12.3. Дегтевые вяжущие вещества

Дегтевые вяжущие получают как побочный продукт при пере­работке твердого топлива (каменного и бурого угля, торфа, горючих сланцев и др.). Дегтевые вяжущие вещества в настоящее время име­ют меньшее применение, чем битумные.

В строительстве чаще применяют дегтевые каменноугольные вяжущие: каменноугольный деготь и каменноугольный пек.

Деготь представляет собой густую вязкую жидкость черного или темно-коричневого цвета с характерным резким запахом нафта­лина и фенола. Плотность 0,85... 1 г/см³. Состоит деготь из углеводоро­дов и их сернистых, азотистых и кислородных производных. В сыром виде каменноугольный деготь в строительстве не применяют, так как он содержит воду и летучие фракции. Дегти обладают антисептиче­скими свойствами, поэтому материалы на основе дегтя применяют для защиты от гниения: дегтем пропитывают шпалы, столбы и др. Из сырого дегтя сначала отгоняют воду, все легкие и часть средних ма­сел, в результате получают отогнанный деготь, который применяют в строительстве. Вода удаляется при 100 °С, при 170 °С отделяется лег­кое масло, при 270...300°С— тяжелое, шпалопропиточное масло и при 360 °С — самое тяжелое антраценовое масло. По окончании про­цесса отгонки масел получают твердое хрупкое аморфное вещество черного цвета — каменноугольный пек. Плотность пека 1,25— 1,28 г/см³, он совершенно не растворяется в воде, но растворим в ор­ганических растворителях. Температура размягчения пека 50...60 °С. Пек — токсическое вещество, при работе с ним необходимо соблюдать правила безопасности, защищать кожу, слизистые оболочки.

Пек сплавляют с антраценовым маслом или отогнанным дегтем и получают составленный деготь, который обладает высокими вяжу­щими и приклеивающими свойствами, малой хрупкостью и слабо размягчается под действием солнечных лучей. Он наиболее пригод­ный для строительных целей.

Пек производят двух марок: среднетемпературный и высоко­температурный. Отличаются эти пеки температурой размягчения. Изменяя соотношение пека и дегтя, можно приготовить составы с различными температурами размягчения и вязкостью, чем больше в смеси пека, тем выше температура размягчения и хрупкость смеси.

Дегтевые вяжущие обладают клеящей способностью, вязкостью, полностью биостойки. Стойкость против гниения объясняется высокой токсичностью содержащегося в дегтях фенола (карболовой кислоты). Атмосферостойкость дегтевых материалов ниже по сравнению с би­тумными, потому что дегти стареют быстрее, чем нефтяные битумы. Старение вызвано испарением масел и вымыванием фенолов водой. Дегтевые материалы становятся хрупкими и теряют гидрофобность.

Дегтевые вяжущие применяют при строительстве дорог и изго­товлении кровельных материалов.

Сложные черные вяжущие. До середины XX в. в качестве чер­ных вяжущих применяли только битумные и дегтевые. Но материа­лы, приготовленные на основе битумных веществ, небиостойки, т.е. загнивают, плесневеют под действием различных микроорганизмов;

дегтевые же материалы, являясь биостойкими, подвержены быстрому старению: теряют эластичность, покрываются трещинами. Поэтому в 50-е годы возникла необходимость создания вяжущего, не имеющего указанных недостатков. Смешивание битума с дегтем или с дегтевы­ми продуктами (например, антраценовым маслом) позволяет получить битумно-дегтевые материалы, отличающиеся более высокой смачи­вающей и адгезионной способностью, биохимической стойкостью, что весьма важно при изготовлении кровельных и гидроизоляционных материалов на картонной основе. В высококачественных гидроизоля­ционных и кровельных материалах нового поколения используют битум, модифицированный атактическим полипропиленом (АПП), синтетическим каучуком (СБС) или полиолефинами. Битумно-полимерное вяжущее повышает прочность и эластичность материала, теплостойкость, долговечность (срок службы до 20 лет).