Классификация органических вяжущих материалов. Тема 1

Классификация по происхождению:
природные (в основном это высоковязкие нефти из битуминозных пород);
искусственные (полученные различными технологическими приёмами из углеводородного сырья);
пиробитумы (продукты высокотемпературного термолиза сланцевого, древесного и другого вида сырья);
дёгти и пеки каменноугольного, торфяного, жирового и другого происхождения.
Природный битум в чистом виде встречается редко, обычно он пропитывает пористые горные породы (киры). Получают его выпаривая из этих пород в котлах или растворяя в жидком растворителе (экстрагирование).

остаточные;
окисленные;
компаундированные.
Остаточные битумы -
получают как кубовые остатки (выкипающие выше 450–550 °С) процессов первичной переработки специальных тяжелых нефтей. Для получения остаточных битумов может быть использовано только сырье с большим содержанием CAB (смолисто-асфальтеновых веществ), которые в достаточном количестве присутствуют в тяжелых высокосмолистых нефтях.
Окисленные битумы –
получают окислением тяжёлых остатков переработки нефти (выше 400–450 °С) или их смесей с различными экстрактами, смолами или другими тяжелыми полупродуктами нефтепереработки кислородом воздуха при 250–280 °С.
Компаундированные битумы -
получают смешением различных окисленных и остаточных битумов, битумов деасфальтизации, а также других нефтяных остатков и полупродуктов производства, тяжелых дистиллятов между собой.
По способу производства

По областям применения битумы классифицируют как дорожные, строительные, кровельные, изоляционные, битумы специального назначения и др.
Дорожные – выпускаются в наибольшем объёме (70–80 %) и предназначены для производства всех основных видов ремонтно-строительных дорожных работ (ГОСТ 22245–90), а также жидкие – для продления сезона дорожных работ (ГОСТ 11955–74).
Кровельные – применяют для изготовления кровли и производства различных кровельных материалов (ГОСТ 9548–74). Их, в свою очередь, разделяют на пропиточные и покровные (соответственно для пропитки основы и получения покровного слоя).
Строительные – применяют при выполнении различных ремонтно-строительных работ, в частности для гидроизоляции фундаментов зданий (ГОСТ 6617–76).
Изоляционные – используют для изоляции трубопроводов с целью защиты их от коррозии (ГОСТ 9812–74) и для приготовления заливочных аккумуляторных мастик (ГОСТ 8771–76).
Специальные битумы предназначены для использования в лакокрасочной, шинной и электротехнической промышленности (ГОСТ 21822–76).
По области применения

Дорожные битумы
В дорожном строительстве применяются вязкие и жидкие дорожные битумы

Вязкие битумы в России вырабатываются в соответствии с ГОСТ 33133-2014 «Битумы нефтяные дорожные вязкие» . Вязкие битумы подразделяются на классы БН и БНД, т.е. битумы нефтяные и битумы нефтяные дорожные. Качество битумов БНД выше, чем БН.
Битумы марок БНД характеризуются более широким интервалом пластичности и более высокой теплостойкостью по сравнению с битумами марок БН, обладают лучшими низкотемпературными свойствами и сцеплением с поверхностью минеральных зёрен, но менее устойчивы к старению.
Все дорожные битумы маркируются по значениям показателя пенетрации. Рекомендации по применению зависят от типа дорожных битумов и их пенетрации при 25 °С:
в первой дорожно-климатической зоне при среднемесячной температуре наиболее холодного времени года не выше – 20 °С рекомендуется использовать битумы БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130;
во второй и третьей зонах при температуре в пределах –10… –20 °С – битумы БНД 200/300, БНД 130/200.БНД 90/130, БНД 60/90;
во второй, третьей и четвертой зонах при температуре –5…–10 °С – битумы БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60;
в четвертой и пятой климатических зонах при температуре не ниже + 5°С – битумы БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60.
Вязкие битумы

Жидкие дорожные битумы представляют собой остаточные продукты полутвердой и жидкой консистенций, полученные при первичной переработке нефти и крекинге тяжелых нефтепродуктов. Высокосмолистые тяжелые нефти – это также естественные жидкие битумы. Использование таких битумов дает возможность исключить высокотемпературные процессы, использовать различные способы обработки минеральных материалов и продлить сезон строительных работ.
Из дорожного покрытия, включающего жидкие битумы, с течением времени под действием кислорода воздуха, солнечных лучей, адсорбции каменным материалом или грунтом и других факторов испаряются низкокипящие фракции и уплотняются высокомолекулярные соединения. В результате этого дорожные покрытия становятся механически прочными и теплостойкими.
По ГОСТ 11955–82 «Битумы нефтяные дорожные жидкие» в зависимости от скорости формирования структуры жидкие битумы подразделяются на два класса:
Густеющие со средней скоростью, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (СГ) и предназначенные для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны.
Медленногустеющие, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (МГ) и получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей (МГО), предназначенные для получения холодного асфальтобетона, а также для строительства дорожных покрытий облегченного типа и оснований во II–V дорожно-климатических зонах и других целей
Жидкие битумы

Для жидких битумов основными нормами качества являются: условная вязкость при 60 °С, температура вспышки (от 37 °С для БГ до 110 °С для МГ). Количество испарившегося разжижителя при 100 °С за 1,3 и 5 часов.
В зависимости от марки асфальтобетонной смеси содержание битума в ней составляет 5,5–8 % масс. Для большей части покрытий общим является сочетание в них минеральных наполнителей и битума, в которых последний используют в качестве прочной водонепроницаемой связующей среды.
Соотношение вязкого битума и разжижителя

Строительные и изоляционные материалы

Кровельные материалы на основе битума