Битумны трлері, рамы, крылымы жне асиеттері
Битумны трлері. Бл органикалы байланыстырыш зата табии трінде кездесетін немесе асфальтты жыныстардан ндірілетін битумдар жне мнайдан ндірілетін жасанды битум жатады.
Табии битум - жабыса ттыр сйы немесе атайан кмірсутектер жне оларды металл емес туындыларынан, атап айтанда, кмірсутектер мен ккіртті (S), оттегіні (O) жне азотты (N) осылыстарынан ралан зат. Табии битумдар кдімгі жаратылыс жадайда мнай зіні шыш фракцияларынан те баяу айырылады, бірте-бірте атты немесе ттыр битума айналады. Табии битум мнай кені орнына жаын жерде ралады. Біра табии битум таза трінде сирек кездеседі. Ол шгінді тау жыныстарында жиірек орын алады.
Асфальтты жыныстар дегеніміз - битум сіген шгінді кеуекті тау жыныстары: ктас, доломит, саз, м. Бл жыныстардан битум шыарылып алынады немесе олар майдаланып, асфальт нтаы ретінде пайдаланылады.
Битумны рамын элементтік жне химиялы деп бледі. Элементтік крам битумны андай элементтерден тратын, ал химиялы рам осы элементтерді андай осылыстар тзетінін анытайды. Битумны элементтік рамы мынадай: кміртегі (С) 70 - 80%, сутегі 10-15%, ккірт (S) 2–9%, оттегі (О) 1-5%, азот (N) 0-2%. Бл элементтер битумда кмірсутектер жне оларды ккіртпен, оттегімен жне азотпен осылыстары ретінде кездеседі.
Битумдарды химиялы рамы те крделі. Онда С9Н20 - дан С30Н62 дейін каныан (кмірсутектері болуы ммкін. Бл битум тзетін осылыстарды ш топа атты блік, шайырлар жне майлы фракциялар деп блуге болады. Бларды райсысы молекулалы массасы р трлі кмірсутектерден жне оларды металл емес элементтер мен туындыларынан трады.
Битумны рылымы. Битум дегеніміз дисперсияланан (ыдыратылан) фазасы асфальтендерден, ал ыдырату ортасы шайырлардан жне майлардан тратын коллоидты система. Асфальтендерді тйіршіктеріні млшері 18-20мкм: оларды битумдарды райтын макромолекулаларды ядросы (ортасы). Бл тйіршіктерді ркайсысы алдымен тыыз (ауыр) шайырлар онан со тыыздыы тмен (жеіл) майлар абаттарымен оршалан.
Мнайлы битумдар олданылатын орнына байланысты рылысты, жабынды жне жолды болып блінеді. Крылысты жне жабынды (БНК - битум нефтяной кровельный) битумдар екі асиеттері - жмсару температурасы (ріптерден кейінгі блшекті стіндегі сандар) жне аттылыы (блшекті астындаы сандар) арылы маркаланады (1-кесте). Мысалы, БНД 90/40 деп белгіленген марка ол жабынды мнайлы битумны жмсару температурасы 85-95°С аралыында, ал аттылыы 35-45 пенетрометр градусы аралыьнда болуы тиіс екенін крсетеді.
Жабынды мнайлы битумдар (БНК - битум нефтяной кровельный) тек біра асиеті - аттылыы ана арылы маркаланады, яни бл битумдарды маркасында крсетілген сандар оны тек аттылыын сипаттайды*. Мысалы, БНД - 200/300 деп табаланан марка - ол аттылыы 201-300 пенетрометр градусы аралыында жолды мнайлы битум.
Битумдарды маркалау шін оларды 1-кестеде крсетілген физика-механикалы асиеттерін анытау ажет.
атты битум жылытанда термопластикалы шайыр сияты бірте-бірте жмсарады. Оны жмсару температурасы "Саина жне шар" деп аталатын аспапта аныталады. Ол шін саинаны ішін (ортасын) битуммен толтырады, стіне болаттан жасалан кішкентай шар кояды, аспапты ішінде суы бар шыны ыдыса орнатады да ыздырады (жылытады). Шар з салмаыны серінен ай температурада жмсаран битумды соза (ілестіре) саинадан тсе, сол температураны битумны жмсару температурасы дейді. Мысалы, картона (негізге) сідірілетін оай балкыыш жабынды битумдарды жмсару температурасы 45°С-тан кем болмауы керек, ал рубероидты беттік абатына сіірілетін иын балитын битумдарды жмсару температурасы 90°С-тан кем болмауы керек.
1-кесте
Мнайлы битумны физика-механикалы асиеттері
| Битумны маркасы | 25°С-та нуіні терендігі, 0,1мм | 25°С-та созылыштыы, см, кем емес | Жмсару температурасы °С, кем емес |
| рылыс битумдары | |||
| БН – 50/50 | 41 ... 60 | ||
| БН – 70/30 | 21 ... 40 | ||
| БН – 90/100 | 5 ... 20 | ||
| Жабыды (тбелік битумдар) | |||
| БН – 45/160 | 140 ... 220 | нормаланбайды | 40...50 |
| БН – 90/40 | 35 ... 45 | нормаланбайды | 85...95 |
| БН – 90/30 | 25 ... 35 | нормаланбайды | 8...95 |
| Жолды битумдар | |||
| БН – 200/300 | 201 ... 300 | - | |
| БН – 130/200 | 131 ... 200 | ||
| БН – 90/130 | 91 ... 130 | ||
| БН – 60/90 | 81 ... 90 | ||
| БН – 40/60 | 40 ... 60 |
Битумны аттылыы (ттырлыы) пенетрометр деген аспап инесіні (салмаы 100г) 25°С-да битума 5 секундта андай тередікке енуімен сипатталады. Жоарыда келтірілген мысалда аралан битумдар шін бл крсеткіш сйкесінше 140-220 жне 25-35 пенетрометр градусы (пенетрометрді 1° = 1мм) аралыында болуы ажет.
Битумны созылыштыын анытау шін одан сегіз санына сас болып жасалынан лгіні 25°С-та дуктилометр аспабында жіішке жіпке созып, зеді. Жоарыдаы мысалда крсетілген жабынды жмыстарында олданылатын битумдар шін оларды созылышты асиетіне шарт ойылмайды, яни олар бл асиеті бойынша нормаланбайды (маркаланбайды). Ал кбінесе мастикалар ретінде пайдаланалатын рылыс битумдарды жеіл балыыш трлеріні созылыштыы 40см-дан иын балыыштарыны созылыштыы 1 см-ден кем болмауы керек.
Битумдар пайдаланылатын орнында немесе оймада кн сулесі жне ауадаы оттегі серінен уаыт ткен сайын рамын, асиеттерін згертеді: оларды рамында майлы фракциялар жне шайырлар азаяды. Мны салдарынан атты блшек жне мортты зат кбейеді де, битумны аттылыы (ттырылыы) жне морттылыы седі.
Табии процессті нтижесінде битумны крамы мен асиеттеріні баяу згеріп, оны морттылыыны суін, ал сужтыщтыыны тмендеуін тозу деп атайды. Жасанды мнай битумдар оны табии трінен крі тезірек тозады.