Модифицированный битум и его виды

модифицированный битум

В этой статьей мы расскажем не только про основные виды такого материала, как модифицированный битум, но и укажем на их основные особенности, которые в обязательном порядке стоит учитывать при использовании данных строительных материалов.

Сразу нужно сказать, что процесс модификации  битумов  – это процесс, направленный на улучшение свойств  битума  за счет совмещения  битума  со специальными полимерными добавками. Введение подходящего полимера и получение  модифицированного   битума  позволяет получить веществу улучшенные свойства, а именно повышенную тепло или морозоустойчивость, повышенную сопротивляемость нагрузкам, лучшую эластичность, долговечность и так далее.

В качестве основных полимерных модификаторов  битума  активно используются (в том числе и для производства различных строительных материалов) такие добавки, как АПП, то есть атактический полипропилен, или другими словами получают АПП-модифицированный  битум , причем, иногда, вместе с изотактическим полипропиленом, а также СБС, то есть полимер стирол-бутадиен-стирол – это СБС-модифицированный  битум.

Как правило, материалы из  модифицированного   битума  называют полимерно-битумными, а в некоторых случаях, в особенности в переводной литературе можно встретить такой термин, как резинобитумы, то есть материалы на основе  битума , который модифицируются полимером СБС или пластобитумы, то есть АПП-модифицированный  битум.

Материалы как с применением стирол-бутадиен-стирола, так и с использованием атактического полипропилена, отличаются своими сильными и слабыми сторонами. При рассмотрении материалов с одинаковой основой, но с разными модификаторами, можно выделить самые разные особенности, о которых мы сейчас и расскажем.

К примеру, АПП материалы отличаются высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, а также химической стойкостью к щелочам и кислотам, более высокой тепловой стойкостью на фоне СБС материалов, а также прекрасной адгезией к стеклу и металлам. Все это оказывает существенное влияние на сферу использования АПП  модифицированного   битума.

В свою очередь СБС материалы отличаются своей морозостойкостью, отличной эластичностью, а кроме того достаточно легко повторяют ту форму поверхности, на которую их укладывают. Вследствие невысокой теплостойкости СБС  модифицированный   битум  может вызывать определенные проблемы при укладке за счет направления. Именно по этой причине такие работы нужно выполнять особо тщательно и продуманно. Кроме того нельзя не сказать об особенностях отдельных  модифицированных   битумов , так как их свойства могут существенно изменяться в зависимости от концентрации модификатора.

Как правило, добавки СБС составляют около 3-6 процентов по массе. Нужное количество этого материала зависит от дисперсионного состояния вещества. Так, если полимер стирол-бутадиен-стирол вводится в мелкодисперсной форме, то его расход, как и концентрация, уменьшается, а вот если в крупнодисперсной форме – то, наоборот, для получения высококачественного  модифицированного   битума , концентрацию модификатора следует несколько увеличить.

Вместе с тем, при нагревании  модифицированного   битума , который улучшен СБС, часто наблюдается тенденция к разделению фаз полимера и  битума , то есть подобный  модифицированный   битум  является относительно неустойчивым при хранении. Все это нужно в обязательном порядке учитывать при использовании того или другого  модифицированного   битума .

Модифицированный битум и модифицированные массы

Нельзя не обратить внимания на то, что в настоящее время достаточно активно в сфере строительства используется не простой  битум, а  модифицированный   битум, главным отличием которого являются более высокие эксплуатационные характеристики и качества.

За счет специальных прогрессивных технологий и добавки избранных полимерных веществ, свойства обычного  битума  существенно изменяются, то есть модифицируются. Подобные меры используются главным образом для того, чтобы получить более качественный материал на выходе, так как именно  модифицированный   битум  может обладать более высокой морозоустойчивостью, эластичностью, иметь высокую сопротивляемость усталостным нагрузкам, что, в конечном счете, так или иначе, повысит коэффициент долговечности этой продукции.

В настоящее время достаточно часто в качестве модификаторов для  битума  используются различные полимерные вещества, такие как стирол-бутадиен-стирол, атактический полипропилен или изотактический полипропилен. Именно такие вещества, как правило, и указываются в сопроводительной технической документации к таким строительным материалам, как  модифицированный   битум. В то же время сырье, которое производится на основе модифицированных составляющих, называют полимерно-битумными материалами.

Если говорить про  модифицированный   битум , то стоит уделить внимание и готовым модифицированным массам, которые на фоне самого  модифицированного   битума  отличаются своей долговечностью и тем самым обеспечивают объекту, который использует эти материалы, повышенный срок эксплуатации.

Важно понимать, что основные свойства, как модифицированных масс, так и  модифицированного   битума  во многом определяются именно видом используемого полимера модификатора, так как любой полимер отличается своими уникальными свойствами, которые он в большей или меньшей степени передает  битуму .

При этом модификатор может, как с одной стороны улучшить эксплуатационные характеристики  битума , сделав  модифицированный   битум  в каких-то аспектах более качественным материалом, так и с другой стороны повлиять негативно на некоторые параметры  битума , то есть ухудшить определенные характеристики. Улучшая эластичность и морозоустойчивость, некоторые полимеры могут снизить стойкость к щелочам, а другие, увеличивая стойкость к высоким температурным условиям и отличаясь прекрасной адгезией к стеклу или металлу, могут проигрывать по своей эластичности, то есть будут не так легко принимать заданную форму.

Понятное дело, что нужно использовать тот  модифицированный   битум , который в большей степени удовлетворяет вас по своим качествам, если вам нужна стойкость к щелочам, то вы будете использовать один  модифицированный   битум , а если необходима высокая эластичность, то другой. Некоторые модификаторы не рекомендуется использовать по причине неподходящих климатических условий, к примеру, при сильных морозах  модифицированный   битум  на базе пластомерных добавок подвергается чрезмерному трещинообразованию.

АПП-модифицированный  битум

Сразу нужно сказать, что обычный сырьевой  битум  образуется в качестве одного из продуктов нефтеперегонки. Он представляет собой достаточно сложную смесь углеводородов и особых гетероорганических соединений различного строения. Тем не менее, кроме большого числа полезных свойств, простой  битум  имеет немало существенных недостатков, которые в полной мере проявляются в самых разных строительных материалах, в том числе и в кровельных материалах на связующих из  битума  (рубероид, пергамин, рубемаст и так далее).

Основной проблемой  битума  является процесс старения этого материала, который вызывает появление трещин, а это в свою очередь выливается в потерю гидроизоляционных свойств. В основном данных процесс связан с окислением некоторых составляющих  битума , так, масла становятся смолами, которые превращаются в карбены, асфальтены и кароиды – высокомолекулярные соединения с существенной атомной массой.

Собственно по причине проблем со старением от использования простого  битума  для изготовления современных кровельных материалов нужно было отказываться. В настоящее время, в качестве важнейшего компонента при изготовлении битумных кровельных материалов используется  модифицированный   битум , такие кровли также называются битумно-полимерными, причем отличаются своей долговечностью, отличными эксплуатационными качествами и небольшой ценой, все это дарит  модифицированный   битум .

Модифицированный   битум , то есть  битум  с добавлением полимеров сильно меняет свойства этого материала. В качестве полимерных компонентов  битума  при изготовлении кровельных материалов активно используется такая добавка, как атактический полипропилен, а сам  битум  носит название АПП-модифицированный  битум.

Нужно отметить, что сам АПП по своим свойствам и характеристикам относится к виду «термопласты», то есть к веществам, изменяющим свою пластичность в зависимости от значения температуры. За счет высокой температуры плавления данный полимер обеспечивает  модифицированный   битум  высокой теплостойкостью.

Кроме того, АПП-модифицированный  битум  отличается своей сопротивляемостью усталости при цикличных нагрузках, что дает возможность на долгое время сохранить механические свойства, также данный  модифицированный   битум  отличается хорошей гибкостью и стойкостью к ультрафиолетовым излучениям. Нужно отметить, что АПП-модифицированный  битум  также могут называть пластобитумом.

В целом, на фоне простых  битумов, АПП-модифицированный  битум  имеет следующие преимущества: хорошая гибкость при низких температурах, высокая теплостойкость, высокая устойчивость к внешним воздействиям, сопротивление старению, отличная адгезия гранул, высокая температура размягчения, прекрасная эластичность, неплохие защитные свойства, низкая температура хрупкости, общая тепло и морозоустойчивость. Таким образом, АПП-модифицированный  битум  и кровля на его основе не может не порадовать своими эксплуатационными качествами.

История развития модифицированных битумов

Первое практическое применение модифицированных битумов датируется 30-ми годами прошлого века. Именно тогда в ряде стран Западной Европы данный материал был применен для получения опытных участков асфальтобетонных покрытий. В качестве первой модифицирующей добавки использовался натуральный каучук.

Через двадцать лет на территории США и Канады для аналогичных целей применялся латекс. Он был получен как эмульсия синтетического каучука в воде. Первые результаты применения модифицированных битумов были положительными, поскольку дорожные покрытия выдерживали интенсивное движение.

Очередная волна всплеска интереса к модифицированному битуму случилась в 70-х годах прошлого века. И опять же на территории Западной Европы. На этот раз данный материал небезуспешно использовался для устройства поверхностных обработок и приготовления асфальтобетонных смесей.

Начало 80-х годов принесло интенсификацию исследований модифицированного битума учеными из США, которые с удовольствием использовали опыт своих европейских коллег. Расширяется перечень применяемых модификаторов. Теперь для улучшения эксплуатационных свойств нефтяных битумов применяют каучуки, термопластичные полимеры, сера, резиновая крошка, органомарганцевые компаунды и термопластичные каучуки.

В наше время модифицированные битумы достаточно широко используются при:

  • устройстве дорожных одежд;
  • приготовлении битумных мастик для разных видов дорожно-ремонтных работ.

Опыт применения данного материала показал, что суммарные расходы на строительство и ремонт могут быть снижены, что достигается благодаря увеличению межремонтных сроков службы дорожных покрытий.

Особенности модифицированного битума для получения кровельных грунтовок

Для устройства оснований кровель используются материалы, которые могут иметь на своей поверхности поры и не обеспечивать достаточной адгезии с кровельным ковром. Если вовремя не заделать мини-отверстия, то в них впитается вода. Это является нежелательным, поскольку при изменении температур и последующем замерзании/оттаивании на поверхности основания образуются трещины, а сам кровельный ковер разрушается.

Для того, чтобы устранить пагубное влияние пористости и повысить прочность сцепления основания кровли с кровельным ковром обе поверхности обрабатывают жидкой грунтовкой (праймером) на битумной основе.

Праймер – это концентрированная дисперсия нефтяных битумов, обладающих температурой размягчения не ниже 80 ºС в специально подобранных растворителях.

При использовании битума для пленкообразования необходимо учитывать области лакокрасочных материалов, поскольку водонепроницаемость вяжущего существенно ниже, чем каучука и других пластмасс. Тем не менее, битумы имеют хорошие противокоррозионные свойства и высокие диэлектрические показатели. Сырьевая база битумов практически неисчерпаемая, что позволяет делать оптимистические прогнозы по поводу перехода некоторых лаков и красок на битумную основу.

При этом немодифицированный битум в составе покрытия должен быть заменен, так как не соответствует существующим стандартам.

Введение модификаторов позволяет вывести битумные лакокрасочные материалы на новый уровень: становится возможным нанесение на металлические поверхности, покрытые ржавчиной. При этом пропускается дорогостоящая процедура пескоструйной очистки.

Ржавчина выступает в роли сомодификатора, не ухудшая, а наоборот, улучшая эксплуатационные характеристики битумных покрытий.

Использование модификаторов позволяет улучшить качество получаемых грунтовок и повысить их адгезионно-прочностные свойства. Праймеры увеличивают срок эксплуатации бетона за счет максимального втирания в поверхность при нанесении и последующего обволакивания всех несвязанных частичек.

Оборудование компании GlobeCore для производства модифицированных битумов

Производительность данного оборудования для производства модифицированных битумов от 4м3 до 22 м3 в час:

оборудование для производства модифицированного битума УВБ-2М, 4-7м3/час

Установка модификации битума полимерами – (ПБВ) УВБ-2М, 4-7м3/час