Старение — процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действием солнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердых хрупких составляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел.
Реологические свойства битума зависят от группового состава, строения. Жидкие битумы, имеющие структуру типа золь, ведут себя как жидкости, течение которых подчиняется закону Ньютона. Твердые битумы, имеющие структуру типа гель, относятся к вязкоупругим материалам, так как при приложении к ним нагрузки одновременно возникает упругая (обратимая) и пластическая (необратимая) составляющие деформации.
Химические свойства. Битумные материалы хорошо сопротивляются действию щелочей (с концентрацией до 45%), фосфорной кислоты (до 85%), а также серной (с концентрацией до 50%), соляной (до 25%) и уксусной (до 10%) кислот. Менее стойки битумы в атмосфере, содержащей оксиды азота, а также при действии концентрированных растворов кислот (особенно окисляющих). Битум растворяется в органических растворителях. Благодаря своей химической стойкости и экономичности битумные материалы широко применяют для химической защиты железобетонных конструкций, стальных труб и др.
Физико-механические свойства. Марку битума определяют по твердости, температуре размягчения и растяжимости.
Твердость определяют по глубине проникания в битум иглы (в десятых долях миллиметра) прибора - пенетрометра.
Температуру размягчения определяют на приборе «кольцо и шар», помещаемом в сосуд с водой; она соответствует той температуре нагреваемой воды, при которой металлический шарик под действием собственной массы проходит через кольцо, заполненное испытуемым битумом.
Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением (см) образца битума («восьмерки») при температуре 25 °С, определяемым на приборе — дуктилометре.
Марку битума выбирают в зависимости от назначения. По назначению различают битумы строительные, кровельные и дорожные. Основные требования, предъявляемые к строительным и кровельным битумам, приведены в табл. 13.1.
Марка битума |
Температура размягчения, °С, не ниже |
Растяжимость при 25° С, см, не менее |
Глубина проникания иглы при 25° С, 0,1 мм |
Строительные битумы |
|||
БН-50/50 |
50 |
40 |
41...60 |
БН-70/30 |
70 |
3 |
21...40 |
БН-90/10 |
90 |
1 |
5...20 |
Кровельные битумы |
|||
БНК-45/180 |
40...50 |
Не нормируется |
140...220 |
БНК-45/190 |
40...50 |
То же |
160...220 |
БНК-90/40 |
85...95 |
- |
35...45 |
БНК-90/30 |
85...95 |
- |
25...35 |
Дорожные битумы |
|||
БНД-200/300 |
35 |
Не нормируется |
201...300 |
БНД-130/200 |
39 |
65 |
131...200 |
БНД-90/130 |
43 |
60 |
91...130 |
БНД-60/90 |
47 |
50 |
61...90 |
БНД-40/60 |
51 |
40 |
40...60 |