 г/см3 , плавящееся при нагріванні і володіє пластичними в'яжучими властивостями. В якості популярного будівельного і гідроізоляційного матеріалу природний бітум використовувався ще з давніх часів, але тоді бітумом називали тверді і в'язкі похідні нафти — нафтову мальту і асфальт. В даний час різні види бітумів знайшли своє застосування в дорожньо-будівельній галузі (75–80 % від загальної частки споживання бітуму), ливарному та електрохімічному виробництві, медицині, виробництві лакофарбових виробів та кабельної продукції, виготовленні покрівельних матеріалів. Основна технологічна цінність бітуму полягає в його електро-, газо-, гідроізолюючих, в'яжучих і захисних властивостях. Хімічна стійкість бітуму до корозії різних будівельних матеріалів зумовили його широке застосування для захисту залізобетонних конструкцій, металевих труб, гідроізоляції фундаментів, у виробництві асфальтобетонних сумішей для асфальтування доріг, покрівельних і гідроізоляційних матеріалів, герметезирующих мастик та ін Основні характеристики бітуму Характеристики бітуму визначаються співвідношенням його складових частин: різних масел, смол і асфальтенів. Підвищений вміст асфальтенів і смол призводить до зростання твердості і температури розм'якшення бітуму, підвищений вміст масел збільшує м'якість і легкоплавкость бітумної маси. Приблизний витрата на один шар кг/м2 - 1,0-2,0. вуглець – не більше 80%; водень – не більше 15%; сірка – 2-9%; кисень – до 5%; Дуктильность (розтяжність) — показник пластичності бітуму, що визначає його здатність давати нитка певної довжини при розтягуванні (визначається максимальною довжиною нитки, яку бітум може розтягнутися без розриву при 25 °C). Дуктильность бітуму визначають на спеціальному приладі — дуктилометре. Пенетрація умовна величина, яка характеризує в'язкість і твердість бітуму (щільність). Визначається глибиною проникнення спеціальної сталевої голки в шар бітуму за 5 секунд з силою 1 Н. Термостабільність характеризує температуру розм'якшення бітумної маси, спалахи і переходу бітуму в крихкий стан. У дорожньому будівництві саме термостабільність бітуму є самим важливим його показником, оскільки безпосередньо впливає на довговічність асфальтобетонного дорожнього покриття влаштованого з бітумовмісних асфальтирующих сумішей. Способи (область) застосування Бітум – найдавніший будівельний матеріал, який був відомий людині ще в епоху неоліту. Тоді його використовували для виготовлення посуду, ізоляції рідкісних видів дерева в будівництві, в якості сполучного в мозаїках з напівкоштовних каменів і раковин. Природний бітум – не товарний продукт. Щоб зробити його таким, необхідний не один додатковий технологічний процес. Після цього матеріал стає придатним для використання в різних сферах: При використанні в будівництві бітум виявляє кілька недоліків, які можна усунути модифікаторами: низьку пружність, схильність до висихання і високу термочутливість, яка проявляється у вигляді крихкості при низькому і розм'якшення при високій температурі. Щоб усунути ці мінуси, використовують модифікований бітум, в який додають модифікатори, що поліпшують властивості продукту. Додатково бітум використовують як електроізоляцію в електротехнічній промисловості, в оздобленні дерев'яних, шкіряних і паперових виробів, виготовлення акумуляторних мастик, виготовленні кабельної та лакофарбової продукції, в прецизионном лиття. В будівництві. З огляду на нерозчинність у воді матеріал використовується в гідроізоляційних роботах. Щодо будівель і споруд, трубопроводів, фундаментів. У дорожніх роботах. Бітум активно використовується при виготовленні асфальтобетону. В покрівельних роботах. З бітуму виробляють м'які покрівельні матеріали: рулонні у вигляді черепиці. Приклади: рубемаст, гідростеклоізол, руберойд, мастика, пергамін, бітумна папір, стеклоэласт. Роль та застосування бітуму в дорожньо-будівельній галузі Бітум та продукти на його основі є одним з ключових компонентів сучасної дорожньо-будівельної галузі. Роботи по поліпшенню якості асфальтованих дорожніх покриттів значною мірою базуються на розробці та впровадженні нових типів високоякісних дорожніх бітумів і полимербитумных матеріалів. Поліпшення властивостей бітуму (органічного в'яжучого) є одним з головних методів підвищення якості асфальтобетонних сумішей застосовуються для асфальтування доріг. У більшості випадків під поліпшенням властивостей бітумного в'яжучого передбачають підвищення його адгезійних властивостей і підвищення стійкості до температурних коливань. Нафтові дорожні бітуми поділяють на в'язкі і рідкі. В'язкий бітум використовується при виробництві гарячих асфальтобетонних сумішей для асфальтування та проведення інших дорожніх робіт в теплу пору року. Рідкий бітум використовується при виробництві холодних асфальтобетонних сумішей і на відміну від в'язкого містить розчинники, які випаровуються на відкритому повітрі переводячи бітумну масу в твердий стан. Таким чином, рідкі бітуми призначені для подовження сезону дорожньо-будівельних робіт. Рідкі бітуми отримують змішуванням в'язких бітумів з дистиллятными фракціями-разжижителями (розчинниками). Техніка безпеки При роботі з гарячим бітумом необхідно проявляти велику обережність і стежити з технікою безпеки, щоб уникнути опіків. Для запобігання нещасних випадків, необхідно пам'ятати наступні вимоги : бітуми – горючі речовини з температурою спалаху 220-300 0С; мінімальна температура самозаймання будівельних нафтових бітумів — 368 0С; котел для розігрівання (варіння) бітуму встановлюють на вирівняну вільному майданчику; при вогневому підігріві котла необхідно стежити, щоб рідкий бітум не потрапив у вогонь. Для цього котел встановлюють з невеликим ухилом в сторону, протилежну топці; в безпосередній близькості від котла розташовують ящик з піском, лопати і вогнегасник; при загорянні невеликої кількості бітуму, його гасять піском, пінним вогнегасником, кошмою. при розвитку пожежі розлитого на великій площі продукту, вогонь гасять пінної струменем, це єдиний вірний спосіб швидко; у процесі варіння бітумних мастик дотримуються правила змішування бітумів різних марок: після закладки в котел, розплавлення бітуму БН-Ш і припинення утворення піни можна додавати бітуми більш високих марок; сухі шматки бітуму опускають у варильний котел з борту котла, щоб уникнути бризок; необхідно стежити, щоб у варильний котел не потрапляла вода, сніг або лід; у розплавлений бітум можна додавати бітум третьої марки. Це може привести до великого піноутворення, в результаті чого вміст котла виплеснеться; котел можна завантажувати більш ніж на дві третини його обсягу; при роботі з гарячим бітумом і бітумними мастиками необхідно одягати брезентові рукавиці та костюми, а також окуляри і шкіряні черевики.