27.Органические вяжущие вещества.

Основными видами органических вяжущих веществ являются битумные, дегтевые и полимерные материалы. Эти вещества затвердевают под действием специальных добавок или при охлаждении после нагрева и обладают химической стойкостью, электро- и теплоизоляционными свойствами, растворяются в органических растворителях.

Битумы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов, а также кислородных, сернистых и азотистых органических соединений. Разли¬чают природные и искусственные (нефтяные) битумы. Природные битумы — твердые вещества, встречающиеся в природе почти в чистом виде, или густые жидкости, пропитывающие горные породы. Такие битумы дороги и дефицитны, поэтому имеют ограниченное применение в строительстве. Нефтяные битумы получают в резуль¬тате переработки нефти. По способу производства неф¬тяные битумы подразделяются на остаточные, окис¬ленные и крекинговые. Остаточные битумы образуются в виде остатков при перегонке смолистых нефтей; окислен¬ные получают продувкой горячим воздухом нефтяных остатков; крекинговые образуются в виде остатков после высокотемпературной обработки нефти и нефтяных ма¬сел. Технические свойства битумов характеризуются плотностью, твердостью, температурой размягчения и растяжимостью.

Плотность нефтяных битумов 1,05—1,06 г/см3. Твердость битумов положена в основу деления их на марки и определяется глубиной проникновения в битум иглы прибора — пенетрометра. Глубина проникновения выра¬жается в градусах (1°=0,1 мм) и обозначается, напри¬мер, П25, где цифра показывает температуру битума.

Температура размягчения 30—150°С; она характеризует переход материала в пластическое состояние, определя¬ется на приборе «Кольцо и шар» и соответствует темпе¬ратуре, при которой стальной шарик под действием соб¬ственной массы проходит через латунное кольцо, запол¬ненное битумом. Растяжимость (дуктильность) битума характеризует пластичность (способность при температуре 25°С вытягиваться в тончайшие нити) и колеблется в пределах от 0 до 700 мм. Нефтяные битумы разливают в тару в подогретом состоянии или в специальные цис-терны-термосы с паровой рубашкой. Твердый битум перевозят без тары или в бумажной таре. Запасы биту¬ма хранят в битумохранилищах, оборудованных систе¬мой пароподогрева.

Применяемые нефтяные битумы подразделяются на строительные, дорожные и кровельные.

Деготь — жидкий продукт сухой перегонки (без доступа воздуха) от темно-коричневого до черного цвета. Дегти подразделяются на каменноугольные, сланцевые, древесные и торфяные. В строительстве применяются в основном каменноугольные дегти, образующиеся в про¬цессе коксования и газификации каменного угля. Пер¬вичный деготь (каменноугольная смола) содержит мно¬го летучих фракций, поэтому для производства стро¬ительных материалов его подвергают отгонке. При температуре до 170°С отделяется легкое масло, при 170— 270°С — среднее, при 270—300°С — тяжелое и при 300— 360°С — антраценовое масло. В результате получают остаток — твердое вещество, называемое пеком. Наи¬более пригодными для строительства являются состав¬ные дегти, получаемые сплавлением пеков с обезвожен¬ной каменноугольной смолой или с продуктами (маслами) ее отгонки.

В номенклатуру строительных материалов, получаемых из битумных и дегтевых вяжущих, входят асфаль¬товые и дегтевые бетоны и растворы, кровельные и гидроизоляционные материалы и изделия, мастики, эмульсии и др. Асфальтовые и дегтевые бетоны представляют собой искусственные материалы, получаемые в результате затвердевания в уплотненной смеси, со¬стоящей из щебня или гравия, песка, минеральных добавок, битума или дегтя и пека. По назначению асфаль¬товые бетоны подразделяются на дорожные (предназначенные для покрытия улиц, дорог, тротуаров и т. п), промышленные (применяемые для устройства полов и плоских кровель зданий, гаражей и Др.), гидротехни¬ческие (используемые для устройства гидротехнических сооружений). И :!ависпмост11 от температуры укладываемой бетонной массы они делятся на горячие — темпе¬ратура массы не ниже 120 С, теплые — от 60 до 100°С и холодные — от 10 до 50 С. Горячие и теплые бетоны приготавливаются ил твердых или маловязких битумов; формирование их структуры завершается в период уплотнения, а твердение---в течение нескольких часов. Холодные бетоны получают па основе жидких битумов; формирование их структуры продолжается 20—30 суток. Горячие и твердые асфальтобетоны обладают свойством быстро твердеть, поэтому широко используются для получения прочного покрытия н городских условиях с интенсивным движением транспорта, тогда как холодные бетоны дешевле и проще в изготовлении и укладке особенно в сырую и холодную погоду. По крупности зерен наполнителя асфальтовый бетон может быть крупнозернистым (с размером зерен до 40 мм), мелкозернистым (до 20 мм) и песчаным (до 5 мм). Крупнозернистые бетоны используются для устройства оснований и ниж¬них слоев покрытий, а мелкозернистые и песчаные —• для верхних слоев. Прочность асфальтобетона на сжа¬тие снижается с повышением температуры и составляет 2,5—3,0 МПа при 20°С и 1,0—1,2 МПа — при 50°С. Асфальтобетонную массу изготавливают на специальных асфальтобетонных заводах и на автосамосвалах достав¬ляют па место укладки. Укладку производят специаль¬ными асфальтоукладчиками на заранее подготовленное основание тонкими слоями, которые затем уплотняют с помощью моторных катков массой 5—14 т. Асфальто¬вые дорожные покрытия обладают высокой прочностью и долговечностью, достаточно гигиеничны и бесшумны, придают улицам и городам опрятный и красивый вид.

Дегтевый бетон по сравнению с асфальтовым обла¬дает меньшей прочностью, водостойкостью, износостой¬костью и теплостойкостью, поэтому применяется глав¬ным образом для покрытия загородных дорог и для ремонтных целей.

Асфальтовые и дегтевые растворы представляют собой тщательно перемешанные смеси битумов или дегтей с тонкоизмельченным наполнителем и песком. Растворы приготовляют в варочных котлах при нагреве смесей до температуры 180°С и постоянном перемешивании. Асфальтовые растворы обладают достаточной плотностью, прочностью, водонепроницаемостью, тепло¬стойкостью и применяются в качестве гидроизоляцион¬ного материала и для устройства асфальтовых полов. Дегтевые растворы характеризуются меньшей долговеч¬ностью и имеют ограниченное применение в строитель¬стве.

Кровельные и гидроизоляционные материалы па основе битумов и дегтей подразделяются на рулонные, листовые материалы и штучные изделия. Рулонные материалы в свою очередь делятся на основные и безосновные. Основные материалы получают обработкой осно¬вы (картона, бумаги, стеклоткани и стекловойлока) битумом или дегтем; безосновные материалы в виде полотнищ получают прокатыванием в каландрах готовых смесей, состоящих из битумов или дегтей, порошко¬образного или волокнистого наполнителей и добавок. Рулонными материалами па основе являются покровные (рубероид, толь, стеклоткань, стекловойлок и др.), беспокровные (пергамин, гидроизол и др.).

Рубероид — кровельный гидроизоляционный ма¬териал, изготавливаемый пропиткой кровельного карто¬на мягкими нефтяными битумами с покрытием одной или обеих сторон тугоплавкими битумами и посыпкой сплошным слоем измельченного минерального порошка. Кровельный картон получают из смеси растительных волокон, макулатуры и целлюлозы. Посыпка защищает поверхность рубероида от разрушения атмосферными воздействиями и исключает слипание слоев рулона. В зависимости от вида посыпки — крупнозернистая (К), чешуйчатая (Ч), подкладочная (П) и другие — и массы 1 м2 (в граммах) кровельного картона рубероид выпус-кается марок РК-420, РК-350, РЧ-350, РМ-350 и РП-250. Рубероид имеет ширину 750, 1000 и 1025 мм и применя¬ется в качестве кровельного материала для крыш зда¬ний. Кровельный толь получают посредством про¬питки кровельного картона с обеих сторон каменно¬угольными или сланцевыми дегтями и последующей сплошной минеральной посыпки. Толь выпускают марок ТК-420, ТП-350 и ТП-300 и используют как кровельный и гидроизоляционный материал в стенах и перекрытиях зданий. Стеклоткань и с т е к л о вой л о к пред¬ставляют собой рулонные материалы, получаемые нанесением на основу (стеклоткани или стекловойлока) битумном, резинобитумной или резинополимерной плен¬ки.

Применяется в качестве водо-, гидро- и пароизоляциоиного кровельного материала. Пергамин кро¬вельный получают пропиткой кровельного картона неф¬тяными битумами; покровной посыпки на поверхности он не имеет; используется как подкладочный материал под рубероидную кровлю. Пергамин, как и рубероид, выпускается шириной 750, 1000 и 1025 мм с площадью рулона до 20 м2. Гидроизол получают пропиткой асбестового картона нефтяным битумом и используют в качестве гидроизоляционного материала.

Безосновными рулонными материалами являются изол и бризол. Изол — кровельный гидроизоляцион¬ный материал, получаемый прокатыванием смеси резинобитумного вяжущего, асбеста и пластификатора. Ши¬рина рулонов изола 800 и 1000 мм, толщина 2 мм, пло¬щадь 10 м2. Этот плотный и долговечный материал применяется для гидроизоляции фундаментов зданий и сооружений и устройства кровли. Б р и з о л изготавливают прокатыванием смеси из нефтяного битума, асбеста, резиновой крошки и пластификатора. В отли¬чие от изола бризол более эластичен и обладает повы¬шенной стойкостью к агрессивным средам, морозо- и гнилостойкостью.

Рулонные кровельные материалы необходимо хранить в закрытых складских помещениях и защищать от механических повреждений и атмосферных воздействий. При хранении и транспортировании рулонные материалы устанавливают в вертикальном положении в два ряда по высоте; поверх этих рядов укладывают один ряд в горизонтальном положении.

Листовыми материалами на основе битумов являются кровельные листы, а штучными изделиями—битум¬ные плиты и камни. Листы битумные изготавливают неармированными и армированными (стеклотканью или металлической сеткой) и применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и заполнения деформацион-ных швов зданий. Плиты и камни получают пропиткой бетона, кирпича, туфа и других пористых материалов битумами и дегтями и применяют в качестве гидроизо¬ляционных кладок и футеровок.

Мастики представляют собой искусственные смеси битумов или дегтей с тонкоизмельченными минеральны ми или органическими наполнителями и пластификаторами. В качестве наполнителей в них используют извест¬няки, мел, цемент, золу, минеральную вату, древесные стружки и т. д. По способу укладки мастики подразде-ляются на горячие (с предварительным подогревом до 130 — 180°С) и холодные (без подогрева или при подо¬греве до 60 — 70°С). Горячие битумные мастики приме¬няют в качестве приклеивающих, кровельно-изоляционных, гидроизоляционных и антикоррозионных материа¬лов, а холодные — для приклейки кровельных мате¬риалов и устройства гидро- и пароизоляционной за¬щиты.

Битумные и дегтевые эмульсии — тонкие водные растворы битума или дегтя — применяют для устройства гидро- и парозащитных покрытий зданий, приклейки мягких кровельных материалов и т. д.

Основу полимерных материалов составляют натуральные, искусственные или синтетические смолы. Сре¬ди строительных материалов и изделий, получаемых на основе полимеров, наибольшее распространение получи¬ли пластмассы. Полимерные материалы и изделия, при¬меняемые в строительстве, в зависимости от назначения или вида связующего полимера подразделяются на шесть основных классов:

рулонные материалы и изделия для полов и стен:

линолеумы, пленки и обои;

плиточные изделия для полов и стен: плитки поли

винилхлоридные, фенолитовые, текстовинитовые, полистирольные и др.;

листовые изделия для полов и стен: слоистые и

древесно-слоистые пластики, бакелитированная фанера,

плиты древесно-волокнистые и др.;

погонажные изделия: плинтусы, поручни и про¬

фили поливинилхлоридные и полиметилметакрилатные,

трубы полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиметилметакрилатные и др.;

полимерцементные и другие полы: полы мастичные жесткие и эластичные, полы на основе эпоксидных

и полиэфирных смол, полимерцементные и пластобетонные полы;

тепло- и звукоизоляционные материалы: вата минеральная, изделия из стеклянного волокна, плиты минераловатные, пенопласты на основе поливинилхлорида, полистирола, полиуретана и др.