Битумные и вяжущие вещества

Битумные и вяжущие вещества

Битумными называют строительные материалы, в состав которых входят битумы. Битумные вещества представляют собой сложные смеси углеводородов и их производных. При нормальной температуре это твердые массы или густые жидкости темного, почти черного цвета. Они не растворяются в воде, а многие из них и в кислотах, но   растворяются   в   сероуглероде,   хлороформе,   бензоле  и  других органических растворителях' В зависимости от исходного сырых битумные вяжущие вещества делятся на нефтяные и природные.

Полученные крекинговые остатки дополнительно подвергаются окислению, в результате чего образуются окисленные крекинговые битумы. Такие крекинг-битумы обладают повышенной хрупкостью. Компаундированные битумы получают компаундированием (смешением остатков, получающихся при переработке нефти). В строительстве используют только остаточные и окисленные нефтяные битумы. В зависимости от назначения они классифицируются на строительные, кровельные и дорожные. Каждую группу битумов делят еще на марки. В основу их классификации положена денитрация — глубина проникания в битум иглы стандартного прибора — пенетрометра под действием груза массой 100 г в течение 5 с при температуре 25 °С. Глубину проникания иглы определяют в градусах пенетрометра, при этом 1° = 0,1 мм. Для строительных и дорожных битумов пенетрация соответственно составляет. Кроме пенетрации к важнейшим свойствам битума (0,5...4) и (4...30) мм относят температуру размягчения и степень растяжимости. формы

Для определения огнестойкости битумов устанавливают их температуру вспышки и воспламенения. Температуру вспышки определяют на приборе Бренкена . Появление синего пламени над поверхностью битума принимают за момент его вспышки, а температуру, отмеченную в этот момент, за температуру вспышки.

Природные битумы. Их подразделяют на три вида: пластовые, поверхностные и жильные. Пластовые — это горные породы осадочного происхождения (известняки, доломиты, песчаники), пропитанные битумом. Природные битумы получают из битуминозных песков и песчаников нагреванием, а из битуминозного известняка — экстрагированием. Применение природных битумов в строительстве ограничивается из-за высокой стоимости. Используют их в основном в химической и лакокрасочной промышленности.

Строительные битумы применяют для устройства гидроизоляции; кровельные — для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов; дорожные — для поверхностной обработки покрытий и устройства дорог с асфальтобетонным покрытием.

Дегтевые вяжущие вещества

В зависимости от исходного сырья дегтевые вяжущие вещества делят на каменноугольные, буроугольные, древесные, торфяные и сланцевые. В строительстве широко применяют дегтевые и каменноугольные вяжущие. Часто дегти называют смолами.

Дегтевые вяжущие вещества являются продуктами сгущения (конденсации) летучих углеводородов и их неметаллических производных, образующихся при сухой перегонке без доступа воздуха твердого топлива (угля, торфа, горючих сланцев, древесины) и других органических веществ. Каменноугольный деготь — продукт процессов коксования и газификации каменного угля. Сырой каменноугольный деготь представляет собой черную маслянистую жидкость, весьма сложного состава с плотностью 1,12 кг/см и выше. Сырой деготь непосредственно для производства строительных материалов не применяется. Из сырого дегтя отгоняют воду, все легкие масла и часть средних; получают так называемый отогнанный деготь. Составные части дегтя кипят при различных температурах. При температуре до 170 °С отделяется легкое масло, от 170 до 270 °С — среднее, при 270...300 °С — тяжелое (шпалопропиточное) и при 300...360 °С — антраценовое. По окончании процесса отгонки масел получают твердое (после остывания) вещество черного цвета, называемое пеком. Пек часто сплавляют с малолетучим антраценовым маслом или отогнанным дегтем. В результате образуется составной деготь, наиболее пригодный для строительных целей.

 

Каменноугольные дегти, пек, антраценовое масло используются для получения дегтебетонов и растворов, применяемых для строительства и ремонта дорог, а также для приготовления кровельных и гидроизоляционных материалов. По сравнению с битумными вяжущими веществами дегти обладают более низкими показателями физико-механических свойств, но имеют высокую биостойкость и адгезионную способность.

Асфальтовым бетоном (асфальтобетоном) называется дорожно-строительный материал, получаемый в результате уплотнения и затвердевания рационально подобранной смеси щебня (или гравия), песка для строительных работ, минерального порошка и битума. Смесь этих материалов до затвердевания называется асфальтобетонной смесью.

Различные эксплуатационные условия и назначение асфальтобетона позволили классифицировать его по различным признакам. В зависимости от вида минерального материала они бывают щебеночные, гравийные, щебеночно-гравийные и песчаные, в зависимости от размера частиц минерального материала — крупнозернистые с наибольшим размером частиц щебня (или гравия) до 40 мм, среднезернистые — до 20, мелкозернистые — до 10... 15 и песчаный асфальтовый бетон — с максимальным размером частиц песка до 5 мм. По плотности они подразделяются на плотный — с остаточной пористостью менее 5 % и пористый — с остаточной пористостью более 5 %; по способу укладки в покрытие в зависимости от температуры смеси и марки применяемого битума — горячие, укладываемые на сухое основание при температуре 120 °С, и холодные, укладываемые на влажное основание при температуре окружающего воздуха (но не ниже +5°С). По удобообрабатываемости асфальтобетонной смеси в процессе укладки в покрытие и уплотнения асфальтовые бетоны подразделяются на жесткие, пластичные  и  литые.

Дегтевый бетон (дегтебетон) — дорожно-строительный материал, для приготовления которого применяются те же минеральные заполнители, что и для асфальтобетона, а в качестве вяжущего материала используется каменноугольный деготь. По своим физико-механическим свойствам дегтебетон значительно уступает асфальтовому бетону. Приготовление дегтебетонной смеси осуществляется в асфальтобетонных установках, при этом необходимо строго соблюдать определенный температурный режим, так как деготь более чувствителен к изменению температуры. Поэтому деготь следует нагревать в зависимости от марок от 80 до 100 °С, а минеральные материалы — до 1ОО...13О°С. Горячий дегтебетон применяют для устройства верхнего и нижнего слоев покрытий дорог негородского типа, а также для ремонта дорог.

Кровельные и гидроизоляционные материалы

Для защиты конструкций зданий и сооружений от воздействия атмосферной влаги или грунтовых вод широко используют различные гидроизоляционные материалы — рулонные, мастичные и герметизирующие.

Рулонные кровельные материалы используют не только для устройства кровель, но и для гидро и пароизоляции. Их получают путем пропитки основы (в виде специального кровельного картона, стекловолокна и др.) нефтяными битумами. Иногда кровельные материалы представляют собой смесь органических вяжущих веществ с наполнителями (асбестом и др.), раскатанную в полотна заданной толщины. По структуре рулонные кровельные материалы различаются на основные и безосновные. Основные материалы выпускаются на картонной основе и стеклооснове. Кровля из рулонных материалов обычно выполняется из нескольких слоев, соединенных между собой специальными битумными или дегтевыми мастиками, и называется    кровельным ковром.

К рулонным кровельным материалам на основе относятся: рубероид, пергамин, стеклорубероид, толь кровельный и дегтебитум-ные материалы.

Рубероид получают пропиткой кровельного картона мягкими нефтяными битумами с последующим покрытием обеих сторон тугоплавким битумом с обработкой их поверхности крупнозернистой, чешуйчатой или мелкой минеральной двусторонней посыпкой. Лицевая поверхность рубероида, обращенная внутрь рулона, должна иметь мелкую минеральную посыпку. В зависимости от назначения рубероид выпускают: кровельный, предназначенный для верхних слоев кровельного ковра, который покрывается слоем крупнозернистой или чешуйчатой посыпки, и подкладочный, обработанный с обеих сторон мелкозернистой или пылевидной посыпкой и применяемый в нижних слоях кровли.

В зависимости от вида посыпки лицевой поверхности и массы 1

следующие марки: Б и РПЭ-300. г) основы, не

м    кровельного   картона   рубероид   делят   на РКК-420А, Б, РКК-350Б, РКП-350А, Б, РПП-ЗООА, Числа, указанные в марках, означают массу 1 м   (в пропитанной битумом.

Кровельный рубероид с крупнозернистой посыпкой (РКК) применяется для устройства верхнего слоя кровельного ковра. Кровельный рубероид с чешуйчатой посыпкой (РКЧ) и с пылевидной посыпкой (РКП) применяется в основном для устройства нижних слоев кровельного ковра и рулонной гидроизоляции строительных конструкций.

Пергамин представляет собой беспокровный материал, изготовленный путем пропитки кровельного картона мягкими битумами. Его выпускают марок П-300 и П-350 в рулонах площадью 20 м при ширине 1000, 1025 и 1050 мм. Применяется пергамин в качестве подкладочного материала под верхние слои кровли, выполненной из рубероида или других кровельных материалов.

на марки С-РК и С-РЧ — стекло рубероид, имеющий на лицевой поверхности соответственно крупнозернистую и чешуйчатую посыпки; С-РМ —- на обеих сторонах имеет мелкую пылевидную посыпку. Стекло рубероид выпускают в рулонах площадью 1 м при ширине 960 и 1000 мм. Используется как в верхних слоях кровли (С-РК и С-РЧ), так и во внутренних (С-РМ).

Толь гидроизоляционный с покровной пленкой изготовляют путем пропитки кровельного картона каменноугольными или сланцевыми дегтями с последующей обработкой лицевой и нижней сторон мелкозернистой посыпкой. Выпускают его двух марок — ТГ-300 и ТГ-50 в рулонах площадью 10 и 15 м . Толь применяется для гидроизоляции и пароизоляции строительных конструкций и нижних слоев кровельного ковра.

Изол — безосновный биостойкий рулонный гидроизоляционный и кровельный материал. Его изготовляют путем прокатывания на каландрах смеси резинобитумного вяжущего, пластификатора, минерального наполнителя и антисептика. Резинобитумное вяжущее получают в процессе вулканизации утильной резины с битумом при температуре 200 °С с последующим введением наполнителя в виде талька, мелкоизмельченного известняка. Путем введения пластификатора увеличивается пластичность и морозостойкость материала. Изол выпускают в виде рулонов площадью 10 и 15 м , шириной 800 и 1000 мм. В зависимости от состава взятых в процентном отношении компонентов изол может быть изготовлен в виде рулонного материала для гидроизоляции и устройства кровель, кровельных плиток или гидроизоляционной мастики.

Гидроизол получают путем пропитки асбестового или асбе-стоцеллюлозного картона окисленным нефтяным битумом. Выпускается двух марок — ГИ-Г и ГИ-К в рулонах площадью 20 м при ширине 950 мм. Чтобы гидроизол в рулоне не склеивался, его поверхность посыпается тонким слоем талька. Гидроизол является биостойким гидроизоляционным материалом, поэтому его применяют для многослойной оклеечной изоляции подземных конструкций и сооружений.

Гидроизоляционные и кровельные мастики. Мастиками называют пластичные гидроизоляционные материалы, получаемые смешиванием органических вяжущих веществ с минеральными наполнителями и различными добавками, улучшающими качество мастик. В зависимости от исходных вяжущих веществ мастики подразделяются на битумные, дегтевые, гудрокамовые, полимерные и др. По способу укладки мастики делят на горячие и холодные. Способы подготовки мастик описаны ниже

Герметики У-ЗОМ и УТ-31 состоят из герметизирующей и вулканизирующей паст и ускорителя вулканизации и применяются для герметизации неподвижных металлических соединений, работающих при температуре от —60 до +130 °С в воздушной среде.

Пороизоловые уплотняющие прокладки получают вулканизацией газонаполненной антисептированной резиновой смеси, приготовленной из каучуксодержащего сырья, наполнителя и антисептика. Пороизоловые прокладки выпускают в виде жгутов круглого сечения диаметром 20, 30, 40, 50 и 60 мм, а также прямоугольного или овального сечения размерами 30><40 и 40x60 мм. Длина их 3000, 3200 и 6000 мм. Пороизоловые прокладки применяются для уплотнения стыков ограждающих конструкций зданий и сооружений.