Битум

Битумы нерастворимы в воде; полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и других органических растворителях. Плотность битума 0,95—1,50 г/см3, его свойства зависят от качества входящих в смесь нефтей, главным образом, их окислённости и насыщенности серой. Бо́льшая часть запасов природного битума содержится в породах с низким или средним содержанием (1—3 или 3—5 %); лишь 13 % изведанных запасов залегают в породах, содержащих свыше 5—10 %. Причём, большинство этих богатых битумом месторождений находятся в Канаде (71 %) и Венесуэле (27 %).

Битум является аморфным веществом, то есть в твёрдом состоянии проявляет свойства жидкости. Чтобы доказать это, в 1927 году профессор Квинслендского университета Томас Парнелл поместил битум в воронку и стал ждать, когда он вытечет. Эксперимент подтвердил его теорию — первая капля упала через восемь лет. Специалисты университета продолжали наблюдения и после смерти учёного, установив за 80 лет, что битум истекает по одной капле каждые девять лет, за что в 2005 году университет удостоился Шнобелевской премии[3].

Природные битумы — полезные ископаемые органического происхождения с первичной углеводородной основой. К ним относятся естественные производные нефти, образующиеся при нарушении консервации её залежей в результате химического и биохимического окисления или тектонических процессов[2]. Их добычу проводят главным образом карьерным или шахтным способом (битуминозные пески).

По составу, зависящему от состава исходных нефтей и условий их преобразования, условно подразделяются на несколько классов:

• мальты
• асфальты
• асфальтены
• кериты
• озокериты
• гуминокериты
• антраксолиты
• нафтиды[4]
• нафтоиды.

Искусственные битумы (технические битумы) — это остаточные продукты переработки нефти, каменного угля и сланцев. По составу близки с природными битумами.

Битумы — широко распространённый и известный инженерно-строительный материал, используемый в разных сферах:

• для устройства гидроизоляции в строительстве дорог, зданий и сооружений, прокладке трубопроводов;
• в производстве асфальтобетона;
• при изготовлении кровельных материалов;
• в лакокрасочной и кабельной промышленности;
• для заливочных аккумуляторных мастик и др.

Битумы обладают недостатками при использовании их в дорожном строительстве. К ним относятся:

• высокая термическая чувствительность (размягчение при высоких температурах и хрупкость при низких);
• плохие механические характеристики и низкая упругость;
• склонность к старению (высыхание).

Для решения этой проблемы в дорожном строительстве используют «модифицированный битум».