Bitumens ir viens no vecākajiem cilvēcei zināmajiem būvmateriāliem. Mūsdienās tā izmantošana ietver diezgan dažādas iespējas. Šim materiālam ir daudz šķirņu.
Šķirnes
Bitumena vielas ir organiski materiāli, kas ietver vairākus veidus.
- Dabīgais bitumens. Tā ir viskoza viela vai ciets materiāls, kas sastāv no ogļhidrātu savienojumiem un to atvasinājumiem. To veidošanās veidi ir dabiski oksidatīvie eļļas polimerizācijas procesi. Tie ir plaši izplatīti vietās, kur atrodas nafta. Tīrs dabīgais bitumens ir diezgan reta viela.
- Asf alta šķirnes. Šis veids ir sastopams biežāk nekā iepriekšējais. Tas ir atrodams porainos iežos. Tos sasmalcina un pārvērš pulverī. Tādā veidā tiek iegūts ceļu bitumens.
- Eļļa. Šis ir mākslīgs materiāla veids. To iegūst naftas rafinēšanas procesā. Atbilstoši tehnoloģiskā cikla veidam šādus bitumenus iedala atlikušajos, oksidējošajos un plaisājošajos.
Sastāvs
Bitumenam piemīt sekojošaiskompozīcija klasiskajā versijā:
- līdz 80% oglekļa;
- līdz 15% ūdeņraža;
- 2 līdz 9% sēra;
- ne vairāk kā 5% skābekļa;
- 0 līdz 2% slāpekļa.
Uzskaitītās vielas ir ogļūdeņražu, sēra, skābekļa un slāpekļa savienojumu veidā.
Visus elementus var klasificēt trīs grupās.
1. Cietā sastāvdaļa ir augstas molekulmasas ogļūdeņraži, ko sauc par asf altīniem. Parafīni pieder arī pie cietajām sastāvdaļām.
2. Sveķi ir amorfi materiāli, kas ir tumši brūnā krāsā.
3. Eļļas frakcijas ir dažādi ogļūdeņraži, kuru blīvums ir mazāks par 1.
Bitumens ir diezgan sarežģīta viela ar noteiktu visu sastāvdaļu attiecību. Asf altēnu masas palielināšanās izraisīs cietības, trausluma un mīkstināšanas punkta paaugstināšanos.
Parafīni samazina arī bitumena plastiskumu, tāpēc ražošanas laikā tiek pievērsta uzmanība to satura samazināšanai līdz 5% vai mazāk.
Lietošanas joma
Atkarībā no fizikālajām īpašībām izšķir šādas bitumena lietošanas jomas:
- ceļu būve;
- jumta ierīce;
- hidroizolācija;
- elektrisko kabeļu ražošana;
- riepu-gumijas tehnoloģija;
- akumulatori;
- krāsu un laku izstrādājumi;
- metalurģija;
- ogļu brikešu ražošana;
- naftas rafinēšana.
Veicot būvdarbus pašu spēkiem, visvairāk ir bitumenapieprasīts materiāls dažādu objektu, īpaši pagrabu un pagrabu hidroizolācijai.
Naftas ceļš
Ceļu būvniecībā tiek izmantots eļļas ceļu bitumens (GOST 22245-90). Šim materiālam ir vairāki zīmoli.
Lai izvēlētos pareizo šķirni, jums jāizlemj par klimata joslas veidu.
Dabiskiem apstākļiem, kam raksturīga temperatūra aukstajā sezonā, vidēji ne augstāka par -20 ˚С, tādi ceļu bitumi kā BND 200/300, BND 130/200 un BND 90 ir piemēroti. saskaņā ar GOST. 130.
Reģioniem, kur vidējā temperatūra aukstajā sezonā ir no -10 līdz -20 ˚С, tiek nodrošināti II un III klimatiskās ceļu zonas naftas ceļu bitumi. Tie ietver iepriekš minētās šķirnes, kā arī BND 60/90.
Ja vidējā mēneša temperatūra aukstajā sezonā ir robežās no -5 līdz -10 ˚С, tad GOST paredz izmantot tādus naftas ceļu bitumenus kā visus augstākminētos veidus, kā arī BND 40 /60, BN 90/130, BN 130/200, BN 200/300.
Rajoniem, kur ziemai raksturīga mēneša vidējā temperatūra, kas nav zemāka par +5 ˚С, naftas ceļu bitumens tādi veidi kā BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BN 60/90, BN ir piemēroti 90/130.
Eļļa
Ir šķirnes, ar kurām būvē ne tikai ceļus, bet arī dzīvojamās ēkas. Tie ir vispārīgi zīmoli. Ir tikai trīs zīmoli, kas ietver tādusnaftas bitumens, piemēram, BN 70/30, BN 90/130, BN 50/50.
Tāpat kā naftas ceļu bitumens, kura GOST regulē katras šķirnes lietošanas nosacījumus, uz būvbitumenu attiecas GOST 6671-76.
Jo zemāka apkārtējās vides temperatūra, jo elastīgāks materiāls ir jāizmanto būvniecībai. Tas nodrošinās tā izturību un ilgmūžību.
Naftas jumta materiāli
Dažādiem jumta seguma darbiem tiek izmantots speciāls bitumens. Tās īpašības un darbības jomu regulē GOST 9548-74. Šis standarts paredz izmantot trīs šī jumta materiāla veidus:
- BNK 90/30 - ir tāda vēriena kā jumta seguma slāņa veidošana.
- BNK 40/180 - izmanto impregnēšanai.
- BNK 45/190 - izvēlēts jumta segumam un jumta materiālam.
Faktori, kas ietekmē ceļa materiāla veidu
Ceļu bitumenam, kura GOST ir paredzēti vairāki šādas vielas veidi, ir raksturīgas daudzas dažādas īpašības. Katrs no tiem piešķir materiālam noteiktas īpašības.
Svarīgākās no tām, kas nosaka bitumena apjomu, ir plastiskums, mīkstināšanas punkts, trauslums, zibšņa, viskozitāte, adhezīvās īpašības.
Augstas temperatūras palielina bitumena viskozitāti. Auksts materiāls zaudē šo kvalitāti un kļūst trausls, kad tas sasniedz termisko robežu.
Materiāla sastāva papildināšana palīdz palielināt plastiskumueļļas. Jo lielāka ir naftas ceļu bitumena salizturība, jo augstāka ir tā kvalitātes klase.
Uzliesmošanas punkts ir arī ļoti svarīgs rādītājs tādam materiālam kā ceļu bitumens. GOST paredz šī indikatora standarta vērtību +200 ˚С un augstāku. Jo augstāka uzliesmošanas temperatūra, jo mazāka ir vielas aizdegšanās bīstamība.
Saķeres indekss palīdzēs noskaidrot, cik labi bitumens pielīp pie pamatnes virsmas. Jo augstāka šī vērtība, jo stiprāk materiāls pielīp pie virsmas.
Materiālu tehnoloģija
Ceļu un citu objektu būvniecībā tiek izmantota bitumena apkures tehnoloģija. Šis process tiek veikts saskaņā ar noteiktiem noteikumiem. Materiāla izmantošanas tehnika ir iestrādāta tādas vielas kā bitumens īpašībās. GOST atklāj savas svarīgākās īpašības.
Būvniecībā un remontā izmantotā materiāla sildīšanai tiek izmantots īpašs apkures katls ar biezām metāla sienām un hermētiski noslēgtu vāku. Materiāla biezums neļaus tam piedegt.
Aizpilda 2/3 konteinera. Pirms iekraušanas bitumens tiek sadalīts mazos gabaliņos.
Karsēšanu veic uz lēnas uguns, un materiāls tiek izkausēts līdz viendabīgai masai. Kad parādās svešķermeņi, tos noņem ar īpašu sietu. Maksimālā apkures temperatūra ir +200 ˚С.
Kad apkures temperatūra ir no +160 līdz +170 ˚С, bitumens izkusīs aptuveni 3 stundu laikā. Ja palielināsiet to līdz robežvērtībai, iesildīšanās process būs tikai 1stunda.
Ceļu eļļas bitumens nepanes apkures pieaugumu virs +200 ˚С, jo no tā pasliktināsies to īpašības. Pie +220 ˚С sāks veidoties kokss.
Bitumenam pārkarstot, veidojas nepatīkami dzeltenzaļi dūmi, un, robežai sasniedzot +240 ˚С, viela var pat uzliesmot. Pēc tam katla vāku aizver, lai apdzēstu liesmas.
Pēc pārkaršanas un mirgošanas ceļa bitumens kļūst trausls un vairs nav piemērots celtniecības vai remontdarbiem.
Uzglabāšana un transportēšana
Bitumena uzglabāšana notiek speciālās tvertnēs. Tie ir aprīkoti ar mehānismiem karsētās vielas sajaukšanai. Šim paņēmienam ir jābūt īpašiem ūdens tvaiku padeves veidiem, lai novērstu tvaiku izplūšanu no materiāla.
Lai iztukšotu tvertnes, tām ir dibens ar slīpumu.
Iekārtas, kas transportē šķidro ceļu bitumenu, ir aprīkotas ar speciāliem sūkņiem, kas sūknē vielu.
Ja materiāls tiek transportēts cietā veidā, tiek izmantotas īpašas saliekamas formas.
Transportēšanas un uzglabāšanas laikā tiek ievērotas visas ugunsdrošības prasības, jo bitumens ir viegli uzliesmojoša viela. Ievērojot visus drošības noteikumus, strādājot ar šo materiālu, jūs nevarat baidīties no neparedzamām situācijām. Izpētījis materiāla īpašības un šķirnes, varat to pareizi pielietot dažādu objektu būvniecībā.
Bitumens ir viela, kurai irtādas pozitīvas īpašības kā mitruma izturība, izturība, izturība pret klimatiskajām ietekmēm, zema skaņas un siltuma caurlaidība, kā arī zema strāvas vadītspēja. Pateicoties šīm īpašībām, tas ir ļoti populārs un uzticams būvmateriāls.
