Общие сведения об органических вяжущих. Классификация по различным признакам, область применения
Органические вяжущие вещества представляют собой природные пли искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (при нормальной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры.
В зависимости от происхождения, химического и вещественного состава органические вяжущие делят на следующие группы:
1 черные вяжущие (битумы и дегти);
2 природные смолы, клеи и полимеры;
3 синтетические полимерные продукты.
1 Битумы — органические вяжущие вещества черного цвета, состоящие из высокомолекулярных углеводородов, и их неметаллических производных (сера, азот, фосфор, кислород)
Дёгти — органические вяжущие вещества вязкой или жидкой консистенции, получаемые как побочный продукт при сухой перегонке твердых топлив.
2 Природные высокомолекулярные вещества применяют как в их естественном состоянии, так и после химической модификации, придающей им необходимые свойства. Например, целлюлозу применяют в виде эфиров (нитроцеллюлоза, метилцеллюлоза и т. п.)
3 Синтетические полимеры получают из низкомолекулярных продуктов (мономеров) полимеризацией и поликонденсацией. Специфическая группа полимеров — каучуки и каучукоподобные полимеры, обладающие высокоэластичными свойствами — способностью к большим упругим деформациям; их также называют эластомерами.
В зависимости от отношения к нагреванию и растворителям органические вяжущие делят на термопластичные и термореактивные.
|
|
|
Термопластичными называют вещества, которые при нагревании переходят из твердого состояния в жидкое (плавятся), а при охлаждении вновь затвердевают; причем такие переходы могут повторяться много раз. К термопластам относятся битумы, смолы, многие широко распространенные полимеры — полиэтилен, поливинилхло-рид, полистирол и др.
Термореактивными называют вещества, у которых переход из жидкого состояния в твердое происходит необратимо. Такое необратимое твердение происходит не только под действием нагрева, но и под действием веществ отвердителей. Отвержденные термореактивные полимеры, как правило, более теплостойки, чем термопластичные.
К термореактивным органическим вяжущим относятся, например, эпоксидные и полиэфирные олигомеры (смолы), олифы, каучуки в смеси с вулканизаторами.
В основном используются в гидроизоляционных материалах.
Компонентный и химический состав битумов. Свойства нефтяных битумов
Битумы — органические вяжущие вещества черного цвета, состоящие из высокомолекулярных углеводородов, и их неметаллических производных (сера, азот, фосфор, кислород).
Химический состав: По методу Маркуссона битумы разделяют на карбоиды, карбены, асфальтены, смолы, масла, асфаль-тогеновые кислоты и их ангидриды. Перечисленные компоненты биту- мов состоят преимущественно из углерода и водорода и содержат некоторое количество азота, серы и кислорода.
|
|
|
На химический состав битума большое влияние оказывает природа нефти, из которой он был получен.
Компонентный состав битума предопределяет технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемые в стандартных условиях.
Нефтяные битумы получают из нефти путем обработки остатков, образующихся при ее фракционной перегонке на нефтеперерабатывающих заводах.
Важнейшими свойствами битумов, характеризующими их качество, являются вязкость, пластичность, температуры размягчения и хрупкости.
1.Вязкость — сопротивление внутренних слоев битума перемещению относительно друг друга. При повышении температуры вязкость снижается, при ее понижении вязкость быстро возрастает, а при отрицательных температурах битум становится хрупким.
2. Пластичность повышается с увеличением содержания масел, длительности действия нагрузки и повышения температуры.
3. Температура размягчения полетвердые – 25-50градусов, твердых – 60-90.
|
|
|
4. растяжимость – полутвердые – 40-60, твердые – 1-5 см, жидкие 60см.
Виды вязких и жидких битумов. Область применения. Перевозка и хранение дорожных битумов.
Жидкие нефтяные дорожные битумы, имеющие жидкотекучее состояние при положительных температурах, используются в качестве вяжущего материала в асфальтобетонных смесях, применяемых как в холодном, так и теплом, подогретом до температуры около 100. °С состояниях. Жидкие битумы получают в виде остатка от переработки нефти.
В зависимости от скорости испарения легких фракций разжижения и скорости загустения (формирования структуры) жидкие битумы подразделяются на два класса: 1) среднегустеющие (СГ) — густеющие со средней скоростью и получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами; 2) медленногустеющие (МГ) - получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей (могут быть природными – тяжелые смолистые нефти).
Густеющие со средней скоростью жидкие битумы (СГ)предназначаются для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны. Медленногустеющие битумы (МГ и МГО) предназначаются для получения холодного асфальтобетона, а также для строительства дорожных покрытий облегченного типа и оснований во II-V дорожно-климатических зонах и других целей.
|
|
|
Жидкие нефтяные битумы класса СГ приготавливают путем разжижения вязких битумов керосином, бензином, лигроином и др. Медленногустеющие битумы МГ получают, применяя в качестве разжижителя масляные нефтепродукты, природные смолистые нефти, мазут и т.п. Медленногустеющие битумы могут быть природными — тяжелые смолистые нефти.
В жидкие битумы для обеспечения необходимого сцепления с мрамором или песком при необходимости вводят поверхностно-активные вещества (анионные или катионные).
жидкие битумы классов СГ и МГ должны храниться в резервуарах, оборудованных предохранительной арматурой; в документе о качестве жидкого битума указывают минеральный материал (песок или мрамор), с которым проводилось испытание на сцепление.
Хранение битума предусматривает специфические мероприятия при проектировании битумного хранилища. Зачастую, паровой обогрев применяют с целью обеспечения условий пожарной безопасности. Однако хранение битума целесообразнее (дешевле и экономичнее) при разогреве газо-воздушной смесью. Этот метод способствует увеличению коэффициента полезного действия. Необходимо помнить, что жидкий битум - вещество горючее и легко воспламеняется при температуре не ниже 300 градусов. Перевозка битума осуществляется в специальных ёмкостях (цистернах, полуприцепах, автопоездах), изготовленных из материалов, стойких к любым дорожно-климатическим условиям. Перевозка битума производится максимально безопасным способом. Упаковка битума требует комплексного подхода. Стенки упаковки должны быть покрыты термостойким и антиадгезионным слоем. Используются также крафт-мешки закрытого типа с клапаном. Упаковка битума осуществляется и в нестандартную упаковку из полипропилена и ПЭТ-плёнки, а также гофроконтейнеры.
Вязкие - Вырабатываются окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов, а также компаундированием окисленных и неокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти
Вязкий используется в качестве основного вяжущего компонента при укладке дорог, а также при их ремонте, – он повышает эластичность и мягкость горячего асфальта, тем самым облегчая его укладку.
В зависимости от показателей основных свойств вязкие битумы делят на марки. Битумы нефтяные (БН) вырабатываются 4 марок – БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300. Цифры дроби указывают на допустимые для данной марки пределы показателей пенетрации при 25 градусах С. Битумы марок БНД отличаются хорошим сцеплением с каменными материалами, имеют достаточно высокую пластичность при отрицательных температурах, проявляют стойкость к климатическим воздействиям.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 411; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!