2.6. Определение и классификация органических вяжущих материалов. Св-ва

Орг. Вяжущие – группа природных или искусственных твердых, вязко-пластичных или жид вещ-в, состоящих из смеси орг высокомолекуляр соединений. Основные требования к орг вяжущим: легко объединялись с каменными материалами, образуя прочную водоустойчивую пленку; обладали вязкостью, позволяющей в период объединения с материалом хорошо его обволакивать, а в период работы связывать минеральные частицы в прочный монолит; были стабильными, т, е. не изменяли свойства в процессе службы в покрытиях.Вяжущие бывают неск видов:битумы и дегти. По роду сырья битумы и дегти разделяют на: природные битумы, находящиеся в природе почти в чистом; нефтяные биту-мы — продукт переработки нефти и ее смолистых остатков; сланцевые битумы, образующиеся при переработке продуктов перегонки битуми-нозных (горючих) сланцев; каменноугольные дегти, получаемые из продук-тов (деструктивной) перегонки каменных углей (сырые смолы); торфяные дегти — продукт сухой перегонки торфа; древесные дегти — продукт сухой перегонки древесины.

По главнейшим строительным свойствам и консистенции органические вяжущие условно делят на следующие группы: твердые битумы и дегти (пеки), обладающие при 20—25оС вязко-упругимим свойствами. При 120—180°С они приобретают подвижность;

вязкие битумы и дегти, обладающие при 20—25°С вязкими и пластичны-ми свойствами.' При температуре 120—180"С они приобретают подвиж-ность;

жидкие битумы и дегти при 20—25°С текучие, содержащие в своем составе летучие низкомолекулярные углеводороды. Их применяют при темпе-ратуре от 15 до 120°С. Они обладают способностью загустевать по мере испарения летучих углеводородов, после чего приобретают свойства, близкие к свойствам вязких битумов и дегтей;

битумные эмульсии и суспензии — дисперсные системы, состоящие из диспергированного вяжущего материала (битума или дегтя) в водной среде с добавкой эмульгатора, обеспечивающего их устойчивость. По назначению органические вяжущие разделяют на дорожные — битумы нефтяные (вязкие и жидкие) дегти камен-ноугольные, битумы сланцевые, эмульсии битумные, а также строительные.В зависимости от свойств, химического состава, вида сырья и технологии получения принята классификация органических вяжущих веществ:

битумы (природные, нефтяные, сланцевые) — вещества, состоящие из углеводородов нафтенового, ароматического и метанового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных;

дегти (каменноугольные, торфяные, древесные) — вещества, состоящие основном из смеси ароматических углеводородов и их кислородных, азотистых и сернистых производных.

Они хорошо объединяются с каменными материалами и образуют прочную водоустойчивую пленку. Орг вяжущие применяют для устройства дорожных покрытий, тротуаров, изготовление рулонных кровельных материалов (рубероид, толь кровельная).

Из битума обычно выделяют следующие группы углеводородов: масла, смолы (кислые и нейтральные), асфальтены, реже асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, карбены и карбоиды, парафины. Масла — вещества светло-желтого цвета, плотностью ниже 1000 кг/м3, (состоят из углеводородов относительно несложного строения с молекулярной массой 300—800. В маслах содержание углерода 85—88, водорода 10— 114, серы до 4% и незначительное количество кислорода и азота. Масла придают вяжущему подвижность, текучесть, увеличивают испаряемость и снижают температуру размягчения.

Смолы (подразделяются в битумах на нейтральные и кислые, в дегтях — на твердые и мягкие) — вещества темно-коричневого цвета, плотностью около 1000 кг/м3. Смолы состоят из более сложных, чем масла, углеводородов. Эти соединения в большей части полярные, поверхностно- активные, хорошо прилипают к поверхности каменных материалов, образуя водоустойчивые пленки. Смолы легкоплавкие, вязко-пластические вещества, их содержание в вяжущем обусловливает его растяжимость и эластичность.

Асфальтены - твердые неплавкие вещества. Плотность их немного больше 1000 кг/м3. Они весьма близки по элементарному составу и строению к смолам, но отличаются от них более высокой (в 2— 3 раза) молекулярной массой 1000—5000. При глубоком окислении и высоких температурах молекулы асфальтенов уплотняются, они теряют гибкость, рыхлость, подвижность и превращаются в жесткие трехмерные структурные образования. Асфальтены растворимы в бензоле и являются важной составной частью вяжущих, они влияют на процессы структурообразования в битуме. Содержание асфальтенов определяет температурную устойчивость, вязкость и твердость (хрупкость) вяжущих материалов.

Карбены и карбоиды встречаются в битумах сравнительно редко, преимущественно в крекинг-битумах в количестве 1—2%. Их содержание повышает вязкость и хрупкость битума. По составу и свойствам карбены похожи на асфальтены, по содержат больше углерода, имеют большую плотность и более темный цвет.Парафин-встр-ся в битумах,его дБ не более 5%,тк он ухудшает св-ва битума