Требования, предъявляемые к битумам

Требования, которые предъявляются к качеству битумов (в особенности, дорожных) включают следующие пункты:

теплостойкость, т.е. сохранность прочности при высоких температурах;

морозостойкость, сохранение эластичности при низких температурах;

сопротивление сжатиям, ударам, разрывам при воздействии движущегося транспорта;

обеспечение хорошего сцепления с сухими и влажными поверхностями минеральных материалов;

сохранность первоначальной вязкости и прочности по прошествии длительного времени.

Строительные битумы, по сравнению с дорожными, могут быть менее эластичными, но при этом они должны быть твёрже.

Качественные нефтяные битумы должны обладать следующими характеристиками:

малым изменением пластичности под влиянием изменений в температуре;

хорошей вязкостью и высокой цементирующей способностью;

стабильностью и долговечностью;

высокой теплостойкостью;

хорошей упругостью под влиянием низких температур.

Свойства битумов определяются их компонентным составом, оптимальное содержание которого достигается за счёт соотношения асфальтенов, смол и масел, в которых в необходимом количестве содержатся ароматические углеводороды и отсутствуют в значительной доле твёрдые парафины. Словом, характеристики битумов зависят от природы исходной нефти и могут изменяться путём подбора смеси в исходном сырье и процессом окислительного структурирования.

К основным эксплуатационным свойствам битумов, определяющим их качество, относят:

1. Технические свойства, определяемые:

• проницаемостью битума стандартной иглой (пенетрацией);
• температурой размягчения битума;
• индексом пенетрации битума;
• растяжимостью битума (дуктильностью);
• температурой хрупкости битума.

2. Физико-химические свойства, характеризуемые:

• стабильностью битума;
• плотностью битума;
• поверхностным натяжением битума.

3. Реологические свойства, определяемые:

• дисперсностью битума;
• вязкостью битума;
• модулем упругости битума;
• модулем деформации битума.

4. Тепловые свойства, определяемые:

• удельной теплоёмкостью битума;
• коэффициентом теплопроводности битума;
• коэффициентом объёмного расширения битума;
• температурой вспышки битума.

5. Диэлектрические свойства, характеризуемые:

• пробивным напряжением битума;
• удельной электропроводностью битума;
• тангенсом угла диэлектрических потерь битума.

6. Оптические свойства, определяемые:

• коэффициентом рефракции битума;
• светопоглощением растворов битума.

Чистота битумов определяется их растворимостью в органических растворителях. Чем больше в битуме продуктов, которые способны раствориться в хлороформе, бензоле, тем меньше битум содержит примесей, которые его ухудшают. Водорастворимостью битума характеризуется его стабильность, вязкость и гидрофобные свойства.

Стабильность свойств битума во времени определяется потерей массы битума при нагревании, изменением пенетрации, температурой его размягчения после нагревания.

Одними из важнейших показателей качества битума являются адгезия и когезия битума.

У специалистов существует такое понятие как «идеальный» битум». Он обладает следующими характеристиками:

• полной совместимостью с выбранными минеральными наполнителями и высокой степенью адгезии к нему;
• температурой хрупкости и стеклования ниже -20 и -45 °С;
• температурой размягчения выше 70-80 °С;
• высокими прочностью и эластичностью, не зависящими от перепадов температур.