Вес битума: Масса битума — Справочник массы

Содержание

Обзор материалов, используемых при производстве битумной черепицы — Docke.Ru

Сырье

Битум

Битум представляет собой продукт переработки нефти. После отделения легких компонентов (фракций) нефти, таких как бензин, керосин, дизельное топливо и т. п. остается тяжелый вязкий остаток — гудрон. Дальнейшая переработка гудрона путем отделения масел ведет к получению битума — смеси большого количества веществ различной химической природы, наиболее тяжелых фракций нефти. При нормальной температуре битум представляет собой твердое вещество.

Битум является основным сырьем для дорожного строительство (в составе асфальта), а также широко используется в строительстве, как гидроизоляционный материал. В том числе — для устройства кровель из рулонных и штучных материалов (битумная черепица).

Основными характеристиками битумов, используемых для производства кровельных материалов, являются:

  • температура размягчения;
  • вязкость при нормальной температуре.

Температура размягчения битума измеряется по методу «кольца и шара» (КиШ, рис. 1.1).

Медленный нагрев образца битума, залитого в кольцо, в жидкостной бане приводит к его размягчению, в результате стальной шарик собственным весом постепенно продавливает битум, опускаясь вниз. Когда шарик коснется контакта, испытание закончено. Температура, при которой произошло касание, считается температурой размягчения образца по КиШ. Данному испытанию подвергается не только чистый битум, но и полимер-битумная композиция, и покровная смесь (битум-полимерная композиция с добавление минерального наполнителя).

а)

б)

Рис. 1.1 Определение температуры размягчения битума методом КиШ:

а) образец в начале испытания
б) завершение испытания

Вязкость битума при нормальной температуре используется показатель пенетрации — глубины проникновения иглы диаметром 1 мм в битум за 5 секунд под действием груза в 100 г (рис.  1.2). Чем меньше вязкость битума, тем глубже проникнет игла в материал — больше будет значение пенетрации.

Рис. 1.2 Схема измерения пенетрации битума

Характеристики основных марок битума, используемых при производстве кровельных материалов, приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя Норма для марки

БНК-45/190

БНК-90/30

Пенетрация (глубина проникания иглы при 25 °С, 0,1 мм)

160–220

25–35

Температура размягчения по кольцу и шару, °С 

40–50

80–95

Как видно, эти марки имеют существенно различные свойства. Битум марки БНК 45/190 — мягкий при комнатной температуре (высокая пенетрация) и с низкой теплостойкостью — температура размягчения всего 45 °С. Такой битум может быть получен непосредственно из нефти в процессе перегонки, поэтому его называют прямогонным или дистиллированным.

Битум марки БНК 90/30 — жесткий при комнатной температуре (низкая пенетрация), с высокой теплостойкостью — 90°С. Такой битум является продуктом дальнейшей переработки прямогонного битума методом окисления. Такой битум называют «окисленным». Процесс окисления заключается в прокачке воздуха через емкость с жидким дистиллированным битумом. Фактически это процесс беспламенного управляемого горения. При этом происходит соединение кислорода воздуха с битумом, в результате чего возрастает молекулярный вес составляющих битум веществ, они становятся более тугоплавкими, а наиболее легкие вещества улетучиваются с отходящими газами.

Температура размягчения по КиШ и пенетрация являются параметрами, которые измеряются при входном контроле битума на предприятии.

Модификация битума

Очевидно, что важным требованием к битуму, который используется для изготовления кровельных материалов, является достаточно высокая теплостойкость. Кровли любого типа (плоские, скатные) в летнее время нагреваются под действием солнечных лучей до температуры 70–80 °С и более. Размягчение битума при этих условиях может привести к выходу кровли из строя, в частности — к сползанию посыпки на скатных кровлях.

С учетом этого обстоятельства, целесообразным кажется использование для изготовления кровельных материалов окисленного битума (марки БНК 90/30 или подобного), поскольку он имеет достаточно высокую теплостойкость, которая может быть еще увеличена путем добавления в покровную массу минерального наполнителя. И действительно, окисленный битум находит очень широкое применение для изготовления битумной черепицы, особенно в США. Для битумной черепицы жесткость при низкой температуре не является существенным недостатком, поскольку процесс укладки и эксплуатация этого материала не предполагают изгиба.

Однако для рулонных материалов низкая гибкость при пониженных температурах является существенным недостатком, поскольку делает невозможной укладку (невозможно раскатать рулон) и может привести к повреждению материала, уложенного на податливое основание (минеральную вату). Достаточную гибкость при низкой температуре сохраняет дистиллированный битум (типа БНК 45/190), однако его теплостойкость совершенно недостаточна.

Данное противоречие может быть разрешено путем модификации битума, то есть добавлением в него специально подобранных полимерных веществ (рис. 1.3). Модификации подвергают битум марки БНК 45/190 или подобный, с целью повысить его теплостойкость, сохранив достаточную гибкость при низких температурах.

Рис. 1.3 Свойства битума и полимер-битумной композиции

Наилучшие результаты получают при использовании сополимеров бутадиен-стирола (СБС). Добавление в битум 5–6% СБС позволяет достичь достаточной теплостойкости готового материала при хорошей гибкости.

Более того, срок службы такого модифицированного продукта увеличивается в несколько раз по сравнению с окисленным битумом.

Другие полимеры, применяемые для модификации битума (например, атактический полипропилен — АПП), также позволяют добиться высокой теплостойкости, но не обеспечивают столь высокой гибкости при низких температурах. Подбор полимера для модификации битума осуществляют исходя из назначения материала, условий его монтажа и эксплуатации.

Гранулят

Кровельный гранулят (или просто гранулят, гранулы) — крупнозернистая посыпка, наносимая на лицевую сторону гонта битумной черепицы с целью придания ей эстетичного внешнего вида и для защиты битума от воздействия природных факторов, прежде всего — ультрафиолета. К кровельному грануляту предъявляются следующие требования:

  • сплошное, без просветов (битумных «глазков») укрытие поверхности гонта. Это требованием является решающим для обеспечения долговечности битумной кровли;
  • хорошая адгезия (прилипание) к покровной массе;
  • устойчивость окраски гранулята против выцветания.

Высококачественный кровельный гранулят получают из натуральных горных пород путем их дробления, окраски, водоотталкивающей и обеспыливающей обработки. Этап окраски включает в себя собственно окрашивание гранул мокрым способом, а также горячую сушку и обжиг. Для производства крашеного кровельного гранулята используют сланец или базальтовые породы.

Сланцевый гранулят широко используется финскими и другими европейскими производителями, поскольку технолгически процесс его производства проще. Сланец — мягкий слоистый минерал, при дроблении он дает гранулы в форме чешуек, которые придают продукции привлекательный внешний вид, особенно вблизи. Однако сланцевый гранулят имеет ряд существенных недостатков по сравнению с гранулятом из более твердых (базальтовых) пород:

· Низкая твердость сланца приводит к неизбежному образованию пыли при транспортировке гранулята и подаче его на линию по производству битумной черепицы. Наличие пыли негативно сказывается на адгезии гранул к покровной массе, поскольку пыль прилипает к ней в первую очередь и ухудшает прилипание собственно гранул;

· Сланец содержит от 5 до 15% органических веществ. С одной стороны, они придают ему гидрофобные (водоотталкивающие), но с другой — неизбежно разрушаются под действием погодных факторов и УФ-лучей, образуя поры. В поры проникает вода, что ведет к разрушению гранул при переменных температурах.

· Наличие органических веществ в сланце ограничивает температурные режимы при окраске гранулята. Чем выше температура сушки и обжига гранулята, тем более прочной будет окраска готового гранулята.

Гранулят, изготовленный из базальта или подобных пород (габбро-диабаз) свободен от вышеперечисленных недостатков, поэтому такие кровельные грануляты находят широкое применение и России и США.

Находят также применение дешевые заменители качественного кровельного гранулята, изготовленные из отходов металлургических производств — различного рода шлаки, дробленые либо изначально зернистые. Они имеют черный цвет и характерный стеклянный блеск. Помимо специфического внешнего вида их недостатком является высокая абразивность, что ведет к быстрому износу оборудования.

Входной контроль кровельного гранулята на предприятии предполагает, прежде всего, определение гранулометрического состава, то есть распределения гранул по размерам. Качественные грануляты отечественных и зарубежных производителей имеют примерно одинаковый гранулометрический состав (Таблица 2).

Таблица 2. Фракционный состав кровельного гранулята

Размер частиц, мм  Доля по весу, %

Более 2,0

2,5

1,4–2,0

25,0

0,8–1,4

50,0

0,6–0,8

15,0

0,5–0,6

5,0

Менее 0,5

2,5

Правильное распределение частиц по фракциям выработано опытом и обеспечивает хороший внешний вид черепицы и плотное укрытие поверхности битума гранулами (Рис.  1.4). При этом наличие мелкой фракции (песка) столь же важно, как средней и крупной.

а)
б)

Рис. 1.4 Схема нанесения гранул на покровную смесь:

а) крупные гранулы одинакового размера;
б) смесь гранул разных размеров.

Также в ходе теста на гранулометрию определяется содержание пыли в грануляте.

Соответствие цвета гранулята утвержденному образцу определяется путем измерения цвета на спектрофотометре. Измеренное значение цвета сравнивается со стандартом, утвержденным поставщиком. Стойкость окраски гранулята определяется путем кипячения его в дистиллированной воде. Если вода мутнеет, то есть краситель смывается с гранул, результат считают неудовлетворительным.

Определить стабильность цвета гранулята под действием ультрафиолета и погодных факторов возможно путем испытания образца гранулята в соответствующем приборе — ксенотесте или подобном. Однако в связи с тем, что такое испытание занимает не менее 1 000 часов, оно не может применяться для входного контроля материала.

Основа

В качестве основы, на которую наносят покровную смесь при производстве битумной черепицы, используют нетканые стеклохолсты. По своей структуре и способу производства стеклохолст напоминает бумагу. Резаное стекловолокно смешивают с водным раствором вяжущего (клея), а затем полученную пульпу распределяют равномерно по сетчатому конвейеру. Лишнюю влагу удаляют вакуумом, полученное полотно прокатывают с целью уплотнения и высушивают. Стеклохолст обладает сравнительно невысокой механической прочностью и низкой эластичностью. Стеклохолст легко пропитывается покровной смесью, что позволяет упростить конструкцию соответствующего узла производственной линии (покровной ванны) и добиться высоких скоростей производства.

Стеклохолсты классифицируются по весу одного квадратного метра. Для производства битумной черепицы используют холсты плотностью 80 — 120 г/м2. Наиболее распространенным типом основы является холст плотностью 100 г/м2.

Характеристики кровельного стеклохолста

Плотность стеклохолста является ненормируемым показателем, и производитель оставляет за собой право использовать любую плотность. По ГОСТ 32806–2014 «Черепица битумная» нормируется максимальная сила растяжения. Она должна составлять не менее 600 Н/50 мм в направлении ширины гонта и не менее 400 Н/50 мм в направлении высоты гонта. Максимальная сила растяжения зависит от плотности стеклохолста, но не линейно. Очень много зависит от качества основы. Стеклохолст плотностью 110 г/м2 одного производителя может иметь те же показатели максимальной силы растяжения или даже меньше, что и стеклохолст плотностью 100 г/м2 другого производителя. Поэтому если производитель битумной черепицы не может получить максимальную силу растяжения соответствующую нормам на стеклохолсте плотностью 80 г/м2, ему остаётся переходить либо на стеклохолст большей плотности, например 90 г/м2 (но пропитывается такая основа уже хуже), либо переходить на другого поставщика стеклохолста, что не всегда возможно.

Входной контроль стеклохолста состоит в измерении его фактической плотности (взвешиванием) и прочностных характеристик при помощи разрывной машины.

Минеральный наполнитель

Минеральный наполнитель является важным компонентом покровной смеси. Он представляет собой измельченный известняк или доломит. Добавление его к битумно-полимерной смеси имеет двоякую цель:

  • Повысить теплостойкость конечного продукта;
  • Снизить себестоимость.

Основными характеристиками наполнителя, которые проверяют при входном контроле являются:

  • Гранулометрия;
  • Влажность.

Недопустимо наличие в наполнителе посторонних включений, таких как камни и органика.

Сайт компании «Нефтепродукт» — Битум

Битум нефтяной дорожный вязкий марки БНД 90/130 (ГОСТ 22245-90)

Битум применяют в качестве вяжущего материала при ремонте и строительстве дорожных покрытий. Рекомендован к применению в первой-пятой дорожно-климатических зонах при среднемесячной температуре наиболее холодного времени года в пределах от -20 до +5°С.

Битум нефтяной дорожный вязкий БНД 60/90 (ГОСТ 22245-90)

Битум применяют в качестве вяжущего материала при ремонте и строительстве дорожных покрытий. Рекомендован к применению во второй-пятой дорожно-климатических зонах при среднемесячной температуре наиболее холодного времени года в пределах от -10 до +5°С.

Мы принимаем битум напрямую с завода ООО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез», либо с уфимской группы заводов АНК «Башнефть», и фасуем его в тару, которая наиболее предпочтительна для Вас: 

 

 

Готовый к отгрузке дорожный битум, расфасованный в металлические 110ти литровые бочки, вес битума в бочке составляет 100кг. Каждая бочка закрыта крышкой со стопорным кольцом.

 

 

 

 

Готовый к отгрузке дорожный битум, расфасованный в металлические евро-бочки по 200кг.

 

 

 

 

Битубокс, изготовленный из жесткого семислойного гофрокартона,  заполненный битумом и готовый к отгрузке. Вес битума в битубоксе составляет 1000кг.

 

 

 

Кловертейнер объемом 1000л, заполненный битумом

 

 

Битум нефтяной строительный БН 70/30 (ГОСТ 6617-76),
Битум нефтяной строительный БН 90/10 (ГОСТ 6617-76)

Битум применяют при выполнении различных строительных работ, в частности при гидроизоляции фундаментов зданий.

Определение динамической вязкости битумов с помощью вакуумных вискозиметров. Каталожный номер: CT1000Vac(бит).

3444-129 CT-1000F Термостатическая баня, 230 В, 50/60 Гц
Диапазон рабочих температур: +20…+150°С. Стабильность: ±0,01°С (в диапазоне от +20 до +100°С), ±0,03°С (в диапазоне выше +100°С). Пошаговое (20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 135, 150°C) или плавное (+20…+150°С) регулирование рабочей температуры. Вместимость сосуда бани: 17л. Габаритные размеры (ШхГхВ): 438x464x584мм. Вес: 43кг. Питание: 240В-50/60Гц-1400Вт.
1
3444-133 CT-2000F Термостатическая баня , 230 В, 50/60 Гц
Диапазон рабочих температур: +20…+150°C. Стабильность: ±0,01°С (в диапазоне от +20 до +100°С), ±0,03°С (в диапазоне выше +100°С). Встроенный датчик температуры Pt100. Цифровой дисплей. Вместимость сосуда бани: 17л. Интерфейс: RS 232, RS 485. Габаритные размеры (ШхГхВ): 438x464x584мм. Вес: 51,4кг. Питание 200-250В, 50/60Гц, 1400Вт.
по запросу
3133-776 Секундомер СОСпр-2б-2-000 (2х кнопочный) 1
684-556 ASTM-Термометр, 47 C, с белой подложкой.58,6+61,4:0,05°C. 2
3444-106 P/VP Нагнетательный/вакуумный насос, 120 В, 60 Гц 1
3444-146 Тумба с выдвижными ящиками для термостатических бань компании CANNON
с двумя выдвижными ящиками для хранения вискозиметров и принадлежностей. Габаритные размеры (ШхВхГ): 457х165х457мм. Вес: 10,9кг.
по запросу
3444-593 AIVC-25 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 42,0..800,0 (г/(см·с)), размер 25 4
3444-594 AIVC-50 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 180,0..3200,0 (г/(см·с)), размер 50 по запросу
3444-595 AIVC-100 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 600,0..12800,0 (г/(см·с)), размер 100 по запросу
3444-596 AIVC-200 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 2400,0..52000,0 (г/(см·с)), размер 200 по запросу
3444-597 AIVC-400 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 9600,0..1400000,0 (г/(см·с)), размер 400R по запросу
3444-598 AIVC-800 Стеклянный капиллярный вакуумный вискозиметр Института битума с градуированным капилляром (ASPHALT INSTITUTE VACUUM) для определения вязкости для определения вязкости битумных (асфальтовых) вяжущих или вязкого нефтяного битума при при температуре 60°C в соответствии с ASTM D 2171, калиброванный. Диапазон вязкости 38000,0..5800000,0 (г/(см·с)), размер 800R по запросу
3444-620 h240 Съемный держатель из неопренового каучука для стеклянных капиллярных вискозиметров серии CMVC и AIVC 4
4000-059 Поверка термометра ASTM 47C
Стандартные образцы не требуются.
по запросу
4000-135 Поверка секундомера любого типа
Стандартные образцы не требуются.
по запросу

битум асфальт в барабане битума в асфальте поставщиков барабана

Вес 1м3 минеральной ваты: Вес 1 м3

Jul 25,  · Асфальт, битум, гудрон дробленый В соответствии с п. 1.4 раздела 1 «Общих указаний» технической части сборника ГЭСН-2001-46 «Работы при реконструкции зданий и сооружений» в нормах сборника

Learn More

Смесь асфальтобетонная тип б марка 2

Aug 21,  · Выпускается в соответствии ГОСТ Р 31015-2002. Выпускается в соответствии ГОСТ Р 58406. Выпускается в соответствии ГОСТ Р 58406.1-2020. Выпускается в соответствии ГОСТ Р

Learn More

Вес битума в 1м3

May 04,  · Плотность битума может колебаться в пределах от 0,9 г\см3 до 1,5 г\см3 и для Ваших расчетов нужно знать плотность приобретаемого битума. А дальше простая арифметика:

Learn More

u0026quot;Забирай свой самовар\u0026quot

Асфальт — природный или искусственный многокомпонентный материал на  Состав включает в себя смесь битумов содержанием до 70%, неорганические  В каждый бункер идет определенная фракция, далее попадающая в барабан для

Learn More

Все предварительные классификационные решения: 8479

Объем бункера – 7 м?. В отдельную емкость загружается вода, эмульсия, битум, цемент, присадки. Объем емкости 0,7 м?. В миксере происходит смешивание ингредиентов в

Learn More

Расход битума на 1м2

May 03,  · Расход битумной мастики на 1 м2. Битумная мастика продукт очень универсальный, который используется в промышленном и гражданском строительстве при устройстве кровли и гидроизоляции фундамента, а также в дорожном

Learn More

Асфальт марка 2

АСМ-визуализация в силовом режиме (контактная) выявила образование небольших продолговатых структур с волнистой внутренней частью в несколько микрометров в диаметре и в десятки нанометров в высоту.

Learn More

Клад острова Морица (fb2

Клад острова Морица читать онлайн. Два века на небольшом латвийском острове Морица Морицсала шли поиски бочек с золотом, закопанных, по преданию, Морицем Саксонским. Безрезультатно. Зато на этом

Learn More

Пособие к СНиП 2.01.28-85

Так же готовят битумно-латексную эмульсию путем ввода латекса или сухого полимера в разогретый битум. Минеральная часть (кроме порошков) подогревается в сушильном барабане до

Learn More

СП РК 1.04-06-2004

СП РК 1.04-06-2004 Рекомендации по проектированию полигонов по обезвреживанию и захоронению промышленных отходов (к СНиП РК 1.04-14-2003) СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ.

Learn More

Асфальт из чего делается: Что такое асфальт?

Oct 27,  · Это зависит от консистенции битума – вязкий он или жидкий. Горячую смесь, в состав которого входит вязкий битум, нужно разогревать до 120°С. В холодной смеси битум находится в жидком состоянии.

Learn More

Виды и свойства битума

Вода – это не только «символ» всего живого, но и грозный разрушитель. Ее постоянное воздействие может уничтожить самую прочную конструкцию. Для защиты от этого губительного свойства, используют гидроизоляционные материалы, одним из которых является битум.

Слово «битум» переводится с латинского языка, как «горная смола». Этот материал представляет собой «микс» из органических веществ в жидком или твердом состоянии.

Химический состав битума: углеводородные смеси в сочетании с азотными, сернистыми и металлосодержащими компонентами.

Существует два его основных вида:

  • Природный битум.

В природе встречается в твердом и жидком состоянии около месторождений нефти. Но бывает в чистом виде редко, чаще в составе, так называемой, асфальтовой породы (известняк, песчаник и т.п.).

  • Искусственный битум.

Добывают методом переработки нефтепродуктов. В зависимости от способа получения бывают:

  • Остаточные (основной источник – гудрон, из которого выделяют остатки масленых компонентов).
  • Окисленные (тот же гудрон окисляют на специальных установках).
  • Крекинговые (переработка остаточных продуктов при крекинге нефти).

Основные свойства битума зависят от качественного состава его основных компонентов. Этот материал характеризуется по таким параметрам:

  • Плотность битума. (0,8 — 1,3 г/см.куб).
  • Теплопроводность битума (0,5—0,6 Вт/(м•°С)).
  • Теплоемкость битума (1,8—1,97 кДж/кг•°С).
  • Коэффициент теплового расширения (для вязких материалов ≈5•10-4 — 8•10-4°С-1, если температура битума низкая ≈ 2•104°С-1).

Битум является водостойким и электроизоляционным материалом. Так же обладает высокой адгезией и устойчивостью при нагревании.

Важное физико-химическое свойство битума — поверхностное натяжение, которое составляет 25—35 эрг/см2 (при температуре 20 — 25 ̊С).

Вес битума (объемный показатель) в среднем 1100 кг/м.куб.

Характерным для данного материала есть устойчивость к агрессивным средам: щелочи, кислоты. Поэтому он активно используется для химической защиты.

Растворяется битум с помощью органических растворителей.

Марки битума

Битум широко применяется во всех сферах промышленности. По этому параметру его делят на:

  • Строительный вид — используют для гидроизоляции бетонных сооружений, заделки щелей, пропитки других материалов и т.п.
  • Кровельный вид – используют для кровельных работ.
  • Дорожный вид – жидкий битум является основным компонентом для асфальтного покрытия. Требует особого внимания из-за своей «капризности», так как теряет свои свойства при повторном нагреве. Для хранения битума на асфальтобетонных заводах организовывают битумохранилища, где поддерживается его постоянная температура.

Различают марки битума для каждого из упомянутых видов. Они характеризуются такими величинами: твердостью, растяжимостью и температурой размягчения. Условные обозначения – это заглавные буквы: БН (битум нефтяной), БНК (битум нефтяной кровельный), БНД (битум нефтяной дорожный). Затем идут цифры в формате «*/*». Они означают: «температура размягчения/ температура условной твердости» (например, БН-70/30).

Расход битума зависит от его предназначения. Разные виды работ имеют строго определенные технологии затрат этого материала. Это обусловлено точными расчетами его оптимальной толщины, чтобы максимально «задействовать» его полезные свойства.

Например, при вяжущем состоянии материала, расход битума для кровельных работ – от 4 л/м.кв., для гидроизоляции – 3-6 л/м.кв., для придания материалу антикоррозионных свойств – от 0,6 л/м.кв. Для твердого битума, данная характеристика измеряется в килограммах на м.кв.

Битумы молекулярный вес — Справочник химика 21

    Количественный групповой анализ ГАС ряда типов (сульфидов, тиофенов, простых эфиров, фуранов, пиридинов) затруднен из-за отсутствия в их спектрах полос, пригодных для использования в качестве аналитических. При изучении тяжелых фракций нефтей и битумов методами ИК спектроскопии возникают дополнительные трудности в связи с теж, что некоторые типы функциональных групп (фенольные, карбонильные, сульфоксидные), присутствуя в составе высокомолекулярных, соединений нефти, поглощают при меньших частотах, чем в составе чистых модельных соединений. Этот эффект связывают с более интенсивными меж-молекулярными взаимодействиями и ассоциацией молекул ВМС, содержащих повышенное количество этих функциональных групп [129, 131, 230]. [c.29]
    Изменение реологического поведения предопределяет изменение технических свойств битумов. Повышение степени структурированности битумов с одинаковой пенетрацией при 25° приводит к повышению температуры размягчения, увеличению пене-трации при О °С и уменьшению дуктильности. Изменение молекулярной массы масляного компонента также оказывает некоторое влияние на свойства битума, сказываясь прежде всего на консистенции при уменьшении молекулярной массы заметно увеличивается разбавляющая способность масел.[c.287]

    Молекулярная структура компонентов битума. Структуры компонентов битума имеют большое сходство. Каркас структуры молекул образуется углеродным скелетом, составляющим 30—90% общей массы молекул. Как показано в работе [7], центральное ядро молекулы составляет полициклическая система, в состав которой входят шестичленные карбоциклические, преимущественно бензольные и отчасти циклопентановые и гетероциклические, кольца. Большая часть колец образует конденсированную полициклическую систему, в основном ароматическую. На периферии этой системы часть водорода замещена на ме-тильные группы и короткие (Сг—С4) разветвленные и нераз-ветвленные алифатические цепочки. Заместители могут включать и функциональные группы. [c.10]

    Молекулярная масса входящих в битум соединений колеб лется в широких пределах. Причем если для смол нет сущест венного расхождения результатов, полученных разными исследо вателями, то для асфальтенов расхождения находятся в преде лах 2000—300 000. Как отмечает С. Р. Сергиенко, низкие зна чения отвечают истинной молекулярной массе, а значения выше 10 000 — массе надмолекулярных частиц, т. е. разной сложности ассоциатов молекул асфальтенов. В целом битум представляет собой ряд соединений с непрерывно возрастающей молекулярной массой 8]. [c.11]

    Этот способ очень удобен для определения молекулярных весов тяжелых нефтепродуктов (гудронов, битумов и др.). Расхождение при двух параллельных определениях не должно превышать 2Ь5%- [c.66]

    Представленные зависимости получены при использовании масляных компонентов с молекулярной массой примерно 500, что соответствует средним цифрам для битумов. Изменение молекулярной массы также влияет на свойства битумов, но в меньшей степени. Так, при изменении молекулярной массы масляного компонента в пределах 400—600 вязкости неразрушенной структуры различаются меньше чем на порядок. Мало влияет [c.28]


    Молекулярная масса асфальтенов, выделенных из венесуэльского битума, определенная различными методами [160] [c. 11]

    Одновременно показано, что с использованием аппаратов данного типа можно при необходимости проводить модификацию битумов различными добавками, причем процессы модификации проходят на молекулярном уровне. [c.37]

    Процесс синтеза нефтеполимеров проводился в реакторе периодического действия при режимах температура 200-275 С продолжительность 6-8 час. Пробы отбирались с интервалом 1 час. Контролировались следующие параметры системы температура размягчения (Т ), среднечисловая молекулярная масса (ММ), коксуемость (К), относительная плотность (р). По электронным спектрам поглощения определялись эффективный потенциал ионизации (ПИ), эффективное сродство к электрону (СЭ), энергия активации вязкого течения (Е ), концентрация парамагнитных центров (С ) [3]. Свойства битум-стирольных композиций представлены в табл. 1. [c.110]

    Значительная часть работ посвящена исследованию коллоидных свойств смол и асфальтенов. Для оценки агрегированных частиц нефти, битума и асфальтенов широко применяются такие методы, как электронная микроскопия и центрифугирование. Изучению поляризационных и молекулярно-поверхностных свойств асфальтено-смолистых веществ нефтей уделяется неоправданно мало внимания, хотя знание этих свойств имеет фундаментальное значение для объяснения ассоциативных явлений. [c.181]

    Влияние состава и строения углеводородов Са—Се и простых эфиров на полноту осаждения асфальтенов иллюстрируется данными табл. 22. В качестве объекта был взят остаточный битум из мексиканской нефти (т. размягч. 57° С по методу кольца и шара пенетрация при 25° С равна 46) [4]. Обработка этого остаточного битума при комнатной температуре равными объемами разных растворителей дала данные, приведенные в табл. 22. Как в ряду парафиновых углеводородов, так и в ряду простых эфиров, примененных в качестве осадителей асфальтенов, отчетливо проявляется влияние двух факторов — состава и строения этих веществ — на растворяющую способность их в отношении асфальтенов чем выше молекулярный вес углеводородной части молекулы и чем больше степень разветвления углеродного скелета, тем выше растворяющая способность их в отношении асфальтенов, или, что то же самое, тем меньше количество осаждаемых ими асфальтенов из раствора. Циклогексан и его метил-и этилзамещенные полностью растворяют первичные асфальтены (асфальтены в осадок не выпадали). [c.72]

    В органических растворителях, обусловлено размерами их молекул (молекулярным весом) или степенью метаморфизма органического вещества в природных битумах. [c.99]

    Интересные данные были получены и при окислении остаточных битумов сернистым ангидридом [54]. Изучение химизма реакции показало, что наиболее реакционноспособными являются нафтено-ароматические углеводородные структуры высокомолекулярных компонентов нефтей. При окислении остаточных битумов сернистым ангидридом увеличиваются величина отношения С/Н и средний молекулярный вес битума, растет и содержание серы, т. е. часть серы SO2 переходит в битум. Вероятно, окисленные асфальтены образуются в результате дегидрирования и поликон- [c.136]

    В результате взаимодействия асфальтенов битума Атабаски и хлоридов металлов получаются нерастворимые продукты, преимущественно имеющие больший молекулярный вес, чем исходные асфальтены. В работе [79] была использована стандартная методика обработки битумов хлоридами металлов. Анализ полученных продуктов приведен в табл. 45. На основании этих данных и с помощью ИК-спектроскопии и ЯМР был произведен статистический структурный анализ [84], на основании которого и были сделаны все последующие выводы. [c.150]

    Значения молекулярного веса асфальтенов (выделенных из остаточного венесуэльского битума [33]), определенного разными методами [c.501]

    В состав органической части каменных углей входят битумы, гуминовые кислоты и остаточный уголь. Молекулярная структура органической части угля представляет собой жесткий трехмерный полимер нерегулярного строения, содержащий подвижную фазу в виде разнообразных мономолекулярных соединений. Обе фазы построены из отдельных фрагментов, включающих ароматические, в том числе многоядерные и гидрированные системы с алифатическими заместителями и азотсодержащие гетероциклы, соединенные мостиковыми связями С-С, С-О-С, С-8-С и С-МН-С. Степень конденсированности фрагментов (п) зависит от степени углефикации каменного угля. Так, при степени углефикации 78% п = 2, при степени 90% п = [c.156]

    Доля и состав выделенных асфальтенов зависят от применяемого растворителя и условий осаждения [145]. Плотность асфальтенов более 1 г/см (10 кг1м ). Элементарный состав (в вес.%) углерода 80—84 водорода 7,5—8,5 серы 4,6—8,3 кислорода до 6 азота 0,4—1. Содержание гетероатомов в асфальтенах выше, чем в маслах и смолах, выделенных из того же битума. Молекулярный вес асфальтенов 1 200—200 ООО. [c.12]

    А. С. Колбановская, изучавшая битумы, вырабатываемые на различных нефтеперерабатывающих заводах из различного сырья, отмечает, что дорожный битум Ухтинского НПЗ характерен наименьшим содержанием парафина (0,6%) и обладает высокими прочностными свойствами (когезией), обусловливающими прочность асфальтобетона. Битум БН-П, полученный из ярегской нефти, имеет наи-высший среди других битумов молекулярный вес (981), наименьшее содержание масел (55,6%) и йодное число 22,2.[c.145]


    Длги.чиот (ппилипяние) оценивают по степени покрытия битумом поверхности частиц щебня или гравия после обработки образца в кипящей воде. Адгезионная способность битума зависит от его химического состава в присутствии парафина она снижается, поэтому его содержание ограничивается (не более 5 %). С повышением молекулярной массы асфальтенов, входящих в состав битума, адгезионные его свойства улучшаются. [c.74]

    Сравнивая битумные композиции с разной пенетрацией при 25 °С, можно отметить аномалию повышение в ряде случаев температуры размягчения с увеличением пенетрации при 25°С, т. е. с увеличением содержания масла. Эта аномалия сильнее проявляется при уменьшении Кр.с. и увеличении отношения А/С, а также молекулярной массы масла [24]. Подобная аномалия наблюдалась ранее и другими исследователями при разбавлении битумов разбавителями различной природы (рис. 12) [15]. Сущность такого явления объясняется взаимодействием двух процессов — разбавления и структурирования, происходящих при добавлении масла. При некотором соотношении компонентов роль структурирования может преобладать. Такое объяснение делает понятным усиление аномалии при повышенных отношениях А/С (когда больше потенциальных центров структуры), при уменьшении Кр.с. масляного компонента (что опять-таки способствует структурированию) и при увеличении молекулярной массы масляного компонента (что уменьшает яффектив-ность разбавления). [c.29]

    Некоторые структурные параметры, особенно среднюю ароматичность, удобнее определять по спектрам ЯМР С, так как последние непосредственно отражают особенности углеродного скелета. Этот способ молекулярной спектроскопии, чрезвычайно информативный при анализе индивидуальных соединений или очень-узких фракций, в нефтяном анализе использовался, как это ни парадоксально, при изучении лишь самых сложных смесец ГАС нефтяных остатков, битумов, асфальтенов [69, 241, 242 и др.]. [c.31]

    Большие возможностп уточнения стру стурно-группового анализа нефтяных фракций кроются в совместном использовании данных ЯМР и других физико-химических методов. Сочетая результаты определения молекулярных масс, элементного состава, ПМР и ЯМР 1 С анализа, можно рассчитать 15—20 структурных параметров средней молекулы ароматической [244] или асфаль-теновой [245] фракций нефти или битума. Некоторые допущения, неизбежные прп использовании только радиоспектроскопических методов такого анализа, можно обосновать, привлекая данные И К спектроскоппп [246]. [c.32]

    В промышленности уже в течение многих лет применяется окисление прямогонных нефтяных остатков, главным образом с целью изменения реологических свойств получаемых из них битумов. В процессе продувки остатков воздухом кислород взаимодействует с компонентами сырья при температуре 200—350 °С. При этом химический состав и соответственно молекулярная структура и свойства остатков изменяются. Соотношение углерод водород для асфальтенов снижается при окислении с 11 1 до 10,5 1. Для смол и масел это соотношение уменьшается, но в меньшей степени (с 8 1 до 7,7 1). Пары воды, двуокись углерода и низкомолекулярные продукты окисления (эфиры, кислоты и альдегиды) удаляются из реакционного объема вместе с продувочными газами. Целевым продуктом является окисленный битум, который существенно отличается от исходного, неокисленного сырья. При окислении изменяется его групповой состав уменьшается содержание масел и значительно возрастает количество асфальтенов, продуктов поликонденсации. Количество силикагелевых смол в некоторых случаях уменьшается, а в других несколько возрастает. [c.32]

    В отделе битумов нашего института в последние годы экспериментально подтверждено положение о существенном снижении энергозатрат и отходов производства при использовании в процессе окисления аппаратов с управляемой кавитацией. Установлено, что на 60-80 С можно снизить температуру процесса с одновременным снижением расхода воздуха на окисление в 1,5-2раза, и при этом скорость окисления возрастает на порядок. Одновременно показано, что с использованием аппаратов данного типа можно при необходимости проводить модификацию битумов различными добавками, причем процессы модификации проходят на молекулярном уровне.[c.66]

    Проведенные исследования по улучшению эксплуатационных свойств герметизирующю и гидроизоляционных мастик на основе тяжелых нефтяных остатков с полимерами и каучуками показали, что важной характеристикой является растворимость полимеров и каучуков. Исследования способности тяжелых нефтяных остатков растворять полимеры и каучуки показали, что к полимерам низкой растворяющей способностью обладает крекинг-остаток дистиллятного происхождения (ДКО), лучшей — битум БН 60/90. С увеличением молекулярной массы тяжелых нефтяных остатков их растворяющая способность увеличивается. [c.292]

    Исследование большого числа образцов высокоплавких битумов, поученных глубоким окислением различного по природе сырья, показало, то высокоплавкие битумы с температурой размягчения по КиШ выше 00°С отличаются от других битумов, особенно дорожных марок, боль-ими молекулярными массами и плотностью, содержанизм большого коли-ества асфальтенов и смол,сумма которых обычно превышает 50%.[c.43]

    Кинетика старения битумов обусловлена спецификой протекания в них химических реакций и процессов формирования равновесных надноде-кулярных структур. Как известно, кинетика химических реакций и формирования надмолекулярных структур находится в пряной зависимости от структурного состояния битумов и интенсивности молекулярных движений. Вследствие увеличения молекулярной подвижности по мере повышения температуры скорость химических превращений в органических соединениях, в том числе и у битумов, всегда возрастает. В то же время скорость формирования равновесных надмолекулярных структур в битумах при определенных температурах имеет экстремальную величицуГ 1J. [c.77]

    При понижении вязкости битумов их молекулярная подвижность возрастает, что позволяет предполагать о более высокой скорости протекания в них химических превращений, чем у высоковязких битумов. В то же время в каловязких битумах изменение свойств при формировайии надмолекулярных структур происходит в меньшей степени, чем у высоко- [c. 77]

    Уже отмечалось, что состав и строение нефтяных смол и асфальтенов имеют много общего, прежде всего, это сходство элементов структуры углеродного скелета и их элементного состава. В сырых нефтях и в тяжелых остатках от прямой перегонки нефтей значение величин отношения смолы/асфальтены варьирует, как правило, в пределах от 9 1 до 7 3, а в окисленных битумах и тяжелых крекинг-остатках — от 7 3 до 1 1 [6]. Большая физическая и химическая гетерогенность смолисто-асфальтеновых веществ, слабая термическая стабильность и близость структуры и элементного состава их молекул делают крайне трудной задачу их разделения и нахождения четкой границы раздела, если таковая существует. В распределении по молекулярным весам нефтяных асфальтенов и смол есть известное подобие спектру полимергомологов — от олигомеров до высокомолекулярных полимеров. Различие в элементном составе смол и асфальтенов иллюстрируется данными, полученными разными исследователями на обширном материале нефтей, асфальтов и тяжелых нефтяных остатков. Асфальтены, как правило, осаждались н-пентаном и переосаждались из бензольного раствора смолы си-ликагелевые, т. е. выделенные адсорбционной хроматографией на крупнопористом силикагеле. [c.45]

    Исследование состава, свойств и молекулярных весов смол и асфальтенов, выделенных из тяжелых остаточных продуктов высокотемпературной и окислительной переработки нефти (крекинг-остатки, окисленный и остаточный битум, гудрон и др.), показало, что они заметно отличаются от первичных смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей [31—35]. Смолы, выделенные из отбен-зипенной и откеросиненной нефти, из 50%-ного мазута, гудрона, крекинг-остатка, окисленного битума, характеризовались более низкими молекулярными весами, чем смола, выделенная из сырой нефти. То же самое относится п к молекулярным весам асфальтенов, выделенных из тяжелых остатков переработки нефти. Причем молекулярные веса смол и асфальтенов, выделенных из тяжелых нефтяных остатков, тем ниже, по сравнению с молекулярными весами первичных смол и асфальтенов, выделенных из сырых нефтей, чем более глубокой химической переработке нефть подвергалась. Несмотря на более низкие значения молекулярных весов вторичных, т. е. претерпевших химические изменения, смол и асфальтенов, по сравнению с первичными, растворимость их в органических растворителях ухудшается. Так, например, первичные асфальтены растворимы в циклогексапе, а асфальтены, выделенные из тяжелых остатков высокотемпературной переработки нефти, наоборот, нерастворимы в циклогексане. Это применяется в аналитической практике для разделения первичных и вторичных нефтяных асфальтенов. [c.84]

    В окисленном асфальте сильно повышается величина отношения асфальтейы/смолы, что результируется в некотором увеличена его молекулярного веса, повышении твердости и хрупкости, снижении эластичности температура размягчения повышается, не-нетрация снижается. В элементном составе наблюдается изменение идет заметное обогащение серой и углеродом и обеднение водородом (отношение С/Н повышается). Почти весь кислород, содержащийся в 302, выделяется в виде реакционной воды. Это обстоятельство, а также накопление серы в окисленном битуме, несомненно, указывают на то, что основным агентом дегидрирования при воздействии па нефтяные остатки двуокиси серы является содержащийся в ней кислород сера же, если и участвует в процессе дегидрирования, то лишь в незначительной степени. Основное направление ее действия состоит в сшивании углеродных скелетов с образованием трехмерных структур. Процесс этот напоминает вулканизацию каучука при нагревании с элементной серой. Вновь образовавшиеся молекулы асфальтенов в результате конденсации двух и более молекул ароматизированных в результате дегидрирования углеводородов и смол способствуют накоплению в битуме более жестких с меньшим молекулярным весом асфальтенов, чем первичные асфальтены. Эти новые полициклоароматические кон- [c.85]

    СОСТОИТ ИЗ большого числа структурных групп, находящихся на различном уровне сольватирующей и десольватирующей энергии. В первом приближении можно использовать упрощенное представление о составе битума, чтобы развить суждение о строении битума с точки зрения его коллоидной природы, которая определяется растворимостью составляющих компонентов. Исходя из этого упрощенного представления были развиты теоретические положения о строении битума [29]. Так, например, высказывалось предположение, что битумы представляют собой растворы асфальтенов в углеводородах отношение вязкости асфальтенов к вязкости растворителя рассматривалось как функция концентрации асфальтенов и температуры. При 120° С и выше асфальтены, ао-видимому, находятся в молекулярно-диспергированном состоянии, но при более низких температурах они образуют ассоциированные агрегаты. Физико-химические свойства битума зависят от концентрации асфальтенов и типа углеводородов-растворителей. Системы с богатым содержанием асфальтенов не обладают ньютоновскими свойствами, в то время как нефтп считаются ньютоновскими жидкостями. [c.197]

    Существенный прогресс в формировании представлений о макроструктуре асфальтенов, а также методах разделения их по молекулярным весам позволил приступить к исследованию влияния на свойства битумов не вообще асфальтенов, а отдельных их фракций, резко отличающихся по своим физическим свойствам [30]. Были исследованы три битума босканский асфальтенового основания (Венесуэла), Мидуэй спешиал нафтенового основания (Калифорния) и Сафания парафинового основания (аравийский). Деасфальтизацией этих битумов м-пентаном были выделены асфальтены, которые резко различались по составу и характеру. Образцы фракционировались методом препаративной хроматографии на геле, готовились растворы асфальтенов и их фракций в различных растворителях. Затем определялась зависимость вязкости растворов от концентрации, молекулярного веса и структуры асфальтенов, растворяющей способности растворителя с целью вы- [c.197]

    Из приведенных выше сообщений видно, что в последнее время проявляется тенденция к комбинированию процессов химической переработки большой группы природных каустобиолитов — нефти, сланцев, углей, твердых битумов и природных углеводородных газов — с целью -нахождения оптимальных технико-экономических и технологических условий их использования как для чисто энергетических целей, так и для производства широкого ассортимента химпческого сырья. В переработке тяжелых нефтяных остатков в последние годы все чаще п чаще начинают использовать термохимические и гидрогенизационно-каталитические процессы, весьма близко напоминающие процессы, применявшиеся более полустоле-тия назад при химической переработке коксохимической смолы, получаемой прп коксовании углей. Неудивительно помому, что появилась тенденция и к совместной переработке нефти, сланцев и углей. Переработка тяжелых нефтяных остатков, так же как и переработка каменноугольной смолы, сопровождается некоторыми трудностями, связанными с присутствием в сырье неуглеводородных компонентов — высокомолекулярных полициклических, силь-ноароматизированных конденсированных соединений. В составе и строении этих соединений, так же как и в групповом составе тяжелых нефтяных остатков и каменноугольных смол, наблюдается большое различие. Это и обусловливает неизбежные трудности при попытках совместной их переработки. Даже в смолисто-асфальтеновых веществах, и в высокомолекулярной углеводородной части нефтей разной химической природы, и в остаточных продуктах переработки этих нефтей наблюдается весьма существенное различие. Так, исследованпя элементного состава, молекулярных весов [c.253]

    И других СВОЙСТВ асфальтенов, выделенных из природных битумов разных месторождений и разной химической природы (битум асфальтового основания венесуэльского месторождения Боксан, битум нафтенового основания калифорнийского месторождения Медуэй, битум парафинового основания аравийского месторождения Сафоний) показали, что они резко различаются между собой и по составу, и по свойствам [16]. Значительное различие в соотношении молекул асфальтенов с разными массами сильно сказывалось на их растворимости и реологических свойствах, на температурной зависимости вязкостных свойств. Эти свойства, наряду с адгезией к твердым минеральным материалам и погодостойкостью, имеют важное значение и учитываются в случае применения технических битумов в качестве дорожных покрытий, в производстве кровельных и гидроизоляционных материалов. Различия в элементном составе (прежде всего в отношении С/Н), молекулярных весах, растворимости и других свойствах асфальтенов, выделенных из остаточных продуктов переработки нефти, зависят в сильной степени от продолжительности высокотемпературной обработки нефти и нефтепродуктов и от реакционной среды (окислительной, восстановительной, нейтральной). [c.254]

    Весьма высокое значение криоскоинческой константы камфоры нозволяет с успехом использовать последнюю в микрометоде по Расту [23]. Определение молекулярного веса микрометодом было использовано некоторыми исследователями при изучении церезинов и основных составляющих битумов [24—26]. Существенное влияние на степень ассоциации веществ в растворе, помимо температуры, оказывает полярность растворителей. Поэтому иногда использовали для криоскопических измерений нитробензол [22], стеариновую кислоту [27 ], фенол и другие полярные растворители. [c.500]

    На рис. 67 схематически представлены стадии перехода НДС из одного состояния в другое в зависимости от температуры. Разделение схемы на две области вне пределов зоны молекулярных растворов ( Ж) основано на различии в прочности связи внутри структурных единиц и между ними. Химический состав, порядок расположения молекул, расстояние между ними, структура студней, золей и гелей в двух областях АЕ и ЖМ) и их свойства могут отличаться принципиально друг от друга. Область, в пределах которой действуют ММВ, имеет участки АБ (студни) и ГЕ (золн). Участок АБ, в свою очередь, состоит из двух зон, в которых соответственно образуются упру-го-хрупкие и упруго-пластичные студни (на рис. (з7 они не показаны), как и участок ГЕ, который включает зону ГД (кинетически неустойчивое состояние золя). Каждая зона отделена друг от друга характерными температурами, в пределах которых сохраняется одна и та же закономерность изменения свойств НДС. Соответственно пх именуют в точках температурами Б — стеклования (кристаллизации), В — плавлепия, Д — перехода в устойчивое дисперсное состояние, Е — перехода в состояние молекулярного раствора. В зоне ЕЖ нефтяная миогокомсюнент-пая система находится в состоянии молекулярных растворов. В некоторых остатках (пеки, битумы) зона ЕЖ вообищ может отсутствовать. [c.185]

    К другим типам усреднения приводят методы исследования гидродинамических свойств растворов асфальтенов и соответствующие им срёдние молекулярные массы навываются среднегидродинамическими М г). Их определяют по вязкости растворов, константе седиментации или коэффициенту диффузии. Средние молекулярные массы, полученные различными методами, различаются между собой в тем большей степени, чем шире молекулярно-массовое распределение полимера По относительному значению они располагаются в ряд М полидисперсность [306]- Так, для ряда асфальтенов, выделенных из битумов деасфальтизации, значение Мя (определенное криоскопически в бензоле), равно 2200, а Mw, определенная по скорости диффузии в бензольном растворе, составляет 8540. Отношение M lMn — 3,5 указывает на высокую степень полидисперсности асфальтенов. [c.152]


Металлочерепица или битумная крыша (мягкая/гибкая кровля) – что выбрать?

07.05.2020

При строительстве всегда встаёт вопрос выбора. Не только цвета или фактуры материала, но и видов материалов. Не исключение тут и кровля.

Когда ограничений в бюджете стройки нет, то будет блестеть наверху медь или натуральный сланец — это дело исключительно вкуса и архитектуры. В противоположном случае покупается то, что есть на соседнем рынке и подешевле. Самые жаркие споры, само собой, разгораются, когда хочется кровлю надолго, не очень дорого, чтобы она не текла и красиво выглядела. Самый обсуждаемый выбор на просторах интернета: «Что лучше? Кровля из металлочерепицы или битумной черепицы?» Они совершенно не похожи друг на друга, производятся и монтируются по-разному, имеют различные характеристики. Рассмотрим и сравним эти два кровельных материала.

Содержание

Описание материалов

Металлочерепица изготавливается из стального листа с полимерным покрытием путём профилирования и по сути является красивым видом профнастила, от которого и взяла начало. Внешне обычно имитирует натуральную черепицу или некоторые виды цементно-песчаной черепицы. Для большей похожести некоторые производители делают модели с каменной крошкой. Можно найти металлочерепицу из меди, алюминия, из других металлов или сплавов. Выпускается в виде рядов под нужную длину или модулей.

Битумная черепица, как и звучит в названии, изготавливается из битума, стеклохолста и гранулята. Её предшественник — рубероид. Кстати, названия: «гибкая черепица», «мягкая черепица» — это попытки, как раз скрыть слово «битум» из названия, видимо оно должно чем-то отпугивать потребителя. Собственно, и название «черепица» не совсем верно и больше похоже на ту же попытку сравняться с натуральной черепицей. На родине материала его именуют шинглс — дранка, деревянная пластина, которую он как раз своим видом чаще всего и напоминает. Некоторые модели делают похожими на натуральный сланец, а часть покрывается фольгой для имитации металлической шашки или чешуи. Обычно материал производится в виде небольших листов — гонтов.

Область применения

Металлочерепица и битумная черепица — материалы для кровли зданий, но битумной могут зашиваться и стены. Есть даже специальные модели.

Согласно Своду Правил «Кровли», рекомендуемые уклоны скатов крыш у обоих материалов одинаковые, однако битумной черепицей можно покрыть сферические поверхности с небольшим радиусом, пусть даже и немного обработав её, а вот металлочерепица для этого не приспособлена.

На сложных по геометрии скатах битумная черепица также будет в выигрыше за счёт небольшого количества отходов. Для металлочерепицы здесь вариант сэкономить — это использовать модульные виды.

Требования к основанию и несущей конструкции

Битумная черепица в сравнении тут проигрывает. Для неё необходимо сплошное основание, желательно из ОСП классом не ниже третьего или из высококачественной влагостойкой фанеры. Это значительно дороже обычного бруска для металлочерепицы, которые кладётся разреженным, да и найти его можно на любом рынке.

Соответственно повышаются требования и к несущей конструкции. Листы металлочерепицы могут выдержать достаточную нагрузку сами по себе, битумная же ничего сама нести не может, ей необходимо прочное основание.

Вес материалов

Говоря о весе материалов, необходимо учитывать как раз и дополнительный вес сплошной обрешетки. И тут металлочерепица оказывается, как минимум, вдвое легче. Если ещё учесть, что снег с битумной черепицы сползает плохо (часто это преподносится как её плюс), то нагрузки возрастут и обрешетка должна их выдержать. Металлочерепица на обычных брусках не прогнётся от снега, даже если он с неё не скатится.

Размеры материалов, транспорт и складирование

Гонты битумной черепицы небольшие, упаковываются в пачки весом около 25-ти килограмм и достаточно удобно перевозятся на обычных «Газелях». Для длинных листов металлочерепицы транспорт стоит подороже, что можно решить путём разделения длинного ряда на несколько частей при заказе.

У каждого материала свои условия хранения, разгрузки и подъёма, и если строго следовать инструкциям, то проблем не должно возникнуть ни с одним из них.

Комплектующие к основным материалам

Всем, кто хоть раз покупал кровельные материалы, известно, что большинство из них требуют дополнительных комплектующих, которые частенько составляют немаленькую часть в общей смете. Некоторые из них действительно необходимы, некоторые не очень. На кровле из битумной черепицы такие детали, как конёк, ендова могут выполнены из обычного рядового гонта, хотя специальные элементы, конечно, выпускаются.

На малых уклонах крыш из битумной черепицы может понадобиться подкладочный ковер для дополнительной гидроизоляции. У кровель из металлочерепицы его заменит водоизоляционная мембрана по стропилам, обычная составляющая «кровельного пирога».

Цена

В целом и металлочерепица, и битумная черепица относятся к средним по стоимости кровельным материалам. При этом металлочерепица всё-таки по цене немного выигрышнее.

Конечно, оба материала имеют в ассортименте как и очень дешёвые модели, так и продукцию премиального класса, например, металлочерепицу из медного листа или трёхслойную битумную черепицу.

Сложность монтажа

Любую из этих кровель можно покрыть самостоятельно, что как раз и вызывает к ним дополнительный интерес у владельцев частных домов. Сложности могут вызвать только определённые узлы в виде труб, мансардных окон, различные архитектурные детали. Но если правильно пользоваться инструкциями и применить дополнительные комплектующие, то и это выполнимо для самодеятельного строителя. Битумной черепицей некоторые узлы, например, ендова, выполняются немного проще, чем металлочерепицей.

Инструмент и тут, и там тоже может быть вполне обычным, но стоимость работ по битумной черепице немного выше.

Срок и время монтажа

Существенная разница между битумной черепицей и металлочерепицей будет в сроке монтажа. Уложить и прикрутить саморезами стальные листы гораздо быстрее, чем прибивать множество гонтов гвоздями. Тут даже малая механизация в виде пневматических пистолетов-нейлеров не сильно поможет ускориться.

Необходимо ещё учесть, что металлочерепицей можно крыть в любую погоду и любое время года, главное, чтобы это было безопасно для работников.

Битумную черепицу ниже температуры −5°С класть нежелательно, она может трескаться. При высокой температуре листы будут растекаться в руках, а на готовой кровле оставаться следы от ног. Иногда в течении дня кровельщикам приходится менять скаты кровли, чтобы не попадать на нагретую солнцем сторону. При росе или дожде не поработать — вода под гонтом не даст ему нормально склеиться. Значит, и весь планируемый срок работ может затянуться при любой погодной неожиданности.

Долговечность материала

Какая кровля будет долговечнее, металлочерепица или битумная черепица — это зависит не только и не столько от того, какая будет гарантия на материал и заявленный производителем срок службы, а, в первую очередь, от качества монтажа и подготовки под него, во вторую — от качества всех применяемых комплектующих и дополнительных материалов, и, в третью — от грамотной эксплуатации крыши. А модели со сроком службы 50 лет и выше есть и у продавцов металла, и у продавцов битума.

Гидроизоляция и герметичность

Без сомнения, битумная черепица герметичнее. Этому способствует сам битум, склеивая гонты между собой. Сквозное крепление металлочерепицы предполагает возможность подкапывания, но для защиты от этого устанавливается гидроизоляционная пленка. Да и подкапывают обычно неверно вкрученные саморезы. Впрочем, в нашем климате с постоянными оттепелями и под гонты битумной черепицы необходимо ставить дополнительный подкладочный слой, особенно на малых уклонах.

Проблемы с качеством

Истории, что со всей металлочерепицы слезает краска, а с битумной ссыпается вся крошка — это неправда. Точнее, это правда только для некачественного, дешёвого товара или попыток подделки.

Металл может иметь разное покрытие и разный слой цинка. Каждый параметр влияет на сохранность внешнего вида и на срок службы в целом. Нужно только выбрать подходящие именно вам, и соотнести это с ценой. Проверить металлочерепицу непросто. Лучше ориентироваться на надёжных производителей, ГОСТ и письменные гарантии.

Битумная черепица, такая практически одинаковая с первого взгляда, тоже может содержать различные битумные компоненты, разную основу и разный гранулят. Каждый компонент важен и тут, но гонт хотя бы можно проверить на сыпучесть крошки и растрескивание, перегнув его в руках несколько раз. Крошка гранулята немного ссыплется позже и на отличных моделях, конечно, но это от механического воздействия работников при монтаже. Потом такого вы не увидите. А выбор также, как и с металлочерепицей: производитель, гарантии, отзывы, ГОСТ.

Звукоизоляция, шумность

Самая частая претензия к металлочерепице — это шумность. Невозможно спать при дожде, гул от кровли соседа такой, что стёкла дрожат и так далее. Если необходимо совсем избавиться от шума, то тогда керамическая черепица, битумная черепица или шифер прекрасно справятся с ним. Полностью его конечно не убрать, так как всё равно сильный дождь будет барабанить и по колпаку трубы и по оконному отливу, но тише станет.

С другой стороны, мансардные кровли сегодня практически все утеплены и этот слой отлично поглощает звук. Тут иногда проблема в толщине теплоизоляции или в креплении листов.

Хуже всего с выбором придётся, когда одному захочется спать с открытым окном под успокаивающий шум дождика, а второго он раздражает.

Зарастание мхом и лишайником

Это уже претензия исключительно к битумной черепице. Действительно, её шероховатая поверхность собирает грязь, и начинается рост мхов и прочей растительности. То же самое происходит и с керамической черепицей. Но чтобы это началось очень быстро, ваш дом должен стоять во влажной местности и быть закрытым от лучей солнца. Производители пытаются решить проблему различными добавками. Бороться с этим можно регулярной обработкой и мытьём кровли, на что, конечно, не всякий домовладелец желает тратиться.

Эксплуатация

Назвать удобными для эксплуатации кровли из металлочерепицы и битумной черепицы нельзя. По первой скользко передвигаться и можно деформировать лист, неправильно наступив, а по второй в жару не походишь, следы от ног могут остаться навечно. Хотя, конечно, счистить снег или мусор с металлочерепицы намного проще и быстрее. В этой категории она побеждает.

Необходимость передвижения по кровле обычно игнорируется владельцами, хотя часто кровля получает повреждения именно после её монтажа от печников, электриков, установщиков кондиционеров и прочих работников, которых обращаться с кровлей никто, само собой, не учит. Для каждого вида кровельного материала производителями комплектующих предусмотрены трапы, лестницы, ступеньки и прочее. Их следует устанавливать в обязательном порядке, если вы хотите, чтобы крыша дожила до окончания гарантийного срока. И устанавливать их следует во время монтажа кровли, а не как-нибудь потом. Под многие из этих элементов требуется специальная подготовка обрешетки или даже стропильной части.

Ремонтопригодность

Проще ремонтировать металлочерепицу. Речь, конечно, идёт о замене участков. Да, новый металл будет отличаться от старого, но это хотя бы возможно. Битумную черепицу частично отремонтировать невозможно вообще. Рассказам о том, что можно поменять один гонт, верить не стоит. Он склеится через пару месяцев и вырубать придётся целый участок. Возможен только ремонт путём намазывания герметика или мастики, наклеивания латок.

Демонтаж и утилизация

Об этом думают ещё меньше, чем об удобстве эксплуатации. Если выбор был правильным, монтаж профессиональным, уход за кровлей своевременный, то и правда, этот момент наступит не скоро. Однако его всё равно стоит учитывать. Быстро, аккуратно и без особого мусора снять кровлю из битумной черепицы не получиться. Её придётся выпиливать и вырубать вместе с обрешеткой. Потом ещё думать, куда и как выбрасывать. Во многих странах за такой вид мусора надо будет и приплатить немало. Металлочерепицу вы не только легко скрутите с крыши, но и отвозить самим не придётся. У забора уже будет очередь желающих заплатить вам за металлолом.

Личный выбор

Очень важный при выборе момент. Для некоторых, пожалуй, самый важный. Если вам хочется определённую кровлю, в независимости хороша она или нет, то покупайте её. С аргументом: «мне она нравится» бороться невозможно. Всё-таки именно вам жить в этом доме и любоваться им.

Прочие факторы

Надо добавить, что, выбирая битумную черепицу или металлочерепицу, следует не обращать внимание на различные домыслы.

К примеру, аргумент, что битумной черепицей покрыты все крыши США и Канады говорит только о силе традиций и месте появления материала. Точно также в Северной Европе многие дома покрыты натуральной черепицей не потому, что там испанская жара стоит, а просто в своё время там это был самый доступный материал.

Металл кровли не так уж сильно притягивает молнии. Они прекрасно попадают в обычные деревья, и поможет от этого молниезащита, которая необходима дому с любой кровлей. Пожароопасность битумной черепицы тоже немного мифична. Не так уж просто её поджечь случайно, а дома обычно загораются от проблем с печами, котлами, каминами, электропроводкой. Треск листов металлочерепицы при температурных расширениях чаще всего происходит от неправильного крепления и слишком длинных листов. Запах битума от гибкой черепицы можно почувствовать только в первый месяц или вам подсунули некачественный материал.

Очень многие проблемы, которые недовольные владельцы домов приписывают кровельным материалам, вызваны не ими, а некачественным монтажом, неудачным проектом дома, грубейшими ошибками в паро- и теплоизоляции, отсутствием необходимых дополнительных элементов, неправильной эксплуатацией.

Характеристик сравнения материалов достаточно много. Самые важные и самые популярные тут перечислены. Если тщательно подсчитывать все плюсы и минусы, то в споре, что лучше в нашей стране: битумная черепица или металлочерепица, победит именно металлочерепица. Лёгкий, прочный материал. Быстрый и простой монтаж. Ниже не только стоимость самого материала, но и работ с ним. На рынке есть известные, крупные производители металла и добросовестные, давно зарекомендовавшие себя прокатчики. Уже этих факторов достаточно для выбора. Об этом говорят объёмы производства металлочерепицы и количество крыш, покрытых ею, а их во много раз больше, чем сделанных битумной черепицей.

При любом выборе не забывайте, что кровля должна защищать ваш дом. С «худой» крышей счастливо и беззаботно жить в доме не получится.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Битум — обзор | ScienceDirect Topics

6.1 Канада

Национальный совет по энергетике (NEB) различает два типа нетрадиционной нефти, полученной из месторождений нефтеносных песков, определяя их следующим образом:

Битум (также известный как сырой битум) представляет собой «высоковязкую смесь». , в основном из углеводородов тяжелее пентанов. В естественном состоянии его обычно невозможно извлечь с коммерческой скоростью через скважину».

Облагороженная сырая нефть (также известная как синтетическая нефть) представляет собой «смесь углеводородов, аналогичную легкой сырой нефти, полученную путем облагораживания битума нефтеносных песков.

«Обнаруженные извлекаемые ресурсы» битума нефтеносных песков в Канаде оцениваются NEB как 49 миллиардов м 3 (более 300 миллиардов баррелей), из которых примерно 475 миллионов м 3 было добыто к концу 1999 года. Оставшаяся часть (указана как «доказанные запасы» в Таблице I), 9650 млн м 3 (9 млрд тонн) состоит из синтетической нефти, извлекаемой в ходе горнодобывающих проектов, а 38 850 млн м 3 (36,3 млн тонн) состоит из сырой битум, извлекаемый посредством добычи на месте .

В пределах этих огромных ресурсов «оставшиеся установленные запасы» на конец 1999 г. (показаны как «доказанные извлекаемые запасы» в Таблице I) были оценены Канадской ассоциацией производителей нефти (CAPP) в 799,9 млн м 3 (что эквивалентно примерно 747 миллионам тонн) синтетической сырой нефти, интегрированной в горнодобывающую промышленность, и 248,1 миллиона м 3 (приблизительно 232 миллиона тонн) битума in situ .

Основные месторождения находятся в четырех географических и геологических регионах Альберты: Атабаска, Вабаска, Колд-Лейк и Пис-Ривер.

Хотя существование месторождений нефтеносных песков было отмечено еще в 18 веке, только в 1875 году было проведено полное исследование, и только в 20 веке началась эксплуатация. Месторождения варьируются от нескольких сотен метров под землей до выходов на поверхность. Извлечение битума из битуминозных песков первоначально было основано на открытой добыче, но для того, чтобы достичь более глубоких месторождений, потребовались методы на месте .

В первой половине 20-го века было проведено много экспериментов с технологией добычи нефтеносных песков, но только после того, как стали ощущаться последствия экономического климата 1950-х и начала 1960-х годов, коммерческое развитие стало жизнеспособным.Политика правительства Альберты по освоению нефтеносных песков была объявлена ​​в 1962 году, и был задуман и утвержден Великий канадский проект нефтеносных песков (GCOS). Право собственности на GCOS перешло к Sun Oil Company, и в 1967 году Suncor (ранее Sun Oil) запустила первый в мире комплексный завод по добыче и обогащению нефтеносных песков.

Зона деятельности Suncor, в 40 км к северу от форта Мак-Мюррей, находится в отложениях Атабаска. Перерабатывающая способность первоначального завода по добыче нефтеносных песков неуклонно увеличивалась, а расширение рудника Стипбэнк (на противоположном берегу реки Атабаска) привело к рекордному производству в 105 600 баррелей в день в 1999 году. В начале 1999 года компания объявила о своем проекте «Миллениум» — серии поэтапных расширений рудника Стипбэнк с добавлением установок по извлечению битума и увеличением мощностей по обогащению. Ожидалось, что на первом этапе добыча увеличится до 130 000 баррелей в сутки к 2001 г., а на втором этапе до 225 000 баррелей в сутки в 2003 г. км к северо-востоку от Завода нефтеносных песков). Планируется, что Firebag в сочетании с добычей открытым способом приведет к тому, что в 2004 году добыча достигнет 260 000 баррелей в день.Благодаря сочетанию добычи и разработки на месте, Suncor предполагает добычу нефтеносных песков на уровне 400 000–450 000 баррелей в день в 2008 году.

Syncrude, совместное предприятие с 10 участниками (империал акционер с 25% акций), управляет заводом в Лейк-Милдред, также в 40 км к северу от Форт-Мак-Мюррей. Добыча началась в 1978 году, и с использованием методов открытой разработки неглубокие залежи разрабатываются для добычи битума и производства очищенной сырой нефти. В 1999 году валовая добыча составляла 223 000 баррелей в день. В августе 2000 года был открыт новый проект, рудник Аврора, протяженностью 35 км от озера Милдред. Продукция рудника частично перерабатывается на месте, а затем направляется на перерабатывающую установку для дальнейшей обработки. В 1999 году федеральное правительство одобрило значительное расширение мощностей Syncrude по модернизации; строительство началось в 2001 году. Планируется, что в 2004 году в ходе разработки будет достигнута производительность примерно 350 000 баррелей в день.Компания начала коммерческое развитие в 1983 году и с тех пор постепенно расширяла производственные мощности; общий объем производства битума в 1999 году составил 132 000 баррелей в сутки. Imperial Oil планирует дальнейшее расширение производства, чтобы к концу 2002 года производство битума увеличилось на 30 000 баррелей в день.

Коммерческая добыча на месторождении Пис-Ривер компании Shell Canada (северо-запад Альберты) началась в 1986 году. Установленная мощность производства битума составляет примерно 12 000 баррелей в день, хотя в течение 2000 года фактическая добыча из существующих скважин была значительно ниже.В конце 2000 года Shell объявила о намерении пробурить 18 новых скважин, пытаясь увеличить объемы добычи битума.

Albian Sands Energy, совместное предприятие, было создано для строительства и эксплуатации рудника Маскег-Ривер от имени его владельцев: Shell Canada (мажоритарный акционер, 60% акций), Chevron Canada (20% акций), и Западные нефтеносные пески (20% холдингов). Рудник, который уже находится в стадии строительства, расположен в 75 км к северу от Форт-Мак-Мюррей (Атабаска). Кроме того, будет построен трубопровод, который свяжет шахту с установкой для обогащения, которая будет построена рядом с нефтеперерабатывающим заводом Shell в Скотфорде.Запуск проекта был запланирован на конец 2002 года с ожидаемой производительностью 155 000 баррелей битума в сутки.

Принимая во внимание все операции, общая добыча из нефтеносных песков Канады в 1999 г. составила 323 000 баррелей/сутки синтетической нефти и 244 000 баррелей/сутки битума-сырца на заводах in situ ; вместе они составляли 22% от общего объема добычи сырой нефти и сжиженного природного газа в Канаде.

Распределение кажущегося молекулярного веса для изучения старения битума, модифицированного полимерами

Окислительное старение битумных вяжущих влияет на характеристики и долговечность дорожных покрытий.В случае вяжущих, модифицированных полимерами, старение затрагивает как битум, так и полимеры и оказывает сильное влияние на всю архитектуру материала. Реология может помочь в понимании этих структурных изменений, а интересную информацию можно получить, анализируя эволюцию кажущегося молекулярно-массового распределения. Это было продемонстрировано на битумном вяжущем, модифицированном блок-сополимером полистирола и бутадиена и подвергнутом длительному искусственному старению. Для построения эталонных кривых фазового угла и величины комплексного модуля использовались тесты изотермической развертки частоты. Затем эталонные кривые использовались для расчета спектров релаксации и кажущегося молекулярно-массового распределения вяжущих, а также для смоделированных тестов со свипированием температуры. Сравнение поведения базового и модифицированного битума выявило роль полимера в старении. Деструкция полимера значительно повреждает эластомерную сетку, однако остаточные полимерные цепи все еще взаимодействуют с молекулами битума и уменьшают их окислительное старение. Распределение кажущегося молекулярного веса было подвергнуто деконволюции для создания индекса старения, специально разработанного для битума, модифицированного полимерами.

1. Введение

Окислительное старение битумных вяжущих было предметом нескольких исследований и обзоров за последние несколько десятилетий [1–4]. Хотя механизм старения чрезвычайно сложен и затрагивает всю коллоидную структуру битума, основными химическими превращениями, связанными с окислением, являются образование карбонильных соединений (в основном кетонов) и сульфоксидов [5, 6]. Таким образом, одним из способов количественной оценки старения является использование химических индексов, основанных на инфракрасном анализе этих функциональных групп [7–9].Сюй и др. [10] показали корреляцию индексов, полученных инфракрасным излучением, с механическими свойствами, такими как комплекс и модуль Юнга. Однако, несмотря на свою популярность, этот метод имеет ряд ограничений, как подчеркивают Marsac et al. [11], которые проанализировали огромное количество спектров и сравнили четыре различных метода расчета окислительных параметров. Результаты последнего исследования приводят к различным выводам в зависимости от выбранного метода расчета индексов старения. Кроме того, индексы обеспечивают надежное сравнение старения только при «использовании исходной смеси одного и того же типа».

Альтернативные аналитические методы включают определение четырех фракций (насыщенные соединения, нафтеновые ароматические соединения, полярные ароматические соединения и асфальтены), предложенные Корбеттом [12], и использование рентгеновской дифракции [13] или гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и ядерного анализа. магнитный резонанс (ЯМР) [14]. Другой подход основан на показателях производительности, таким образом оценивая старение с точки зрения механических и реологических свойств [15].

Хотя существует множество способов количественной оценки степени старения, понять механизм и структурную модификацию вяжущих довольно сложно.Это особенно верно для битумов, модифицированных полимерами (ПМБ), где битум и полимер образуют сложную взаимопроникающую сеть и оба подвержены старению [16]. Поэтому литература в основном сосредоточена на характеристиках [13, 17, 18] или кинетике окисления [19], а не на механизмах [20]. Что касается механизма, Wang et al. [18] изучали кинетику старения и пришли к выводу, что макромолекулы постепенно деградируют до малых молекул, тем самым снижая целостность полимерной сетки.Эта деградация сети оказывает прямое влияние на общую эластичность и характеристики вяжущего; однако неясно, как это влияет на внутреннюю структуру. Таким образом, реология является мощным методом, поскольку она устанавливает прямую связь между структурой и свойствами. Это хорошо известно в случае полимеров — см. Ferry [21], которая является важной вехой в этой области. Реология также все чаще используется в области битумных вяжущих. Сегодня это, безусловно, наиболее часто используемый метод их характеристики, который может быть сосредоточен на характеристиках, но также помогает получить знания о структуре и взаимодействиях в сложных материалах, таких как битумные вяжущие.Экстраполяция молекулярно-массового распределения (MWD) из основных кривых линейных вязкоупругих функций представляет собой интересную возможность. Идея получения ММР по реологическим данным восходит к науке о полимерах [22, 23] и распространена на битумные вяжущие [24, 25]. Молекулы с высокой подвижностью имеют малое время релаксации (высокочастотный паттерн), в то время как молекулы с пониженной подвижностью коррелируют с более низкими частотами колебаний (большое время релаксации). Это привело к разработке алгоритмов для расчета кажущегося молекулярно-массового распределения (AMWD). Термин «кажущаяся» учитывает тот факт, что на подвижность и время релаксации влияет как реальная молекулярная масса, так и энергия сцепления, возникающая из-за сил Ван-дер-Ваальса между молекулами. Другими словами, это распределение зависит от внутренних взаимодействий и, следовательно, от молекулярной структуры материала. Исходным набором данных может быть эталонная кривая линейной вязкоупругой функции, а также релаксационный спектр [26–28]. Напротив, такой метод, как ГПХ, который оценивает молекулярный вес в разбавленном состоянии, учитывает только эффективный размер молекул и не учитывает их взаимодействия в объеме.

Помимо различных преимуществ двух подходов, AMWD содержит дополнительную информацию о внутренней структуре и взаимодействиях. Однако абсолютные значения AMWD недостоверны, что особенно актуально для ПМБ, где он может принимать значения, явно несовместимые с его физическим смыслом [29]. Однако форма распределения и его эволюция при старении дают другую важную информацию.

Основной целью настоящей работы является анализ этого аспекта для ПМБ, полученных с использованием поли(стирол-бутадиенового) диблок-сополимера (СБ) и подвергнутых длительному искусственному старению.AMWD использовали для количественной оценки уровня взаимодействия между битумом и полимерами и определения специфического индекса старения ПБВ.

2. Материалы и методы

ПБВ был приготовлен с использованием базового битума класса пенетрации 70/100, далее именуемого В, любезно предоставленного компанией TOTAL. Базовый битум получают путем вакуумного рафинирования и имеет пенетрацию 82 дмм (UNI EN 1426) и температуру размягчения 50°C (UNI EN 1427). Полимер представляет собой SOLPRENE SB (от Dynasol), диблок-сополимер поли(стирола)-b-(бутадиена).ПМБ готовили в алюминиевых банках объемом 350 мл. Банки частично заполняли битумом и нагревали до 180°С, после чего постепенно добавляли 5 % полимера (от массы битума) и небольшое количество (0,1 % от массы битума) серы (во избежание расслоения фаз). перемешивание системы при 5000 об/мин с помощью Silverson L4R в течение 1 часа. Затем систему выдерживали при 180°С еще четыре часа при осторожном перемешивании (500 об/мин). Эта процедура смешивания явилась результатом обширных предварительных испытаний с учетом как характеристик, так и стабильности при хранении модифицированного вяжущего.

2.1. Искусственное старение

Вяжущие вещества подвергались длительному старению в сосуде для старения под давлением (PAV). Обычная прокатная тонкопленочная печь (RTFO) с последующим PAV была заменена 25-часовым PAV старением, как было предложено Lesueur et al. [30]. Затем в тех же рабочих условиях (100°С и атмосферное давление 200°С) проводили пролонгированное воздействие ПАВ в течение 40 и 65 часов. Далее образцы обозначены как Б (базовый битум) или СБ5 (ПМБ, полученный добавлением 5 мас.% сополимера СБ), после чего следует период старения ПАВ.Например, SB5 25 указывает на PMB после 25 часов PAV, тогда как B 65 представляет собой немодифицированное связующее после 65 часов PAV.

2.2. Реология

Испытания с разверткой по частоте проводились с использованием динамического сдвигового реометра Malvern Kinexus PRO (DSR). Данные были собраны в изотермических условиях от -10 до +70°С для основного связующего и от -10 до +110°С для ПМБ. Частота колебаний малой амплитуды изменялась по логарифмической шкале от 0,1 до 10 Гц (от 0,63 до 6,0 Гц).3 рад/с). В зависимости от температуры и степени старения использовались параллельные пластины 8 и 25 мм с зазорами 2 и 1 мм соответственно. Мастер-кривые фазового угла () и величины комплексного модуля () при эталонной температуре 0°C были получены с применением принципа температурно-временной суперпозиции (TTSP) [21]. AMWD и непрерывные спектры релаксации рассчитывали по эталонным кривым. Для расчета кажущегося молекулярно-массового распределения (AMWD) использовали метод, предложенный Themeli et al.[31–33]. Метод основан на идее, что частоты колебаний на мастер-кривых связаны с молекулярными массами. Это приводит к связи между фазовым углом и кумулятивным молекулярно-массовым распределением (CMWD). Основная кривая фазового угла может быть преобразована в кажущееся распределение молекулярной массы, когда доступна корреляция между приведенной угловой частотой () и молекулярной массой MW (строго говоря, кажущейся MW). Другими словами, график основной кривой фазового угла как функции приведенной частоты напрямую преобразуется в кажущееся распределение молекулярной массы путем применения двух преобразований.Во-первых, фазовый угол, представленный по оси -, становится кумулятивным распределением кажущейся молекулярной массы (CAWMWD) посредством простой нормализации:

Уменьшенная угловая частота, представленная по оси -, затем становится кажущейся молекулярной массой (AMW) с использованием корреляции, предложенной Cuciniello et al. [34].

Наконец, кумулятивное распределение преобразуется в более часто используемую весовую долю путем дифференцирования CAWMWD по отношению к:

Метод дает весовое, а не молярное распределение.Вот почему в предыдущем уравнении использовался символ « », а ось -отмечена как массовая доля в AMWD, указанном в разделе «Результаты». Чтобы охватить весь диапазон молекулярных масс, эталонная кривая должна быть доступна в широком интервале приведенных частот. Кроме того, чтобы получить гладкое распределение из уравнения (3), эталонная кривая фазового угла также должна быть гладкой функцией материала [29]. Таким образом, экспериментально полученная мастер-кривая комплексного модуля была аппроксимирована с использованием модели 2S2P1D [35–38]: где – комплексный модуль, – величины комплексного модуля при стремлении к бесконечности и нулю соответственно, – параметры модели, – мнимая единица.Выражение для фазового угла получается из уравнения (4) путем применения свойств комплексных чисел.

Эта же модель используется для расчета спектра релаксации со следующим приближением [39]: где – время релаксации и указывает мнимую часть величины, записанной в квадратных скобках, которая представляет собой комплексный модуль, полученный заменой вместо , , в уравнении (4).

Испытания на восстановление ползучести при многократном напряжении (MSCR) проводились в соответствии с AASHTO TP70. Испытания проводились при 76°C и состояли из 10 циклов ползучести/восстановления с приложением низкого напряжения (0,1 кПа), за которыми следовали дополнительные 10 циклов ползучести/восстановления с приложением высокого напряжения (3,2 кПа).

3. Результаты и обсуждение

Данные частотной развертки, собранные в ходе изотермических испытаний, могут быть объединены для построения эталонных кривых путем применения TTSP. Это позволяет экстраполировать вязкоупругие свойства на диапазоны частот, недоступные экспериментально. Применимость TTSP в случае немодифицированных связующих хорошо известна и задокументирована [35, 40–42], тогда как использование TTSP для ПМБ все еще остается открытым вопросом.Кучинелло и др. [43] показали, что для битумов, модифицированных высоким содержанием поли(стирол-бутадиен-стирольного) блок-сополимера (СБС), использование ТТСП может быть затруднено, особенно в несостаренных вяжущих с высоким содержанием полимера из-за целостности образующейся сложной структуры. полимерной сеткой, набухшей от молекул битума. Полимер обладает эластомерными свойствами во всем диапазоне рабочих температур. С другой стороны, битум переходит из ньютоновской жидкости при относительно высоких температурах в хрупкое твердое тело при низких температурах.Поэтому при низких температурах (высоких частотах) битумная матрица остается жесткой, а при промежуточных температурах (частотах) оба компонента взаимодействуют друг с другом. Эти различия в температурной чувствительности объясняют нарушение TTSP, вызванное температурой.

Поскольку битумные вяжущие имеют переменный состав, а полимеры могут различаться по молекулярной массе, составу (соотношение стирол/бутадиен) и структуре, применимость TTSP в ПБВ не может быть обобщена, и каждую систему необходимо анализировать отдельно.Диаграмма Блэка, т. е. график зависимости от [17, 42], помогает оценить эту применимость. Если изотермы, построенные на плоскости, образуют единую и непрерывную кривую, то TTSP действителен; в противном случае TTSP больше не применим, и предположительно имеет место модификация структуры материала. На рис. 1 показаны диаграммы Блэка для B на исследованных уровнях старения.


На рис. 1 показано, что TTSP можно применять во всем диапазоне частот, независимо от степени старения.Во всех случаях изотермы идеально сливаются в единую плавную кривую. Кривые имеют тенденцию к сходимости при низких и высоких температурах, но форма кривых меняется при старении, и различия хорошо выражены в промежуточной области температур. Однако диаграммы Блэка показывают некоторые ограничения применимости TTSP в присутствии полимера (рис. 2), особенно для несостаренного связующего (SB5) при высоких температурах, когда изотермы не накладываются друг на друга. После 25-часового старения на диаграмме Блэка видны лишь некоторые нарушения, а симптомы неприменимости TTSP исчезают после длительного старения.Эти тенденции согласуются с предыдущими наблюдениями, сделанными с сополимером СБС [43].


Различия в диаграммах Блэка с полимерами и без них видны при сравнении рисунков 1 и 2. Форма диаграмм Блэка свидетельствует о том, что влияние полимерной сетки становится значительным при фазовых углах около 55–60°, что достигаются при изотермической частотной развертке, проводимой выше 30°C. Выше этой температуры кривые имеют точку перегиба и появляются несоответствия.При этих температурах только битум будет жидкостью, а полимер — эластомером. Вероятно, повышенная подвижность молекул битума разрывает часть физических связей, установленных с полимером, и приводит к молекулярной перестройке. Тот факт, что при старении это структурное изменение, по-видимому, исчезает, может свидетельствовать о снижении влияния полимера на структуру битума. Это свидетельствует о деградации полимера, что неудивительно, поскольку ненасыщенные двойные связи С=С делают его очень чувствительным к окислительным явлениям [44, 45].Другими словами, ненасыщенные двойные связи С=С вдоль полимерных цепей СБ являются слабым звеном системы ПМБ в окислительных механизмах. Однако форма диаграмм Блэка также указывает на то, что даже при высоких степенях старения поведение значительно отличается от поведения немодифицированного битума. Таким образом, имеются данные о том, что полимер все же существенно влияет на свойства вяжущего. Это можно дополнительно изучить, посмотрев на основные кривые. Построение мастер-кривых подразумевает использование TTSP, а в случае несостаренного SB5 это заслуживает уточнения.Тем не менее, хотя эталонная кривая не обязательно будет гладкой, она все же помогает понять эволюцию материала при старении. Поскольку изотермы выше 50°С полностью не накладываются друг на друга, основная трудность заключается в способе смещения. Коэффициент горизонтального смещения определяется как где – угловая частота отдельных изотермических измерений, – приведенная угловая частота. В случае битумных вяжущих коэффициенты горизонтального смещения хорошо описываются уравнением Вильямса-Ландела-Ферри (WLF) [21]: где – температура испытания, – эталонная температура, – параметры модели WLF.Построение эталонных кривых согласуется с уравнением (7) для всех исследованных вяжущих. На рис. 3 представлены мастер-кривые фазового угла для вяжущего СБ5 при разных степенях старения. Для сравнения на графике также приведены эталонные кривые немодифицированного вяжущего при тех же степенях старения.


Эти основные кривые имеют «классическую» форму. С возрастом кривые смещаются в сторону более низких приведенных частот, а точка перегиба наблюдается при более высоких фазовых углах. Напротив, в связующих SB5 эластомерная сетка вызывает плато в вязкоупругой зоне.У нестареющего SB5 почти горизонтальное плато при фазовом угле около 65 градусов, в пониженном диапазоне частот, где отчетливо видны проблемы с использованием TTSP. После 25 часов PAV TTSP работает хорошо, и плато все еще заметно, хотя и менее выражено. Дополнительное старение приводит к дальнейшему снижению плато. Сравнение изменений эталонных кривых с полимером и без него показывает, что старение оказывает большее влияние на немодифицированное связующее. Например, приведенная частота, соответствующая фазовому углу 55°, изменяется от 3·10 −7 до 10 −1  рад с −1 , что составляет примерно шесть порядков, что указывает на сильную затвердевание связующего. Напротив, эталонные кривые с полимером имеют меньшие вариации даже в области высоких частот (низких температур), где предполагается, что битум преобладает в определении реологических свойств. Следовательно, как видно на диаграммах Блэка, имеются признаки деградации полимера; однако в то же время форма кривых свидетельствует о том, что богатая полимером фаза оказывает сильное влияние на свойства вяжущего даже при очень высоких степенях старения. Несмотря на более высокую чувствительность к окислению, полимерная сетка каким-то образом продолжает выполнять свою работу.Кроме того, полимер, по-видимому, препятствует упомянутому выше сдвигу кривых в левую часть графика. Уменьшение тенденции к старению ПББ ранее наблюдалось другими исследовательскими группами. Тарси и др. [46] описали, что увеличение комплексного модуля меньше, чем с немодифицированными битумами. Сан и др. [18] предположили, что может существовать взаимная защита битума и полимера. Это свидетельствует о омолаживающем эффекте, оказываемом полимером на молекулы битума. Возможны три объяснения: (i) связующее, модифицированное полимером, имеет гораздо более высокую вязкость, что препятствует диффузии кислорода при искусственном старении в установке ПАВ [47], (ii) структурные перестройки из-за взаимодействия с полимером могут скрывают функциональные группы, более склонные к окислению, и (iii) полимер может играть «жертвенную» роль в смеси, если его двойные связи преимущественно захватывают свободные радикалы, образующиеся при окислительном старении.

Интересно, что мастер-кривые B 65 и SB5 65 сходятся и накладываются друг на друга в области низких частот (высоких температур). Поскольку значения частоты нелегко интерпретировать с практической точки зрения, может оказаться полезным преобразование в температурную область. Это можно сделать, используя уравнение (7) и рассчитывая температуру как функцию приведенной частоты при заданной тестовой частоте (10 рад·с −1 в нашем случае), таким образом получая представление эксперимента по линейному изменению температуры ( Рисунок 4).


Все вяжущие, кроме B 65, имеют очень близкие фазовые углы при температурах ниже тех, при которых появляется плато. Напротив, 65 часов PAV — это единственный уровень старения, при котором немодифицированное связующее сливается с модифицированным при высоких температурах. Это изображение подтверждает умеренное влияние старения на модифицированное вяжущее и показывает, как полимер защищает битумную основу от застывания. Еще одним интересным показателем перехода в температурную область является кажущаяся температура стеклования (), которая оценивается по максимуму на основной кривой модуля потерь (Таблица 1).Рисунок 5 показывает как функция температуры для в возрасте и отключенных B.



B -27.2
B 25 -22.2
-19. 3 -19.3
SB5 -21,7
SB5 25 -19.5
SB5 65 -18.5


Температуры стеклования подтверждают предыдущие наблюдения. Как и ожидалось, увеличивается при старении, за счет образования новых межмолекулярных связей, ограничивающих подвижность компонентов вяжущего. Немодифицированное связующее претерпевает сдвиг примерно на 8°C при старении, в то время как для SB5 изменение составляет примерно 3,2°C. Это различие может быть связано с меньшей степенью старения ПМБ и/или с тем, что молекулы связующего уже были ограничены в подвижности за счет связей с сеткой ПС.

Дополнительную помощь в понимании чувствительности битума и полимера к старению дает данный метод. AMWD, полученные из реологических данных, зависят от взаимодействия между молекулами связующего и полимера. Таким образом, AMWD чувствителен к старению, хотя реальная молекулярная масса молекул существенно не меняется. Это особенно важно, когда имеется полимер, создающий эластомерную сеть, способную заключать в себе молекулы битума и/или агрегаты. Насколько нам известно, получение кажущегося распределения в связующих, модифицированных полимером, было показано только Jasso et al.[29], которые проанализировали несколько связующих, модифицированных СБС, который является наиболее распространенным полимерным модификатором. Однако результаты, описанные для СБС, не ограничиваются результатами для полимера и могут быть легко распространены на другие полимерные модификаторы. Джассо и др. показали, что в промежуточном диапазоне частот эталонная кривая фазового угла PMB может показывать минимум. В методе это подразумевает появление отрицательного пика в AMWD. Конечно, это не имеет смысла в классической интерпретации молекулярно-массового распределения, и этот пример помогает понять истинное значение AMWD.В случае эталонных кривых, показанных на рисунке 3, локальные минимумы фазового угла отсутствуют. Область плато соответствует минимуму в распределении, и чем больше плато приближается к горизонтальности, тем больше весовые доли стремятся к нулю. На рис. 6 сравниваются значения AMWD, полученные для одного и того же связующего с полимером и без него, что помогает выделить присутствие полимера (рис. 6).


Минимум из-за зоны плато отчетливо виден при кажущейся молекулярной массе между 3000 и 8000 г·моль −1 для связующего SB5.Полимерная сетка образует вторичные связи с молекулами битума и снижает их подвижность, тем самым изменяя температуру, при которой они становятся жидкими. Метод интерпретирует эту сниженную подвижность как увеличение фракций с высокой кажущейся молекулярной массой. Структура ПБВ состоит из доменов, богатых полимерами и асфальтенами, которые могут иметь различную морфологию в зависимости от степени совместимости полимер-битум и межмолекулярных взаимодействий [16]. Пик в правой части графика обусловлен фазой, богатой полимером.Интенсивность и положение этого пика являются показателем взаимодействия между полимером и битумом. В отличие от того, что происходит при высокой молекулярной массе, AMWD с полимером и без него практически накладываются друг на друга при низкой молекулярной массе. Это указывает на то, что самые маленькие и наименее полярные молекулы битума не взаимодействуют с полимером в значительной степени или, по крайней мере, не настолько, чтобы сдвигать время их релаксации.

В свете этой предпосылки мы можем сравнить эволюцию AMWD со старением двух связующих. На рис. 7 показаны три распределения для немодифицированного связующего.Кривые значительно изменяются из-за старения. Наблюдается сдвиг в сторону более высоких молекулярных масс правой части распределения и гораздо меньший сдвиг в левой части. Таким образом, общий эффект заключается в существенном увеличении индекса дисперсии (DI): где — кажущаяся среднечисловая молекулярная масса и — кажущаяся среднемассовая молекулярная масса. Эти два средних значения получены из кажущихся распределений молекулярной массы после дискретизации на конечное число интервалов: где нижний индекс относится к интервалу дискретизации.Это расширение распределения приводит к лучшему разделению пиков. Интенсивность пика с низкой молекулярной массой уменьшается в пользу более высокой молекулярной массы. Поскольку окисление не оказывает значительного влияния на реальный размер молекул, но влияет на их полярность, наблюдаемые изменения, таким образом, вероятно, в основном связаны с агрегацией молекул.


Рисунок 8 подобен рисунку 7 и показывает AMWD для PMB. Эволюция распределений при старении полностью отличается от того, что наблюдалось для немодифицированного связующего.Старение изменяет распределения больше в вертикальном направлении, чем в горизонтальном. Кривые не показывают значительных сдвигов в сторону большей молекулярной массы. Пик при высокой молекулярной массе увеличивается по интенсивности, но не перемещается к более высокой молекулярной массе, хотя он может немного сместиться в левую часть графика. Более того, пик с низкой молекулярной массой, по-видимому, остается почти невозмущенным старением.


В таблице 2 приведены некоторые данные, экстраполированные из этих AMWD, вместе с соответствующими индексами старения, определенными следующим образом: где индексы « a » и « u » относятся к состаренному и несостаренному соответственно.

9063 9069

B 1,00 1227 1.00 1.11 1.00
9 1836 1836 1.35 1588 1.29 1.16 1.04
B 65 2910 2.14 29 2356 1.92 1.24 1.11
1.25 1.25 1.00
SB5 25 2427 1.14 1943 1.14 1.25 1.00
SB5 65 2416 1,14 1946 1,14 1.24 1,00

Что качественно описано на рисунках 7 и 8 количественно определено в таблице 2. «Горизонтальный» сдвиг AMWD немодифицированного связующего приводит к заметным изменениям средней молекулярной массы и, следовательно, соответствующих индексов старения. Напротив, «вертикальный» сдвиг ПМБ дает едва заметные вариации тех же параметров. Таким образом, индексы старения, определенные в уравнениях (10)–(12), не подходят для модифицированного вяжущего. Это подчеркивает, что при выборе показателей старения необходимо учитывать вид связующего и конкретные оцениваемые свойства.Недавно по этому вопросу развернулись дебаты [48–51].

Как можно интерпретировать эти распределения с точки зрения старения и внутренней структуры вяжущего? С одной стороны, имеются явные признаки того, что полимер подвергается деградации, поскольку вязкоупругое плато на мастер-кривой фазового угла при старении практически исчезает. С другой стороны, SB5 все еще отличается от B, даже при высоких уровнях старения. Следовательно, полимер все еще присутствует и может влиять на общие механические свойства. Это также подтверждается тестом MSCR. На рис. 9 показано изменение измеренной деформации в зависимости от времени для десяти циклов, проведенных при более высоком напряжении (3,2  кПа). В случае базового связующего чем меньше время старения, тем выше накопленная конечная деформация, так как эффект старения очень выражен. Это подтверждает закаливающее действие окислительных реакций, происходящих при старении. SB5 показывает аналогичную тенденцию; однако накопленная конечная деформация в условиях без старения в шесть раз ниже, чем B, что обычно наблюдается в PMB.


Изменение конечной деформации при старении зависит как от вклада полимерной, так и битумной фаз при температуре испытания. Механизм можно объяснить, рассматривая невосстановимое соответствие () и процент восстановления (). Первый связан с устойчивостью вяжущего к накоплению остаточной деформации и рассматривается как показатель твердения битума. Процент восстановления дает информацию о деградации полимера и отражает качество модификации и целостность полимерной сетки [52–54]. Рисунок 10 показывает и при уровне нагрузки 3,2 кПа. Связующее B показывает значительное изменение в . Этот образец имеет стандартное обозначение трафика в несостаренных условиях, но становится очень тяжелым после 25 и 40 часов старения и чрезвычайно тяжелым после 65 часов старения. Напротив, несостаренный SB5 показывает около 1,0  кПа −1 , что является пределом между тяжелыми и очень тяжелыми в качестве обозначения трафика и остается с тем же обозначением даже после 65 часов старения.

В случае немодифицированного битума увеличивается со старением из-за затвердевания битума, что приводит к уменьшению части деформации ползучести. Напротив, SB5 имеет более высокое значение в несостаренном состоянии (53,3%), которое снижается из-за деградации полимерной сетки (23,5% после 40 часов старения), что указывает на то, что реакция ПМБ контролируется полимерной фазой. Однако после 65 ч старения происходит инверсия и значение увеличивается. Полимерная цепь уже достигла высокого уровня деградации, и реакция вяжущего теперь контролируется затвердевшей битумной матрицей.

Это соответствует гипотетической жертвенной деградации полимера, защищающего молекулы битума. Если эта деградация в основном состоит из разрыва цепи, результатом является постоянное снижение средней молекулярной массы цепей. Это приводит к ослаблению эластомерной сетки, которая, вероятно, распадается на более мелкие кластеры с пониженной эластичностью, но все же способна взаимодействовать с молекулами битума. Следовательно, хотя эластомерные свойства вяжущего значительно снижаются из-за разрушения цепи, подвижность молекул битума изменяется незначительно.По этой причине появление новых полярных групп за счет окисления частично скрыто в AMWD более высокой степенью агрегации, все еще индуцированной полимером. Общий эффект заключается в истощении эластомерного поведения без значительного увеличения внутреннего движения. Таким образом, кривая AMWD развивается «вертикально», а не горизонтально в присутствии полимера. По той же причине спектр релаксации очень чувствителен к старению для связующего B, но лишь умеренно для SB5 (рис. 11).Таким образом, его использование для характеристики старения остается полезным для немодифицированных связующих [26, 55–57], но кажется недостаточным для ПМБ.


Для определения соответствующего индекса старения для PMB может быть полезным относительное количество частей распределения с низкой и высокой молекулярной массой. Эти две площади можно легко вычислить с помощью процедуры деконволюции. В этом случае использование пяти гауссовских пиков дает хорошее соответствие AMWD (рис. 12). Затем можно получить популяции с низкой () и высокой () молекулярной массой как где — площадь пика и указывает площадь всего AMWD.Результаты представлены в таблице 3 вместе с индексом старения, определяемым как




Область (%) Область (%)
SB5 66,8 33,2 0,50 1,00
SB5 25 64. 0 36.0 0.56 0.56 1.13
60169 60.8 39.2 0.64 1.30

2

Уравнения (13) и (14) были использованы потому что пики деконволюции связывают значения и с молекулами, которые принадлежат или не принадлежат полимерной сети соответственно. Конечно, можно принять и другие критерии, например, разделив распределение на две зоны.В этом случае кажущееся распределение, соответствующее локальному минимуму, вероятно, будет наиболее подходящим значением для разделения распределения на две части (левую и правую). Это дало бы немного другие числовые значения, не влияя на приведенные выше соображения.

Кроме того, уравнения (13) и (14) ограничены теми случаями, когда четко обнаруживаются высокомолекулярные пики. Это означает, что уравнения следует рассматривать как специально сформулированные для AMWD, где два пика происходят из зоны плато, которая всегда хорошо видна в реологической характеристике. Напротив, из-за использования растворителей в распределении ГПХ полимерная сетка больше не присутствует, и метод неприменим.

4. Заключение

Изучение реологических свойств битумных вяжущих является эффективным способом характеристики эволюции характеристик вяжущих в результате искусственного старения. В случае вяжущих, модифицированных полимером, и битум, и полимер подвержены окислению, и общее поведение является результатом сложного механизма, в котором два вклада трудно различить.

Однако сравнение изменения эталонной кривой фазового угла со старением в двух типах вяжущего дает представление об этом механизме. В случае сополимера SB кажется, что полимер замедляет старение связующего за счет своего рода жертвенного эффекта. Более высокая чувствительность SB к окислению обусловлена ​​высоким содержанием в нем ненасыщенных углерод-углеродных двойных связей, присутствие которых может вызывать разрыв цепи. Даже небольшое количество разрывов значительно снижает среднюю молекулярную массу и сильно влияет на полимерную сетку. Это приводит к существенному изменению горизонтального плато, которое четко видно только на основной кривой несостаренного PMB. Иными словами, мастер-кривые ПМБ, соответствующие разным уровням старения, имеют существенные различия по форме, но остаются достаточно близкими по оси частот колебаний.

Напротив, немодифицированное вяжущее в основном сохраняет форму эталонных кривых, но демонстрирует увеличение жесткости, что подчеркивается заметным сдвигом по оси пониженной частоты.Это означает, что макромолекулы полимера, хотя и уменьшенные по длине, в ПМБ сохраняют свою химическую структуру и, следовательно, способность взаимодействовать с некоторыми молекулами битума.

Эти взаимодействия ответственны за недостаточную реакционную способность с кислородом и объясняют небольшое смещение пониженной частоты при старении. Более того, взаимодействия между полимерными цепями и молекулами битума сильно ограничивают подвижность последних. Этот эффект можно заметить, когда применяется преобразование частоты в молекулярную массу, которое определяет кажущееся распределение молекулярной массы. Поскольку это распределение очень чувствительно к частотам релаксации молекул и агрегатов, оно ясно показывает взаимодействие между связующим и полимером, и его форма может значительно измениться, даже если окисление не изменяет существенно реальную молекулярную массу. По этой причине кажущееся молекулярно-массовое распределение представляет собой интересный способ количественной оценки эффекта старения, особенно в случае связующих, модифицированных полимером.

Доступность данных

Необработанные данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить благодарность профессору Иржи Штастна за его полезные предложения и комментарии. Программа исследований финансировалась компанией TOTAL France (номер гранта PS17-143).

Системная токсичность продукта для облагораживания битума у ​​крыс после субхронического воздействия на кожу

Субхроническая токсичность после кожного воздействия синтетического топлива, тяжелого газойля № 1. 2 фракцию продукта обогащения битума (B-HGO II) исследовали на крысах. B-HGO II наносили на кожу спины крыс в дозах 8, 20, 50 и 125 мг/кг массы тела/день ежедневно в течение 13 недель. Контрольные животные получали нормальный физиологический раствор, а положительные контроли получали среднекипящий продукт сжижения угля (CLP) в дозе 125 мг/кг массы тела/день. Как у самцов, так и у самок крыс в группах лечения наблюдалось снижение прибавки массы тела, а самцы в группе с самой высокой дозой были уничтожены на 5-й неделе из-за явной токсичности. Увеличение массы печени по отношению к массе тела наблюдалось у самцов и самок, начиная с дозы 8 мг/кг.Увеличение относительной массы сердца и селезенки наблюдалось у самцов и самок, начиная с двух промежуточных доз (20, 50 мг/кг). Увеличение относительной массы почек было обнаружено у самцов при дозе 50 мг/кг и у самок при дозе 125 мг/кг. Повышение уровня холестерина в сыворотке крови наблюдалось у представителей обоих полов, начиная с дозы 50 мг/кг, в то время как повышенная концентрация глюкозы в сыворотке крови наблюдалась у женщин, начиная с дозы 8 мг/кг. Значимые изменения активности АГ, АПДМ и ЭРОД наблюдались у леченных крыс обоего пола. Снижение количества эритроцитов было обнаружено у мужчин, начиная с дозы 8 мг/кг, и у женщин, начиная с дозы 20 мг/кг.Микроскопическое исследование мазков крови, селезенки и закономерностей накопления гемосидерина, а также анализ уровней ФЭП и ОЖСС в сыворотке показали, что причиной анемии был в первую очередь внутрисосудистый гемолиз и во вторую очередь дефицит железа. Выраженная атрофия тимуса и аномалии щитовидной железы были наиболее заметными гистологическими изменениями, за которыми следовали изменения в костном мозге (миелофиброз) и печени. Как B-HGO II, так и CLP (положительный контроль) вызывали изменения в почках, характеризующиеся цитоплазматическими включениями и поражениями канальцевых клеток, которые наблюдались у самцов в дозе 50 мг/кг, но не у самок.B-HGO II считался токсичным при субхроническом уровне воздействия на кожу всего 8 мг/кг/день.

Натуральный БИТУМ HP VG-10, для дорожного строительства, Тип упаковки: Вес нетто 161,8 кг, 8220 рупий /бочка

Натуральный БИТУМ HP VG-10, Для дорожного строительства, Тип упаковки: Вес нетто 161,8 кг, 8220 рупий /бочка | ID: 23287565091

Спецификация продукта

класс стандарт сорт сорта VG-10
тип битума битум эмульсия
Использование / приложение Дорожное строительство
Brand Hindustan Petroleum Corporation
Тип упаковки Вес нетто 161. 8 кг
Источник Natural
Размер пакета (килограмм) Brats Tross 172 кг
Hot Mix Bitumen
Total Дорога 1km
Road Толщина 2,5 мм
Продлить срок службы по 5-7 лет
Арт. № HPCL
Название/номер модели Hindustan Petroleum Corporation Limited
Объем 161.8 кг
SICE Visclosity Grade
Point Point Cin VG-10
Преимущества
Я имею дело в Новый только
Net вес 161,8 кг Вес брутто 172 кг

Описание продукта

Товары для дорожного строительства


Заинтересованы в этом товаре?Уточнить цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания2017

Юридический статус фирмыПартнерская фирма

Характер деятельностиОптовый торговец

Количество сотрудниковДо 10 человек

Годовой оборотRs. 100–500 крор

Участник IndiaMART с апреля 2017 г.

GST18AAQFP5447G1ZR

Основанная в 2017 , «M / s P & P Techno Trade» является одним из ведущих оптовых продавцов битумной эмульсии , Geo Bag и т. Д. Мы предлагаем их нашим клиентам по ведущим ценам на рынке.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Лучшая цена

1

Есть потребность?
Получить лучшую цену

Плотность битума/асфальта

Стандарты EN15326 и ASTM D70 обычно используются для измерения плотности битума/асфальта. Каждый из них предусматривает использование для этой цели ручного пикнометра. Однако ручная техника является одновременно сложной и трудоемкой, требуя этапов очистки, связанных с высокими температурами и органическими растворителями, чтобы вылить битум.

ASTM D8188 — это более современный стандартный метод определения плотности битума/асфальта, основанный на использовании цифрового плотномера. Потребляя примерно 3 мл образца, цифровой метод автоматически выполняет нагрев, завершает измерения за несколько минут со встроенным расчетом номера API и включает автоматическую процедуру очистки.

Интуитивно понятные плотномеры Excellence МЕТТЛЕР ТОЛЕДО вместе с мощными и надежными автоматическими блоками с подогревом SC1H и SC30H идеально подходят для определения плотности битума в соответствии со стандартом ASTM D8188. Предназначенные для хранения образцов при повышенных температурах до 90°C и полной автоматизации измерения необходимых параметров, блоки автоматики с подогревом поддерживают измерение от 1 до 30 образцов в полностью автоматическом режиме. Версии без подогрева, SC1 и SC30, могут использоваться для других нефтехимических продуктов, которые являются вязкими (до 30 000 мПа), но жидкими при комнатной температуре, например, смазочные материалы.

Удобная защита здоровья и повышенная эффективность

Гексан и толуол являются надежными чистящими растворителями при измерении нефтепродуктов, но длительное воздействие может быть вредным для операторов. Включая этап очистки в каждую программу измерения, автоматизированные системы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО защищают операторов от прямого контакта с токсичными растворителями или парами. На самом деле, измерения можно начинать совершенно без помощи рук: просто проведите рукой по инфракрасному датчику ErgoSens™, чтобы запустить метод.

После определения плотности битума рассчитываются требуемые единицы измерения (например, плотность в градусах API) и, при необходимости, распечатываются до того, как вся система будет тщательно очищена без вмешательства оператора. Отходы собираются в отдельный контейнер, который можно оборудовать датчиком уровня LevelSens™, чтобы исключить риск переполнения.

А автоматическое обнаружение ошибок надежно исключает наличие пузырьков, которые невозможно увидеть в таких темных непрозрачных образцах, что гарантирует стабильное получение надежных результатов.

Плотность битума

Плотность битума

Отношение веса вещества к его объему называется его конкретный вес. Однако плотность – это отношение массы вещества к его объем. Плотность не зависит от ускорения свободного падения, тем не менее, на удельный вес влияет ускорение свободного падения земли.

Расчет массы битума внутри резервуаров и автоцистерн на участках строительства дорог, объем которых восстанавливается. среди основных причин знать плотность битума.Плотность битума Измерительный тест проводится на основе стандарта ASTM D70. По факту, удельный вес (плотность) каждого вещества является границей раздела между его вес (масса) и объем. Производится расчет плотности битума. на основе закона Архимеда.

В соответствии с определением плотности битума отношение массы определенного объема битума к воде того же объема при известном температура.

Nickle Crucible и пикнометр являются одними из распространенных методов в расчет удельного веса битума (плотность битума).

Количество битума, указанное в соответствующих расчетах, означает его вес, в то время как битум практически измеряется исходя из его объема. С другой стороны, учитывая, что битум всегда нагревается так, что его можно используется и изменяется его объем в резервуаре, важно знать коэффициент теплового расширения битума. Следовательно, его удельный вес всегда считается при определенной температуре и на основе испытания метод.

Метод испытаний на основе стандарта ASTM D70 следующий: следует:

Объектив для определения плотности битума:

Целью данного испытания является определение удельного веса и плотность специальных битумов и полутвердых битумных материалов через пикнометр метод.

Тест на плотность битума Описание:

Сначала наполните стакан диаметром 600 мм дистиллированной водой и погрузите стакан на водяную баню, т.е. верх стакана должен быть над водой уровень в ванне. Высушите пикнометр и гирю с точностью до 1 мг и запишите номер. Достаньте стакан из ванны и наполните пикнометр. дистиллированной водой и неплотно наденьте крышку на пикнометр. Затем поставьте пикнометр внутрь стакана и закройте его крышкой.Пусть пикнометр будет заполнен с водой, а лишняя вода выходит из отверстия наверху. Выньте пикнометр наполняют водой из стакана и просушивают. Затем взвесьте его и запишите номер. Опорожните пикнометр и высушите его. Заполните три четверти объем пикнометра с образцом. После этого взвесьте его после охлаждения и напишите вес. Наконец, поместите пикнометр с образцом внутрь стакана и дайте оставшемуся объему заполниться дистиллированной вода.Затем выньте пикнометр из стакана, высушите его, взвесьте. с помощью шкалы. Используйте стандартную формулу этого теста для расчета его плотность и рассчитать плотность.