Тема 1.9. Органічні в’яжучі речовини. Асфальтобетон і дьогтебетон.

Питання.

1. Органічні в’яжучі речовини, їх властивості і застосування в гідромеліоративному будівництві.

2. Одержання бітуму і дьогтю.

3. Склад, види приготування і застосування асфальто- і дьогтебетону.

4. Гарячі і холодні бітумні мастики.

До складу органічних в’яжучих належать бітуми та дьогті. Їх тужавіння відбувається в результаті складних фізико-хімічних процесів структуроутворення, окислювання, полімеризація.

Для органічних в’яжучих характерні:

• висока водо- і хімічна стійкість;

• ключа здібність;

• пластичність.

В гідромеліоративному будівництві органічні в’яжучі застосовують для:

• гідроізоляційних;

• антикорозійних;

• зносостійких покрить;

• у якості герметиків.

Природні бітуми утворюються в результаті природного окислення нафти. Штучні або нафтені бітуми – залишкові продукти перегонки нафти, які утворюються після видалення масел з мазуту. Для підвищення в’язкості залишкові бітуми окислюють повітрям при температурі 180-280ºС. Основні компоненти бітумів - смоли, асфальтени.

Основні якісні показники бітумів та дьогтів:

• в’язкість;

• деформативність;

• теплостійкість.

Смоли обумовлюють в’яжучі властивості бітумів, надають їм пластичність, збільшують клеючу (адгезійну) здібність. Асфальтени в бітумах і вільний вуглець в дьогтях підвищують температуру розм’якшення і твердість. Бітумні в’яжучі уявляють собою гідрофобні матеріали, не змочуються і не розчиняються у воді. Щільність 0,9-1,3 г/см³. Вони мають високу водостійкість і зовсім малу пористість, і тому з успіхом використовується як основний компонент гідроізоляційних матеріалів. Бітуми та дьогті хімічно інертні до водних розчинів мінеральної солі, кислоти. Але для бітумів характерна можливість старіти, після чого вони стають крихкими і знижується тріщиностійкість. По призначенню бітуми бувають: шляхові, будівельні, покрівельні та ізоляційні.

Бітуми використовують:

• шляхові – для гідроізоляції асфальтових бетонів та розчинів;

• будівельні – для виготовлення асфальтових мастик, бітумно-гумових матеріалів;

• покрівельні – для отримання покрівельних мастик та рулонних матеріалі;

• ізоляційні – для захисту підземних трубопроводів;

Дьогті близькі до бітумів по хімічному складу і властивостям. Їх отримують при деструктивній (без доступу повітря) перегонці твердих видів палива. В залежності від в’язкості дьогті розподіляють на марки. Дьогті захищають оброблені нами матеріали від загнивання, але вони швидко старіють, менш стабільні при коливаннях температури, токсичні. Значна поліпшити властивості бітумів та дьогтів можливо за рахунок введення добавок полімерів.

Асфальтові розчини і бетони (асфальтобетони) – матеріали, отримані при ущільнені раціонально підібраної суміші бітуму, мінерального порошку і заповнювачів (пісок і щебінь або гравій).

В залежності від температури суміші асфальтобетони розподіляють на:

• гарячі – температури ≥ 120ºС;

• теплі - температура = 60ºС;

• холодні – температура = 25-30ºС;

Укладання асфальтобетону виконують при температурі оточуючого середовища ≥ 10ºС. При добиранні складу асфальтобетону гранулометричний склад мінеральної частини повинен забезпечувати максимальну щільність суміші. Щільні асфальтобетони мають залишкові пористість 2,5-5,0%, ніздрюваті – 5-10%.

По виробничому призначенню:

• шляхові;

• аеродромні;

• гідротехнічні;

• оздоблювальні.

В меліоративному будівництві для литої і штукатурної гідроізоляції застосовують асфальтові розчини, виготовлені з суміші бітумів, мінерального порошку і піску. Головний показник якості асфальтобетону – межа міцності на стик при температурі = 0; 20; 50ºС. Відношення міцності при нормальній температурі до міцності при температурі 50ºС характеризує теплостійкість, а до міцності при 0ºС - деформативну здібність і тріщиностійкість при знижений температурі. Для асфальтобетонів нормується також водостійкість, водопоглинення і набрякання.

Гідротехнічний асфальтобетон повинен мати:

• підвищену водонепроникність;

• водостійкість;

• теплостійкість;

• хімічну стійкість;

• еластичність;

Вміст бітуму і мінерального порошку на 1-2% більш, ніж у шляховому.

Виробництво гарячих асфальтових сумішей складається:

• висушування і підігріву заповнювачів до 200ºС;

• розподілу їх на фракції;

• помелу і підігріву мінерального порошку;

• плавлення бітуму в варочних котлах при температурі 170ºС;

• дозування і ретельне змішування компонентів;