Большая советская энциклопедия - битумы

Битумы (от лат. bitumen — смола). Первоначально к Б. относили только природные образования, в основном нефть и ее естественные производные (чаще всего асфальт). Затем Б. стали называть также искусственные асфальтоподобные продукты, получаемые переработкой природных Б., остатков от перегонки нефти, каменноугольной и сланцевой смол (технические Б.). Кроме того, название Б. распространили на экстракты, извлекаемые органическими растворителями из торфа, бурого угля и др. (Б. твердых топлив). Экстракты, извлекаемые из осадков и осадочных пород, называются битумоидами. Б. пользовался человек еще в глубокой древности. Известны сооружения в междуречье Тигра и Евфрата и в Египте, которые возводились с применением Б. за 3000 лет до н. э. Б. покрывали водохранилища и хранилища для зерна, скрепляли плиты стен и полов во дворцах и храмах; Б. использовали для гидроизоляции тоннеля, построенного в начале 1-го тыс. до н. э. под р. Евфратом. Природные Б. подразделяются на нафтиды и нафтоиды. Нафтиды весьма широко распространены в природе — это нефть и ее естественные производные: мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, озокериты и т.д. Мальты представляют собой вязкие сгустившиеся нефти, подвергшиеся выветриванию. Они состоят из масел (40—65%) и асфальтово-смолистых компонентов (не менее 35%). Дальнейшее изменение мальт под влиянием того же фактора приводит к образованию: твердых, но легкоплавких асфальтов, содержащих 60—75% асфальтово-смолистых веществ; асфальтитов — твердых высокоплавких и полностью растворяющихся в хлороформе и сероуглероде продуктов, содержащих более 75% асфальтово-смолистых веществ; керитов, к которым относят также вещества, характеризующиеся лишь частичной, иногда очень слабой растворимостью в органических растворителях. К Б. иногда относят также все углеводородные в своей основе природные газы (газообразные нафтиды). Нафтоиды — нафтидоподобные продукты естественной возгонки органического вещества под влиянием магматического тепла. Они встречаются значительно реже нафтидов, еще очень слабо изучены и не имеют промышленного значения. Технические Б. — продукты, обладающие обычно твердой или вязкой консистенцией и получаемые главным образом из тяжелых нефтяных остатков, богатых асфальтово-смолистыми веществами, следующими методами: глубокой вакуумной перегонкой тяжелых нефтяных остатков — мазутов, гудронов и др. — при 300—350°С (остаточные Б.); окислением кислородом воздуха тяжелых остатков от перегонки нефти (гудронов и др.) при 260—280°С (окисленные Б.); смешением окисленных Б. с неокисленными нефтепродуктами (компаундированные Б.). Основные компоненты нефтяных Б. — асфальтены, смолы и нефтяные масла. Первые обусловливают твердость Б., вторые — цементацию и эластичность, третьи служат разжижающей средой для смол и асфальтенов. Наиболее важные технические показатели Б.: дуктильность, т. е. способность при растягивании давать нить определенной длины (определяется по толщине нити, которая образуется в результате растяжения стандартного образца Б. до разрыва), пенетрация, характеризующая вязкость Б. определяется по глубине проникновения в слой Б. за 5 сек стальной иглы под нагрузкой 1 н (0,1 кгс). Кроме того, для характеристики Б. обычно определяют температуру размягчения, температуру вспышки и плотность. Промышленность изготовляет твердые, полутвердые (см таблицу) и жидкие Б. Некоторые свойства твердых и полутвердых битумов БитумыДуктильность, мм (при 25°С)Пенетрация, мм (при 25°С)Температура размягчения (°С)Температура вспышки (°С) Твердые1,0-3,00,5-4,060-90230 Полутвердые40-604,1-20,025—50180—200 Жидкие Б. характеризуются (в зависимости от сорта) следующими данными: пенетрация остатка (после отбора фракций до 360°С) 10—30 мм (25°С); вязкость при истечении через отверстие диаметром 5 мм 5—200 сек (60°С); температура вспышки 65—120°С; до 225°C должно перегоняться не более 10%, до 360°С — не более 50%. Твердые нефтяные Б. применяют для получения рулонных кровельных материалов (руберойдов) и битумных мастик; полутвердые — в производстве гидроизоляционных материалов (гидроизол, борулин, битуминированные ткани и др.) и обмазок, строительных асфальтовых растворов, асфальтов, битумных пластиков и др.; жидкие — для дорожного строительства. Заменителями нефтяных Б. могут быть продукты термической переработки твердых топлив: высококипящие фракции смол, получаемых при коксовании и полукоксовании каменных углей, каменноугольные пеки, продукты сухой перегонки каменных углей, горючих сланцев и др. Из общего количества Б., потребляемых в различных отраслях промышленности, свыше 90% падает на долю искусственных Б., получаемых из нефти; их мировое производство составляет десятки млн. т. Б. твердых топлив — продукты, извлекаемые из торфа и бурых углей органическими растворителями. Главные составные части Б. твердых топлив — воски и смолы. Наиболее ценны из экстрагируемых продуктов воски; их характерные свойства — высокие температуры плавления, низкая электропроводность, высокая влагостойкость и способность при небольших добавках к другим веществам повышать температуру плавления. Содержание Б. в битуминозных торфах составляет: при извлечении бензолом 10—15%, бензином 6—9%. В битуминозных бурых