ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НИУ «БелГУ»)

ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО И КАДАСТРЫ

Реферат

на тему:

Общие сведения об органических вяжущих 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Материаловедение»

Выполнил студент ГГФ

группы 131104

Кузнецов Д. А.

Проверил

Пелипенко Н. А.

БЕЛГОРОД 2013

Содержание Стр.
ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................3
Глава 1. Общие признаки органических вяжущих……………...........6 Глава 2. Природные,нефтяные битумы………………………............8 Глава 3. Дегти, битумные и дегтевые эмульсии…………………….10 Глава 4. Комплексные вяжущие вещества…………………………..13 Глава 5. Полимеры……………………………………………………12

Введение

Органические вяжущие — это высокомолекулярные природные или синтетические вещества, способные:

– приобретать жидковязкую консистенцию при нагревании или при действии растворителей;

– с течением времени самопроизвольно или под действием определенных факторов (температуры, УФ-облучения, веществ-отвердителей и др.) переходить в твердое состояние, при этом как в жидком, так и в твердом состоянии большинство этих веществ имеют хорошую адгезию к другим материалам.

В зависимости от происхождения, химического и вещественного состава органические вяжущие делят на следующие группы: – черные вяжущие (битумы и дегти); – природные смолы, клеи и полимеры; – синтетические полимерные продукты. Природные высокомолекулярные вещества применяют как в их естественном состоянии, так и после химической модификации. В зависимости от отношения к нагреванию и растворителям органические вяжущие делят на термопластичные и термореактивные. К термопластам относятся битумы, смолы, многие широко распространенные полимеры — полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и др. Термореактивными называют вещества, у которых переход из жидкого состояния в твердое происходит необратимо. К термореактивным органическим вяжущим относятся, например, эпоксидные и полиэфирные олигомеры (смолы), олифы, каучуки в смеси с вулканизаторами и др. Органические вяжущие существенно отличаются от неорганических (минеральных). Органические вяжущие характеризуются низкой термостойкостью.

Органические вяжущие используют в строительстве для получения клеев, мастик, лакокрасочных материалов, полимерных и полимерцементных растворов и бетонов. Большая же часть синтетических полимеров используется при производстве пластмасс, в состав которых, как правило, входят наполнители и другие компоненты, снижающие стоимость и придающие пластмассам специальные свойства.

Глава 1. Общие признаки органических вяжущих

Органические вяжущие вещества представляют собой природные или искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (при комнатной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры. По химическому составу это либо сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных серы, азота, кислорода (битумы и дегти), либо карбоцепные и гетероцепные соединения, состоящие в основном из атомов углерода в сочетании с атомами водорода, азота, серы, кислорода и кремния (полимеры). В единой классификации строительных конгломератов органические вяжущие вещества располагаются в группе безобжиговых материалов и характеризуются следующими общими признаками: 1. Химический состав их представлен органическими соединениями и все они относятся к продуктам химической переработки природного или синтетического сырья, в основном нефти, каменного угля, горючих сланцев, торфа, древесины, природных газов, нефтегаза, мономеров и т. п. 2. Для получения матрицы (в конгломерате) требуется, чтобы вяжущие вещества обладали заданной консистенцией, обеспечивающей образование тонкой пленки на поверхности заполнителя или наполнителя, что достигают разными способами — нагреванием, растворением, эмульгированием и т. п. 3. Они имеют хорошую адгезию к заполнителям (наполнителям) и обладают способностью сцеплять их в монолит, образуя макро- и микроконгломераты, относящиеся, как и вяжущие, к группе безобжиговых материалов. 4. В той или иной мере они являются гидрофобными и придают водоотталкивающие свойства материалам. 5. Хорошо растворяются в органических растворителях — бензоле, бензине, керосине, толуоле и других, за некоторым исключением, когда только набухают. 6. Многие органические вяжущие вещества имеют склонность к изменению своих первоначальных свойств под воздействием кислорода воздуха, ультрафиолетовых лучей, повышения температуры, солнечной радиации и некоторых других факторов. Практически все они способны гореть, некоторые из них токсичны. При отверждении в присутствии минеральных заполнителей (наполнителей) органические вяжущие вещества образуют асфальтовые или полимерные конгломераты и подобно другим имеют заполняющую часть, вяжущее вещество, контактную зону и поры. При этом вяжущая часть в них может рассматриваться как своеобразный микроконгломерат, активно участвующий в формировании макроструктуры. Строительные материалы и изделия с конгломератным типом структуры в виде асфальто- и дегтебетонов и растворов, пластических масс и других при оптимальной структуре подчиняются основным законам общей теории ИСК. Органические вяжущие делят на термопластичные и термореактивные. Термопластичные при нагревании многократно переходят из твердого состояния в жидкое, а при охлаждении вновь затвердевают. Термопластичность объясняется линейным строением молекул и невысоким межмолекулярным взаимодействием. По этой же причине большинство термопластов способно растворяться в соответствующих растворителях. К термопластам относятся битумы, смолы, многие широко распространенные полимеры – полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и др. Термореактивные переходят из жидкого состояния необратимо. У них меняется молекулярная структура: линейные молекулы соединяются в пространственные сетки – гигантские макромолекулы. Твердение происходит не только под действием нагрева, но и под действием веществ отвердителей, ультрафиолетового и γ-излучения и других факторов. Термореактивные полимеры более теплостойки, чем термопластичные. Термореактивные вяжущие (с молекулярной массой менее 1000), имеющие линейное строение молекул и способные к дальнейшему укрупнению, называют олигомерами, например полиэфирные, эпоксидные. Органические вяжущие применяют для получения клеев, мастик, лакокрасочных материалов, полимерных и полимерцементных растворов и бетонов. Полимерные вяжущие применяют для получения тонких облицовочных изделий (плиток, пленок, погонажных изделий), покрасочных и клеящих составов, защитных химически стойких покрытий, а также для изготовления газонаполненных пластмасс – теплоизоляционных материалов с очень низкой плотностью (10...50 кг/м3).