Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf

Г Л А В А IX

БИТУМНЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1.КЛАССИФИКАЦИЯ

Битумные вяжущие подразделяют на природные битумы, нефтя­ ные и асфальтовые. К группе дегтевых вяжущих относят сырые дегти, дегтевые масла и пеки.

П р и р о д н ы е б и т у м ы — это твердые вяжущие или густые жидкости, встречающиеся в природе в чистом виде или же пропиты­ вающие горные породы.

А с ф а л ь т о в ы е п о р о д ы — горные, пропитанные природ­ ными битумами. Сюда относятся битумные песчаники и битумные из­ вестняки. Из асфальтовых пород извлекают чистый природный битум или используют их в размолотом виде в качестве асфальтового порошка.

Наибольший интерес для промышленности строительных мате­ риалов представляют асфальтиты — природные высокоплавкие би­ тумы.

Н е ф т я н ы е б и т у м ы — это твердые или полутвердые ве­ щества при нормальной температуре, получаемые в результате паро­ вой или вакуумной разгонки смолистых нефтей в виде остатков (гудронов) нефти.

С ы р ы е д е г т и — жидкие продукты разложения органического вещества (каменного или бурого углей, древесины, торфа и прочие), образовавшиеся при высокой температуре без доступа воздуха при получении искусственных горючих газов или кокса.

Д е г т е б и т у м н ы е и б и т у м н о д е г т е в ы е материалы, состоящие из смесей каменноугольных дегтевых веществ или сланце­ вых дегтей с нефтяными битумами.

дуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона.

Д е г т е б и т у м н о п о л и м е р н ы е в я ж у щ и е состоят из нефтяных битумов или каменноугольных дегтевых веществ и полиме­ ров (включая каучук).

Битумные и дегтевые вяжущие вещества широко используют для приготовления бетонов на органических вяжущих, изготовления кро-

252

вельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов и изде­ лий, кровельных, гидроизоляционных и дорожных мастик и эмуль­ сий, кровельно-гидроизоляционных паст, а также для устройства кро­ вельных покрытий в заводских условиях и приклеивания рулонных материалов.

2.БИТУМНЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ В Я Ж У Щ И Е ВЕЩЕСТВА

Би т у м а м и называют органические материалы, состоящие из

Битумы обладают рядом характерных признаков. При температуре 15—20° они имеют твердую, вязкую и вязкожидкую консистенцию; при нагревании битумы постепенно превращаются в легкоподвижные жидкости, а при охлаждении вновь загустевают.

Цвет битумов — черный или темно-бурый; удельный вес их около

известняков, доломитов, песчаников и сланцев, содержащих битум. Количество битума в горных породах составляет 10—12%, а в отдель­ ных месторождениях оно доходит до 30%.

Из горных пород природный битум извлекают на заводах с помощью растворителей (например, трихлорэтиленом), а в простейшем случае путем выварки водой.

Природный битум отличается от нефтяных битумов высокой атмосферостойкостью — он не так быстро стареет.

Н е ф т я н ы е б и т у м ы получают при переработке нефти. В зависимости от способа получения различают следующие нефтяные битумы:

остаточные, получаемые в остатке при прямой перегонке нефти, мазута или гудрона;

продутые или окисленные, получаемые методом продувки воздухом остаточных битумов или гудрона;

кислотные, извлекаемые из кислотных остатков от очистки продук­ тов разгонки нефти серной кислотой;

крекинговые, получаемые окислением (путем продувки воздухом крекинг-остатков, образующихся при переработке мазута способом крекинга).

В зависимости от физико-механических свойств битумы подразде­ ляют на строительные, дорожные нефтяные и специальные.

Битумы строительные имеют три марки: БН-ІѴ, БН-Ѵ и БН-ѴК. Для битумов нефтяных кровельных установлено две марки: БНК-2 и БГК-5.

253

В основу деления нефтяных битумов на марки положены три ос­ новных показателя свойств битумов — температура размягчения,

мая с помощью прибора «Кольцо и шар» (КиШ), характеризует пла­ стические и тепловые качества битума.

Температурой размягчения считают такую, при которой битумный

в широких пределах от 20—25° до 80—110° и выше. С повышением

условную величину вязкости битума, точнее его текучести. Эта вели­

зует пластические свойства битумов. Определяют ее с помощью дукти-

Все эти три свойства битумов связаны между собой некоторой за­ висимостью. Твердые битумы (с малой глубиной проникания иглы) имеют высокую температуру размягчения и малую растяжимость, т. е. являются хрупкими, а битумы с низкой температурой размягчения могут сильно растягиваться.

Для строительных целей применяют только те битумы, свойства которых соответствуют условиям работы строительных конструкций.

Зная свойства битумов, можно определить их марку, которая ха­ рактеризует технологические и строительные их качества, и устано­ вить область применения различных битумов.

В табл. 39 приведены показатели различных видов битумов, ука­

С нефтеперерабатывающих заводов битум перевозят двумя способами: навалом (в виде болванок или кусков), в специальных термос-цистер­ нах и контейнерах.

Навалом транспортируют исключительно тугоплавкие битумы. Предпочтительно перевозить битум в виде болванок, получаемых путем разлива горячего битума в разборные формы, в этом случае битум меньше загрязняется.

Для хранения тугоплавких битумов устраивают специальные склады — навесы. Хранение на открытом складе приводит к засоре­ нию битума и потерям.

254

Легкоплавкие битумы (II и I I I марки) транспортируют в крафтмешках, бочках или в контейнерах. Разгрузка контейнеров осущест­ вляется после подогрева их паром.

Дегти. Для кровель и в дорожном строительстве используют глав­ ным образом деготь как побочный продукт переработки при произ­ водстве кокса и газа из каменного угля, полукокса из бурого угля, торфа и горючих сланцев, угля из древесины, газа из нефти.

В зависимости от исходного сырья дегти подразделяют на каменно­ угольные (коксовые или газовые), буроугольные, сланцевые, торфя­ ные, древесные (хвойные или лиственные), нефтяные.

Сырой каменноугольный деготь подвергают сухой перегонке без доступа воздуха для выделения из него различных продуктов, в пер­ вую очередь воды, легких и средних масел. В результате перегонки получается отогнанный деготь.

Деготь при перегонке дает целый ряд продуктов. Для строительных целей применяют погоны дегтя. При 270—300° получается тяжелое масло, используемое как антисептик, а при 300—360° — антраценовое масло. Как остаток от перегонки получается пек (вар) с удельным весом 1,25—1,28.

Дегтю в основном присущи те же свойства, что и битуму —• клея­ щая способность, вязкость и др.

Основным механическим свойством дегтя является вязкость, кото­ рая быстро снижается при незначительном повышении температуры. Пониженная теплоустойчивость дегтей выражена более резко, чем

убитумов.

Кдругим характерным свойствам дегтя относятся повышенная клеящая способность и неустойчивость к процессам старения, т. е.

255