Битум ва қатрон таснифи, структураси, хоссалари, маркалари. Нефть битумлари турлари. Битум таркибларини модификациялаш усулида яхшилаш

Физик-механик хоссалар. Битумларнинг сифати ва ишлатилиш соҳалари қовушоқлиги (қаттиқлиги), чўзилувчанлиги каби хоссаларига боғлиқ бўлади.
Битумнинг қовушоқлиги пенетрометр асбоби ёрдамида игнанинг ботиш чуқурлиги билан ўлчанади.
Юк остидаги игнанинг ботиш чуқурлиги (0,1 мм аниқликда) қанча катта бўлса, битумнинг қовушоқлиги шунчалик кичик бўлади ва битум юмшоқ маркадаги битум ҳисобланади.
Битумнинг юмшаш ҳарорати “ҳалқа ва шар” асбоби ёрдамида аниқланади. Бу усулда ҳалқа ичига тўлдирилган битум устига қўйилган шар идишдаги сув иситилиши натижасида хусусий массаси таъсирида ҳалқа ичидан ўтади; айнан ушбу ҳолатда белгиланган сувнинг ҳарорати битумнинг юмшаш ҳароратини билдиради.
Битумнинг чўзилувчанлиги дуктилометр асбобида аниқланади. Битумдан тайёрланган намунанинг (“саккиз” шаклида) 25°С ҳароратда узилиш пайтигача чўзилиши узунлиги (см ҳисобида) битумнинг чўзилувчанлик кўрсаткичи ҳисобланади.
Битумнинг чақнаш ҳарорати битум махсус асбобда қиздирилганда муайян ҳароратда ўз-ўзидан алангаланиши билан белгиланади. Чақнаш ҳарорати битум асосида композицион материаллар тайёрлаш технологик жараёнларида параметрларни аниқлаш учун аҳамиятга эга.
Битумга марка қовушоқлиги, юмшаш ҳарорати ва чўзилувчанлигига қараб берилади. Унинг маркасига нисбатан ишлатилиш соҳаси аниқланади. Ишлатилиш соҳасига нисбатан битумлар қурилиш, томбоп ва йўл қурилиши турларига бўлинади.
Нефт битумларининг асосий физик-механик хоссалари 22.1 жадвалда берилган.
Нефт битумлари ёғоч бочкаларда, бидонларда, фанер ёки металл-фанер барабанларда, қоғоз қопларда ташилади. Катта миқдордаги битумлар иситиш қурилмалари билан жихозланган темир йўл цистерналарида ёки платформаларда ташилади. Битумлар махсус ёпиқ омборхоналарда ёки қуёш нури ва ёғин-сочиндан ҳимояланган бостирмаларда сақланади.
Қурилиш битумлари асфалт қоришмалар ва бетонлар, мастикалар, эмулсиялар ва бошқа композицион материаллар тайёрлашда ишлатилади.
Томбоп битумлар том гидроизоляцияси ва томбоп ўрама материаллар олишда асос (масалан, картон) юмшоқ битумларга шимдирилади, қаттиқ битумлар эса юзасига сепилади. Йўл битумлари асосан автомобил йўллари ва аэродром қопламалари қурилишида ишлатилади.


22.1-жадвал
Нефт битумларининг асосий физик-механик хоссалари

22.1-жадвал

Нефт битумларининг асосий физик-механик хоссалари

Битум маркаси	Юмшаш ҳарорати (°С), энг пасти	25°С ҳароратда игнанинг ботиш чуқурлиги, 10 мм	25°С ҳароратда чизилувчанлиги (см), камида
Қурилиш битумлари
БН 50/50	50	41-60	40
БН 70/30	70	21-40	3
БН 90/10	90	5-20	1
Томбоп битумлар
БНК 45/180	40-45	140-220	Меъёрланмайди
БНК 90/40	85-95	35-45	-“- (Меъёрланмайди )
БНК 90/30	85-95	25-35	-”- (Меъёрланмайди )
Йўл қурилиши битумлари
БНД 200/300	35	200-300	(Меъёрланмайди )
БНД 90/130	39	91-130	65
БНД 60/90	43	61-90	60
БНД 40/60	51	40-60	40

3 Қатронли боғловчи моддалар

Қатронлар тошкўмир ва қўнғир кўмир, ёнувчи сланецлар, торф, ёғоч каби қаттиқ ёқилғиларни ҳавосиз муҳитда қиздириш натижасида ҳосил бўлади. Қатрон қора-жигар ранг қуюқ қовушоқ модда бўлиб, ҳарорат таъсирида юмшаш хусусиятига эга.

Қурилиш материаллари олишда кўпинча тошкўмир қатрони ишлатилади. Тошкўмир қатрони қора металлургия саноати учун зарур бўлган кокс ёқилғиси олишда қўшимча маҳсулот сифатида ҳосил бўлади. Кокс кимё заводларида 1т тошкўмир қайта ишланганда 700-750 кг кокс, 300-350 м³ кокс гази, 30-40 кг хом қатрон ва бошқа моддалар ҳосил бўлади. Тошкўмир қатронлари қуйидаги турларга бўлинади: хом тошкўмир қатрони, хайдалган қатрон, пек ва таркибланган (аралаш) қатронлар.
Ҳом тошкўмир қатрони икки хил бўлади: а) 500-600°С ҳароратда ярим коксланиш жараёнида ҳосил бўлган паст ҳароратли қатрон; Унинг зичлиги 0,85-1 г/см³, ранги тўқ-қўнғир. б) 1000-1300°С ҳароратда кокс олиш жараёнида ҳосил бўлган қатрон. Унинг зичлиги 1,12-1,23 г/см³, юмшаш ҳарорати 40-70°С, ранги қора суюқлик ёки қаттиқ-қовушоқ моддадир.
Ҳайдалган қатрон (тошкўмир смоласи) паст ҳароратда олинган хом смолани фракциялаш усули билан лигроин ва керосин фракцияларини ажратиб олиш натижасида ҳосил бўлади. У қовушоқлиги ва хоссалари жихатидан юқори ҳароратда ҳосил бўлган қатронга яқинлашади.
Пек хом тошкўмир смоласини ҳайдаганда ҳосил бўладиган қолдиқ маҳсулотдир. Ҳайдаш жараёнида қуйидаги моддалар ҳосил бўлади: енгил мойлар (180°С), фенолли фракциялар (180-210°С), нафталинли фракциялар (210-230°С), антрацен мойи (360°С-гача). Пек қора рангли мўрт модда бўлиб, зичлиги 1,25-1,28 г/см³, таркибида юқори молекулали углеводород бирикмалари ва 8-30% эркин холдаги углерод бўлади.
Таркибли (аралашма) қатронлар пеклар ва қатрон мойлари (антрацен мойи ва бошқалар) ёки сувсизлантирилган хом қатронлар билан аралаштирилиб олинади. Уларнинг қовушоқлигини ва юмшаш ҳароратини пек ва мойлар нисбатини ўзгартириб бошқариш мумкин.
Қатронлар таркиби ароматик қатордаги углеводородлардан иборатдир. Тошкўмир қатрони таркиби қаттиқ (эримайдиган моддалар), қаттиқ эримайдиган қатрон смоласи (битум таркибидаги асфалтенлар сингари) ва қовушоқ смолалар, суюқ қатрон мойидан иборат.
Қатроннинг хоссалари мойлар, смолалар ва қаттиқ ҳолдаги ташкил этувчиларнинг нисбатига боғлиқ бўлади.