Модифицированный битум

Гибкая черепица: СБС-модифицированный или окисленный битум?

УрФО – зона с резкими перепадами температур, влажностью и очень холодными зимами. В таких условиях не каждый кровельный материал будет показывать стабильно высокие эксплуатационные характеристики и служить долгое время.

В последнее время в качестве кровельного материала все более популярна гибкая (битумная, мягкая – как ее еще называют) черепица. В основе ее стеклохолст, стеклоткань, полиэстерстекловолокно (это зависит от производителя), с двух сторон покрытые битумом. И именно качество битума влияет на гидроизоляционные характеристики гибкой черепицы и ее срок службы.

Гибкая черепица должна содержать СБС-модификаторы, если она будет эксплуатироваться в северном регионе или регионе с резкими перепадами температур. Учитывая особенности нашего климата, кровельная система в целом подвергается постоянной деформации и поскольку она состоит из разнокомпонентных элементов (а именно дерево, металл, битум), ее отдельные элементы деформируются по-разному. Поэтому необходимо учитывать насколько они “растягиваются” и сжимаются от высоких, низких температур и их перепадов, от перепадов влажности, насколько они могут возвращаться к своему первоначальному виду без потери своих эксплуатационных свойств (т.е. имеют ли свойство возвратности).

Гибкая черепица (в сочетании с деревянной стропильной системой в особенности) должна иметь свойство эластичности (растягиваться и сжиматься под воздействием факторов нашего климата). Это достигается путем использования СБС модификаторов. Такая СИСТЕМА «битум-полимер» приобретает свойства полимера. СБС активно влияет на свойства битума, в том числе уменьшает хрупкость. У системы появляются признаки эластичности, относительное удлинение увеличивается до сотни раз, остаточное удлинение уменьшается, улучшаются усталостные свойства, а следовательно долговечность или срок службы.

Если в Гибкой черепице СБС модификаторы не используются, то такая черепица называется окисленной. Окисленный битум – это искусственно состаренный битум, его срок службы увеличивается до 5-15 лет. Как правило, черепица из окисленного битума успешно применяется в регионах с теплым климатом без резких перепадов температур. Из опыта эксплуатации битумных кровель во всем мире и в нашей стране гибкая черепица из окисленного битума в северных регионах через 5 лет становится жесткой (дубеет), она не способна нивелировать температурные расширения несущих конструкций. Черепица начинает повреждаться из-за гуляния стропильной системы. А этот момент относится гарантами, как правило, к ошибке проектирования или несоблюдению строительных норм, применительно к определенной местности.

Окисленный битум на крыше «стареет», что проявляется в потере внешних эстетических характеристик (а именно закручивание кромок, блистеринг, термошок), что не наблюдается у полимерно-битумной (СБС-модифицированной) черепицы.

Есть и еще 1 вид гибкой черепицы — это компаундная черепица (битумный КОМПАУНД СБС или модифицированный СБС битумный КОМПАУНД или битумный КОМПАУНД, модифицированные полимерами «СБС») — по сути это битум с небольшим содержанием СБС, может 2%, а может 5% или 3,5% (данная классификация относится к гибкой черепице, производимой в странах Европы и США, поскольку там есть законодательно установленные нормы в этой области). Очевидно, что такого содержания СБС-модификатора недостаточно, чтобы преобразовать свойства битумной массы до свойств резины, т.е. придать все вышеперечисленные свойства СБС-модифицированной гибкой черепице. Можно говорить, что это что-то среднее между первыми двумя, но как показывает практика – эксплуатационные характеристики не на намного выше, чем у окисленной битумной черепицы.

Можно визуально проверить, какой именно битум был использован при производстве гибкой черепицы (СБС-модифицированный или окисленный): для этого достаточно потянуть за уголок гонта черепицы. Если это СБС-модифицированный битум, то материал будет тянуться, если окисленный — порвется.

Компания «Алга» предлагает гибкую битумную черепицу концерна Icopal, производимую в Финляндии. Концерн Icopal — мировой лидер в области производства кровельных и гидроизоляционных материалов — для своей продукции использует высококачественный битум без компонентов серы, производимый компаниями ELF и NESTE. Сера, содержащаяся в битуме, вызывает химический распад в материалах при воздействии на них СБС-модификации. А это означает быстрое старение и ненадежность кровельного покрытия.

454010, г. Челябинск, ул. Енисейская, 41. Телефон: (351) 259-50-60 © Компания «АЛГА»

Модифицированный битум

+375 29 616-14-77 Велком

+375 17 221-98-39 гор.

+375 29 276-14-77 МТС

Черепица TEGOLA медная и мягкая кровля. Гибкая черепица.

Сразу нужно сказать, что процесс модификации битумов – это направление, направленное 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. 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 СБСмодифицированный битум может вызывать определенные проблемы при укладке за счет направления. Именно по этой причине такие работы нужно выполнять особо тщательно и продуманно. 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.

Модифицированный битум

Неуклонный рост количества грузовых автомобилей и нагрузок на ось создает сложные условия для эксплуатации автомобильных дорог, особенно построенных на основе органических вяжущих, и требует соответствующих контрмер. Основная проблема, возникающая в связи с высокими осевыми нагрузками и большой интенсивностью движения, — деформация асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, построенных с использованием обычных битумов.

Для повышения надежности и долговечности работы покрытий в настоящее время рекомендуется использовать битумы, модифицированные полимерами. Широкое использование модифицированных битумов вместо обычных объясняется их улучшенными свойствами. Полимерные битумы имеют большой диапазон рабочих температур (разница между температурой размягчения и температурой хрупкости) — до 100 °С (обычные битумы до 60 °С).

Асфальтобетоны, приготовленные с использованием полимерных битумов, имеют высокую устойчивость к деформациям за счет большой эластичности применяемых битумов. Кроме того, значительно замедляется процесс старения асфальтобетона. Исследования зарубежных ученых показывают, что у битумов, извлеченных из дорожных покрытий, прослуживших 10 лет, не наблюдается существенных изменений вязкости.

Для улучшения свойств дорожных битумов (модификации) принято использовать специально изготавливаемые искусственные материалы. В настоящее время, ввиду многообразия искусственных материалов, предлагаемых нефтехимическими производствами, имеется богатый выбор используемых для модификации полимеров. Условно их можно классифицировать как термопласты (пластомеры); эластомеры и термоэластичные искусственные материалы.

Термопласты состоят из линейных или малоразветвленных полимеров, размягчающихся при нагревании. При охлаждении они снова становятся твердыми. Добавка пластомеров повышает вязкость и жесткость битумов при нормальных рабочих температурах (от -30 °С до 60 °С). Но пластомеры не оказывают влияния на эластичность модифицированных битумов.

При нагревании битумов, улучшенных пластомерами, наблюдается тенденция к разделению фаз битума и полимера, то есть такие битумы неустойчивы к хранению, поэтому должны готовиться непосредственно перед использованием на асфальтобетонном заводе. В качестве пластомеров чаще всего используются полиэтилен и атактический (стереобеспорядочный) полипропилен.

Эластомеры состоят из длинных полимерных цепочек с широкими разветвлениями. Они эластичны в широком диапазоне температур: от низких до 200 °С.

При добавке эластомеров в битум повышается его вязкость, улучшается эластичность. Но эти системы также неустойчивы при хранении, для предотвращения разделения фаз между битумом и искусственным материалом требуется постоянное перемешивание. Битум, модифицированный эластомерами, можно назвать битумом с эластичным наполнителем. В качестве эластомеров принято использовать натуральный или регенерированный каучук и полибу-тадиены.

Термоэластичные искусственные материалы размягчаются при температурах выше обычных рабочих температур и хорошо деформируются в этом состоянии.

Термоэластичные искусственные материалы начали использоваться с 1965 г. Самым известным представителем группы термоэластичных пластмасс является стирол-бутадиен-стирол (СБС). Этот искусственный материал представляет собой блокополимер, состоящий из блоков стирола и полибутадиена.

Добавка этого материала к битуму составляет, как правило, от 3 до 6% по массе. Необходимое количество добавляемого материала зависит от дисперсного состояния вводимого вещества: если СБС вводится в битум в мелкодисперсной форме, то расход уменьшается, если в крупно дисперсной форме, то требуется большое количество модификатора.

Кроме полимеров для улучшения свойств битума могут использоваться другие модификаторы: неорганические соли (хлорид марганца), синтетические или природные смолы, а также природные асфальты.

Конечные свойства модифицированного битума во многом зависят от технологии введения добавки.

За рубежом модифицированные битумы изготавливаются по специальным технологиям на нефтеперегонных заводах или в специальных обогатительных установках при постоянном лабораторном контроле качества продукта. Полимерный битум является готовым к транспортировке, хранению и переработке продуктом.

В Европе для модификации битума чаще всего используется стирол-бутадиен-стирол. Полимер вводится в виде твердого вещества (гранул или порошка), а также в виде жидкости (эмульсии или раствора). В любом случае необходимо добиться однородности конечного материала.

Для получения смесей, устойчивых при хранении, необходимо выбрать соответствующий базисный битум. Смесь является пригодной для хранения, если при длительном хранении горячего битума в резервуаре асфальтосмеси-тельной установки не происходит разделение фаз. Современные полимерные битумы могут храниться до 6 недель.

Традиционно используются два метода для изготовления модифицированного битума: – приготовление битумно-полимерной дисперсии в мешалках с большими срезывающими усилиями (коллоидных мельницах); – внесение полимера в битум химическим путем с помощью медленно вращающихся мешалок с незначительными срезывающими усилиями.

В первом случае для стабилизации полимерно-битумной дисперсии применяется сера и ее соединения. Между полимером и серой происходят реакции, в результате которых возникают новые химические соединения, они остаются равномерно распределенными в битуме благодаря своей решетчатой структуре.

Во втором случае полимер (например, СБС) предварительно обрабатывается таким образом, что кажется растворенным в битуме.

Недостатком коллоидных мельниц является тенденция разделения макромолекул основного материала, так что в конечном счете в битуме после переработки будут иметься полимеры с меньшим средним молекулярным весом, чем в начале. Это объясняется тем, что возникающие в коллоидных мельницах большие срезывающие усилия ведут к изменению молекулярной структуры полимера.

Мешалки с низкими срезывающими усилиями позволяют добиться более высоких значений точек размягчения и намного большей пластичности модифицированного битума.

При использовании полимеров, которые не могут сочетаться с химической системой битумов (полиэтилен, атактический полипропилен и натуральный каучук), необходимы установки для приготовления модифицированного битума непосредственно на асфальтобетонных заводах, чтобы приготовленный материал мог быть использован для приготовления асфальтобетона до разделения фаз.

Для переработки полипропилена и природного каучука или регенерированной резины рекомендуется использовать мешалки малой скорости. В этом случае перемешивание битума с полимером происходит за счет расплавления полимера. Для получения модификаций на основе полиэтилена используются мешалки с большими срезывающими усилиями, которые могут обеспечить дисперсное распределение полиэтилена в битуме.

В Республике Беларусь и в условиях России применение пластомерных добавок не рекомендуется по климатическим условиям. При сильном охлаждении и продолжительных морозах асфальтобетоны на основе таких вяжущих подвержены сильному трещинообразованию.

Разделы

Остались вопросы по теме:

© 2007-2017 Строй-Техника.Ру — информационная система по строительной технике.

Источники:
Гибкая черепица СБС-модифицированный или окисленный битум
Завод кровли и фасада "Алга" производит кровельные и фасадные материалы: металлочерепица, профнастил, металлосайдинг, черепица, фасадная рейка, панели, кассеты, перфорированные изделия. Офисы продаж в г. Челябинск, г. Магнитогорск, г. Сургут.
http://www.alga-profil.ru/info/gibkaja-cherepica-sbs-modificirovannyj-ili-okislennyj-bitum/
Модифицированный битум
Модифицированный битум +375 29 616-14-77 Велком +375 17 221-98-39 гор. +375 29 276-14-77 МТС Черепица TEGOLA медная и мягкая кровля. Гибкая черепица. Сразу нужно сказать, что процесс
http://www.tegola.by/news/~shownews/105
Модифицированный битум 1
Строительная техника — Модифицированный битум
http://stroy-technics.ru/article/modifitsirovannyi-bitum

COMMENTS