Битум – это органическое вещество естественного или искусственного происхождения. Он является смесью из высокомолекулярных углеводородов с их неметаллическими производными.
Основные составляющие битума – углерод (большая часть объема вещества – от 70 до 87%), водород – от 8 до 12%, сера – от 0,5 до 7%, кислород – от 0,2 до 12% и азот – до 2%.
Вещество может быть твердым или иметь вязкую консистенцию, в воде не растворяется, но может растворяться в органических растворителях с показателем плотности в пределах 0,95-1,50 г/см3, который плавится при повышении температуры, имеет вяжущие свойства и пластичен, например, в сероуглероде, хлороформе или бензоле. Диапазон оттенков битума – от темного бурого цвета вплоть до глубокого черного.
Натуральный битум еще в древности активно использовали в строительстве, в том числе для гидроизоляции. Однако битумом изначально считали твердые нефтепродукты, а также обладающие вязкой консистенцией, а именно асфальт и мальту. Сегодня битум самых разнообразных видов применяется, прежде всего, в дорожном строительстве (от 75 до 80% общего объема потребления вещества), в медицинской сфере, в процессе производства кабельной и лакокрасочной продукции, кровельных стройматериалов, а также в электрохимии и литейном производстве.
Большой ценностью битум обладает благодаря таким преимуществам как гидро-, газо- и электроизоляция, а также вяжущим свойствам и способности обеспечивать надежную защиту. За счет своей устойчивости к коррозии битум активно используется как средство защиты труб, изготовленных из металла, и конструкций, выполненных из железобетона, как гидроизолирующее вещество для фундаментов, ингредиент материалов для проведения кровельных работ и гидроизоляции, мастик для герметизации, специальных асфальтных смесей и т.д.
Разновидности битумов
1 критерий классификации – Происхождение
- Натуральный (природный) – вещество с твердой или вязкой консистенцией. Является одной из составляющих горючих ископаемых, в частности натуральных производных нефти природного происхождения, которые формируются, когда нарушается консервация месторождений этого ресурса вследствие полимеризации, то есть окисления. К этой группе относятся асфальтовые смеси, озокериты, мальты, кериты и т.п. Такие битумы добываются из песчаников, доломитов и известняков в основном по шахтной и карьерной технологиям. В составе натуральных битумов больше минералов, чем в нефтяных, и практически отсутствует парафин. Они устойчивы к влиянию различных природных явлений и химикатов. Чистый натуральный битум встречается в природе исключительно редко.
- Технический (искусственный) битум добывается посредством переработки торфа или каменного угля. Такой битум получают и из остатков нефтепереработки. Кроме того, он может вырабатываться из сырья, которое остается, когда очищается каменноугольная смола и масла, путем выделения из бурого угля и торфа. Особенно ценными считаются битумы, в составе которых в большой концентрации присутствуют парафины, редкие соединения, которые выделяются из битума. Из всего потребляемого в разных сферах битума более 90% приходится на искусственный, добытый из нефти.
2 критерий – Сырье
- Угольные битумы – добываются из угля определенных типов посредством применения органических растворителей. Главная ценность таких битумов в последующем выделении из них смол и воска. Полученный воск становится сырьем для выпуска лакокрасочных материалов и клеев. Добытый из угля битум применяется в сфере строительства дорог, но исключительно после того, как пройдет дополнительную обработку, поскольку отличается высоким уровнем канцерогенности. Такой битум может использоваться как ингредиент эмульсий и асфальтных смесей.
- Торфяные – получаются путем выделения из торфа путем применения органических растворителей и смесей из них. Такие битумы – сырье для литейного производства, медицинской сферы, изготовления бытовой техники и выполненных из пластмасс изделий.
- Нефтяные – это продукт нефтепереработки.
1 — Остаточные – производятся из тяжелых остатков нефтепереработки (отгонки керосина, бензина и частично масел) посредством атмосферно-вакуумной перегонки при температуре от 300 до 359°С.
2 — Экстрактные – добываются в процессе очистки смазочных масел (выделения парафинов, растворения и осаждения асфальтенов).
3 — Крекинговые – продукт расщепления при высоких показателях давления и температуры нефти и ее масел.
4 — Окисленные – результат продувки воздухом (то есть окисления) при температуре 260-280°С продуктов нефтепереработки в чистом виде или в сочетании со смолами, экстрактами и тяжелыми полупродуктами такой переработки.
5 — Компаундированные – смеси из битумов нескольких видов (окисленных и остаточных), других видов полупродуктов, а также остатков, которые образуются в процессе нефтеперегонки.
Главная сфера применения нефтяных битумов – строительство. Из них производятся специальные асфальтные смеси, изоляционные, кровельные и лакокрасочные материалы. Кроме того, с помощью этих битумов гидроизолируются конструкции, используемые в строительной сфере, и их отдельные элементы.
3 критерий – Консистенция
4 критерий классификации – Предназначение
- Для кровельных работ. Разновидности таких битумов – пропиточные и покровные. Первыми обрабатываются кровли и выполненные из различных материалов конструкции, а вторые выступают в качестве сырья для выпуска пергамина, черепицы, рубероида и других кровельных стройматериалов.
- Дорожные. Их них производятся асфальтобетонные смеси с разной температурой и содержанием битума (4-10%), мастики для проведения дорожных работ, эмульсии и т.п. Содержащие битум вещества находят применение при создании асфальтных покрытий, проведении строительных и ремонтных работ на автодорогах и покрытиях аэродромов.
- Общестроительные. Используются в строительстве и при проведении ремонтов, как гидроизоляционный материал для фундаментов различных строений.
- Изоляционные. Сфера их применения – выпуск материалов для гидроизоляции (металлоизола, мастики, стеклоизола и гидроизола).
- Специального назначения. Это сырье для выпуска электротехники, шин, лакокрасочных материалов.
