Битум.
Веществом, получаемым при ферментации нефти, является битум. При разделении легчайших фракций – бензина и подобных, получается густой остаток, напоминающий «болотную кашу» - эта консистенция и есть знакомый нам гудрон. Путем последующего отслаивания масел получается сам битум. Самые тяжелые компоненты нефти, представляющие собой смесь разнообразных химических элементов, и имеющие твердую массу при обычной температуре.
Битум является основной составляющей при изготовлении асфальта, за счет своих гидроизоляционных характеристик повсеместно используется при строительстве, в качестве основы кровельных материалов и черепицы.
- Температура изменения плотности
- Эластичная структура при обычной температуре
Основные характеристики битума для производства кровли.
Пенетрация – характеристика, которая служит показателем вязкости и плотности битума при условии нормальной температуры. Для ее выявления имеется методика – КиШ, проще называемая Кольцо и Шар.
Это методика измерения предела температуры, при котором битум изменяет плотность массы.
Постепенное увеличение температуры битума, находящего внутри кольца на жидкостной бане, ведет к изменению его плотности. Используемый в качестве триггера – железный шарик под собственным весом проваливается в битум, при соприкосновении шарика с отчетной плоскостью испытание считается выполненным.
В качестве примера рассмотрим битум БНК-45/190, а также БНК-90/30.
БНК 45/190 обладает высоким уровнем пенетрации, что делает его эластичным при нормальных температурных показателях, что также говорит о его пониженной теплоустойчивости – изменение плотности при 45®.
БНК 90/30 – при обычных температурных условиях имеет жесткую структуру, уровень его пенетрации на порядок ниже, а теплоустойчивость вырастает в два раза, до 90®.
БНК 90/30 – окисленный битум, его получают путем дальнейшей ферментации дистиллированного битума (БНК 45/190). Суть окисления – прогон кислорода через емкость с жидкообразным дистиллированным битумом, в следствие чего изменяется молекулярный вес компонентов битума, что повышает его тугоплавкость.
Важным условием использования битума в строительстве является высокий уровень теплостойкости. В различное время кровля строительных сооружений может подниматься до температуры 60-90®, что неизбежно приведет к изменению плотности битума, а затем к дефектациям кровли, что будет обозначать ее непригодность.
Имея в виду данный факт, самым логичным будет использование БНК 90/30, в виду его высокого уровня теплостойкости. Именно это является причиной высокой популярности данного типа битума (битумной черепицы) в США.
Высокий уровень плотности данного типа битума при низких температурах не играет существенной роли в монтаже, так как исключает появления Z-образных участков изгиба.
Но, если мы подразумеваем эксплуатацию битума рулонного типа, высокий уровень плотности при низких температурах будет служит главным фактором появления дефектов при установке и далее – что сделает монтаж практически невозможным.
В таком случае на помощь приходят битумные модификации. Активное добавление полимерных веществ при изготовлении. Это имеет отношение к таким видам битума, как БНК 45/190, чтобы повысить уровень теплоустойчивости, сохранив его эластичную структуру, для удобства монтажа.
Использование СБС (сополимеры бутадиен-стирола) при изготовлении битума в размере 4-6% позволяет добиться необходимой теплоустойчивости, а также эластичности материала. Огромным плюсом является повышение периода эксплуатации такого продукта в два-три раза.
Существуют различные виды полимеров, которые имеют место использоваться при изготовлении исходя от дальнейшей цели эксплуатации. Так, АПП – атактический полипропилен, приводит к высокой теплоустойчивости, при этом оставляя низкий уровень эластичности в низких температурах.
Кровельный гранулят.
Посыпка, обладающая зернами крупной фракции, располагающимися поверх фронтальной стороны гонта битумной черепицы. Повышение эстетического вида и предохранение от прямого попадания ультрафиолетовых лучей – две основные цели, которые преследует гранулят.
Важные условия:
- Для обеспечения длительного периода эксплуатации, зерна должны сплошным покровом покрывать фронтальную сторону гонта, не допуская «глазков»
- Устойчивое прилипание (адгезия)
- Стойкая окраска, исключающая факт выцветания гранулята
Очень часто такой гранулят используется производителями Европы и Финляндии, так как момент его производства на порядок проще.
Кровельный гранулят изготавливается из различных горных пород, но в основе своей это сланец и базальт. Массивные структуры подвергаются дроблению, последующей мокрой окраске и гидроизоляционной обработке.
Сам по себе сланец имеет мягкую и слоистую структуру, образуя в процессе «чешуйчатые» гранулы. По объективным причинам, проигрывает в некоторых аспектах более твёрдым породам – базальту.
- Сланец очень сильно крошится, тем самым образуя большое количество пыли. Это может негативно сказываться на адгезии материала при эксплуатации.
- В сланце присутствуют органические вещества в объеме 5-15% , это сохдает сложности при температурном подборе в процессе окрашивания, а также делает его более восприимчивым к природным факторам – ультрафиолетовые лучи и перемена температуры.
- Однако, органические вещества повышают уровень гидроизоляционных способностей.
Также высококачественный гранулят заменяют продуктами производственных отходов – таких, как металлическая стружка и крошка. Их выделяет соответствующий блеск и характерный черный цвет. На практике такое применение показывает низкий период эксплуатации.
Гранулометрический состав – это основная характеристика входного контроля качества.
Важно понимать, что распределение по фракциям предполагает наличие в одинаковых пропорциях частиц различного размера. Это является ключевых фактором эстетической составляющей, а также протектционной.
Также, важной характеристикой является цвет гранулята. Эта характеристика измеряется спектрофотометром. Гранулят проходит процесс кипячения в дистиллированной воде, в ходе которого внимание обращается на изменение цвета жидкости – если она имеет мутноватый оттенок, значит гранулят имеет низкое качество покраски.
Стеклохолст и его характеристики.
В роли основы при производстве битумной черепицы выступают нетканые стеклохолсты. Они очень напоминают бумагу, по сути, это резаное стекловолокно вперемешку с клеевым раствором. По своим характеристикам имеет низкий уровень эластичности и прочности, но отлично пропитывается покровной смесью – это служит катализатором ускорения производства.
Основными характеристиками, которые рассматриваются при входном контроле, являются фактическая плотность, измеряемая путем завешивания, и прочность, измеряемая с помощью разрывной машины.
Однако, показатель плотности является ненормированным по ГОСТ, каждый производитель вправе использовать любой уровень плотности стеклохолста. На это следует обращать большое внимание, так как стеклохолст с плотностью 110 г/м2 может соответствовать показателям силы растяжения холсту с плотностью 100 г/м2.
Минеральные компоненты в качестве наполнителя.
В качестве этой составляющей используется доломит, либо измельчённый известняк, их основными характеристиками при контроле являются – гранулометрический уровень и уровень влажности.
Использование этих минеральных компонентов необходимо для :
- Повышения конечной теплоустойчивости
- Бюджетирования продукта
