Как разделяются битумы по своему назначению?

По назначению битумы разделяются на строительные, кровельные и дорожные.
Групповой состав битумапредопределяет его технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества.
Среди этих показателей важнейшие:
- пенетрация (глубина проникания иглы в битум,
- температуры размягчения и хрупкости,
- дуктильность (растяжимость) - способность битума растягиваться в нить.

Состав

Химический состав дегтя сложен, он включает более 200 различных органических соединений, в основном углеводородов преимущественно ароматического ряда и их неметаллических производных, т. е. соединений углеводородов с кислородом, азотом и серой. Эти соединения в дегте образуют сложную дисперсную систему, в которой свободный углерод и твердые смолы, ограниченно растворимые в дегтевых маслах, являются дисперсной фазой, а масла — дисперсионной средой.

Стабильность этой системы нарушается при изменении оптимальных условий (например, при испарении легких фракций), что сказывается на изменении важных строительно-технических свойств материалов и изделий на их основе.

Свойства.

Свойства дегтей в основном те же, что и у битумов, но они отличаются меньшей тепло- и погодоустойчивостью. Неустойчивость дегтей к процессам старения (низкая погодоустойчивость) связана с испарением летучих составляющих из дегтя даже при слабом нагревании (например, на солнце), а также и с тем, что многие соединения в нем являются ненасыщенными и поэтому легко вступают в химическое взаимодействие с веществами внешней среды, изменяя свой состав и структуру, что приводит к появлению хрупкости и растрескиванию. Однако дегти вследствие большего по сравнению с битумом содержания в них веществ с полярными группами отличаются повышенной способностью к прилипанию к другим материалам. Они обладают большей гнило-стойкостью, чем битумы, так как содержат токсичные вещества (фенол).

Применение.

Каменноугольный деготь, антраценовое масло и пек применяют в производстве дегтевых кровельных материалов, мастик, для изготовления дегтебетонов и т. п,

Пек — остаток от перегонки каменноугольного, торфяного, древесного дёгтя, а также нефтяной смолы (после пиролиза). При ударе раскалывается с раковистым изломом; под постоянной нагрузкой проявляетпластичность. Твердая (иногда вязкая) масса черного цвета. В составе каменноугольного пека преобладают высокомолекулярные ароматические углеводороды; содержатся высшие фенолы и органические основания. Применяют в производстве гидроизоляционных материалов, пекового электродного (беззольного) кокса, топливных брикетов, в дорожном строительстве, для изготовлениятоля, рубероида, при изготовлении лаков для окраски металлоконструкций и др. Углеродный пек используется в качестве исходного сырья для получения углеродных волокон.

31 Асфальтовым бетоном (асфальтобетоном) называется дорожно-строительный материал, получаемый в результате уплотнения и затвердевания рационально подобранной смеси щебня (или гравия), песка для строительных работ, минерального порошка и битума. Смесь этих материалов до затвердевания называется асфальтобетонной смесью.
Дегтевый бетон (дегтебетон) - дорожно-строительный материал, для приготовления которого применяются те же минеральные заполнители, что и для асфальтобетона, а в качестве вяжущего материала используется каменноугольный деготь. По своим физико-механическим свойствам дегтебетон значительно уступает асфальтовому бетону. Приготовление дегтебетонной смеси осуществляется в асфальтобетонных установках, при этом необходимо строго соблюдать определенный температурный режим, так как деготь более чувствителен к изменению температуры. Поэтому деготь следует нагревать в зависимости от марок от 80 до 100 °С, а минеральные материалы - до 100... 130 °С.

Холодная асфальтобетонная смесь производится на основе битума, полимерных добавок и минеральных наполнителей. Изначально холодный асфальт на производстве лежит навалом на площадке или в биг-бэгах, но затем холодный асфальт фасуют и продают в мешках или ведрах. Холодный асфальт Магнэтик-Дор имеет гомогенную структуру, до выполнения процесса трамбования. В процессе трамбования происходит полимеризация, за счет присутствия в холодном асфальте высокоплотного полимерного наполнителя, покрытого слоем специально модифицированного вяжущего вещества. Утрамбованный холодный асфальт набирает прочность, увеличивая ее под постоянным воздействием проезжающих автомобилей. Утрамбованный холодный асфальт образует твердую, готовую к эксплуатации поверхность, способную выдерживать нагрузки и работать длительное время. При этом, эта поверхность обладает упругостью, которая позволяет выдерживать без разрушения расширенияеи сжатие, вызавнное изменением погодных и температурных условий. Холодный асфальт экологически безопасен для окружающей среды.

32 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы позволяют надежно и длительный период эксплуатировать сооружения. От их долговечности во многих случаях зависит и долговечность конструкций.

Кровельные материалы должны обладать не только прочностью, но и атмосферостойкостыо, водостойкостью, водонепроницаемостью и теплостойкостью.

Гидроизоляционные материалы подвергаются часто значительному напору воды, в том числе содержащей примеси. Кроме свойств, присущих кровельным материалам, они должны иметь повышенную прочность и водонепроницаемость, химическую стойкость, а также достаточную эластичность, чтобы не могли возникнуть трещины и разрывы вследствие возможных усадочных, температурных и других деформаций изолируемых конструкций.

Указанным требованиям в значительной степени удовлетворяют кровельные и гидроизоляционные материалы, получаемые на основе битумов и дегтей.

Битумные и дегтевые рулонные кровельные материалы, несмотря на некоторые существенные недостатки по сравнению с асбестоцементными и черепицей (меньшая долговечность и огнестойкость, необходимость устройства для их укладки сплошной обрешетки), широко применяют в строительстве, особенно в промышленном. Они позволяют устраивать кровли с малым уклоном, плоские кровли и крыши сложной конфигурации; при их применении сокращаются расходы на эксплуатацию кровли в условиях агрессивной среды и т. п.

В общем объеме всех видов кровельных материалов около 50 % приходится на долю мягкой кровли.

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей делят на рулонные, листовые и штучные изделия, обмазочные материалы — мастики эмульсии и пасты, а по виду вяжущих — на битумные, дегтевые, гудрокамовые, резинобитумные, битумо- и дегтеполимерные.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы могут быть двух типов — основные и безоснбвные. Основные материалы изготовляют путем обработки органическим вяжущим основы — кровельного картона, стеклоткани, стекловойлока, металлической фольги, асбестового картона и т. п. Безосновные материалы получают в виде полотнищ заданной толщины прокаткой на каландрах термомеханически обработанных смесей из органического вяжущего, порошкового или волокнистого наполнителя и специальных добавок.

33 Битумная эмульсия — коллоидно-дисперсная жидкость, в которой мельчайшие частицы битума (марок БН-1, БН-Нили БН-Ш) находятся во взвешенном состоянии. Чтобы эти частицы не слипались, их с помощью эмульгированного раствора покрывают тончайшей защитной оболочкой.

Битумно-латексную эмульсию приготовляют следующим образом, В металлический бак при температуре 130—140° С сливают обезвоженный битум. Во второй бак наливают умягченную воду, подогретую до 80—90° С, и затем в указанном выше порядке вводят компоненты, составляющие эмульгатор. Процесс закладки компонентов должен сопровождаться тщательным перемешиванием, причем введение очередного компонента производят после растворения предыдущего.

Битумнаямастика — это вязкая однородная масса, смесь нефтяного битума с минеральными наполнителями, наиболее распространенный герметик и гидроизоляционный материал. В качестве наполнителей для битумной мастикиприменяются различные вещества: доломит, мел, цемент, золы твердых сортов топлива, асбест, минеральная вата и т.д.

Битумная мастика используется в случаях:
• устройства (наклейка кровельного материала на основание) многослойных рулонных кровель с уклоном 2,5-25% или мастичных кровель, армированных стекломатериалами,
• тепло- и гидроизоляции кровли и фундаментов зданий и сооружений,
• защиты бетонных, металлических, деревянных и иных строительных конструкций, техники и трубопроводов от агрессивного воздействия окружающей среды.

Классификация по цели использования: приклеивающие, гидроизоляционные, асфальтовые, кровельно-изоляционные и антикоррозийные битумные мастики. После нанесения на поверхность мастика затвердевает, образуя монолитное покрытие, которое обеспечивает надежность и долговечность изоляции.

Пасты. Пасты применяют для нанесения иароизоляционного покрытия, грунтовки изолируемой поверхности, уплотнения стыков в кровле, а также в качестве вяжущего при изготовлении холодных мастик.

Паста — густая сметанообразная масса, получаемая путем диспергирования битума или дегтя в воде в присутствии неорганического эмульгатора (извести первого сорта, гашеной и негашеной или высокопластичной глины). Пасты с известковым эмульгатором водостойки.

Пасту обычно приготовляют в коническом растворосмесйтелё с лопастями, закрепленными на вертикальной оси.

34 Огнеупорные материалы (огнеупоры) — это материалы, изготовляемые на основе минерального сырья и отличающиеся способностью сохранять без существенных нарушений свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах. Огнеупорные материалы отличаются повышенной прочностью при высоких температурах, химической инертностью. Огнеупоры разделяют по следующим признакам:

· формы и размеры

· способу формования

· огнеупорность

· пористость

· химико-минеральный состав

· область применения

35 Полукислые огнеупоры применяются для футеровки коксовых печей. Полукислые огнеупоры изготовляют обжигом кварцевых пород на глинистой или каолиновой связке или глин и каолинов с большим содержанием кварцевого песка. Полукислые огнеупоры изготовляются из огнеупорных глин с добавкой кварца или кварцевого песка или из огнеупорных глин, содержащих кварцевый песок. Полукислые огнеупоры изготовляют как полусухим, так и пластичным прессованием. Тот и другой способы производства полукислых изделий не имеют принципиальных отличий от производства шамотных изделий. Отличие заключается главным образом в разной степени отощения формовочной массы. Полукислые глины, содержащие природные примеси обычно в виде тонкодисперсного кварца, позволяют вводить лишь 10 - 20 % шамота. Однако такое отощение формовочной массы полукислых изделий тонкодисперсным кварцем отражается на всех последующих переделах технологического процесса, затрудняя формование и особенно прессование изделий, их сушку и отчасти обжиг. Огнеупорность полукислых огнеупоров обычно ниже, чем шамотных. Однако если определять огнеупорность смесей, состоящих из 50 % шамотного или полукислого огнеупора и 50 % ковшового шлака, то смеси с полукислым огнеупором и шлаком имеют более высокую огнеупорность, чем смеси с шамотным огнеупором и шлаком.

Технология шамотных, каолиновых и полукислых огнеупоров определяется в основном свойствами сырья и изменениями, происходящими при его сушке и обжиге, а также влиянием на качество изделий соотношения глины и шамота и их зерновой характеристики. Положительными качествами полукислых огнеупоров являются их большее постоянство объема, чем у шамотных, и большая устойчивость к воздействию солей и газов. Около 75 % всех выпускаемых в стране огнеупоров - шамотные. Обычно к шамотным изделиям относятся также каолиновые и полукислые огнеупоры. Шамотные огнеупоры широко применяются в металлургии, химической, стекольной, цементной и других отраслях промышленности.

36 Высокоглиноземистые огнеупоры - алюмосиликатные огнеупоры, содержащие > 45% А12О3. Высокоглиноземистые огнеупоры подразделяются на муллитокремнеземистые (МКР, 45-62% А12О3), муллитовые (МЛ, 62-72%) и муллитокорундные (МК, 72-90%). Изделия МКР изготавливают на основе шамота из бокситов, глин и бокситов, а также концентратов высокоглиноземистых алюмосиликатов, МЛ и МК - на основе технического глинозема, электрокорунда, маложелезистых бокситов, богатых глиноземом.

Высокоглиноземистые огнеупоры применяют для футеровки сталеразливочных, промежуточных и чугуновозных ковшей, скользящих затворов ковшей, сводов электродуговых печей, лещади и горна домен, печей, воздухонагревателей нагревательных печей и др. тепловых агрегатов с рабочей температурой выше 1300-1350°С, а также в качестве стаканов для разливки стали, трубок для термопар и др. Неформованные высокоглиноземистые огнеупоры типа МЛ и МК применяют в виде набивных масс (для сталеразливочных ковшей), заполнителей огнеупорных бетонов, мертелей и т.п.

Динасовые) - огнеупоры, содержащие > 80% SiO2. К ним относят наиболее распространенные динасовые и кварцевые огнеупоры, а также кварц, стекло. Динасовые огнеупоры содержат > 93% SiO2 или 80-93% SiO2 (при изготовлении с добавками) и изготовливаются из кварцитов. В порошок кварцита добавляют известковое молоко и железистые добавки, формуют на прессах изделия задан, размеров и обжигают при 1430-1460°С. Динасовые огнеупоры применяют для футеровки коксовых, стекловар, печей, воздухонагревателей, а также ряда плавильных агрегатов в ЦМ и др. Неформованные динасовые огнеупоры - мертели, материалы для обмазок и т.п. изготавливают из молотых боя динас, огнеупоров и кварцитов, применяют при выполнении и ремонте кладки.