§ 14. Битумные и дегтевые материалы

Общие сведения. Битумные материалы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом).

Различают природные и искусственные нефтяные битумы. Природные нефтяные битумы получают из асфальтовых горных пород путем экстрагирования органическими растворителями или вывариванием в горячей воде. Искусственные нефтяные битумы представляют собой остатки, получаемые при переработке нефти, они различаются по способу получения на остаточные и окисленные.

В состав битумов, как природных, так и искусственных, входят десятки различных углеводородов и их производных. Эти соединения обычно сводят в четыре группы: масла, смолы, асфальтены, карбены (и карбоиды).

Масла - жидкие при обыкновенной температуре, служат дисперсионной средой для твердых соединений битума. Чем больше масел, тем менее вязок данный битум.

Смолы - аморфные вещества, твердые при обыкновенной температуре, придают битуму вяжущие свойства и пластичность.

Асфальтены - твердые кристаллические вещества, придают битуму твердость и теплостойкость.

Карбены (и карбоиды) - твердые вещества, содержащие свободный углерод. Придают битуму твердость, но значительно ухудшают его вяжущие свойства.

Дегтями называют вязко-жидкие и твердые продукты сухой перегонки каменного или бурого угля, дерева и торфа, состоящие в основном из углеводородов. Вязко-жидкие продукты называют собственно дегтями, а твердые - пеками.

Свойства битумов и дегтей. При нормальной температуре битумы и дегти встречаются как в твердом, так и вязко-жидком состоянии. При нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении вновь приходят в первоначальное агрегатное состояние. Обладая аморфным строением, битумы и дегти в отличие от кристаллических тел не имеют определенной температуры плавления. Существует некоторый температурный интервал размягчения, т. е. переход из твердого состояния в вязко-жидкое происходит постепенно.

Битумы и дегти гидрофобны (не смачиваются водой), водостойки, имеют плотное строение, пористость их практически равна нулю, поэтому они водонепроницаемы и морозостойки. Эти положительные свойства позволяют широко использовать битумы и дегти для устройства кровель и гидроизоляции.

Битумы и дегти стойки по отношению к водным растворам многих кислот, щелочей, солей и большинству агрессивных газов, но растворяются частично или полностью в различных органических растворителях (хлороформе, спирте, бензине, бензоле и др.). Это свойство позволяет применять их для изготовления некоторых мастик, лаков и красок. Расплавленные битумы и дегти при остывании сохраняют известную пластичность, лишь при сравнительно низкой температуре они становятся хрупкими.

Битумы и дегти используют для получения эмульсий с помощью специальных добавок-эмульгаторов; эмульгаторами служат поверхностно-активные вещества. Для улучшения свойств битумных вяжущих их сплавляют с резиной; получаемые при этом материалы называются резинобитумными.

Физико-механические свойства нефтяных строительных битумов (ГОСТ 6617 - 76) приведены в табл. 18.

Таблица 18. Физико-механические свойства нефтяных строительных битумов

Битумы и дегти можно переводить в рабочее состояние не только расплавлением, но и растворением в органических жидкостях (табл. 19).

Таблица 19. Основные свойства некоторых органических растворителей

https://profecoskill.ru/