22. Состав, структура и свойства битумов.

Битум – органическое вяжущее вещество, состоящее из смеси высокомолекулярных углеводородов и их производных, содержащих кислород, серу, азот и металлы.

Бывают:

• природные;

• искусственные.

Искусственные подразделяются на:

• нефтяные;

• сланцевые;

• угольные;

• торфяные.

В строительстве применяются в основном нефтяные битумы.

По способу получения нефтяные битумы разделяют на:

• остаточные;

• крекинговые;

• окисленные.

В зависимости от физико-механических свойств нефтяные битумы подразделяются на твердые, вязкие и жидкие.

Твердые битумы подразделяются на строительные, кровельные и изоляционные.

Вязкие битумы выпускаются следующих видов:

• битумы нефтяные дорожные;

• битумы модифицированные;

• битумы для верхнего слоя дорожного покрытия.

Жидкие битумы подразделяются на два класса:

• среднегустеющие (СГ);

• медленногустеющие (МГ).

Групповой их состав следующий: масла, смолы, асфальтены. Иногда выделяют карбены и карбоиды, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, парафины.

Структура битума представляет собой пространственную дисперсную систему, представленную асфальтенами, а дисперсной средой является углеводородная часть, структурированная смолами.

Основными свойствами битума являются:

• адгезия;

• вязкость;

• растяжимость;

• твердость;

• хрупкость;

• старение.

23.Битумные эмульсии: приготовление и применение для дорожно-строительных работ

Эмульсия представляет собой дисперсную систему, состоящую из двух практически нерастворимых друг в друге жидких фаз. Одна из жидкостей (дисперсная фаза) тонко измельчена (диспергирована) и находится в другой жидкости (дисперсионной среде).

В зависимости от вида дисперсионной фазы и дисперсионной среды различают два вида эмульсий:

• прямые эмульсии - эмульсии типа «масло в воде», образованные углеводородной жидкостью (битумом), диспергированной в воде (дисперсная фаза – битум);

• обратные эмульсии – эмульсии типа «вода в масле», которые состоят из воды, диспергированной в углеводородной жидкости.

Битумные эмульсии, используемые для дорожного строительства, - это прямые эмульсии, в которых дисперсной фазой является чистый битум или разжиженный.

Для устойчивости эмульсии вводят эмульгаторы:

• водорастворимые поверхностно-активные вещества (казеин, желатин, и др.);

• твердые высокодисперсные минеральные порошки (глина, известь, цемент и др.).

По химической природе поверхностно-активного вещества (ПАВ), применяемого в качестве эмульгатора, битумные эмульсии подразделяют на виды:

• анионные;

• катионные.

По устойчивости при перемешивании с минеральными материалами эмульсии подразделяют на классы:

1 - быстрораспадающиеся;2 - среднераспадающиеся;3 - медленнораспадающиеся.

Основные свойства дорожных битумных эмульсий:

- вязкость;

- стойкость к распаду при хранении и транспортировании;

- скорость распада;

- склонность к реэмульгированию.

Приготовление эмульсии включает:

1. разогрев битума до 50 - 120 ⁰С;

2. приготовление эмульгатора;

3. диспергирование вяжущего в воде с добавлением водного раствора эмульгатора.

Дорожные эмульсии применяют:

• для получения черного щебня, пористых, плотных щебеночных и гравийно-песчаных материалов, используемых при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд;

• для устройства защитных слоев с шероховатой поверхностью;

• для ухода за свежеуложенным цементобетонном и цементогрунтом;

• для закрепления откосов земляного полотна и подвижных песков;

• для подгрунтовки под асфальтобетонные слои;

• при ремонтных работах;

• как добавку при комплексном укреплении грунтов.