Загальні відомості

1. Загальні відомості

Бітуми і дьогті відносяться до органічних в’яжучих, складних сумішей високомолекулярних вуглеводнів та їх похідних.
Бітумні в’яжучі за походженням поділяють на природні і штучні (нафтові бітуми). Природні бітуми – тверді речовини або в’язкі рідини чорного або темно-коричневого кольору. Природні бітуми містяться у гірських породах. Якщо вміст бітуму у гірській породі 5...20 %, то вона називається асфальтовою. Із асфальтових гірських порід і здобувають чистий бітум, обробляючи подрібнені породи гарячою водою або розчинниками. Асфальтові породи також подрібнюють у тонкий асфальтовий порошок, який використовують для приготування асфальтової мастики і асфальтових бетонів.
Штучні (нафтові) бітуми дістають переробкою нафти (залишкові, окислені, крекінгові). Залишкові бітуми називають гудроном – це продукт переробки нафти і відгонки від неї бензину, гасу і масел.
Дьогтьові в’яжучі – в’язкі рідини чорного кольору, які утворилися при розкладанні кам’яного вугілля, торфу, деревини тощо в умовах високої температури без доступу повітря. Залежно від вихідної сировини дьогті бувають кам’яновугільні, торф’яні, деревні, сланцеві. Різновиди дьогтьових в’яжучих – сирий кам’яновугільний дьоготь, пек, складений дьоготь, відігнаний дьоготь.
Сирий дьоготь – це залишок переробки вугілля на кокс. Відігнаний дьоготь здобувають із сирого, нагріваючи його і відганяючи легкі і середні масла. При температурі 300...360 °С виділяють антраценове масло. Пек – продукт, що залишається після відгонки всіх масел із кам’яновугільної смоли. Це тверда крихка речовина чорного кольору. Складені дьогті одержують сплавлянням пеку з відігнаним дьогтем або антраценовим маслом. Із зміною співвідношення пеку і масла дьогті змінюють свої властивості.
Дьогтьові матеріали менш атмосферостійкі, ніж бітумні, але більш біостійкі.
Бітумні і дьогтьові в’яжучі застосовують для виготовлення дорожніх бетонів і розчинів, покрівельних, гідроізоляційних, пароізоляційних матеріалів і виробів, мастик, емульсій і паст для гідроізоляції.
Транспортують ці в’яжучі у авто- і залізничних цистернах, критих вагонах, захищаючи від атмосферних впливів. Зберігають у закритих складах, під навісом.

2. Властивості бітумів. Марка бітумів

Основні властивості органічних в’яжучих – атмосферостійкість, гідрофобність, розчинність в органічних розчинниках, здатність розм’якшуватися при нагріванні, підвищена деформативність.
Марку бітуму визначають за такими властивостями, як в’язкість, пластичність, температура розм’якшення і температура крихкості.
В’язкість – властивість матеріалу чинити опір переміщенню частинок під впливом зовнішніх сил. При низьких температурах в’язкість бітуму зростає, і бітум стає твердим тілом. Із зростанням температури в’язкість зменшується - бітум переходить у рідкий стан. В’язкість визначається глибиною проникнення голки в бітум за допомогою приладу – пенетрометра і виражається в міліметрах. В’язкість бітуму визначають за допомогою приладу пенетрометра (рис.12.2.1)

Температура розм’якшення характеризує верхню температурну межу застосування бітуму; цю властивість визначають за допомогою приладу “Кільце та куля” (рис.12.2.2).

Пластичність бітуму визначають у сантиметрах за допомогою дуктилометра (рис.12.2.3), розтягуючи до розриву зразки бітуму, що мають форму вісімки, температурою 25 °С чи 0 °С при швидкості розтягування 5 см/хв.

Температура крихкості характеризує нижню температурну межу застосування бітуму, коли виникає перша тріщина в тонкому шарі бітуму, нанесеного на сталеву пластинку стандартного приладу, при її згинанні та розпрямленні.
Усі властивості бітуму взаємопов’язані і визначають його марку. Бітуми поділяються на будівельні (БН), покрівельні (БНК) і дорожні (БНД) (табл. 12.2).