Каменноугольные дегти получают в результате нагрева каменного угля при высокой температуре без доступа воздуха. Состав и структура каменноугольных дегтей подобны битумам. В каменноугольном дегте содержатся следующие группы веществ: твердые, углистые, неплавкие вещества (нерастворимые в органических растворителях), которые называются свободным углеродом; твердые неплавкие вещества, дегтевые смолы, растворимые только в пиридине; твердые дегтевые смолы (подобные асфальтенам), находящиеся в нефтяных битумах; вязко-пластические плавкие дегтевые смолы, растворимые в бензоле и хлороформе; жидкие дегтевые масла, представляющие собой жидкие углеводороды более простого химического строения, чем другие вещества. Вязкость каменноугольных дегтей зависит от структуры и количест-венного соотношения жидкой и твердой фаз. Определяется она стандартным гискозиметром по времени истечения 50 мл дегтя через отверстие диаметром 5 или 10 мм при 30 и 50°С. Пластичность дегтей низкая и обуславливается небольшим количеством в них вязко-пластичных компонентов и наличием свободного углерода. Теплоустойчивость каменноугольных дегтей – меньше, чем нефтяных битумов. Пониженная теплоустойчивость дегтей объясняется более грубой дисперсностью и повышенной плавкостью смол. Применение каменноугольных дегтей к поверхности минеральных материалов несколько лучше, чем большинство разновидностей нефтяных битумов, вследствие большого содержания в них веществ с полярными группами. Погодоустойчивость дорожных каменноугольных дегтей обусловлена характером содержащихся в них химических соединений. Некоторое повышение погодоустойчивости и теплоустойчивости до-рожных дегтей достигается введением добавок дисперсных каменных мате-риалов (молотых известняков, доломитов, шлаков), а также каменноугольной пыли. |
Подробнее...
|
|
К основным свойствам дорожных битумов относят: вязкость, устойчивость против старения, пластичность, адгезию к каменным материалам. Вязкость – способность битумов сопротивляться перемешиванию частиц под воздействием внешних сил. Она в основном зависит от грунтового состава битума и температуры. В производственных условиях вязкость вязких битумов характеризуют условным показателям консистенции – глубиной проникания стандартной иглы (прибор пенетрометр) в битум при температуре 25°С за 5 с под действием груза 100 г. Вязкость жидких битумов характеризует продолжительность их истечения через отверстие d=5 мм при t=20 или 60°С. Старение – изменение химического состава, структуры и свойств би-тума под действием кислорода воздуха, света, высокой температуры, воды, характера поверхности минерального материала и др. В результате старения битумы повышают свою вязкость и хрупкость. При длительном хранении битума на открытом воздухе на его поверхности в результате окисления появляются трещины, шелушение, ухудшается прилипаемость к минеральным материалам. Пластичность битумов, как и вязкость, зависит от грунтового состава, структуры и температуры нагрева. Высокая пластичность битумов бывает обычно при значительном содержании смол, оптимальном содержании асфальтенов и масел и незначительном содержании карбенов и карбоидов. Пластические свойства вязких битумов характеризуются растяжимостью. |
Подробнее...
|
Нефтяные дорожные битумы представляют продукт перегонки нефти. В результате фракционированной перегонки нефти получают горячие вещества (бензин, лигроин и др.), масла (машинное, веретенное и др.), а также гудрон или остатки, направляемые для получения нефтяного битума. Если остаток будет иметь недостаточную вязкость, то его окисляют в окислительных установках. В настоящее время применяются следующие способы получения нефтяных битумов: 1) атмосферно-вакуумная перегонка сырой нефти с получением остатка, навиваемого гудроном, который при переработке высокосмолистых нефтей представляет собой остаточный битум; 2) окисление нефтяных остатков (гудронов, крекинг-остатков) кислородом воздуха, при этом получают окисленные битумы; 3) смешение остатков, получающихся при переработке нефти, битумов деасфальтизации с экстрактами от очистки масляных фракций – процесс получения битумов компаундированием. Могут быть сочетания указанных способов, В зависимости от способа получения битумы имеют различная наименования: остаточные, крекинг-битумы, окисленные, компаундированные, битумы деасфальтизации и др. Производство остаточных битумов. Остаточные битумы получают в виде остатка после отбора из нефти летучих и частично масляных фрак-ций. Сырьем для производства остаточных битумов после атмосферной или вакуумной перегонки служат мазуты, гудрон, а также смолистые остатки, образующиеся при перегонке нефти. При атмосферно-вакуумной перегонке высокосмолистой нефти (как остаток после отбора топливных и масляных фракций) получают остаточный битум. При перегонке нефти с меньшим содержанием смолистых веществ получают менее вязкий остаток по свойствам, отвечающий требованиям жидких дорожных битумов СГ-70/130, СГ-130/200. Производство окисленных битумов осуществляют методом окисления, который является одним из наиболее распространенных. Метод окисления может применяться при переработке смолистых и малосмолистых нефтей и позволяет получать высококачественные дорожные строительные и специальные битумы. В отличие от других методов (перегонки, экстракции), когда асфальтосмолистые компоненты почти не изменяются, при окислении происходят существенные изменения их качественного и количественного состава. |
Подробнее...
|
Нефтяные битумы, получаемые в результате переработки остатков нефти, образующихся при фракционной перегонке нефти, нашли широкое распространение в дорожном строительстве в качестве вяжущего материала, Дорожные нефтяные битумы делят на две группы: вязкие и жидкие (разжиженные), Каждая группа включает несколько марок, различающихся по вязкости. Вязкие дорожные битумы подразделяют на пять марок: БНД-40/60, БНД-60/90, БНД-90/130, БНД-130/200, БНД-200/300. При применении по-верхностно-активных веществ (ПАВ) к марке битума добавляют букву «п». Например, БНДп-40/60, БНДп-130/200 и т.д. Примечание: Для битумов с поверхностно-активными добавками до-пускается снижение нормы показателя растяжимости при 25°С на 10% и увеличение содержания водорастворимых соединений до 0,5%. Жидкие нефтяные битумы – высокосмольные тяжелые нефти, а также жидкие и полутвердые нефтяные продукты, полученные после перегонки и крекингования нефти или путем разжижение вязких битумов. В зависимости от скорости формирования структуры различают три класса жидких (разжижениях) битумов: быстрогустеющие (БГ), густеющие со средней скоростью (СГ), медленногустеющие (МГ). |
Подробнее...
|
Органические вяжущие представляют собой группу природных или искусственных твердых, вязкопластичных или жидких веществ, состоящих из смеси органических высокомолекулярных соединений. Органические вяжущие материалы имеют ряд положительных свойств: хорошо прилипают к поверхности минеральных материалов (после соответствующей подготовки), обладают достаточной пластичностью и эластичностью, относительно стойки против атмосферных факторов, практически не растворимы в воде и являются водоотталкивающими (гидрофобными). Сырьем для производства органических вяжущих являются: нефть, каменный уголь, горючие сланцы, торф, которые подвергают физико-химической переработке (фракционной разгонке, сухой деструктивной перегонке и др.); в результате, помимо других ценных продуктов, получают смолообразующие остатки. Эти остатки подвергают дополнительной переработке с целью получения таких свойств, которые присущи органическим вяжущим материалам: хорошая когезия и адгезия. В зависимости от химического состава органические вяжущие материалы делят на битумы и дегти. Битумы – водонерастворимые материалы, которые состоят из смеси углеводородов, и их кислородных, сернистых и азотных производных, растворимых в сероуглероде СS2 или четыреххлористом углероде ССl4. Они бывают твердые, вязкие и жидкие. Дегти – водонерастворимые материалы, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных ароматического ряда. Они бывают жидкими и вязкими. о роду сырья битумы разделяются на природные и искусственные (нефтяные и сланцевые), а дегти – только искусственные (торфяные, древесные и каменноугольные). К органическим вяжущим материалам относятся: 1) битумы нефтяные дорожные вязкие, улучшенные; 2) битумы нефтяные дорожные жидкие, улучшенные; 3) битумы сланцевые; 4) дегти каменноугольные дорожные; 5) эмульсии битумные и дегтевые. Для улучшения свойств в битумы иногда вводят ПАВ (поверхностно-активные вещества). |
Подробнее...
|
|
|