Нефтяные строительные и кровельные битумы (ГОСТ) – смолянистое вещество минерально-органического происхождения, включающее углеводородные элементы, а также соединения с азотом, кислородом и металлами. В природе встречаются несколько видов битума: в жидкой форме в нефти, в твердом – в смоле и асфальте. Битум растворяется в органических веществах, таких как бензол или сероуглерод. Вода на него не влияет и вызывает только отталкивающую реакцию.
Переработка битумного сырья
Битум добывается скважинным, шахтным или карьерным способом. Нефтепродукты различных состояний: твердого, жидкого и вязкого, широко применяются в строительстве. Производятся нефтяные битумы — строительные, кровельные, дорожные, гидроизоляционные. Смолянистые вещества также используются в химическом и лакокрасочном производстве.
Полезный совет! Применение битума в твердом виде определяют показатели вязкости, пластичности, аморфности и ломкости. Для жидких веществ – вязкость и содержание летучих масел.
Для производства строительных, кровельных битумов исходным сырьем служит нефть. После фракционной перегонки и выделения из нее бензина, лигроина, керосина, смазочных материалов и других продуктов, из тяжелых остатков получают основу для битумного материала. Количество продукта определяется составом нефти, которая имеет разную консистенцию. Современный способ получения битума основан на атмосферной сепарации и вакуумной дистилляции с последующим окислением или смешиванием твердых остатков.
Процесс окисления состоит в продувке остатков нефтепереработки до достижения заданной вязкости продукта. Кислород взаимодействует с гудроном, провоцируя окисление битума и формирование высокомолекулярных компонентов. Эта технология даёт возможность получать качественный продукт. Из него производят нефтяные кровельные битумы, ГОСТ на которые разработан специально для этого материала.
Вторым способом изготовления, проводимым после перегонки, является смешивание. В результате получают компаундированные материалы. Процесс заключается в обработке гудрона жидким пропаном и смешении его с масляными дистиллятами.
Свойства и показатели битума
Показатель пластичности Пластичность маслянистых веществ зависит от их состава, времени действия механических нагрузок и температуры. Для нефтяных кровельных битумов ГОСТ устанавливает показатель пластичности по способности материала растягиваться в тонкую нить на приборе под названием дуктилометр. Испытание проводится при нулевой и 25°C температуре. Длина нити в момент разрыва характеризует пластичность битума.
Вязкость вещества Структурно-механическая основа материала проявляется в его характеристике вязкости, которая зависит от композиционного состава и реакции на температуру. При низкой температуре показатель вязкости возрастает, а при высокой – снижается. Для проверки битумов нефтяных кровельных по ГОСТ методу испытаний твердых и вязких веществ используют иглу.
Глубину проникновения материала под нагрузкой, температурой и временем погружения измеряет пентаметр. Чем меньше глубина проникновения, тем выше показатель пентаметра. Вязкость жидких материалов вычисляют с помощью вискозиметра, регистрируя время прохождения исследуемого вещества через отверстие прибора.
Температура размягчения Исследование проводится на приборе «шар и кольцо». В процессе исследования битумный образец помещается на латунное круглое отверстие заданного диаметра и постепенно нагревается под равномерным давлением металлического шарика до момента касания нижней планкой прибора. Стандартная температура размягчения находится в диапазоне от 20 до 95°C.
Температурным параметром, характеризующим теплостойкость битумного материала, является температура хрупкости.
Температура воспламененияНагревание битума приводит к образованию паров, которые при контакте с открытым огнём вспыхивают. Исследование на специальном приборе определяет момент воспламенения паров, показывающий степень пожароопасности битума. Обычный показатель разогрева до момента воспламенения твердых или вязких веществ превышает 200°C.
Разработано множество технологий и приборов для измерения адгезивных свойств. Визуальный метод является наиболее простым в использовании.
Полезный совет! Важной особенностью Битумные материалы склонны приставать к разным поверхностям, будь то минеральные или органические.
Битум фиксируется на гравийной поверхности, затем нагревается в воде. Если после эксперимента пленка сохранила первоначальное положение – это высшая оценка по пятибалльной системе. При полном отслаивании пленки во время кипячения ставится неудовлетворительная оценка адгезии.
Строительные и кровельные битумы по ГОСТу.
Исследования вязкости, пластичности и температуры размягчения дают возможность определить марки продукции, обозначенные стандартами согласно ГОСТам.
Битумы нефтяные строительные
ГОСТ классифицируется на три вида с обозначением БН. Условное обозначение «БН» расшифровывается как «битум нефтяной». Далее следуют цифры, которые указывают температуру размягчения и усредненное значение пределов иголочной пенетрации.
| Наименование показателя | Норма для марки | Метод испытаний | ||
| БН 50/50 | БН 70/30 | БН 90/10 | ||
| ОКП 02 5624 | ОКП 02 5623 | ОКП 02 5622 | ||
| Глубина проникания иглы при 25°С, 0,1 мм | 41-60 | 21-40 | 5-20 | По ГОСТ 11501-78 |
| Температура размягчения по кольцу и шару, °С | 50-60 | 70-80 | 90-105 | По ГОСТ 11506-73 |
| Растяжимость при 25°С, не менее | 40 | 3,0 | 1,0 | По ГОСТ 11505-75 |
| Растворимость, %, не менее | 99,5 | По ГОСТ 20739-75 | ||
| После нагрева изменение массы не превышает процента. | 0,5 | По ГОСТ 18180-72 | ||
| Температура вспышки, °С, не ниже | 230 | 240 | По ГОСТ 4333-87 | |
| Массовая доля воды | Следы | По ГОСТ 2477-65 | ||
Битумы нефтяные кровельные
ГОСТ разрабатывается в модификациях битума нефтяного кровельного (БНК). Показатели размягчения и вязкости определяются и присваиваются аналогично.
| Наименование показателя | Норма для марки | Метод испытаний | ||
| БНК 40/180 | БНК 45/190 | БНК 90/30 | ||
| Глубина проникания иглы, 0,1 мм при 25 °С | 160-210 | 160-220 | 25-35 | ГОСТ 11501 |
| Температура размягчения, по кольцу и шару, °С | 37-44 | 40-50 | 80-95 | ГОСТ 11506 |
| Температура хрупкости, °С, не выше | — | -10 | ГОСТ 11507 | |
| Растворимость в толуоле или хлороформе, %, не менее | 99,5 | ГОСТ 20739 | ||
| Измененное соотношение массы после нагрева, % — не более | 0,8 | 80,0 | 0,5 | ГОСТ 18180 |
| Проникновение иглы в нагреваемом остатке выражается как не менее определённого процента от начального уровня. | 60 | 70 | ГОСТ 11501 | |
| Температура вспышки, °С, не ниже | 240 | ГОСТ 4333 | ||
| Массовая доля воды, %, не более | Следы | ГОСТ 2477 | ||
| Массовая доля парафина, %, не более | — | 5,0 | — | ГОСТ 17789 |
| Индекс пенетрации | от 1,0 до 2,5 | — | ГОСТ 954 | |
Вместе с твердыми и вязкими материалами существуют битумные, находящиеся в жидком состоянии при обычной температуре.
Использование битума
Битм обладает отличными адгезионными и водоотталкивающими свойствами, что делает его подходящим материалом для строительства. С его помощью создаются надежные и прочные кровельные покрытия, коммуникации, гидроизолируются фундаменты и другие сооружения. Чтобы правильно определить назначение конкретного вида битума, необходимо изучить его качественные характеристики и состав. Цифровые показатели помогают выбрать и использовать битум по назначению: строительный, дорожный или для крыш.
Кроме того, битум находит применение и в других сферах. На его основе производятся суперпрочные герметики, используемые для заделывания швов на аэродромных полях и взлетных полосах. В промышленном и гражданском строительстве также не обходятся без битума: мастики с полимерно-битумными компонентами применяются для отделочных изоляционных работ.
Материал эффективен для усиления и защиты от влаги проемов в строительных конструкциях. Резиново-битумные составы используют для создания мастичных кровель без рулонных покрытий. Битум из нефти необходим для большинства видов работ по устройству кровли.
Полезный совет! Важно отметить, Длительный срок службы битумных покрытий обеспечивается при соблюдении правил эксплуатации материала. Марка и ГОСТы должны подбираться с учетом специфики каждого случая применения.
Дорожный битум нельзя полностью использовать вместо кровельного или строительного, и наоборот. Важно помнить об этом, хотя визуально битумы разных видов почти одинаковы.
Нефтяные строительные и кровельные битумы по ГОСТу практически вечны, предоставляя долгосрочную защиту и герметизацию строений.
Битумные поверхности можно обновлять и ремонтировать просто, легко и выгодно.