Строительный словарь

А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Э  Ю  Я

Битум

Битумы (от лат. bitumen - смола). Первоначально к битумам относили только природные образования, в основном нефть и её естественные производные (чаще всего асфальт). Затем битум стали называть также искусственные асфальтоподобные продукты, получаемые переработкой природных битумов, остатков от перегонки нефти, каменноугольной и сланцевой смол (технические битумы). Кроме того, название битумы распространили на экстракты, извлекаемые органическими растворителями из торфа, бурого угля и др. (битумы твёрдых топлив). Экстракты, извлекаемые из осадков и осадочных пород, называются битумоидами.

Битумом пользовался человек ещё в глубокой древности. Известны сооружения в междуречье Тигра и Евфрата и в Египте, которые возводились с применением битума за 3000 лет до н. э. Битумом покрывали водохранилища и хранилища для зерна, скрепляли плиты стен и полов во дворцах и храмах; битумы использовали для гидроизоляции тоннеля, построенного в начале 1-го тыс. до н. э. под р. Евфратом.

Природные битумы подразделяются на нафтиды и нафтоиды. Нафтиды весьма широко распространены в природе - это нефть и её естественные производные: мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, озокериты и т.д. Мальты представляют собой вязкие сгустившиеся нефти, подвергшиеся выветриванию. Они состоят из масел (40-65%) и асфальтово-смолистых компонентов (не менее 35%). Дальнейшее изменение мальт под влиянием того же фактора приводит к образованию: твёрдых, но легкоплавких асфальтов, содержащих 60-75% асфальтово-смолистых веществ; асфальтитов - твёрдых высокоплавких и полностью растворяющихся в хлороформе и сероуглероде продуктов, содержащих более 75% асфальтово-смолистых веществ; керитов, к которым относят также вещества, характеризующиеся лишь частичной, иногда очень слабой растворимостью в органических растворителях. К битумам иногда относят также все углеводородные в своей основе природные газы (газообразные нафтиды). Нафтоиды - нафтидоподобные продукты естественной возгонки органического вещества под влиянием магматического тепла. Они встречаются значительно реже нафтидов, ещё очень слабо изучены и не имеют промышленного значения.

Технические битумы - продукты, обладающие обычно твёрдой или вязкой консистенцией и получаемые главным образом из тяжёлых нефтяных остатков, богатых асфальтово-смолистыми веществами, следующими методами: глубокой вакуумной перегонкой тяжёлых нефтяных остатков - мазутов, гудронов и др. - при 300-350°С (остаточные битумы); окислением кислородом воздуха тяжёлых остатков от перегонки нефти (гудронов и др.) при 260-280°С (окисленные битумы); смешением окисленных битумов с неокисленными нефтепродуктами (компаундированные битумы).

Основные компоненты нефтяных битумов - асфальтены, смолы и нефтяные масла. Первые обусловливают твёрдость битумов, вторые - цементацию и эластичность, третьи служат разжижающей средой для смол и асфальтенов. Наиболее важные технические показатели битумов: дуктильность, т. е. способность при растягивании давать нить определённой длины (определяется по толщине нити, которая образуется в результате растяжения стандартного образца битума до разрыва), пенетрация, характеризующая вязкость битумов [определяется по глубине проникновения в слой битума за 5 сек стальной иглы под нагрузкой 1 н (0,1 кгс)].Кроме того, для характеристики битумов обычно определяют температуру размягчения, температуру вспышки и плотность. Промышленность изготовляет твёрдые, полутвёрдые (см таблицу) и жидкие битумы.

Жидкие битумы характеризуются (в зависимости от сорта) следующими данными: пенетрация остатка (после отбора фракций до 360°С) 10-30 мм (25°С); вязкость при истечении через отверстие диаметром 5 мм 5-200 сек (60°С); температура вспышки 65-120°С; до 225°C должно перегоняться не более 10%, до 360°С - не более 50%. Твёрдые нефтяные битумы применяют для получения рулонных кровельных материалов (руберойдов) и битумных мастик; полутвёрдые - в производстве гидроизоляционных материалов (гидроизол, борулин, битуминированные ткани и др.) и обмазок, строительных асфальтовых растворов, асфальтов, битумных пластиков и др.; жидкие - для дорожного строительства.

Заменителями нефтяных битумов могут быть продукты термической переработки твёрдых топлив: высококипящие фракции смол, получаемых при коксовании и полукоксовании каменных углей, каменноугольные пеки, продукты сухой перегонки каменных углей, горючих сланцев и др.

Из общего количества битумов, потребляемых в различных отраслях промышленности, свыше 90% падает на долю искусственных битумов, получаемых из нефти; их мировое производство составляет десятки млн. тонн.

Битумы твёрдых топлив - продукты, извлекаемые из торфа и бурых углей органическими растворителями. Главные составные части битумов твёрдых топлив - воски и смолы. Наиболее ценны из экстрагируемых продуктов воски; их характерные свойства - высокие температуры плавления, низкая электропроводность, высокая влагостойкость и способность при небольших добавках к другим веществам повышать температуру плавления. Содержание битумов в битуминозных торфах составляет: при извлечении бензолом 10-15%, бензином 6-9%. В битуминозных бурых углях (александрийские угли УССР) содержание продуктов, извлекаемых бензолом, достигает 14-16%. Выход битумов твёрдых топлив в производственных условиях обычно составляет 80-85% от их аналитического содержания в топливе. Минимальное содержанке битумов в твёрдом топливе, необходимое для рентабельности процесса, 8-10%.

Получение битумов твёрдых топлив состоит из следующих этапов: подготовка топлива к экстрагированию; экстракция органическими растворителями; отгонка от экстракта основной массы растворителя; освобождение битумов от остатков растворителя и воды; сплавление и разливка битумов в форму. Битумы из твёрдого топлива извлекают преимущественно в периодически действующих экстракторах, объединённых в батареи.

Битумы твёрдого топлива применяют в различных отраслях народного хозяйства: в литейном деле - как один из компонентов модельных составов при прецизионном литье (литьё по выплавленным моделям), в электротехнической промышленности как электроизоляционный материал, а также для отделки различных изделий из кожи, дерева, бумаги и др.

По материалам: Большая советская энциклопедия

Справка >> Строительный словарь >> Битум