Bitúmen je jedným z najstarších stavebných materiálov, ktoré ľudstvo pozná. V dnešnej dobe jeho využitie zahŕňa celkom rozmanité možnosti. Existuje mnoho druhov tohto materiálu.
Odrody
Bitúmenové látky sú organické materiály, ktoré zahŕňajú niekoľko typov.
- Prírodný bitúmen. Je to viskózna látka alebo pevný materiál, ktorý pozostáva z sacharidových zlúčenín a ich derivátov. Spôsoby ich vzniku sú prirodzené oxidačné procesy polymerizácie oleja. Sú rozšírené na miestach, kde sa nachádza ropa. Čistý prírodný bitúmen je pomerne vzácna látka.
- Asf altové odrody. Tento typ sa vyskytuje častejšie ako predchádzajúci. Nachádza sa v pórovitých horninách. Sú rozdrvené a premenené na prášok. Takto sa získava cestný bitúmen.
- Nafta. Ide o umelý druh materiálu. Získava sa v procese rafinácie ropy. Podľa typu technologického cyklu sa takéto bitúmeny delia na zvyškové, oxidačné a krakovacie.
Zloženie
Bitúmen má nasledujúce vlastnostizloženie v klasickej verzii:
- až 80 % uhlíka;
- až 15 % vodíka;
- 2 až 9% síry;
- nie viac ako 5 % kyslíka;
- 0 až 2 % dusíka.
Uvedené látky sú vo forme zlúčenín uhľovodíkov, síry, kyslíka a dusíka.
Všetky prvky možno klasifikovať do troch skupín.
1. Pevnou zložkou sú uhľovodíky s vysokou molekulovou hmotnosťou nazývané asf altény. Medzi tuhé zložky patria aj parafíny.
2. Živice sú amorfné materiály, ktoré majú tmavohnedú farbu.
3. Ropné frakcie sú rôzne uhľovodíky, ktoré majú hustotu menšiu ako 1.
Bitúmen je pomerne zložitá látka s určitým pomerom všetkých zložiek. Nárast asf alténov v jeho hmote povedie k zvýšeniu tvrdosti, krehkosti a bodu mäknutia.
Parafíny tiež znižujú plasticitu bitúmenu, preto sa pri výrobe venuje pozornosť zníženiu ich obsahu na 5% alebo menej.
Rozsah aplikácie
V závislosti od fyzikálnych vlastností sa rozlišujú tieto oblasti použitia bitúmenu:
- stavba ciest;
- strešné zariadenie;
- vodeodolnosť;
- výroba elektrických káblov;
- technológia gumy;
- batteries;
- výrobky farieb a lakov;
- metalurgia;
- výroba uhoľných brikiet;
- rafinácia ropy.
Pri vykonávaní stavebných prác na vlastnú päsť je bitúmen najviacpožadovaný materiál na hydroizoláciu rôznych objektov, najmä pivníc a pivníc.
Oil Road
Pri výstavbe ciest sa používa ropný cestný bitúmen (GOST 22245-90). Existuje niekoľko značiek tohto materiálu.
Ak chcete vybrať správnu odrodu, mali by ste sa rozhodnúť pre typ podnebnej zóny.
Pre prírodné podmienky, ktoré sa vyznačujú teplotami v chladnom období v priemere nie vyššími ako -20 ˚С, sú vhodné cestné bitúmeny ako BND 200/300, BND 130/200 a BND 90 v súlade s GOST. 130.
Pre regióny, kde sa priemerné teploty v chladnom období pohybujú od -10 do -20 ˚С, sa poskytujú ropné cestné bitúmeny klimatických zón II a III. Patria sem vyššie uvedené odrody, ako aj BND 60/90.
Ak sú priemerné mesačné teploty v chladnom období v rozmedzí od -5 do -10 ˚С, potom GOST zabezpečuje použitie takých ropných cestných bitúmenov, ako sú všetky vyššie uvedené typy, ako aj BND 40 /60, BN 90/130, BN 130/200, BN 200/300.
Pre oblasti, kde je zima charakterizovaná priemernými mesačnými teplotami nie nižšími ako +5 ˚С, ropné cestné bitúmeny typu BND 40/60, BND 60/90, BND 90/130, BN 60/90, BN sú vhodné 90/130.
Olej
Existujú odrody, ktoré sa používajú na stavbu nielen ciest, ale aj obytných budov. Ide o generické značky. Existujú iba tri značky, ktoré takéto zahŕňajúropný bitúmen, ako BN 70/30, BN 90/130, BN 50/50.
Okrem ropného cestného bitúmenu, ktorého GOST upravuje podmienky používania každej odrody, platí GOST 6671-76 aj pre stavebný bitúmen.
Čím nižšia je teplota okolia, tým elastickejší materiál musí byť použitý na stavbu. To zabezpečí jeho odolnosť a dlhú životnosť.
Ropné strešné materiály
Na rôzne pokrývačské práce sa používa špeciálny bitúmen. Jeho vlastnosti a rozsah upravuje GOST 9548-74. Táto norma predpokladá použitie troch druhov tohto strešného materiálu:
- BNK 90/30 - má taký rozsah ako tvorba krycej vrstvy strechy.
- BNK 40/180 - používa sa na impregnáciu.
- BNK 45/190 – vybrané pre strešné krytiny a strešný materiál.
Faktory ovplyvňujúce typ materiálu vozovky
Cestný bitúmen, ktorého GOST poskytuje niekoľko typov takejto látky, sa vyznačuje mnohými rôznymi vlastnosťami. Každý dáva určité vlastnosti materiálu.
Najdôležitejšie z nich, ktoré určujú rozsah bitúmenu, sú plasticita, bod mäknutia, krehkosť, praskanie, viskozita, adhézne vlastnosti.
Vysoké teploty zvyšujú viskozitu bitúmenu. Za studena materiál stráca túto kvalitu a stáva sa krehkým, keď dosiahne teplotný limit.
Pridanie do zloženia materiálu pomáha zvýšiť plasticituolejov. Čím vyššia je mrazuvzdornosť olejového cestného bitúmenu, tým vyššia je jeho kvalitatívna trieda.
Bod vzplanutia je tiež veľmi dôležitým ukazovateľom pre materiál, akým je cestný bitúmen. GOST poskytuje štandardnú hodnotu tohto ukazovateľa +200 ˚С a vyššiu. Čím vyšší je bod vzplanutia, tým nižšie je nebezpečenstvo požiaru látky.
Index priľnavosti vám pomôže zistiť, ako dobre bitúmen priľne k základnému povrchu. Čím vyššia je táto hodnota, tým silnejšie materiál priľne k povrchu.
Technológia materiálu
Pri výstavbe ciest a iných zariadení sa používa technológia ohrevu bitúmenu. Tento proces sa vykonáva v súlade s určitými pravidlami. Technika použitia materiálu je zakotvená v charakteristikách takej látky, ako je bitúmen. GOST odhaľuje svoje najdôležitejšie vlastnosti.
Na ohrev materiálu používaného pri stavbe a opravách sa používa špeciálny kotol s hrubými kovovými stenami a hermeticky uzavretým vekom. Hrúbka materiálu zabráni jeho horeniu.
Naplní 2/3 nádoby. Pred naložením sa bitúmen rozbije na malé kúsky.
Zahrievanie sa vykonáva na nízkej teplote a materiál sa roztaví na homogénnu hmotu. Keď sa objavia cudzie nečistoty, odstránia sa špeciálnym sitom. Maximálna teplota ohrevu je +200 ˚С.
Keď je teplota ohrevu od +160 do +170 ˚С bitúmen sa roztopí asi za 3 hodiny. Ak ju zvýšite na hraničnú hodnotu, proces zahrievania bude iba 1hodina.
Naftový bitúmen netoleruje zvýšenie zahrievania nad +200 ˚С, pretože sa tým zhoršia ich vlastnosti. Pri +220 ˚С sa začne vytvárať koks.
Pri prehriatí bitúmenu vzniká nepríjemný žltozelený dym a keď hranica dosiahne +240 ˚С, látka môže dokonca vzplanúť. Veko kotla sa potom zatvorí, aby sa uhasili plamene.
Po prehriatí a vyblednutí sa cestný bitúmen stáva krehkým a už nie je vhodný na stavebné alebo opravárenské práce.
Skladovanie a preprava
Skladovanie bitúmenu prebieha v špeciálnych nádržiach. Sú vybavené mechanizmami na miešanie ohrievanej látky. Táto technika musí mať špeciálne spôsoby dodávania vodnej pary, aby sa zabránilo vytekaniu pár z materiálu.
Na vyprázdnenie nádrží majú dno so sklonom.
Zariadenia na prepravu tekutého cestného bitúmenu sú vybavené špeciálnymi čerpadlami, ktoré čerpajú látku.
Ak sa materiál prepravuje v pevnej forme, používajú sa špeciálne skladacie formy.
Počas prepravy a skladovania sú splnené všetky požiadavky požiarnej bezpečnosti, keďže bitúmen je vysoko horľavá látka. Pri dodržaní všetkých bezpečnostných pravidiel sa pri práci s týmto materiálom nemôžete báť nepredvídateľných situácií. Po preštudovaní vlastností a odrôd materiálu ho môžete správne použiť pri konštrukcii rôznych predmetov.
Bitúmen je látka, ktorá mátaké pozitívne vlastnosti, ako je odolnosť proti vlhkosti, pevnosť, odolnosť voči poveternostným vplyvom, nízka zvuková a tepelná priepustnosť, ako aj nízka prúdová vodivosť. Vďaka týmto vlastnostiam je veľmi obľúbeným a spoľahlivým stavebným materiálom.
