Вопрос 59. Битумы и дегти

Строительными материалами, в состав которых входят битумы или дегти, называют битумными или дегтевыми.

Применяют битумы и дегти в виде битумных и дегтевых эмульсий, асфальтовых и дегтевых растворов и бетонов, антикоррозионных лаков. Особенно широко их используют в производстве кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов.

Природные битумы – органическое вещество черного ил темно-коричневого цвета, почти лишенное запаха, весьма пластичное в разогретом состоянии. При дальнейшем нагревании битум переходит в жидкое состояние, а при охлаждении снова затвердевает.

Природные битумы используют в строительстве весьма ограниченно вследствие их высокой стоимости и ограниченности месторождений.

Нефтяные битумы - остаточные, окисленные и крекинговые.

Остаточные битумы – образуются в атмосферно-вакуумных трубчатых печах непрерывного действия после отгонки от нефти более легких фракций – бензина, керосина и части масел. Это вещества черного цвета, почти твердые при нормальной температуре.

Окисленные битумы – получают продувкой воздуха через нефтяные остатки. При продувке под воздействием кислорода воздуха нефтяные остатки окисляются и уплотняются, приобретая новые качества (вязкость).

Крекинговые битумы – представляют собой нефтяные остатки, образующиеся при крекинге (разложение при высокой температуре) нефти и нефтяных масел для получения большего выхода бензина.

В нефтяных битумах различают следующие составные части: масла, смолистые составляющие, асфальтены, карбены и карбоиды. Масла, имеющие плотность меньше 1, сообщают битумам подвижность, т.к. они являются средой, в которой растворены твердые частицы битума. Содержание масел в битумах достигает 60%. Смолистые вещества – это твердые или полутвердые частицы, полностью растворяющиеся в бензине. Содержание их в битумах достигает 30%. Асфальтены, как твердые вещества, являются носителями твердости битумов. Карбены и карбоиды – твердые углеродистые вещества, карбены растворимы в сероуглероде, карбоиды нерастворимы в органических растворителях.

Нефтяные битумы делят на марки. В основу деления положена пенетрация, т.е. глубина проникания в битумы стандартного прибора – пенетрометра под действием груза массой 100г в течение 5с при температуре 25°С. Глубину проникания иглы определяют в градусах пенетрометра, причем 1° равен 0,1мм.

Помимо пенетрации важнейшие свойства битумов – температура размягчения и степень растяжимости. Все три показателя связаны между собой некоторой зависимостью. Твердые битумы с малой глубиной проникания имеют высокую температуру размягчения и малую растяжимость, т.е. являются хрупкими, а битумы с низкой температурой размягчения, имеющие большую пенетрацию, могут сильно растягиваться, т.е. имеют меньшую хрупкость. Температуру размягчения битумов определяют на приборе, называемом «кольцо и шар».

Плотность битумов всех марок близка к 1г/см³. Битумы не должны содержать водорастворимых кислот и щелочей, в них допускаются следы воды. При изготовлении кровельных битумов запрещается применять крекинговые битумы.

Сырые дегти представляют собой густые, вязкие жидкости черного ил темно-бурого цвета. Состоят они из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных, получаемых в процессе сухой деструктивной перегонки органических веществ, при которой химическая структура перегоняемого вещества полностью изменяется. В зависимости от исходного сырья дегти разделяют на древесные, торфяные, сланцевые и каменноугольные. Наиболее применимы в строительстве каменноугольные дегти, получаемые в большом количестве как побочный продукт процессов коксования и газификации каменного угля.

Смеси дегтя используют для производства дегтебетона, применяемого для дорожных покрытий, для производства кровельного толя, приклеивающих и покрасочных дегтевых мастик и др.