Производство нефтяных битумов

Нефтяные битумы нашли широкое применение в народном хо­зяйстве. Основное количество выпускаемых нефтяных битумов используется для целей дорожного строительства. С 1960 по 1970 г. протяженность дорог с асфальтобетонным покрытием возросла на 120 тыс. км. В текущей пятилетке строительство авто­дорог будет происходить еще более быстрыми темпами и затронет районы Севера и Сибири. Одновременно резко увеличиваются темпы строительных работ, а стройки — второй крупный потреби­тель нефтяных битумов.

Битумы представляют собой темные пластичные нефтепродук­ты, жидкие, полутвердые и твердые, в зависимости от марки и назначения. Битумы имеют наиболее высокую вязкость из всех продуктов нефтепереработки.

С физико-химической точки зрения битумы являются сложной коллоидной системой асфальтенов и ассоциированных высокомо­лекулярных смол в среде масел и низкомолекулярных смол. Асфальтены могут образовывать в зависимости от количественного соотношения со смолами, и маслами или жесткий каркас, или от­дельные мицеллы, адсорбирующие и удерживающие смолы. Масла представляют собой среду, в которой смолы растворяются, а асфальтены набухают.

Требования, предъявляемые к битумам, особенно дорожным, весьма разнообразны. Основное назначение дорожных битумов— связывание, склеивание частиц минеральных материалов (щебня, песка), придание им гидрофобных свойств, заполнение пространств между их частицами. Поэтому от качества битумов зависят проч­ность и долговечность асфальтовых дорожных покрытий.

Дорожные битумы должны:

§ сохранять прочность при повы­шенных температурах, т. е. быть теплостойкими;

§ сохранять эластичность при отрицательных температурах, т. е. быть морозо­стойкими;

§ сопротивляться сжатию, удару, разрыву под воздей­ствием движущегося транспорта;

§ обеспечивать хорошее сцеп­ление с сухой и влажной поверхностью минеральных материалов;

§ сохранять в течение длительного времени первоначальную вязкость и прочность. Строительные битумы могут быть менее эластичными, но они должны быть более твердыми.

В условиях эксплуатации под воздействием солнечного света, кислорода воздуха, высоких и низких температур, резких перепа­дов температур, усиленных динамических нагрузок битумы разру­шаются. Разрушается коллоидная структура битума, смолы и асфальтены переходят в карбены и карбоиды, битум теряет способ­ность создавать цельный кроющий слой, становится хрупким, трескается и крошится. Кроме того, битум теряет способность при­липать к минеральным материалам: щебню, камню, песку. Все это ведет к разрушению дорог, толевых кровель, фундаментов, изоля­ции трубопроводов и пр.

Эксплуатационные свойства готовых битумов (табл. 7) конт­ролируют рядом показателей: глубиной проникания иглы (в мм) при 25°С, температурой размягчения (в °С), определяемой мето­дом кольца и шара, растяжимостью (в см) при 25 °С, температу­рой хрупкости (в °С), когезией (в кгс/см2) при 20 °С и адгезией. Глубина проникания иглы и температура размягчения характери­зуют твердость битума, растяжимость—его эластичность. Величи­на когезии, т. е. прочность тонких слоев битума при испытании на разрыв, свидетельствует о прочности битума, температура хруп­кости — о морозостойкости. Адгезия (или прилипание) — способ­ность прочного сцепления с минеральными материалами — опре­деляется только качественно.

Характеристика битумов. Таблица 13

Показатели	Дорожные битумы				Строительные битумы
	БНД 40/60	БНД 60/90	БНД 90/130	БНД 130/200	БНД 200/300	БН- IV	БН-V
Глубина проникания иглы, мм, не менее
при 25° С	40-60	61—90	91-130	131—200	201-300	21—40	5-20
при 0° С	13	20	28	35	45	-	-
Растяжимость при
25° С, см, не менее	40	50	60	65	Не нормируется	3	1
Температура размяг­чения °С, не ниже	52	48	45	40	35	70	90
Температура хруп­кости, °С, не выше	-10	-15	-17	-18	-20	—	—
Испытание на сце­пление с мрамором	выдерживает

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru