Характеристика органических вяжущих веществ

Классификация битумные и дегтевые вяжущие вещества

Назначение и классификация органических вяжущих веществ

В дорожном строительстве, а также для кровельных и гидроизоляционных работ и органические вяжущие вещества (битумные и дегтевые).
Органические вяжущие вещества разделяются на две основные группы: битумные и дегтевые. Битумные материалы бывают природные и полученные при переработке нефти (нефтяные) или горючих сланцев (сланцевые). Дегтевые вяжущие вещества получают из отходов при перегонке каменного и бурого углей, торфа и древесины.

Это органические вяжущие вещества обычно черного или - мнобурого цвета, поэтому их называют «черными вяжущими.
При нормальной температуре (20°) они представляют собой твердые тела или вязкие жидкости (например, жидкий дорожный битум, дегти). Все эти материалы отличаются гидрофобностью и вяжущей способностью; они полностью или почти целиком растворяются в сероуглероде и других органических растворителях (хлороформ, четыреххлористый углерод, треххлористый этилен, бензол).

К битумным материалам относятся:

Природные продукты:

Природные битумы твердые вещества или вязкие жидкости, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. Они встречаются в природе в чистом виде редко, чаще они пропитывают осадочные горные породы (асфальтовые породы).

Асфальтовые породы различные горные породы, например, известняки, доломиты, песчаники, пески и глины, пропитанные битумом; из них извлекают битум или же применяют их в молотом виде (асфальтовый порошок).

Асфальтиты породы, состоящие из твердого природного битума и и другого органического вещества, не растворимого в сероуглероде; асфальтиты растворяются при нагревании в тяжелых минеральных маслах; их иногда добавляют к битумам.

Продукты переработки нефти и битуминозных сланцев:

Гудрон—остаток после отгонки из мазута масляных фракций.

Нефтяные битумы. При нормальной температуре они бывают твердые или жидкие. Различают битумы остаточные, образующиеся при паровой или вакуумной перегонке нефти и нефтепродуктов; крекинговые, остающиеся в результате крекинг-процесса переработки нефти и нефтепродуктов; продуты (окисленные), получающиеся при продувке гудрона и остаточных или крекинговых битумов воздухом. В строительстве нефтяные битумы применяются чаще других органических вяжущих.

Сланцевые битумы. Их получают из отходов при переработке битуминозных сланцев.
К дегтевым относятся материалы, получающиеся в виде остатка при сухой перегонке других видов топлива (каменного или бурового угля, торфа, древесины), в том числе:

• деготь — вязкая жидкость;
• масла — маслянистые отгоны, получаемые при перегонке дегтя;
• пек — твердое вещество, остающееся после отгонки из дегтя почти всех масляных фракций.

Необходимо уточнять названия: пек каменноугольный, битум нефтяной и т. п., чтобы знать происхождение этих материалов.

Органические вяжущие вещества представляют собой сложные смеси высокомолекулярных органических соединений, а именно, углеводородов и их производных; в их состав входят С, Н и О

Важнейшие физические свойства органических вяжущих веществ следующие:

1. легкость — уд. вес от 0,80 до 1,30; у нефтяных битумов уд. вес около 1, у каменноугольных дегтей больше 1;
2. способность твердых битумов и пеков размягчаться при определенной температуре (в пределах от 25 до 130°);
3. вязкость — она определяет подвижность, способность битумов и дегтей стекать по наклонной плоскости кровли при различной температуре;
4. устойчивость при нагревании, например до 160°, определяемая по изменению свойств органического вяжущего и потере веса при удалении летучих частей; при низких температурах свойства органического вяжущего могут ухудшиться, часто повышается его хрупкость,
5. пластичность, характеризуемая растяжимостью;
6. твердость, которую определяют по степени проникания в материя иглы под нагрузкой;
7. прочность (при растяжении и сжатии);
8. гидрофобность;
9. водонепроницаемость в силу этого пленки или порошки из многих органических вяжущих веществ, часто в сочетании с другими материалами, используют для гидроизоляции;
10. химическая стойкость по отношению к действию кислот и щелочей (характерна не для всех органических вяжущих ее необходимо проверять в каждом конкретном случае);
11. как правило, высокие электроизолирующие свойства.

Области применения органических вяжущих

Органические вяжущие вещества широко применяют в дорожном строительстве, в гидротехническом строительстве (при гидроизоляционных работах), для покрытия полов, тротуаров плоских крыш, для производства кровельных и гидроизоляции материалов.
В дорожном строительстве эти материалы используются для устройства усовершенствованных, так называемых «черных» гудронированных) шоссе и асфальтобетонных покрытий дорог. Применяют их в горячем или холодном состоянии. В первом случае расплавленные битумы смешивают с горячими сухими заполнителями в специальных мешалках. При остывании масса затвердевает; по быстроте твердения эти материалы значительно превосходят обычный бетон. Во втором случае берут жидкий битум и смешивают его с.заполнителями; затвердевание происходит постепенно, по мере испарения летучих фракций и окисления битума.

Для устройства асфальтовых тротуаров, покрытий заводских дворов и проездов полов промышленных зданий, складов и т.п., покрытий балконов и плоских крыш используется асфальтовый раствор (с песком) или асфальтобетон с мелким щебнем или гравием. Кроме монолитных покрытий для дворов, полов и тротуаров можно применять асфальтовые плитки (в том числе из цветного асфальта) и камни, изготовляемых на заводах.

Использование битумных и дегтевых материалов

Битумные и дегтевые материалы широко используют для производства кровельных и гидроизоляционных материалов и приклеивающих мастик.
Второстепенные области применения этих материалов асфальтовая мастика для укладки паркета и плиток, кислотоупорным составы (из битума с кислотоупорным минеральным заполнителем), лаки для покрытия металлов (в частности, асфальтировки чугунных труб) и дерева.