Органические вяжущие. Битумы

Содержание

Слайд 2

БИТУМЫ

БИТУМЫ

Слайд 3

Битумы - это смесь метановых, нафтеновых, ароматических углеводородов и их не

Битумы - это смесь метановых, нафтеновых, ароматических углеводородов и их не

углеводородных производных.
По происхождению битумы делятся на природные и нефтяные.
Слайд 4

Природные битумы чаще встречаются в виде битуминозных пород и реже в виде залежей почти чистого битума.

Природные битумы чаще встречаются в виде битуминозных пород и реже в

виде залежей почти чистого битума.
Слайд 5

Древний человек использовал эту «земляную смолу» в качестве связующего вещества для

Древний человек использовал эту «земляную смолу» в качестве связующего вещества для

прикрепления наконечников стрел и копий к древкам, изготовления посуды, для создания мозаик, и в строительных целях – как изоляцию деревянных конструкций.
Слайд 6

Нефтяные битумы в зависимости от способа производства подразделяются на остаточные, окисленные и крекинговые.

Нефтяные битумы в зависимости от способа производства подразделяются на остаточные, окисленные

и крекинговые.
Слайд 7

ОСТАТОЧНЫЕ БИТУМЫ образуются в остатке после атмосферно-вакуумной перегонки легких малосмолистых нефтей.

ОСТАТОЧНЫЕ БИТУМЫ образуются в остатке после атмосферно-вакуумной перегонки легких малосмолистых нефтей.

Слайд 8

ОКИСЛЕННЫЕ БИТУМЫ получают окислением остатков переработки нефти и гудрона с целью придания им определенной вязкости.

ОКИСЛЕННЫЕ БИТУМЫ получают окислением остатков переработки нефти и гудрона с целью

придания им определенной вязкости.
Слайд 9

КРЕКИНГОВЫЕ БИТУМЫ образуются как остаточный продукт после крекинга (химического расщепления тяжелых углеводородов) тяжелых смолистых нефтей.

КРЕКИНГОВЫЕ БИТУМЫ образуются как остаточный продукт после крекинга (химического расщепления тяжелых

углеводородов) тяжелых смолистых нефтей.
Слайд 10

При перегонке сырой нефти остаются не выкипающие вещества, представляющие собой смесь, называемую нефтяным битумом. НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ

При перегонке сырой нефти остаются не выкипающие вещества, представляющие собой смесь,

называемую нефтяным битумом.

НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ

Слайд 11

Элементарный состав битумов колеблется в пределах: углерода 70 - 80%, водорода

Элементарный состав битумов колеблется в пределах: углерода 70 - 80%, водорода

10 - 15%, серы 2 - 9%, кислорода 1 - 5%, азота 0 - 2%.
Слайд 12

Нефтяные битумы по вязкости делятся на твердые, вязкие и жидкие НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ

Нефтяные битумы по вязкости делятся на твердые, вязкие и жидкие

НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ

Слайд 13

-среднегустеющие (СГ); -медленногустеющие (МГ), полученные разбавлением вязких битумов; -медленногустеющие окисленные (МГО),

-среднегустеющие (СГ);
-медленногустеющие (МГ), полученные разбавлением вязких битумов;
-медленногустеющие окисленные

(МГО), полученные из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов.

Жидкие в свою очередь делятся на три класса:

Слайд 14

По назначению битумы делятся на: строительные, кровельные, дорожные вязкие и жидкие, гидроизоляционные, специальные (изготовление лакокрасочных материалов).

По назначению битумы делятся на:
строительные,
кровельные,
дорожные вязкие и жидкие,

гидроизоляционные,
специальные (изготовление лакокрасочных материалов).
Слайд 15

Для исследования битумов их разделяют на основные группы углеводородов (близкие по

Для исследования битумов их разделяют на основные группы углеводородов (близкие по

свойствам) — масла, смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды.
Слайд 16

Масла — смесь циклических углеводородов (в основном нафтенового ряда) светло-желтой окраски

Масла — смесь циклических углеводородов (в основном нафтенового ряда) светло-желтой окраски

с плотностью менее 1 и молекулярной массой 300...500; повышенное содержание масел в битумах придает им подвижность, текучесть. Количество масел в битумах колеблется в пределах 45...60%.
Слайд 17

Смолы — вязкопластичные вещества темно-коричневого цвета с плотностью около 1 и

Смолы — вязкопластичные вещества темно-коричневого цвета с плотностью около 1 и

молекулярной массой до 1000.
Они состоят в основном из кислородных гетероциклических соединений нейтрального характера и придают битумам большую тягучесть и эластичность. Содержание смол 15…30%.
Слайд 18

Асфальтены и их модификации (карбены и карбоиды) - твердые, неплавкие вещества

Асфальтены и их модификации (карбены и карбоиды) - твердые, неплавкие вещества

с плотностью несколько больше 1 и молекулярной массой 1000...5000 и более.
Слайд 19

Эта группа углеводородов является существенной составной частью битумов. Повышенное содержание асфальтенов

Эта группа углеводородов является существенной составной частью битумов. Повышенное содержание асфальтенов

в битуме определяет его высокие вязкость и температурную устойчивость. Общее содержание асфальтенов в различных битумах составляет 5...30% и более.
Слайд 20

Карбены и карбоиды встречаются в битумах сравнительно редко в малом количестве

Карбены и карбоиды встречаются в битумах сравнительно редко в малом количестве

(1...2%) и способствуют повышению хрупкости битума.
Слайд 21

Асфальтовые кислоты и их ангидриды — вещества коричневатого цвета смолистой консистенции

Асфальтовые кислоты и их ангидриды — вещества коричневатого цвета смолистой консистенции

с плотностью более 1. Они относятся к группе полинафтеновых кислот и могут быть не только вязкими, но и твердыми.
Слайд 22

Асфальтогеновые кислоты являются поверхностно-активной частью битума и способствуют повышению сцепления его

Асфальтогеновые кислоты являются поверхностно-активной частью битума и способствуют повышению сцепления его

с поверхностью минеральных заполнителей. Содержание их в нефтяных битумах составляет около 1 %.
Слайд 23

Плотность битумов в зависимости от группового состава колеблется в пределах от

Плотность битумов в зависимости от группового состава колеблется в пределах от

0,8 до 1,3 г/см3.

Свойства битумов

Слайд 24

Теплопроводность характерна для аморфных веществ и составляет 0,5—0,6 Вт/(м•°С); теплоемкость — 1,8—1,97 кДж/кг•°С.

Теплопроводность характерна для аморфных веществ и составляет 0,5—0,6 Вт/(м•°С); теплоемкость —

1,8—1,97 кДж/кг•°С.
Слайд 25

Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений (в битуме не более 0,2—0,3% по

Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений (в битуме не более 0,2—0,3% по

массе).
Электроизоляционные свойства используют при устройстве изоляции электрокабелей.
Слайд 26

Старение — процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением

Старение — процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением

хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действием солнечного света и кислорода воздуха.
Слайд 27

Температуру размягчения определяют на приборе “кольцо и шар”, помещаемом в сосуд

Температуру размягчения определяют на приборе “кольцо и шар”, помещаемом в сосуд

с водой; она соответствует той температуре нагреваемой воды, при которой металлический шарик под действием собственной массы проходит через кольцо, заполненное испытуемым битумом.
Слайд 28

Пластичность является важным свойством битумов. Она повышается с увеличением содержания масел,

Пластичность является важным свойством битумов. Она повышается с увеличением содержания масел,

длительности действия нагрузки и повышения температуры.
Слайд 29

Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением (см) образца битума (“восьмерки”) при температуре 25°С, определяемым на приборе — дуктилометре.

Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением (см) образца битума (“восьмерки”) при температуре 25°С,

определяемым на приборе — дуктилометре.
Слайд 30

Марку битума выбирают в зависимости от назначения. По назначению различают битумы строительные, кровельные и дорожные.

Марку битума выбирают в зависимости от назначения. По назначению различают битумы

строительные, кровельные и дорожные.
Слайд 31

Температура вспышки — температура, при которой пары образующиеся при нагревании битума

Температура вспышки — температура, при которой пары образующиеся при нагревании битума

в открытом тигле, воспламеняются от поднесенного пламени.
Слайд 32

Температуру вспышки определяют на стандартном приборе и отмечают по показанию термометра

Температуру вспышки определяют на стандартном приборе и отмечают по показанию термометра

в момент вспышки паров битума. Температура вспышки твердых и вязких битумов обычно выше 200°С и характеризует степень огнеопасности битума при его разогреве.
Слайд 33

Существенной особенностью битумов является их высокая адгезия— прилипание к поверхности различных

Существенной особенностью битумов является их высокая адгезия— прилипание к поверхности различных

минеральных и органическиx материалов. Для определения адгезии существует много методов и приборов.
Слайд 34

Одним из них является визуальный метод, по которому степень прилипания битумов

Одним из них является визуальный метод, по которому степень прилипания битумов

к поверхности минеральных материалов оценивают по пятибалльной шкале.
Слайд 35

Отличное прилипание битума 5 баллов в том случае, когда пленка битума

Отличное прилипание битума 5 баллов в том случае, когда пленка битума

на поверхности гравия или щебня полностью сохранилась после кипячения в дистиллированной воде.
Слайд 36

Парафин, содержащийся в нефтяных битумах, ухудшает их свой­ства, повышает хрупкость при

Парафин, содержащийся в нефтяных битумах, ухудшает их свой­ства, повышает хрупкость при

пониженных температурах.
Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание парафина в битуме не превы­шало 5%.
Слайд 37

ДЕГТИ

ДЕГТИ

Слайд 38

Дегтями называют продукт сухой (без доступа воздуха) перегонки твердых топлив -каменного

Дегтями называют продукт сухой (без доступа воздуха) перегонки твердых топлив -каменного

угля,
древесины, торфа,
горючих сланцев и других органических веществ.
Слайд 39

В зависимости от исходного сырья может быть получен каменноугольный, древесный, торфяной

В зависимости от исходного сырья может быть получен каменноугольный, древесный, торфяной

или сланцевый деготь. Для строительных целей наибольшее применение получили каменноугольные дегти.
Слайд 40

Сырой каменноугольный деготь, получаемый в процессе коксования и газификации угля, представляет

Сырой каменноугольный деготь, получаемый в процессе коксования и газификации угля, представляет

собой вязкую жидкость черного цвета с характерным запахом фенола, крезола и нафталина.
Слайд 41

Для строительных целей и в промышленности строительных материалов применяются дегти отогнанные,

Для строительных целей и в промышленности строительных материалов применяются дегти отогнанные,

получающиеся после отбора из сырых дегтей летучих веществ, или составленные, изготовляемые смешением горячего пека с антраценовым маслом или другими жидкими дегтевыми материалами.
Слайд 42

Составленные и отогнанные дегти характеризуются вязкостью (по стандартному вискозиметру) и фракционным

Составленные и отогнанные дегти характеризуются вязкостью (по стандартному вискозиметру) и фракционным

составом. По сравнению с битумами дегти отличаются меньшей теплостойкостью и худшей погодоустойчивостью.
Слайд 43

Адгезия (прилипание) дегтей выше, чем у битумов, вследствие большего содержания полярных групп в молекулах масел дегтя.

Адгезия (прилипание) дегтей выше, чем у битумов, вследствие большего содержания полярных

групп в молекулах масел дегтя.
Слайд 44

Сланцевые дегти получают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха. В

Сланцевые дегти получают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха. В

настоящее время эти дегти в виде вязких и жидких.
Слайд 45

Сланцевые битумы в большей степени по сравнению с нефтяными изменяют свои

Сланцевые битумы в большей степени по сравнению с нефтяными изменяют свои

свойства при нагревании. Погодоустойчнвость таких битумов также меньше, чем у нефтяных.
Слайд 46

Битумные и дегтевые эмульсии и пасты.

Битумные и дегтевые эмульсии и пасты.

Слайд 47

Образование и устойчивость эмульсий достигается путем введения в ее состав некоторых

Образование и устойчивость эмульсий достигается путем введения в ее состав некоторых

поверхностно-активных веществ — эмульгаторов, понижающих поверхностное натяжение на границе раздела фаз — битум или деготь/вода.
Слайд 48

Эмульсии, содержащие органические вяжущие материалы в большем количестве (60...70%), называют высококонцентрированными.

Эмульсии, содержащие органические вяжущие материалы в большем количестве (60...70%), называют высококонцентрированными.

Слайд 49

Они, а также эмульсии с твердыми эмульгаторами имеют значительную вязкость и называются пастами.

Они, а также эмульсии с твердыми эмульгаторами имеют значительную вязкость и

называются пастами.
Слайд 50

Для получения текучего состояния пасты разбавляют водой на месте производства работ,

Для получения текучего состояния пасты разбавляют водой на месте производства работ,

что делает их при значительных перевозках экономичнее обычных эмульсий.
Слайд 51

Битумные или дегтевые эмульсии и пасты применяются в дорожном строительстве при

Битумные или дегтевые эмульсии и пасты применяются в дорожном строительстве при

обработке дорожных покрытий во влажную погоду, окраске кровель, гидроизоляционных работах, изготовлении водостойких картонов и т, п.
Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

Слайд 55

Марка битума устанавливается по температуре его размягчения, по вязкости при 25˚С, растяжимости и температуре вспышки.

Марка битума устанавливается по температуре его размягчения, по вязкости при 25˚С,

растяжимости и температуре вспышки.
Слайд 56

Маркировка битумов включает буквенные индексы (БН – битум нефтяной строительный, БНК

Маркировка битумов включает буквенные индексы (БН – битум нефтяной строительный, БНК

- битум нефтяной кровельный) и цифры, числитель которых указывает температуру размягчения, а знаменатель - среднее значение вязкости в градусах пенетрации.