Битумы - природные или искусственные твердые или жидкие водорастворимые органические вещества, состоящие из смеси высокомолекулярных углеводородов и их производных, содержащих кислород, серу, азот и комплексные соединения металлов. Материал является итоговым продуктом переработки натуральных битумов, остатков после обработки угля, нефти, сланцевых смол и торфяных экстрактов.
Состав битума неоднороден: в него входят асфальтены, смолы и нефтяные масла. Асфальтены отвечают за твердость и высокую температуру размягчения битума, смолы обусловливают его эластичность, а нефтяные масла служат разжижающей средой для смол и асфальтенов. Ценные свойства битума – его гидрофобность (он не пропускает воду) и высокая степень адгезии с основой. Применяется битум в дорожном и жилищном строительстве, лакокрасочной и химической промышленности.
Человек оценил свойства битума очень давно – археологи находят следы использования этого материала в ассирийских и египетских постройках возрастом около пяти тысяч лет. Древние строители покрывали им водохранилища и хранилища для зерна, скрепляли плиты стен и полов во дворцах и храмах.
Битум – незаменимая составляющая строительства. Благодаря своим уникальным характеристикам, битум надежно закрепился в строительной промышленности. Его практичность, долговечность и невысокая цена не оставляют шансов альтернативным стройматериалам.
В зависимости от составляющих и характеристик различают несколько разновидностей битума:
Природный/натуральный битум – является побочным материалом при добыче нефтепродуктов из разнообразных горных пород. Характеризуются высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, воды.
Строительный битум – продукт нефтяной перегонки и смешивания с разнообразными строительными компонентами (остатками маслопроизводства, асфальтом и пр.). Для работы с кровельными материалами и для высотных работ обычно используется битум марки БНК 45/180, БНК 45/90, БНК 90/40 или БНК 90/30. Характеризуются высокой устойчивостью к намоканию и воздействию высоких температур. По сравнению с кровельными битумами, строительные имеют большую сопротивляемость возгоранию.
Для устройства кровель используют пропиточный и покровный битум. Легкоплавким битумом БНК 40/180 пропитывают основу для получения кровельных материалов, а тугоплавкий битум БНК-90/30 служит для покровного слоя. В последнее время появилось много кровельных материалов на основе модифицированного битума – их эксплуатационные свойства улучшены, а применение упрощено. Специалисты рекомендуют использовать для устройства кровель битумные мастики, среди которых есть продукты, не требующие разогрева и разбавления растворителями.
Битум используют в строительстве и для гидроизоляции бетонных сооружений, фундаментов, труб. Основное преимущество, которое имеет битум перед альтернативными материалами, – его сравнительно невысокая цена. Наиболее востребованной маркой битума является марка БН 90/10. От других марок строительного битума она отличается наибольшей вязкостью и самой высокой температурой плавления.
Дорожный битум – самый востребованный вид битумов. Без него невозможно представить производство асфальта – он служит связующим звеном между щебнем, песком и минеральными составляющими асфальтовых покрытий. Кроме того, битум используют при ремонте дорожного полотна. Особенность битума в том, что он изменяет свои свойства при смене температуры, а потому в жару асфальт плавится, а зимой становится хрупким. Чтобы свести к минимуму сезонные повреждения дорог, производители асфальта в разных климатических условиях используют различные марки битума. Самыми используемыми в дорожном строительстве являются вязкие битумы марок БН и БНД. Основные марки дорожного битума: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300. Характеризуется большим коэффициентом пенетрации (проникновения в среду). Битумы с большими показателями пенетрации актуальны для северных районов, с меньшими – для южных.
Кроме вязкого, существует еще жидкий битум, предназначенный для зимней укладки асфальта. В его состав входят вещества наподобие растворителей, которые после укладки испаряются, возвращая битуму первоначальное вязкое состояние.
Характеристики битумов постоянно изменяются и совершенствуются. Чтобы улучшить качества этого материала, в него добавляют различные искусственные добавки, которые направленно усиливают те или иные характеристики. Как правило, такие химические ингредиенты позволяют повысить сопротивление резким перепадам температур, холоду или жаре.
Основные характеристики, по которым можно оценить качество битума: растяжимость, показатели температуры по хрупкости, показатели температуры по размягчению, уровень пенетрации.