Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі семей қаласының ШӘКӘрім атындағы мемлекеттік униврситеті

Активті минералдық қоспаларды тікелей бетон араласпасына дайындар кезде сулап немесе құрғақ ұлпа күйінде қосуға болады.

Пуццоландық цементтің қатаю мезгілінде екі процесс жүреді. Біріншісі - портландцемент клинкерінің минералдарының гидратациясы, екіншісі - активті минералдық қоспалардың С₃8 гидролизінен шығатын Са(ОН)2 әрекеттесу. Осының нэтижесінде Са(ОН)г ^сУДа ерімейтін кальций гидросиликатына қосылады. Бұл қосындылар цемент тасының тыгыздығын асырады. Бірақ активті минералдар қалыпты температурада бастапқы мезгілде кальций гидроксидімен баяу әрекеттеседі. Сондықтан пуццоландық цементтің бастапқы уақыттағы мықтылығы қоспасы жоқ портландцементтегіден едәуір төмен болады. Дегенмен, біртіндеп қатая келе мықтылығы жетерліктей ұлғаяды. Бұл цемент әсіресе, суда немесе ылғалды ортада жақсы қатайып, мықтылығын ұлғайтады. Термиялық ылғалдықта, әсіресе, автоклавта өңцегенде оның мықтылығы жылдам көтеріледі.

МОСТ бойынша пуццоландық портландцемент екі маркада шығарылады: М300 жэне 400. Пуццоландық портландцементтің суталапкерлігі 28-43 пайыз, ягни портландцементтегіден едэуір жогары. Сондықтан оның аязга жэне ауага төзімділігі төмен. Пуццоландық портландцемент төмендеу температурада нашар қатаяды, ал қысқы кезде оны тіпті қолдануга болмайды. Пуццоландық цемент тасының тыгыздыгы жогары болатындықтан, оның су өткізбейтіндігі және тұщы суга тұрақтылыгы жогары. Сондай-ақ қатайган пуццоландық портландцементте Са(ОН)г жэне ъСаО-АІ_гО_г-6Н^О жок болгандықтан ол сульфатты суда да

төзімді. Пуццоландық портландцемент су астында жэне жер астында орналасатын үйлердің, метролардың, гидротехникалық биналардың бөліктеріне жұмсалатын бетон жэне темірбетон бұйымдары мен конструкцияларын жасауга пайдаланады.
Минералдық қоспалары бар портландцемент /ҚПЦ/.

Оны цемент клинкерін, айтылган минералдық қоспаларды жэне гипсті біріктіре ұнтақтап не оларды ұнтақталган қадпында өзара араластырып алады. МОСТ 10178-85 бойынша бұл цементте минералдық қоспаның мөлшері ең көп дегенде 20 пайыздан аспауы керек. Сонда портландцементтің барлық қасиетінің көрсеткіштері сақталады, қайта кейбір қасиеттері, мысалы, суга төзімділігі, гидротациялық жылу мөлшерінің оңтайлыгы, сілтілік коррозияга ұшырамайтындыгы едэуір жақсарады. Тек қана аязга төзімділігі аздап төмендейді.Сондықтан бұл цементтің маркасы портланцементтің маркасындай М 400, 500, 550 жэне 600. Өзіндік құны портландцементтегіден төмен. Кейбір цемент өндірісінде арнаулы шешіммен М300 шыгарылады.

ҚПЦ портландцементтің орнына қолдана береді. Тек қана аязга төзімділігінің аздап төмендігін еске алған жөн.

Активті минералдық қоспасы бар портландцементтің екі түрі бар. Тез қатаюшы қоспасы бар портландцемент - ТҚПЦ/МОСТ 10178-85/ жэне сульфатқа төзімді қоспасы бар портландцемент -СҚПЦ/МОСТ 22266-76/. Бұл цементтерді алу үшін өздеріне сай тез қатаюшы жэне сульфатқа төзімді портландцементтердің клинкеріне 10-20 пайыз гранулданган шлак немесе 5-10 пайыз шөгіндік тау жыныстарын қосып ұнтақтайды. Бұл цементтер екі маркада

өндіріледі: М 400 жэне 500. Қолданылуы өздеріне аттас цементтердің қолданылатынындай.

Қолайлы мөлшерде гипстік байланыстырушыларды, цементті жэне активті минералдық коспаларды ұнтақталған қалыптарында жақсылап араластыру арқылы алады. Өздерінің активтігіне байланысты гипсцементпуццоландық байланыстырушының құрамында бұлардың мөлшері мына төмендегі шамада болады:

Гипстік байланыстырушылар - 50-65 %, портландцемент М300, 400 - 15-25 %, активті минералдық қоспалар - 10-25 пайыз. Портландцемент пен активті минералдық қоспаның орындарына пуццоландық портландцемент алуга болады.

Гипс байланыстырушыларын қазанда гипс қайнату тәсілімен алатын заводтарда портландцементті және активті минералдық қоспаларды немесе пуццоландық цементті қайнату процесінің соңына бірнеше минут қалғанда тікелей қазанга салады. Сөйтіп ГЦПБ алынуын біраз жеңілдетеді. ГЦПБ екі маркасы болады: М100 және ГЦПБ ұнтақтылыгы МІОО үшін № 2 електегі қалдық бойынша – 15 пайыздан, М150 үшін- 10 пайыздан көп болмау керек.

Гипс байланыстырушыларының - модификациясы негізінде алынган ГЦПБ өте сапалы. Мұндай ГЦПБ негізінде алынған бетон 2-4 сағ. қатайганнан кейінгі қысқандағы мықтылық шегі 60-100 кПа, 3 тэуліктен кейінгі - 15-20 МПа, ал 28 тэуліктен кейінгі - 20-40 МПа. Сонымен, ГЦПБ негізінде дайындалган бетон 2-3 саг. қатайғанда маркалық мықтылығының 30-40 пайызын көрсетеді. Ал қатаю жылдамдығын бұдан да тездету үшін ГЦПБ жасалган бұйымдарды 70-80°С булайды. Бұл құрылыс бұйымдарыньщ аязга төзімділігінің маркасы 20 - 50.
Шлактық цементтер

Шлактық цементтер активті минералдық қоспалары бар Цементтердің бір түрі. Бұл цементтерде активтік минералдық қоспалар ретінде гранулданған домна шлактары немесе гранулданған электротермофосфорлық шлактар колданады. Бірақ шлактардың айырмашылыгы - олар гидравликалық активті, яғни ылгалды жағдайда өзінше қатая алады.

Шлактың гидравликалық активті болатын себебі - оның кұрамында кальций алюминаттары бар. Ал, активтік дәрежесі сол

алюмосиликаттардың структурасына, ондағы кристалдық және шыны түсті фазалардың қатынасына тәуелді. Жалпы шлактар туралы активті минералдық қоспалар тақырыбында жазылған.

Портландцементтік клинкерді, гипсті және гранулданған шлакты немесе электрофосфорлық шлакты біріктіре диірменге тартып алынган гидравликалық байланыстырушы МОСТ 10178-85 бойынша шлактық портландцементте шлактың мөлшерінің ең азы 21% және ең көбі 80 % болуы керек. Гипстің мөлшері цементтің ұстасу мезгілін реттеуге жетерліктей болу керек, әдетте, есептегенде 1 пайыздан 4 і пайызға дейін болу керек.

Шлактық портландцементті өндіруінің, б.І.-суретте

көрсетілгендей, технологиялық схемасы, пуццоландық

портландцементті алгандай, екі технологиялық белестен тұрады. Алдымен портландцементтік клинкердің алынуы, сосын шлактық

портландцементінің ұнтақталуы. Шлактық портландцементтің ұнтақтылығы портландцементтегідей. Дегенмен өндірісте оның ұнтақтылық дәрежесін жоғарылатуға барынша граншлактар тырысады. Себебі ұнтақтылығы жоғары болған сайын қатаю жылдамдығы өсіп, мықтылығы жоғарылай түседі.

Шлактық портландцементтің қатаю процесі портландцементтепге қарағанда баяу және едәуір күрделі жүреді. Оның қатаю процесін екі кезеңге бөлуге болады. Алдымен цементтің клинкерлік бөлімі мен шлак құрамы гидратацияланады, клинкерлік минералдың гидратациясынан пайда болған құрамдарымен бірлі-жарым гидратталынған граншлактар арасында химиялық эрекеттесу жүреді. Бұл қатаю процесін жеңілдету үшін кейде СаС1₂, Са(гЮ₃)₂, ВаС1₂ жэне т.б. тұз ерітінділерін қосады. Оның үстіне ыстық бумен өңдеу арқылы қатаю процесін керегінше жеделдетуге болады. Шлактық портландцементтің мықтылық шамасын толық пайдалану үшін оның қатаюын міндетті түрде ылғалдылық ортада ұзақтау өткізу керек. Портландцементпен салыстырғанда, бұл цемент сульфатты суға төзімді. Оның себебі, ол қатайған кезде Са(ОН)₂ аздау бөлінеді де судағы тұздар ерітіндісімен әрекеттесуге Са(ОН)₂ жетімсіз болады, оның үстіне бөлініп шыққан Са(ОН)₂ төменгі негізді кальций гидросиликаттарын құруға түгелдей жұмсалынады. Шлактық портландцемент қатайғанда жылу көп бөлініп шықпайды. Сондықтан, оны массивті ғимараттарды салуға қолдану қауіпсіз. ШПЦ аязға төзімділігі бойынша жетерліктей жарамды. Бірақ, құрғақ климатты жерде, судың ауыспалы деңгейінде, бірде мұздап, бірде еріп және бірде суланып, бірде кеуіп тұратындай жағдайда оның шыдамдылығы /тұрақтылығы/ портландцементтегідей емес. Қатаю мезгіліндегі оның көлемдік деформациясы /отыруы және ісінуі/ портландцементтегіден аздау. Қалған басқа қасиеттері бойынша

портландцементтегіге ұқсас. ШПЦ тығыздығы шлактың мөлшеріне байланысты 2800-3000 кг/м³ аралығында, сусымалы тығыздығы - 900-1200 кг/м³ /бос салғанда/, 1400-1800 кг/м³ /тығыздап салғанда/. Шлактық портландцемент үш маркалы өндіріледі: МЗОО, 400 және 500 игендегі мықтылық шегі маркаларына сәйкес: 4,5; 5,5; 6 МПа.

ШПЦ әдетте көпір және гидротехникалық құрылыста, агрессивті ортада пайдаланатын түрлі биналарға қолданады. Ал, темірбетон заводтарында бетон жэне темірбетон бұйымдары мен конструкцияларын жасарда шлактық, портландцементтер өте кең қолданылады.

Глиноземдіқ цемент - тез қатаятын гидравликалық байланыстырушы зат. Оны оптимальды мөлшерде бокситтен / А1₂О_г-пН₂ОІ жэне әк тасынан / СаСОз/ тұратын шикі араласпасын

балқығанына дейін өртенген өнімді ұнтақтау арқылы алады. Оның құрамында төменгі негізді кальцийлік алюминаты басым болады. Портландцементтен жэне басқа цементтерден айырмашылығы - оған гипс те және активті минералдық заттар да қосылмайды. Глиноземдық цементтің химиялық құрамы кеңаралық мөлшерде сипатталынады/пайыз/: А1₂О_г - 35 - 50; 5Ю₂ ~ 5 -15;

. Ғе₂О_ъ - 5 -15; ТЮ₂ -1,5 * 2,6; М§0 - 0,5 ■*■ 1,5;

Минералдық құрамы шикі араласпаның химиялық құрамына және өндіру тэсіліне байланысты. Оның ең маңызды минералдарына мыналар жатады: СаО ■ А1₂О_г(СА);

ПСаО■ 7Л/₂0₃(С₁₂Л₇); СаО■ 2А1₂0,(СА_А) ■ Мұның ішіндегі глиноземдық цемент үшін ең маңыздысы СаОА1₂О_г- кальцийлік моноалюминаты.

Осы минералдың арқасында глиноземдық цемент тез қатаяды.

Глиноземдық цемент көп әктілі /СаО>40%/ және аз эктілі /СаО < 40%/ болып екіге бөлінеді. Осыған сай минералдың құрамында жэне қатаю процесінде аздаган өзгерістер болады. Сондықтан шикі араласпаның химиялық құрамын дайын өнімде СА мөлшері едәуір басым болатындай етіп дайындайды. Бокситтің құрамында құмның көрсетілген мөлшерден көп болғаны жарамсыз. Себебі баяу қатаятын 2СаО-8Ю₂ пайда болады да, глиноземдық цементтің сапасын төмендетіп жібереді.
Глиноземдық цементті өндіру

Оны екі тәсілмен өндіреді. Біріншісі, ұнтақталган шикі араласпаны айналмалы пеште балқытуға жеткізе күйдіруге /1150-1250 С/ негізделген, ал екіншісі -вагранкада, электрлік жэне домналық пештерде /1500-1600°С/ түгел ерітіп балқытуға негізделген. Толық ерітіп қорытылған масса жайлап суытылады. Себебі баяу суытылған кездегі құралған кристалдық кальций алюминатының байланыстырушы қасиеті жоғарылау болады. Бірақ алынған клинкердің қаттылығы тіпті биік болады. Сондықтан оны куатты ұсақтаушыларда алдын-ала екі стадиялық жүйе бойынша ұсақтап, сонан кейін доңғалақ диірменде ұнтақтайды. Қорытылған клинкерді ұнтақтауға кететін электрлік энергия балқыта алынган клинкерді ұнтақтауға жұмсалатын энергиядан екі есе көп. ¥нтақтау процесін №008 електе 10 пайыздан көп қалмайтындай етіп жүргізеді. Глиноземдік цементтің қатаюы кэдімгі портлаңдцементтің қатаю процесіне ұқсас. Дегенмен, қатаюының химиялық негізінде біраз ерекшелігі бар. Атап айтқанда, бір кальцийлік алюминат глиноземдік цементтің қатаю кезеңінде гидратацияланады, сөйтіп алдымен майда тілік сияқты 10 сулы гидроалюминат - СаО-А1₂О_г-\0Н₂О

кристалдарын құрады. Бұл жаңа құрылған қосынды мына төмендегі жалпы химиялық теңдеу бойынша тұрақтылау екі кальцийлік гидроалюминатқа көшеді:

2(СаО-А1₂О_г) +1 \Н₂0 = 2СаО■ АІ₂О_г ■ ЬН_гО + 2АІ(ОН)_г СаО-АІ₂0.~ температурасы 20-25°С жағдайда қатайғанда үш

кальцийлік гидроалюминаттың куб тэрізді кристалдары құралуы да мүмкін ЪСаОА1₂О_г-6Н₂0-

Химиялық жаңа құрама (қосынды) ЪСаОА1₂О_г-6Н₂0 цемент тасының структурасын бостау етіп құрайды. Ал, бұл гидраттық қосынды глиноземдық цемент жоғарылау температурада қатайғанда пайда болады. Сондықтан жылу бумен өңдеу немесе қыздыру процестері глиноземдық цементтің мықтылығын және басқа кұрылыстық қасиетін нашарлатып жібереді.

Глиноземдық цементті әкпен араластыруға болмайды, себебі эк Са(ОН)2 суда бір кальцийлік алюминатпен өте тез эрекеттесіп үш кальцийлі гидроалюминат кұрады:

СаО-АІ₂О_г + 2Са(ОН)₂ + 4Н₂0 = ЪСаО- А1₂О_г ■ 6Н₂0.

Осының нәтижесінде мықтылығы нашар үш кальцийлі гидроалюминаттың глиноземдық цементке тигізетін теріс әсері күшейіп кетеді, оның сапасын тіпті нашарлатып жібереді. Осы себеп бойынша оны портландцементпен де араластыруға болмайды. Демек портландцемент қатайғанда пайда болатын Са(ОН)₂, глиноземдық цемент қатайғанда пайда болатын А1(ОН)з немесе кальций гидроалюминатымен тездете эрекеттесіп мықтылығы төмен ЪСаО-А1₂О_г-6Н₂0 кұрады. Осының нэтижесінде реакция өрісінде Са(ОН)₂ және А1(ОН)₃ қалмайды. Сондықтан, СаО-А1₂О_г және ЪСаО-ЗЮ₂ гидролизі жылдамдатылады, ұстасу процесі лезде бітеді,

ал цемент тасының мықтылығы өте төмен болып шығады. Портландцементтің немесе глиноземдық цементтің қатаю процестерін тездетудің қажеті болғанда, жоғарыдағы айтылған жағдайларды еске

алған жөн. Глиноземдық цемент шапшаң қатайғанымен, баяу ұстасады. Ұстасу мезгілінің басы 30 мин ерте емес те, соңы 12 сағ кеш болмайды. Ұстасуын тездету үшін Са(ОН)₂ , Са50₄, №ОН, №₂30₄, Н₂80₄,КаС0₃ жэне т.б. ерітінділерді қосады. Ал, ұстасу мезгілін баяулату үшін хлорлық натрийді, калийді және барийді, тұз қышқылын қосады.

Глиноземдық цементке 10-20 пайыз граншлак қосқанда оның мықтылығы төмендемейді. Одан көбірек косып сондай-ақ тез қатаятын, бірақ мықтылыгы аздап төмендеу шлактық глиноземдық цемент алуға болады.

Глиноземдық цемент қатаю жағдайына өте сезімтал келеді. Бұл негізінде алынған бетонды ең аз дегенде 1 сөтке ылғалды жерде сақтау керек. Қатаю кезінде бетонның температурасы 25 С аспағаны жөн. Олай болмағанда бетонның мықтылыгы жылдам төмендеп кетеді. Осыған орай оның қатаю мезгілінің бастапқы - 2 - 3 күннің ішінде, барлық гидратациялық жылудың 70 - 80 пайызы бөлінеді. Оның үстіне бөлініп шығатын жылудың мөлшері жоғары экзотермиялық цементтегіден едэуір көп. Осы себептен глиноземдық цементті суық кездерде қолданган орынды. Бірақ температура тіпті төмендеп кетсе, қатаю тоқтап қалады. Ал, массасы зор құрьшыс бөлшектерін жасауға, күні ыстық аудандарда немесе жылумен өңдейтін бетон жэне темірбетон жасауға қолдануға глиноземдық цемент жарамайды.

Бұл цементтің нормальды қатаюы үшін температурасы 15 - 16 С ылғалды орта керек.

Жоғарыда айтылған үш кальцийлік гидроалюминаттың зияндығын кетіруі үшін П.П.Будников глиноземдық цементке 20 - 30 % ангидрид қосуды ұсынған. Сонда ангидрит үш кальцийлік гидроалюминатпен мына төмендегі теңцеу бойьшша әрекеттеседі:

осының нәтижесінде глиноземдық цементтің құрылыстық қасиеті жақсарады, массивті бетон биналарын соғу үшін де мүмкіндік туады. Құрылыста СаЗОд қосылган глиноземдық цементті ангидритті-глиноземдық цемент деп атайды /АГ - цемент/. Бұл цемент жоғарыланған температурада қатайғанда, таза глиноземдық цементке қарағанда мықтылығын едәуір көтеріңкі көрсетеді.

Глиноземдық цементтің маркасы құрамы Г.З жылжымалы ерітіндіден жасалған мөлшері 40x40x160 мм үлгілерді 6 сағ. соң суға салып, сақтап үш тәулігінде қысуға сынағандағы ең кіші мықтылық шегіне сай. МОСТ 769-77 бойынша қазіргі үш маркалық глиноземдық цемент шығарылады: М400,500 және 600 маркаларына сай 3 сөткелік мықтылық нормасымен қатар бір сөткелік мықтылыгы да нормалданады. Ол - 23,28, 33 МПа.

Глиноземдық цемент ұстасу мезгілі біткен соң, жеделдете катая бастайды. Сумен араластырғаннан бастап бір сөтке өткен соң оның мықтылығы 28 сөткелік мықтылығының 80 - 90 % құрайды. Үш сөтке қатайғаннан кейін мықтылығы баяу өседі. 100 пайыз қабылданған үш сөткелік мықтылығы 7 сөткеден кейін 120 % болады, 28 сөткеден кейін - 140 % жэне екі айдан кейін - 160 пайыз болады. Ал, игендегі мықтылығы мұндай өспейді, қайта төмендеп кетуі мүмкін.

Глиноземдық цементтен жасалған бетон және темірбетон бұйымдарының, конструкцияларының тығыздығы жетерліктей жоғары, су өткізбейді. Құрамында суда жеңіл еритін қосындылар жоқ. Сондықтан, оның минералданған суда төзімдігі биік. Бірақ ол сілтілердің әсеріне шыдай алмайды, тез бұзылады.

Глиноземдық цементтің соншама жақсы қасиеттері болғанымен, оны алу үшін қажетті боксит жынысы сирек, бағасы портландцементтегіден 5-6 есе қымбат. Сондықтан, ол құрылыста портландцемент сияқты кең тараган емес. Құрылыста оның ерекше арнаулы қасиеттерін: бір-екі сөткелік мықтылыгының жетерліктігін, қатайган кезде, эсіресе бірінші күндері, жылуды көп бөліп шығаратындығын, агрессивтік ортаға төзімділігін жэне т.б. ерекшеліктерін толық пайдалануға мүмкіншілік бар жағдайда қолдану орынды болады. Оны жеделдеткен кұрылыста, апатты жұмыстарда, ауыспалы кеуіп-кұрғап, еріп-мұздап тұратын жағдайда пайдаланатын үй мен биналарды соғуға, мұнайлық жэне газдық скважиналарды тампондауга, отқа төзімді бетондар жэне кеңеюші цементтер жасауға . I қо лдану ға тиі м ді.

Ұлғаюшы цементтер және олардың түрлері

Кейінгі жылдары жасалған жаңа цементтердің ішінде ұлғаюшы, шөкпесіз жэне кернелуші цементтердің құрылыс өндірісінде орындары ерекше және маңызы зор. Бұл цементтерге тән қасиет -алгашқы қатая бастаған кезде өзінен - өзі ұлғайып, кейіннен болатын шөгу процесінің зияндығын жояды, демек көптеген шығын келтіретін шөгу деформациясын конструкцияларда болдыртпайды.

Қазіргі кезде ұлғаюшы және кернелуші цементтердің көптеген түрлерін алу тэсілдері белгілі. Бетон және ерітінді көлемін ұлғайтып кернейтін активтер ролін кальций гидросульфоалюминаттары, төменгі температурада күйдірілген кальций жэне магний оксидтері және т.б.с.с. орындайды.Бұл цементтердің барлығы портландцементтің, глиноземдық цементтің негізінде жэне осы екі цементтің оптималдық қосьшдысынан алынады.

Көлемін ұлғайтушы цементтер қатайғанда, оларда едэуір кальцийлік гидросульфоалюминаттары құралады. Бұлардың кристалдангандағы ұлғаю процесіне алғашқы кездегі структуралық мықтылық ерік бермейді де, цемент тасы немесе одан жасалған ерітінді және бетон тыгыздала түседі, біртіндеп біркелкі ұлғаю эффектісі пайда болады да, жасалған бұйымның тығыздығы мен мықтылығы ойдағыдай болып шығады. Бірақ, бұл құбылыстар кальцийлік гидросульфоалюминаттарының пайда болу мөлшерін жэне олардың кристалдану жылдамдығын реттей отыруды қажет етеді. Сонда ғана дұрыс эффект алынады.

Қазіргі кезде құрылыста және түрлі өнеркәсіпте кеңірек қолданып жүрген мынадай ұлгаюшы цементтер бар: олар глиноземдық цемент негізінде алынатын су өтпейтін ұлғаюшы цемент /С¥Ц/, су өтпейтін шөгусіз цемент /СШЦ/, гипсті-глиноземдық цемент; портландцемент пен глиноземдық цемент негізінде - кернелуші цемент /КЦ/.

7.3. Су өтпейтш ұлғаюшы и,\л»»^»»», ^> * —,. В.В. Михайлов су өтпейтін ұлғаюшы цементтің /С¥Ц/ алынуын бірінші рет өндіріске ұсынған. Сол кезде бірінші рет Москвадағы метрополитендік тунелдегі шойындық тюбингілердің жігін тығыздау үшін қорғасынның орнына қолданған. С¥Ц - оптималдық мөлшерде алынған глиноземдық цементті /67-70 пайыз/, құрылыс гипсінің бірінші немесе екінші сортын /20-22 %/ және жоғары негізді кальцийлік гидроалюминатын I АСаО-АІ_гО_гЛЪН_гО - 10-11%/,ЪСаО-А1₂О_г-6Н₂0 + ЪСа50₄+25Н₂0 = ЪСаО-А1₂О_гЪСа50,Ъ\Н₂0
Дәріс11 Тақырыбы: Битумдар, олардың құрамы, структурасы және қасиеттері. Жалпы мәлімдеме
Дәріс жоспары:

1. 
   Органикалық байланыстырушылар және олардың негізіндегі материалдар
   
2. 
   Битумдар, олардың құрамы, структурасы және қасиеттері
   

Органикалық байланыстырушылар дегеніміз қара немесе қара-қоңыр түсті, физикалық күйі бойынша қатты, қою-созымтал немесе сұйық болып кездесетін зат. Олар температура мөлшеріне байланысты өздерінің физика-механикалық касиетгерін өзгертуге қабілетті.

Әдетте, органикалық байланыстырушылар күрделі дисперсті жүйе құрайтын жоғары молекулалы көмірсутектерінің араласуынан және олардың оттегімен, азотпен, күкіртпен қосылған бейметалдық туындыларынан түрады. Бұл заттар тастың, қүмның, кірпіштің бетонның, ағаштың және тағы басқа көптеген қатты материалдардың бетімен берік ілінісіп ұстасады. Олардың су өткізбейтіндігі, созымталдығы және атмосфералық эсерге төзімділігі жоғары келеді. Органикалық байланыстырушы заттарға жататындар - битумдар

және қарамайлар (дегталар).

Битум екі түрге бөлінеді - табиғи және мұнайлық. Табиғи битумдар жергілікті жиналған көл сияқты кездесуі мүмкін немесе олар тау жыныстарына (әк тастарына, доломиттерге, құмтастарына) сіңген қалпында болады. Мұндай тау жыныстарынан битумдарды ерітінділерде ерітіп барып айырады немесе майдаланған тау жыныстарын ыстық сумен булау арқылы бөліп шығарады. Мұнайлық, демек жасанды битумдардың алынуы мұнайда немесе мұнайдан жанар және жағар заттарын алғаннан кейінгі қалдықтарын

өңдеу технологиясына негізделген. Дегталық байланыстырушы топтарын шикі дегталар, дегталық майлар және пектар кұрайды. Шикі дегталар дегеніміз тас және қоңыркөмірдің, жертезектің, ағаштың жэне т.с.с. органикалык заттардың жоғары температурада ыдырауы нәтижесінде пайда болатын сұйық өнімдер. Кокс аларда немесе жанғыш жасанды газ аларда органикалық заттардың ыдырау процесі ауасыз жоғары температурада өтеді. Оларды кокстеу немесе газификациялау деп те атайды. Шикі дегтаны әдетте фракцияларға ажырата айдайды. Ауырлау фракцияларын дегталық майлар дейді де, қатты қалдықтарын пектар деп атайды.

Органикалық байланыстырушы материалдары, сурет 12.1 келтірілгендей, химиялық құрамдарының, бастапқы шикізаттарының және басты құрылыстық қасиеттерінің белгілері бойынша жіктеледі.

Битумдарды бастапқы шикізатының тегі бойынша мұнайлық, сланецтік және табиғи болып, дегталар - таскөмірлік, жертезектік жэне ағаштық болып бөлінеді (сурет 12.1)

Құрылыстық қасиеттері бойынша битумдар және дегталар үш тапқа бөлінеді: температура 20 - 25°С шамасында қатты болады -серпінді және сынғыш; температура 20 — 25°С қою - онша қатты емес (жұмсақ) - созымталдығы және серпінділігі жоғары; температура 20 -25 С сұйық немесе сұйықтау болатьндар.

Органикалық байланыстырушы заттар мен гидроизоляциялық материалдар, асфальттық бетондар мен ерітінділер, тығыздаушы материалдар түрінде гидротехника, жол, өнеркэсіптік және азаматтық құрылысында кеңінен қолданады. Органикалық байланыстырушылар резинкамен және полимермен жақсы араласатындығының нәтижесінде массасы бойынша 3-15% майдаланған ескі резина қосылған негізінде алынатын материалдардың сапасы едәуір жақсарып қазіргі құрылыстың талабын еркін қамтамасыз етеді. Тозған резиналарды қолдана отырып, гидроизоляциялық материалдарын (изол, бризол және т.б.) шығаратын жаңа өндіріс салалары дамуда. Жамылтқылық жэне гидроизоляциялық рулондық материалдары толық механизацияланған, үздіксіз істейтін тасқынды созындыларда жасалынады.

Бұл материалдардың негізінде жасалатын алуан түрлі рулондық материалдарды қолданып, эр түрлі құрамдағы органикалық байланыстырушылармен өңдеуге болатындықтан, олардың түрлері тиісті жағдайларда пайдалану үшін таңдауға жетерліктей.

Құрылыста және құрылыс материалдары өндірісінде ең кең қолданатыны битумдар, әсіресе, мұнайдан алынатын битумдар өндіру көлемі жағынан көп болатындықтан, кеңінен қолданады. Дегталық байланыстырушылардың қолданулары шамалы, олай болатыны көпшілігінде оларды шикізат ретінде эртүрлі бағалы химиялық өнімдер алу үшін жұмсалады. Оның үстіне дегталық байланыстырушылар жэне олардың негізінде жасалынған материалдар пайдалану жағдайларында (ылғалдың, ауадағы оттегінің, күн радиациясының эсер етуімен) омырылғыш жэне беріктігі нашар болып қалады, ұнамсыз исі болады жэне денсаулыққа зияны тиетін заттар бөліп шығарады.