Властивості бітумних і дьогтьових в'яжучих речовин

Бітуми і дьогті називають чорними в'яжучими, тому що вони мають чорний чи темно - бурий колір. На відміну від кристалічних матеріалів, володіючих аморфною структурою, не мають визначеної температури плавлення. Поступовий перехід їхнього твердого стану в рідке при підвищенні температури не приводить до зміни основних властивостей, отже, чорні в'яжучі термопластичні.

У зв'язку з тим, що використання бітумів засноване на іх властивості переходити при нагріванні з твердого стану в пластичний, а також з огляду на умови роботи покрівельних матеріалів, для бітумів згідно з ДСТ передбачені такі показники якості:

- т е м п е р а т у р а р о з м ' я к ч е н н я, що характеризує теплостійкість і ступінь розм'якшення бітумів при нагріванні (прилад «Кільце і куля» (рис. 11. 1);

- т в е р д і с т ь, знаходять за глибиною проникання в бітум голки приладу пенетрометра (рис. 11. 2.);

- р о з т я ж и м і с т ь (дуктильність) характеризується абсолютним подовженням зразка бітуму при температурі 25⁰С, встановленим на приладі дуктилометра (рис. 11.3.).

Рис. 11.1 - Визначення температури розм'якшення бітуму:

а — схема приладу «Кільце й куля»; б — положення кульки на початку випробування; в — положення кульки наприкінці випробування; 1 — склянка; 2..Л — диски; J— термометр; б — кріпильні стрижні

Рис. 11.2 - Визначення твердості бітуму:

1 - столик; 2 - голка; 3 - затискний пристрій; 4 - стрижень голкотримача;

5 - циферблат; 6 - стрілка; 7 - штанга; 5 - кронштейн; 9 - штатив;

10 - дзеркало; 11 - підставка

Рис. 11.3 - Визначення розтяжності бітуму:

а — дуктилометр; б — розбірна форма; 1 — ящик з оцинкової сталі;

2 — гвинт; 3 — полозки; 4 — гайка; 5 — зразок бітуму; 6 — нерухома опора;

7 — редуктор; 8 — електродвигун; 9 — стрілка; 10 — лінійка (по неї фіксується подовження в момент розриву)

Перераховані вище властивості визначають марку бітумів, умовне позначення якої включає букви, що позначають застосування бітуму, і цифри, що характеризують його основні властивості. Наприклад, бітуми марки БН- 90/10, БНК 90/40 – бітум нафтовий будівельний і покрівельний, температура розм'якшення 90⁰, твердість 10⁰ і 40⁰, відповідно БНД -130/220- бітум нафтовий дорожній з температурою розм'якшення 130⁰ і твердістю 220⁰. Далі представлена таблиця, що містить основні вимоги, до будівельних і покрівельних бітумів.

Дьогтеві в'яжучі являють собою складні дисперсні системи, властивості яких визначаються співвідношенням між твердими складовими, смолами й маслами. Температура розм'якшення дьогтів високих марок звичайно нижче, ніж тугоплавких бітумів, однак біостійкість матеріалів на основі дьогтьових в'яжучих вище в порівнянні з бітумними матеріалами. Цей факт пояснюється високою токсичністю фенолів, що містяться в дьогтях. Атмосферостійкість дьогтьових матеріалів нижче в порівнянні з бітумними, тому що дьогті містять ненасичені вуглеводні, які провокують старіння.