Основные технические свойства битумов

Битумы относятся к наиболее распространенным органическим вяжущим веществам. Элементарный состав битумов колеблется в пределах, %: углерода70 - 80, водорода 10 - 15, серы 2 - 9, кислорода 1 - 5, азота 0 - 2. эти элементы находятся в битуме в виде углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом.

Физические свойства для органических веществ характерны гидрофобность, атмосферостойкость, растворимость в органических растворителях, повышенная деформативность, способность размягчаться при нагревании вплоть до полного расплавления. Эти свойства обусловили применение органических вяжущих для производства кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных материалов, а также их широкое распространение в гидротехническом и дорожном строительстве.

v Плотность битумов в зависимости от группового состава 0,8 - 1,3 г/см;

v Теплопроводность (характерна для аморфных веществ) 0,5 - 0,6 Вт/м*С;

v Теплоемкость 1,8 - 1,97 кДж/кг*С;

v Температурный коэффициент объемного расширения при 25С от 5*10 до 8;

v Устойчивость при нагревании характеризуется: потерей массы при нагревании пробы битума при 160С в течении 5 ч (не более 1%) и температурой вспышки (230 - 240С в зависимости от марки);

v Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений (в битуме не более 0,2 - 0,3% по массе);

v Электроизоляционные свойства используют при устройстве изоляции электрокабелей.

Физико-химические свойства:

1) Старение - процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действием солнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердых хрупких составляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел.

2) Реологические свойства битума зависят от группового состава и строения. Жидкие битумы со структурой типа золь ведут себя как жидкости, течение которых подчиняется закону Ньютона. Твердые битумы со структурой типа гель, относятся к вязкоупругим материалам, так как при приложении к ним нагрузки одновременно возникает упругая (обратимая) и пластическая (необратимая) составляющие деформации. Для описания процесса деформирования вязкоупругих тел используют реологическую модель Максвелла и др.

Физико-механические свойства:

Марку битума определяют твердостью, температурой размягчения и растяжимостью твердость находят по глубине проникания в битум иглы (в десятых долях миллиметра). Температуру размягчения определяют на приборе с условным названием «Кольцо и шар», помещаемом в сосуд с водой; она соответствует той температуре нагреваемой воды, при которой металлический шарик под действием собственной массы проходит через кольцо, заполненное битумом. Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением(см) образца битума (в виде восьмерки) при температуре 25С, определяемым на приборе - дуктилометре.

Марку битума определяют в зависимости от назначения. По назначению различают битумы строительные, кровельные и дорожные. Основные требования, предъявляемые к строительным и кровельным битумам, приведены в таблице:

Строительные битумы применяют для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, приклеивающих и изоляционных мастик, для покрытия и восстановления рулонных кровель. Кровельные битумы используют для изготовления кровельных рулонных и гидроизоляционных материалов. Легкоплавким битумом марки БНК 45/180 пропитывают основу (кровельный картон), а тугоплавкие битумы служат для покровного слоя.