Битумные и дегтевые эмульсии
Битумы, дегти и пеки применяют в строительном производстве главным образом разогретыми, потому что в холодном виде они не обладают необходимой степенью подвижности и удобонаносимости. Разогретые битумные материалы можно использовать только в сухую погоду и при сухих заполнителях. Подвижность нефтяных битумов и каменноугольных пеков можно повысить не только нагреванием, но и при помощи органических разжижителей.
Растворением каменноугольного пека, например, в сольвентнафте получают так называемый кузбасский лак – жидкость темного цвета, легко наносимую на окрашиваемые поверхности.
В настоящее время в дорожном строительстве применяют жидкие нефтяные битумы, которые пригодны к использованию и в холодном виде.
Способ получения разжиженного битума или дегтя в виде эмульсий –водобитумных или вододегтевых дисперсных систем, состоящих из битума или дегтя, равномерно распределенного в воде в виде мелких частиц размером от 0,001 до 0,01 мм.
Для уменьшения поверхностного натяжения на границе между битумом и водой в эмульсию вводят эмульгатор (мыла, смолы, казеин, кислые нефтяные отходы и др.), предохраняющий их от коагуляции.
Обычно в эмульсиях содержится около 50 % воды, 45 % битума и от 0,01 до 5 % эмульгатора.
Жидкие битумные и дегтевые вяжущие этого вида променяют для холодной обработки дорожных покрытий, окраски кровель, гидроизоляционных работ и т.д.
Водные эмульсии из низкоплавких битумов получают следующим образом. В котел цилиндрической формы с лопастной мешалкой заливают нагретую до 90 °С воду и эмульгатор, затем вводят тонкой струей расплавленный и нагретый до 115–120 °С битум, лопасти мешалки делают около 120 об/мин. Процесс получения эмульсии сопровождается сильным образованием пены, вследствие чего емкость котла используется не более чем на 30 %.
Высококачественная битумная эмульсия получается при условии, что битум достаточно нагрет, температура воды на 20 °С выше температуры размягчения битума и лопасти делают необходимое число оборотов.
Для приготовления эмульсий с повышенной стойкостью, состоящих из более тонких и равномерных частиц битумных веществ, пользуются гомогенизаторами, в которых смесь расплавленного вяжущего и воды с эмульгатором поступает в щель между дисками и кожухом аппарата. При быстром вращении дисков (до 3000 об/мин.) битум под влиянием центробежной силы распыляется в водной среде. Имеющийся в воде эмульгатор обволакивает частицы битума, что придает им необходимую устойчивость против коагуляции.
Эмульсии транспортируют в бочках или цистернах, хранят их в закрытых помещениях с температурой не ниже 0 °С.
При укладке горячие асфальтобетоны должны иметь температуру от 130 до 160 °С, а горячие дегтебетоны – от 80 до 110 °С.
Лекция № 17
Тема: Полимеры и пластмассы
Полимерами называют химические вещества, образованные соединением нескольких, иногда очень многих одинаковых молекул без существенного изменения их структуры.
Пластмассы – это материалы, в состав которых входят полимеры – органические вещества с высоким молекулярным весом.
Полимеры являются основой пластических масс. Пластификаторы вводят в пластмассу для придания ей большей пластичности, что в некоторых случаях является необходимым для изделия. Пластификаторы должны растворять связующее вещество, быть химически инертными и мало летучими.
Наполнители придают пластмассам твердость, легкость и др. свойства.
Изделия из пластмассы обладают малым объемным весом от 20 до 2200 кг/м3 и высокой прочностью. Например, у текстолита предел прочности при разрыве достигает 150 МПа, у древопластиков – 350 МПа.
Полимеры получают путем химических превращений на основе реакций поликонденсации или полимеризации простейших химических веществ, получаемых из столь доступных видов сырья, как каменных уголь, известь, воздух, нефть и т.п.
Количество видов полимеров очень велико и постепенно увеличивается.
Все высокомолекулярные вещества, применяемые в пластмассах, делят на четыре класса А, Б, В, Г. Способ получения А – полимеризацией, Б – поликонденсацией, В – модификацией природных полимеров, Г – путем деструктивной перегонки органических веществ.
Высокомолекулярные вещества класса Г – это природные и нефтяные битумы, каменноугольные дегти, пеки и масла.
Полимеры класса В, получаемые изменением свойства природных полимеров, очень мало применяют в строительстве.
Полимеры различно ведут себя при нагревании. Например, имеющие линейное строение, при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают. Их называют термопластичными полимерами.
Полимеры, имеющие пространственное строение молекул после затвердевания, не могут повторно обратимо расплавляться и затем снова затвердевать. Они носят название термореактивных полимеров.
Главнейшие из этих синтетических полимеров, применяемых в строительстве следующие.