Lepiszcza bitumiczne

Lepiszczami bitumicznymi nazywa się:

materiały wiążące będące

związkami organicznymi

(węglowodorami), które zawdzięczają swoje właściwości

zjawiskom fizycznym.

CECHY SPOIW BITUMICZNYCH (lepiszczy bitumicznych):

• spoiwa bitumiczne wiążą w wyniku reakcji fizycznych:
adhezji (przyczepności) i kohezji (spójności). Natomiast
spoiwa mineralne wiążą i twardnieją w wyniku reakcji
chemicznych, zachodzących po wymieszaniu ich z wodą;

Lepiszcza bitumiczne

Kohezja

to przyciąganie się cząstek tego samego ciała.

Adhezja

to siły wiążące, które powstają między cząsteczkami

asfaltu oraz powierzchnią ciała stałego (np. kruszywem),
która pokrywa lub otacza błonka asfaltowa.

Wraz ze wzrostem temperatury następuje zmniejszenie
kohezji i adhezji, a więc malej zdolność wiążąca lepiszcza.

Lepiszcza bitumiczne

• są wrażliwe na oddziaływanie temperatur.

O ile na spoiwa mineralne nie ma wpływu temperatura, to
lepiszcze

bitumiczne

należą

do

materiałów

termoplastycznych;

• proces wiązania lepiszczy bitumicznych jest procesem
odwracalnym, w przeciwieństwie do spoiw mineralnych;

• spoiwa bitumiczne odznaczają się całkowitą odpornością na
działanie wody, kwasów i ługów, rozpuszczają się natomiast w
dwusiarczku

węgla,

benzynie,

benzolu

i

innych

rozpuszczalnikach organicznych.

Lepiszcza bitumiczne

Lepiszcza bitumiczne w terminologii polskiej

dzielą się na:

asfalty

smoły

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

W grupie lepiszczy asfaltowych do nazwy „asfalt” dodaje się
często określenie wskazujące na źródło pochodzenia:
-asfalt ponaftowy,
-asfalt naturalny,

bądź technologię otrzymywania:
-asfalt destylacyjny,
-asfalt utleniony.

W polskim potocznym nazewnictwie przez nazwę

asfalt rozumie się mieszaninę składającą się z lepiszcza
asfaltowego i kruszywa mineralnego, stosowaną do budowy
dróg (np. asfalt lany, beton asfaltowy).

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

Asfalt (lepka ciecza lub skała) to materiał:

-

pochodzenia naturalnego

występuje jako skała osadowa,

- lub otrzymywany w

wyniku przerobu ropy naftowej

(asfalt

ponaftowy) o konsystencji stałej lub półstałej barwy
ciemnobrązowej, czarnej.

Asfalt naturalny, Trinidad.
Foto: picasaweb.google.com

Asfalt – najcięższa frakcja po destylacji
ropy naftowej

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

Asfalty naturalne

występują w przyrodzie w pobliżu źródeł

ropy naftowej i pod względem chemicznym są blisko
spokrewnione zarówno z ropą naftową, jak asfaltami
otrzymywanymi z ropy naftowej.
Występują w wygasłych kraterach wulkanów lub na terenach o
dużej aktywności tektonicznej. Występują w Wenezueli, na
wyspie Trinidad, w Syrii, Albanii itp. Stanowią bardzo dobry
dodatek do asfaltu ponaftowego.

Asfalty ponaftowe

stanowią mieszaninę węglowodorów

wielkocząsteczkowych, są otrzymywane z przeróbki ropy
naftowej.

Skład chemiczny asfaltów ponaftowych zwykle jest
następujący: węgiel (82-87%), wodór (10-15%), tlen (2-3%),
azot (0,1-1,0%), siarka (0,2-7%).

Lepiszcza bitumiczne -asfalty

W budownictwie istnieje potrzeba dostosowywania asfaltów
konwencjonalnych (najczęściej ponaftowych) w celu uzyskania
bitumów o lepszych właściwościach.

Wymaga to polepszenia takich właściwości asfaltu jak: adhezja
(przyczepność), kohezja (spójność), oraz odporność na zmiany
temperatury i warunki atmosferyczne (starzenie).

Stosuje się
modyfikacje asfaltów
przez wprowadzenie
różnych dodatków
ulepszających –
głównie polimerów.

Koleinomierz

Lepiszcza bitumiczne -asfalty

Ze względu na właściwości, przeznaczenie i zakres
stosowania asfalty dzieli się na

drogowe i przemysłowe

(izolacyjne).

Asfalty drogowe

muszą charakteryzować się

odpowiednimi cechami w różnych warunkach (obciążenie
statyczne, dynamiczne) oraz w szerokim zakresie temperatur
(od -30 do 70

o

C).

Podstawą klasyfikacji asfaltów drogowych są

przedziały penetracji.

Penetracja

jako miara konsystencji,

nazywana jest często twardością.

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

Zasada pomiaru penetracji asfaltu
polega na głębokości zanurzenia
igły penetracyjnej w badanym
asfalcie w penetrometrze, w
temperaturze 25

o

C, przy

obciążeniu 100g w ciągu 5 minut.

Penetrometr. Foto:
wektor.il.pw.edu.pl

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

Asfalty przemysłowe

stosowane są do robót izolacyjnych

jako samodzielne lepiszcza lub wchodzą w skład
kompozytów (lepiki, materiały rolowe – papy, kity).

Parametrem, według którego klasyfikuje się asfalty

przemysłowe i izolacyjne jest

temperatura mięknienia

mierzona metodą pierścienia

i kuli

(PiK).

Jest to temperatura, przy której
asfalt umieszczony w
znormalizowanym pierścieniu,
pod ciężarem stalowej kulki
dotknie podstawy aparatu.

Lepiszcza bitumiczne - asfalty

O jakości asfaltów decyduje także

ciągliwość.

Oznacza ona właściwość plastyczną asfaltu, określoną
długością, do jakiej można rozciągać bez zerwania normową
próbka asfaltu w tzw. duktylometrze w temperaturze 25

o

C.

Lepiszcza bitumiczne -smoły

Smoły

to ciecze o konsystencji od ciekłej do gęstoplastycznej

i barwie od ciemnobrunatnej do czarnej.

Smoły otrzymujemy w procesie suchej destylacji węgla lub
drzewa. W budownictwie najczęściej stosuje się smoły z
węgla kamiennego.

Podczas suchej destylacji węgla kamiennego w piecach
koksowniczych węgiel ogrzewa się do temperatury 800-
1300

o

C bez dostępu powietrza.

Jako produkt otrzymuje się:
koks, gaz oraz smołę, której ilość wynosi 4 do 5% wag.
całości odgazowywanego węgla.

Lepiszcza bitumiczne -smoły

Uzyskana w ten sposób smoła to tzw.

smoła surowa

, która

w tej postaci nie ma zastosowania w budownictwie.

Smoły surowe poddane dalszej przeróbce noszą nazwę

smół preparowanych.

Przeróbka polega na tym, że smołę surową poddaje się

rozfrakcjonowaniu przez destylację, a otrzymane frakcje łączy
się w odpowiednim stosunku ilościowym.

W wyniku destylacji otrzymuje się:
-olej lekki (temperatura wrzenia do 170°C),
-olej średni (170-270°C),
-olej ciężki (270-300°C),
-olej antracenowy (300-350°C),
-oraz pak - ciało stałe (powyżej 350°C).

Lepiszcza bitumiczne -smoły

Do wyrobów ze smół preparowanych zalicza się:
- smołę dachową (65% pasku + olej smołowy;
- lepik smołowy;
- lakier do żelaza;
- smołę drogową;
- smołę do elektrod.

Materiały na bazie bitumów

Papy

Papa to materiał rolowy, składający się z

wkładki

(osnowy) wykonanej z: tektury budowlanej, tkaniny z włókien
naturalnych lub sztucznych - nasyconej masą bitumiczną lub
dodatkowo powleczonej bitumem z posypką mineralną, (lub
bez posypki) albo z przyklejoną folią metalową.

W zależności od materiału impregnacyjnego papy dzielimy na:
- asfaltowe,
- smołowe.

Papy są stosowane do wykonywania izolacji:
przeciwwilgociowych i przeciwwodnych elementów budynku:
fundamentów, posadzek, ścian piwnic i pokryć dachowych.

Materiały na bazie bitumów

W przypadku zastosowania papy na powierzchnie
zewnętrzne, narażone na działanie promieni słonecznych i
innych czynników pogodowych, należy stosować papy z
posypką mineralną na wierzchniej warstwie – tzw. papy
wierzchniego krycia

Ze względu na zastosowanie papy można podzielić na

trzy rodzaje:

- papy asfaltowe izolacyjne
- papy asfaltowe podkładowe;
-

papy asfaltowe wierzchniego krycia.

Papy

asfaltowe izolacyjne (oznaczenie I)

otrzymuje się

przez nasycenie tektury asfaltem impregnacyjnym.
Zabezpieczają jedynie przed wilgocią i wodą
technologiczną.

Nie nadają się na pokrycia dachów oraz

do izolacji przeciwwodnych

.

Materiały na bazie bitumów

Papy asfaltowe podkładowe (oznaczenie P).

Otrzymuje się

przez nasycenie tektury budowlanej asfaltem impregnacyjnym
i powleczenie z obu stron masą asfaltową oraz posypanie
wierzchniej strony drobnoziarnistej posypki mineralnej.

Odmiany papy podkładowej: P/333/1100, P/400/1200,
P/400/1400, P/400/1600, P/500/1300, P/500/1500 oraz
P/500/1700. Pierwsza liczba oznacza gramaturę papy (g/m

2

),

druga liczba zawartość asfaltu (g/m

2

).

Przeznaczone są do wykonywania spodnich warstw w

wielowarstwowych pokryciach dachowych. Są dobrym
"podkładem" pod gonty bitumiczne, blachodachówki i
dachówki. Są także używane do wykonywania izolacji
fundamentów i tarasów.

Materiały na bazie bitumów

Papy asfaltowe wierzchniego krycia (oznaczenie W).

Otrzymuje się przez nasycenie tektury budowlanej asfaltem
impregnacyjnym i powleczenie z obu stron masą asfaltową
oraz posypanie wierzchniej strony gruboziarnistej posypki
mineralnej, a spodniej strony drobnoziarnistą posypką
mineralną lub nałożenie przekładki antyadhezyjnej. Odmiany:
W/400/1200, W/400/1400, W/400/1600, w/500/1300,
w/500/1500 oraz w/500/1700.

Są przeznaczone: do izolacji przeciwwilgociowych i
przeciwwodnych w układach jedno - lub wielowarstwowych i
mogą stanowić wierzchnią warstwę pokrycia dachowego,
która jest narażona na działanie czynników atmosferycznych.

Do produkcji pap wierzchniego krycia używa się
wysokogatunkowych, różnobarwnych posypek, które
podnoszą estetykę pokrycia.

Materiały na bazie bitumów

Sposób montażu papy asfaltowej:

-

mocowane tradycyjnie

- za pomocą lepiku asfaltowego;

-

przez zgrzewanie

- przy pomocy rozgrzanego powietrza

podawanego z palnika lub ze specjalnych urządzeń
wytwarzających strumień ciepłego powietrza; powoduje to
nadtapianie warstwy asfaltu na spodniej stronie papy i na
zakładzie;

-

mechanicznie

- za pomocą gwoździ papowych lub specjalnych

łączników do podłoży betonowych i z blachy falistej.

Najważniejsze badania pap: oznaczenie giętkości,

przesiąkliwości.

Materiały na bazie bitumów

Emulsje asfaltowe

To zawiesiny drobnych cząstek asfaltu o wielkości mniejszej
od 10 mikrometrów w wodzie.

Otrzymuje się je przez mechaniczne mieszanie asfaltu z

wodą przy jednoczesnym wprowadzeniu emulgatorów (mydło
sodowe lub potasowe, kwasy tłuszczowe) i stabilizatorów,
które zapewniają trwałość układu.

Wyróżnia się się emulsje asfaltowe:
-do izolacji przeciwwilgociowych. Stosuje się je do pokryć
izolacyjnych przeciwwilgociowych i robót konserwacyjnych na
podłożach betonowych, murach ceglanych, a także do
gruntowania tych powierzchni.
- emulsje asfaltowe stosowane w budownictwie drogowym.

Materiały na bazie bitumów

Lepiki

To masy składające się z lepiszczy (asfalt, smoła),
wypełniaczy w postaci mączki, włókien i dodatków
uszlachetniających oraz rozpuszczalników.

Stosowane

są

do

przyklejania

pap

do

wcześniej

zagruntowanego

i

oczyszczonego

podłoża

oraz

do

wykonywania izolacji składającej się z kilku warstw pap.

Wyróżnia się lepiki asfaltowe stosowane na zimno i gorąco.
W asortymencie są lepiki asfaltowe i smołowe.

Uwaga: Nigdy nie wolno łączyć ze sobą materiałów na bazie
asfaltów i smół!!!