Добавки к органическим вяжущим материалам |
Для изменения физико-механических свойств в органические вяжущие материалы вводят различные добавки. В зависимости от того, какое действие они оказывают на органическое вяжущее и какие свойства улучшают, добавки подразделяют на: разжижающие; пластифицирующие; модифицирующие; улучшающие адгезию и композиционные. Разжижающие добавки используют для уменьшения вязкости битумов или дегтей и, в частности, для получения жидких битумов и составленных дегтей. Для понижения вязкости битумов применяют продукты нефтепереработки, для дегтей – продукты перегонки дегтевых смол и т.д. В зависимости от вязкости разжижаемого вяжущего и требуемой вязкости конечного продукта массовая доля разжижителя может колебаться от 2 до 50%. При введении в вяжущее разжижителя происходит не только уменьшение вязкости, но и пластификация этого вяжущего. Таким образом, некоторые разжижители являются своего рода пластификаторами. Пластифицирующие добавки обычно применяют для увеличения пластичности вяжущих материалов.Важнейшей особенностью этих добавок является их способность растворяться в пластифицируемом вяжущем, которая проявляется наиболее заметно, когда добавка и вяжущее совместимы, т.е. близки по составу. При введении в органическое вяжущее вещество пластификатора происходит понижение температуры размягчения и температуры хрупкости, следовательно, увеличивается интервал пластичности. Однако при излишке пластификатора может произойти снижение теплоустойчивости и химической стойкости вяжущего. Пластификаторы также уменьшают вязкость вяжущего. В качестве пластификатора используют мазут, гудрон, антраценовое масло, содержание которых устанавливается опытным путем и колеблется в пределах 2-40%.
Модифицирующие добавки в органические вяжущие материалы вводят для улучшения упругих свойств, растяжимости, когезии и др. показателей. Пластификация является частным случаем модификации, изменяющим свойства вяжущего в нужном направлении. В качестве модифицирующих добавок применяются эпоксидные смолы, полистирол, синтетический каучук, резиновая крошка и др. материалы. Этидобавки в горячем битуме или дегте составляют 1-6% от массы вяжущего. В горячем вяжущем с незначительной вязкостью происходит лучшее их распределение и объединение с вяжущими. Синтетические и натуральные каучуки пригодны также для модификации вязких и жидких битумов и дегтей. При использовании этих добавок значительно повышаются температура размягчения и пластичность, улучшается сцепление с каменными материалами, понижается вязкость вяжущего, что дает возможность готовить бетоны при более низких температурах. Битумы можно также модифицировать эпоксидными и кумороновыми смолами, а дегти – полистиролом и др. сложными эфирами. При введении в органические вяжущие материалы модифицирующих добавок из синтетических смол значительно увеличивается их теплостойкость, растяжимость при 0оС и когезия в 1,5-2 раза. Добавки улучшающие адгезию. Применение резиновой крошки придает битумам, а следовательно и асфальтобетонам, более высокую упругость, трещиностойкость, улучшает сцепление колес автомобилей с поверхностью покрытий и т.д. Измельченная резиновая крошка из старых автомобильных покрышек в количестве 3-5% вводят в битум при t=150-180оС. В этом случае получается битумно-резиновая смесь, которая весьма положительно влияет на основные свойства асфальтобетона. Композиционные добавки. Для улучшения физико-механических свойств органических вяжущих веществ в них вводят композиционные до-бавки, которые совместно с вяжущим образуют композиционный материал. Свойства полученного материала отличаются от свойств исходных материалов, но структура вяжущего остается неизменной.В качестве композиционных добавок используют различные порошкообразные и волокнистые материалы. Для этих целей применяют тонкоизмельченные порошки известняка, доломита, мрамора, диабаза, а также некоторые порошкообразные отходы промышленности. Введение таких добавок повышает теплоустойчивость вяжущих. Положительно зарекомендовали себя добавки каменноугольной пыли, особенно при использовании их с дегтем. Особенно большое влиянии на свойства вяжущих оказывают добавки, волокна которых являются армирующими компонентами и способствуют образованию нового композиционного материала с повышенными физико-механическими свойствами. В качестве волокнистых добавок используют асбест, отходы шерсти, измельченное стекловолокно и др. отходы промышленности. |