Битумы принадлежат к группе особо распространенных органических вяжущих веществ.
Битум имеет богатый состав химических элементов, доля которых примерно составляет:
- 80 - 87% углерода;
- 10 - 12% водорода;
- 5 - 10% кислорода;
- 2 - 5% серы;
- 3% азота.
Данные элементы являются в битумах углеводородами и соединениями углеводородов с азотом, кислородом и серой. В битуме могут находиться алканы от С9Н20 до С30Н62. Разнообразие всех соединений можно разделить на 3 вида: смолы, масла и твердая часть.
Смолы – это довольно твердые, при нормальных условиях, аморфные вещества, теряющие свою твердость при нагреве. Молекулярная масса от 500 до 1000, плотность около 1.
Молекулярная масса масел составляет от 100 до 500, с плотностью не более 1
Твердая часть представляет собой высокомолекулярные углеводороды и их производные с молекулярной массой от 1000 до 5000, плотностью не менее 1, под обобщенным названием асфальтены. В составе битума иногда также присутствуют твердые парафины.
По виду дисперсной системы битум относится к коллоидным, в которой асфальтены распределены в масле или смоле. Асфальтены битума представляют собой дискретные частицы размером от 18 до 20 мкм, служит ядрами, которые окружены оболочкой убывающей плотности — от тяжелых смол к маслам.
Состав битума определяет его характеристики и свойства. Так битум будет более твердым, и иметь высокую температуру размягчения, чем больше в нём смол и асфальтенов. Масла же напротив, придают битуму мягкость, делают его легкоплавким.
Присутствие большой доли парафина в битуме делает его хрупким при низкой температуре. Как правило, его содержание не должно быть более 5%, иначе свойства битума значительно ухудшаются.
