БИТУМ ОКИСЛЕНИЕ МОДИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРАМИ Битум Битум

БИТУМ, ОКИСЛЕНИЕ, МОДИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРАМИ

Битум: Битум – жидкие, полутвердые или твердые соединения углерода и водорода с небольшим количеством кислород-, серо-, азотосодержащих веществ и металлов и значительным содержанием асфальто-смолистых веществ. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев.

Состав битума: Мальтены: Масла – снижают твердость и температуру размягчения битумов, увеличивают текучесть. Молекулярнаяя масса 240 -800 (мак. 360500), 20 -35 атомов углерода. Смолы – при обычной температуре твердые вещества красноватобурого цвета. Отвечают за твердость, пластичность, и растяжимость битумов. Молекулярная масса 300 -2500, 80 -100 атомов углерода. Температура размягчения 35 -90 C. Асфальтены: Продукты уплотнения смол. В свободном виде представляют собой твердые неплавящиеся хрупкие вещества черного или бурого цвета.

Состав битума: Тип битума - золь Асфальтены Высокомолекулярный ароматический углеводород (смолы) Тип битума - гель Низкомолекулярный ароматический углеводород (масла)

Марки битумов: Битумы нефтяные вязкие Дорожные БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД 60/90, БНД-40/60, БН-200/300, БН-130/200, БН-90/130, БН-60/90 Строительные БН 50/50, БН-70/30, БН-90/10, БНСК-5 Кровельные БНК-40/180 (БНК 45/190), БНК-90/40, БНК-90/30 Специальные Для резиновой, шинной и других отраслей; рубаксы марок А и Б Для изоляции трубопроводов БНИ-IV-3, БНИ-IV, БНИ-V Битумы сланцевы вязкие БС-0, БС-1, БС-2, БС-3, БС-4, БС-5, БС-6 Дорожные и окрасочноизоляционные Каменноугольные дегти Дорожные и кровельные БС-I, БС-III Дорожные Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-6 Дорожные и специальные Для дорожных работ и обмазки фундаментов и древесины марок ДН-7, ДН-8

Температура размягчения (Ки. Ш). Температура, при которой вяжущее становится текучим. Материал Ки. Ш, 0 С Битум IV (БНК 90/30) +90 Битум III (БНК 60/90) +60 Битум II (БНК 40/180) +40

ПЕНЕТРАЦИЯ. Пенетрация- это глубина, на которую проникает игла определенного диаметра. Глубина проникновения – характеризует мягкость битума. h dmm

Битум: окисление. Окисление: изменение свойств битума за счет «утяжеления» молекул углеводорода атомами кислорода, т. е. его ускоренного старения. Характеристики неокисленного битума: Ки. Ш +40 0 С Температура хрупкости – 20 0 С Пенетрация - 180 Характеристики окисленного битума: Ки. Ш (температура размягчения) +90 0 С Температура хрупкости 150 С Пенетрация - 24

Окисление. газообразные продукты реакции 14 м. , d=2, 6 м. окисленный битум ~190 гр. С битум маточник воздух

Окислительная установка, г. Ульяновск

Материалы на окисл. Битуме ТН. Основные достоинства: • Дешевизна. • Использование спец. добавок для улучшения свойств окисленного битума. • Использование своих окислительных установок обеспечивает стабильность свойств материалов. Недостатки: • Битум в материале – уже состарившийся. • Невысокая эластичность битумного вяжущего ограничивает тип основания для устройства кровли. (Только цп стяжки и бетонные плиты)

Битум: модификация полимерами Модификация полимерами: изменение свойств битума за счет придания им новых свойств, аналогичных свойствам полимера-модификатора. Битум сохраняет природную стабильность и приобретает уникальные свойства. Битумно-полимерные материалы массово выпускаются с начала 60 -х годов.

Типы полимеров-модификаторов Стирол-бутадиен-стирол (искусственный каучук) Свойства полимер-битум: • очень эластичный (удлинение на разрыв до 2000%) • отличная гибкость при низких температурах (до – 30 0 С) • хорошая теплостойкость (до 100… 110 0 С) Атактический полипропилен (пластик) Свойства полимер-битума: • пластичный (удлинение на разрыв до 130%) • хорошая гибкость при низких температурах (до – 15. . -25 0 С) • отличная теплостойкость (до 120… 130 0 С)

Типы полимеров-модификаторов СБС – эластичность АПП - пластичность

Взаимодействие битума и СБС в битуме Нагрев Набухание Охлаждение Иллюстрация: Kraton

АПП (атактический полипропилен). Propylene: H H C C H H Н Н Н Н -С – С – С Н СН СН Н Н СН 3 3 Atactic Polypropylene 3 3

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ БИТУМНО – ПОЛИМЕРНЫХ СМЕСЕЙ.

Проверка качества смешивания.

Качество полимер-битума. • битум с СБС посредственное смешивание высокое качество смешивания

Качество полимер-битума. • битум с АПП посредственное смешивание высокое качество смешивания

Качество полимер-битума. • битум с АПП

Эластичность вяжущего (удлинение образца до разрыва). эластичный битум (СБС): 2000% пластичный битум (АПП): 130% 130 0 1500 Удлинение, %

Битумно-полимерные материалы. Основные достоинства: • Высокие физ-мех. свойства вяжущего (более широкий диапазон между гибкостью и теплостойкостью). • Из-за высокой эластичности на материале лучше держится посыпка. • Медленное старение. Недостатки: • Дорогие материалы.