🗊Презентация Органические вяжущие. (Лекция 12)

Органические вяжущие План Общие сведения и классификация Свойства органических вяжущих Асфальтобетоны

Органические вяжущие - это смеси высокомолекулярных нефтяных углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Органические вяжущие - это смеси высокомолекулярных нефтяных углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Классифицируют органические вяжущие по составу на: БИТУМНЫЕ, состоящие из нефтяных битумов или из сплавов нефтяных и природных битумов; ДЕГТЕВЫЕ, каменноугольные или сланцевые; ГУДРОКАМОВЫЕ - продукты совместного окисления гудрона и каменноугольных масел; ДЕГТЕ- БИТУМНОПОЛИМЕРНЫЕ, содержащие кроме органического вяжущего добавку полимера. Важнейшие свойства органических вяжущих: гидрофобность, водонепроницаемость, стойкость к действию кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность прочно сцепляться с камнем, деревом, металлом, приобретать пластичность при нагревании и увеличивать вязкость при охлаждении. Недостатки органических вяжущих: зависимость свойств от температуры, хрупкость при отрицательных температурах, низкие температуры размягчения, горючесть, склонность к старению.

БИТУМЫ. БИТУМЫ. Битумы - это смесь метановых, нафтеновых, ароматических угле- водородов и их неуглеводородных производных. По происхождению битумы делятся на природные и нефтяные. Природные битумы чаще встречаются в виде битуминозных пород и реже в виде залежей почти чистого битума. Нефтяные битумы в зависимости от способа производства подразделяются на остаточные, окисленные и крекинговые. ОСТАТОЧНЫЕ БИТУМЫ образуются в остатке после атмосферно-вакуумной перегонки легких малосмолистых нефтей. ОКИСЛЕННЫЕ БИТУМЫ получают окислением остатков переработки нефти и гудрона с целью придания им определенной вязкости. КРЕКИНГОВЫЕ БИТУМЫ образуются как остаточный продукт после крекинга (химического расщепления тяжелых углеводородов) тяжелых смолистых нефтей.

НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ. НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ. Классификация. Нефтяные битумы по вязкости делятся на твердые, вязкие и жидкие битумы. Жидкие в свою очередь делятся на три класса: среднегустеющие (СГ); медленногустеющие (МГ), полученные разбавлением вязких битумов; медленногустеющие окисленные (МГО), полученные из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов. По назначению битумы делятся на строительные, кровельные, дорожные вязкие и жидкие, гидроизоляционные, специальные (изготовление лакокрасочных материалов).

Химический и групповой состав битумов. Химический и групповой состав битумов. Битумы состоят из смеси высокомолекулярных углеводородов метанового (СnH2n+2), нафтенового (СnН2n), ароматического (СnН2n) рядов и неуглеводородных производных. Групповой состав битумов. Перечень найденных в битумах углеводородов состоит из более 300 наименований. Для исследования структуры и свойств битумов пользуются, так называемым, групповым составом, т.е. выделяют отдельные группы углеводородов со сходными свойствами. МАСЛА - Содержание - 40..60 %. Масла определяют подвижность и текучесть битума. СМОЛЫ - легкоплавкие вязкопластичные вещества твердые или полутвердые. Содержание в битуме- 20...40 %, определяют эластичность и растяжимость вяжущего. АСФАЛЬТЕНЫ - твердые неплавкие вещества. Содержатся в битуме в количестве 10...25 %, определяют процессы структурообразования, повышают вязкость и температуроустойчивость битума. АСФАЛЬТОГЕНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ АНГИДРИДЫ - густой смолистой или масляной консистенции вещества. Содержатся в битуме в количестве 1 %, за счет присутствия в них большого количества гетероатомов определяют интенсивность прилипания вяжущего к каменным материалам. КАРБЕНЫ И КАРБОИДЫ - твердые вещества. Содержатся в основном в крекинг-битумах в количестве 1...2 %, повышают вязкость и хрупкость битума. ПАРАФИН - твердое вещество, при содержании его более 3,5% снижается растяжимость , ухудшается структура и повышается температура затвердевания битума. Малейшие изменения в исходном сырье и технологии его переработки ведут к изменению состава битума и его свойств.

СВОЙСТВА ВЯЗКИХ И ТВЕРДЫХ БИТУМОВ. СВОЙСТВА ВЯЗКИХ И ТВЕРДЫХ БИТУМОВ. ПЛОТНОСТЬ битумов составляет 0,8...1,3 г/см3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ лежит в пределах 0,5...0,6 Вт/м˚С. ВЯЗКОСТЬ (твердость) зависит от температуры и определяется по ГОСТу на пенетрометре при 0˚С или 25˚С по глубине погружения иглы в битум. Измеряется вязкость в градусах пенетрации, один градус пенетрации 1П = 0,1 мм. РАСТЯЖИМОСТЬ (пластичность) зависит от температуры и определяется на дуктилометре при 25˚С на образцах-восьмерках; она характеризуется длиной растяжения образца до момента его разрыва, в см.

ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ определяется на приборе "кольцо и шар" и соответствует той температуре, когда сосулька из битума коснется нижнего диска прибора. Она является верхним температурным пределом применения битума. ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ определяется на приборе "кольцо и шар" и соответствует той температуре, когда сосулька из битума коснется нижнего диска прибора. Она является верхним температурным пределом применения битума. ТЕМПЕРАТУРА ХРУПКОСТИ - это температура, при которой появляется первая трещина в тонком слое битума, нанесенного на стальную пластинку стандартного прибора при ее изгибе и распрямлении. Это нижний температурный предел применения битума. ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ - это температура, при которой газообразны продукты, выделяющиеся из битума при нагревании, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую на короткое время при поднесении к ней открытого огня. Она лежит в пределах 230...240˚С.

ВОДОУСТОЙЧИВОСТЬ И ГИДРОФОБНОСТЬ - важнейшие свойства битумов, определяющие их применение для гидроизоляционных материалов. ВОДОУСТОЙЧИВОСТЬ И ГИДРОФОБНОСТЬ - важнейшие свойства битумов, определяющие их применение для гидроизоляционных материалов. КОГЕЗИЯ - свойство, характеризующее прочность внутренней структуры битума. АДГЕЗИЯ - свойство, характеризующее интенсивность прилипания битума к различным материалам. ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ характеризуется стойкостью к растворам соляной кислоты до 25%, уксусной до 10%, щелочи до 50% концентрации. Менее стойки битумы к оксидам азота, содержащимся в атмосфере, а также к действию концентрированных кислот, в органических растворителях битумы растворяются хорошо. СТАРЕНИЕ - повышение хрупкости и снижение гидрофобности под действием света, кислорода воздуха, повышенных температур за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел. СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ ГНИЕНИЯ ярко выражена у битумов.

МАРКИРОВКА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ БИТУМОВ. МАРКИРОВКА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ БИТУМОВ. Марка битума устанавливается по температуре его размягчения, по вязкости при 25˚С, растяжимости и температуре вспышки. Маркировка битумов включает буквенные индексы (БН – битум нефтяной строительный, БНК - битум нефтяной кровельный) и цифры, числитель которых указывает температуру размягчения, а знаменатель - среднее значение вязкости в градусах пенетрации. Марки строительных битумов: БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Марки кровельных битумов: БНК 45/180, БНК 90/40, БНК 90/30.

ДЕГТИ. ДЕГТИ. ДЕГТИ - вязкие жидкости - продукты конденсации летучих веществ, образующиеся при сухой перегонке каменного и бурого угля, дерева с целью получения кокса, полукокса и газообразного топлива. Химический состав дегтей очень сложен, преимущественно это углеводороды ароматического ряда и их производные с кислородом, азотом, серой. Свойства дегтей ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ВЯЗКОСТЬ (твердость) РАСТЯЖИМОСТЬ (пластичность) ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРА ХРУПКОСТИ ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ ВОДОУСТОЙЧИВОСТЬ И ГИДРОФОБНОСТЬ КОГЕЗИЯ АДГЕЗИЯ ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ СТАРЕНИЕ СТОЙКОСТЬ ПРОТИВ ГНИЕНИЯ такие же, как у битумов, однако они обладают меньшей тепло- и погодоустойчивостью, т.е. повышенным старением, что приводит к появлению хрупкости и растрескиванию. дегти обладают повышенной адгезией.

СМЕШАННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НА ОСНОВЕ БИТУМОВ И ДЕГТЕЙ. СМЕШАННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НА ОСНОВЕ БИТУМОВ И ДЕГТЕЙ. БИТУМНО-ДЕГТЕВЫЕ и БИТУМНО-ДЕГТЕПОЛИМЕРНЫЕ Применяются органические вяжущие для производства асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов, для производства герметизирующих материалов, для кровельных и гидроизоляционных материалов. АСФАЛЬТОВЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ. АСФАЛЬТОВЫЙ БЕТОН - это искусственный каменный материал конгломератного строения, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси органического вяжущего, минерального порошка, крупного и мелкого заполнителя (щебня и песка). По назначению асфальтовые бетоны делятся на дорожные, аэродромные, гидротехнические, промышленного назначения (устройство полов и плоских кровель промышленных зданий, складов, гаражей и т.д.), декоративные (для устройства разделительных полос, для оформления площадей и т.п.).

Материалы для асфальтового бетона. Материалы для асфальтового бетона. ВЯЖУЩЕЕ - битумы дорожные вязкие и жидкие. МИНЕРАЛЬНЫЙ ПОРОШОК - тонкомолотые известняк, доломит, мел, асбест, шлак. Смесь минерального порошка с битумом называется асфальтовым вяжущим. Минеральный порошок обеспечивает перевод битума из объемного состояния в тонко - пленочное, что значительно облегчает равномерное распределение битума в минеральной смеси. При этом минеральный порошок сокращает расход битума, повышает температуру размягчения асфальтового бетона, водонепроницаемость, прочность морозостойкость. ЩЕБЕНЬ - крупный заполнитель, получают из прочных и морозостойких горных пород, он выполняет роль несущего каркаса в асфальтовом бетоне. Диаметр зерен щебня 5...40 мм. ПЕСОК - мелкий заполнитель; для асфальтового бетона используют чистые природные и искусственные пески, с содержанием пыли не более 3 %, с размером зерен 2,5...0,16 мм. Песок заполняет пустоты между зернами крупного заполнителя.

Производство асфальтового бетона. Производство асфальтового бетона. Асфальтобетонную смесь готовят на заводе путем весового дозирования всех ее составляющих с последующим перемешиванием. Перед перемешиванием заполнители и битум нагревают до определенной температуры. Готовую асфальтобетонную смесь на место укладки привозят в автосамосвалах, затем ее с помощью асфальтоукладчика укладывают на подготовленное основание и уплотняют моторными статическими катками (массой 5...14 т) или более эффективными вибромоторными катками (массой 0,5...4,5 т). По технологическим особенностям и виду применяемого битума асфальтобетонные смеси делятся на горячие и холодные. Основные свойства асфальтовых бетонов. ПРОЧНОСТЬ асфальтовых бетонов, в отличии от цементных, сильно зависит от температуры, но асфальтобетоны лучше чем цементные противостоят коррозии. ПОРИСТОСТЬ их колеблется от 5 до 7 %. Плотные бетоны практически водонепроницаемы и обладают высокой морозостойкостью. БИОСТОЙКОСТЬ асфальтобетонов характеризуется стойкостью к влиянию бактерий, разлагающих сложные органические вещества. Для ее увеличения в асфальтовый бетон добавляют антисептики. ШЕРОХОВАТОСТЬ И СДВИГОУСТОЙЧИВОСТЬ определяются содержанием в минеральной части щебня, минерального порошка, песка и битума и увеличивается с повышением доли щебня.

ДЕГТЕБЕТОН. ДЕГТЕБЕТОН. Дегтебетон - это аналогичный асфальтобетону материал, в котором в качестве вяжущего используют каменноугольные или составленные дегти. По свойствам дегтебетон уступает асфальтобетону, обладая меньшей прочностью при сжатии, меньшей износоустойчивостью и теплостойкостью, меньшей атмосфероусточивостью. При длительном воздействии воды из дегтебетона могут вымываться некоторые растворимые компоненты дегтей (фенолы), обладающие токсичностью и отравляющие грунтовые воды и водоемы. Дегти интенсивно подвергаются старению, поэтому свойства дегтебетонов со временем изменяются в большей степени, чем у асфальтобетонов. Дегтебетон менее пластичен, поэтому обладает повышенной хрупкостью в сравнении с асфальтобетоном. Дегтебетон подразделяется на укладываемый в горячем состоянии и в холодном состоянии. Минеральные материалы для дегтебетона и требования к ним такие же, что и для асфальтобетона. Дегтебетон применяют для устройства покрытий на дорогах второстепенного значения и в ненаселенных пунктах. Растворы асфальтовые и дегтевые отличаются от бетонов отсутствием в них крупного заполнителя. Их применяют в основном в качестве гидроизоляционных материалов.

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ. Строительные герметики - это материалы, предназначенные для герметизации стыков наружных стеновых панелей и блоков, усадочных и температурных швов зданий. Классифицируют герметики на: - вулканизирующиеся пасты, - пастоэластичные мастики, - профильные эластичные прокладки. Требования к герметикам: - влаго-, паро- и гозонепроницаемость, - тепло- и морозостойкость, - сохранять свои свойства в течение всего срока эксплуатации здания. Герметики на основе битума. МАСТИКА ПОРОИЗОЛ