Опубликовано: 1-11-2015, 19:48
К органическим вяжущим веществам, применяемым в строительстве, относятся битумные и дегтепековые вяжущие материалы, которые служат для изготовления асфальтовых бетонов; и растворов для производства рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, а также для изготовления различных мастик, паст, эмульсий и простейших лаков. К таким вяжущим также относятся клеи органического происхождения.Органические вяжущие вещества способны превращаться в рабочее состояние при размягчении, расплавлении либо растворении в органических растворителях, а также эмульгировании в воде и образовывать твердую, вязкую и другие массы.
Общие сведения. Битумные материалы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом).
Различают природные и искусственные нефтяные битумы. Природные нефтяные битумы получают из асфальтовых горных пород путем экстрагирования органическими растворителями или вывариванием в горячей воде. Искусственные нефтяные битумы представляют собой остатки, получаемые при переработке нефти, они различаются по способу получения на остаточные и окисленные.
В состав битумов, как природных так и искусственных, входят десятки различных углеводородов и их производных. Эти соединения обычно сводят в четыре группы: масла, смолы, асфальтены, карбены (и карбоиды).
Масла — жидкие при обыкновенной температуре, служат дисперсионной средой для твердых соединений битума, Чем больше масел, тем менее вязок данный битум.
Смолы — аморфные вещества, твердые при обыкновенной температуре, придают битуму вяжущие свойства и пластичность.
Асфальтены - твердые кристаллические вещества, придают битуму твердость и теплостойкость.
Карбены (и карбоиды) — твердые вещества, содержащие свободный углерод. Придают битуму твердость, но значительно ухудшают его вяжущие свойства.
Дегтями называют вязко-жидкие и твердые продукты сухой перегонки каменного или бурого угля, дерева и торфа, состоящие в основном из углеводородов. Вязко-жидкие продукты называют собственно дегтями, а твердые — пеками.
Свойства битумов и дегтей. При нормальной температуре битумы и дегти встречаются как в твердом, так и вязко-жидком состоянии. При нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении вновь приходят в первоначальное агрегатное состояние.
Обладая аморфным строением, битумы и дегти в отличие от кристаллических тел не имеют определенной температуры плавлении. Существует некоторый температурный интервал размягчений т. е, переход из твердого состояния в вязко-жидкое происходит постепенно.
Битумы и дегти гидрофобии (не смачиваются водой), водостойки, имеют плотное строение, пористость их практически равна нулю, поэтому они водонепроницаемы и морозостойки. Эти положительные свойства позволяют широко использовать битумы и дегти для устройства кровель и гидроизоляции.
Битумы и дегти стойки по отношению к водным растворам многих кислот, щелочей, солей и большинству агрессивных газов, но растворяются частично или полностью в различных органических, растворителях (хлороформе, спирте, бензине, бензоле и др.). Это свойство позволяет применять их для изготовления некоторых мастик, лаков и красок. Расплавленные битумы и дегти при остывании; сохраняют известную пластичность, лишь при сравнительно низкой температуре они становятся хрупкими.
Битумы и дегти используют для получения эмульсий с помощью специальных добавок-эмульгаторов; эмульгаторами служат поверхностно-активные вещества. Для улучшения свойств битумных вяжущих их сплавляют с резиной; получаемые при этом материалы называются резинобитумными.
Физико-механические свойства нефтяных строительных битумов (ГОСТ 6617—76)
БН-70/30 БН-90/10
Температура размягчения по методу «кольцо и шар», ºС, не ниже
70 90
Глубина проникания иглы {пенетрация) при 25°С, десятые доли мм.
21…40 5…20
Растяжимость (дуктильность) при 25°С см не менее
3 1
.
Битумы и дегти можно переводить в рабочее состояние не только расплавлением, но и растворением в органических жидкостях
Основные свойства некоторых органических растворителей
Растворитель Характеристика Плотность, г/см2 Температура Растворимость, г на 100 г растворителя
плавления, °С кипения, °С в воде в спирте и эфире
Бензол каменноугольный и сланцевый Бесцветная горючая жидкость, получаемая из каменноугольной смолы и сланцев. 0,879 6 80 Не растворим. Смешивается
Этиловый спирт Бесцветная жидкость, получаемая синтетически гидратацией этилена 0,789 114 78 Смешивается
Хлороформ Жидкость с приторно-сладким запахом, получаемая из спирта 1,488 63 61 На холоде 0,82 Очень хорошо растворим
Уайт-спирит, (бензин растворитель) Средняя фракция между тяжелым бензином и тракторным керосином 0,762...0,795 165 Не растворим Очень хорошо растворим
Сольвент каменноугольный Бесцветная прозрачная жидкость, токсичная за счет присутствия ксилола и фенола 0,865...0,885 150...185 То же Хорошо растворим
Ксилол Жидкость, получаемая дробной разгонкой каменноугольного дегтя 0,862 54 139 Не растворим То же
Ацетон Бесцветная жидкость, представляющая собой простейший кетон 792 94 56 Смешивается
Скипидар {терпентинное масло) Прозрачная летучая жидкость с характерным запахом, без осадка и воды 0,885...0,863 155...160 Не растворим Смешивается...