Органические вяжущие вещества. Состав, строение и свойства битума.

Битумы –органические вяжущие чёрного цвета; представляют собой высокомолекулярные органические веще-ва. Б. бывают: 1.природные Б.- вязкие жидкости или твердообразные ве-ва, состоящие из смеси углеводов и их неметаллических производных.Встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтные озёра. 2. Асфальтовые породы – пористые г.п. (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитанные битумом. 3. Нефтяные (искусственные Б.) –получают переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточные, получаемые из гудрона путём дальнейшего глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гудрона в специальных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти. 4. Гудрон –остаток после отгонки из мазута масляных фракций.

Элементарный состав Б.: углерод 70-80%, водород 10-15%, сера 2-9%, кислород1-5%, азот 0-2%.

Групповой состав: а)«асфальтены» –твёрдые высокомолекулярные углеводороды (М=1000-5000, М-молекуляр. масса); б) смолы- М=500-1000; в) масла М< 500 – жидкие углеводороды. Св-ва битума, как дисперсной системы, определяются соотношением входящих в него составных частей: масел, смол, асфальтенов. Повыш. содерж. Асфальтенов и смол влечёт за собой возрастание твёрдости, температуры размягчения и хрупкости битума.

Св-ва Б.: гидрофобность(отталкивание воды), атмосферостойкость, растворимость в органических растворителях, повышенная деформативность. к неживой органике Б. –размягчение при нагревании, иногда вплоть до полного растворения. Физ-ие св-ва: плотность =1 г/см3. l=0, 5-0, 6 Вт/м С, устойчив. по отнош. к нагреванию, водостойкость -% водорастворимых соед. < =0, 2-0, 3%.Физико-хим. св-ва: поверхност. нат 25-35 эрг/см2 при t=20-25 C. Старение –процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности. Химич. св-ва: химич. стойки, выдерживают действие концентрированных щелочей, дейст-е кислот HCL до 25%, уксус. СН3ОН до 10%. Физико-механ. Св-ва: марку битума определяют твёрдостью, температурой размягчения и растяжимостью. Твердость опред. По глубине проникания в битум иглы прибора –пенетромтра. Температуру размягчения - на приборе “ кольцо и шар”, помещаемом в сосуд с водой.Растяжимость- характериз. Абсолютным удлинением (см) образца Б. (“восьмёрки”) при t=25 C, определяемым на приборе –дуктилометре.

К дёгтевым материалам относят различные виды дёгтя и пеки, получаемые в результ. сухой перегонки каменного, бурого угля, антрацита, древесины и т.д.). Д. вяжущие ве-ва бывают: 1.сырой каменноуголь. дёготь: а)низкотемперат.превичный, получаемый при полукоксовании, заканчивающ. при 500-600 С. б)высокотемпературный дёготь. 2.отогнанный дёготь- получ. в резул. Фракцирования сырой низкотемператур. смолы с выделением из неё лигроиновой и керосиновой фракций. 3. Пек- твёрдый остаточный продукт перегонки сухой каменноугольной смолы с выделением из неё легких масел(кипящих до 180 С), фенольной фракции(180-210), нафталиновой фракции(210-230), антраценового масла(до 360 С). 4.составленные дёгти –получ. сплавлением пеков с дёгтевыми маслами (антрацен. или др.) или обезвожж.сырыми дёгтями.

Применение битумов и дёгтей: 1. Рулонные кровельные ма-лы (рубероид, толь) 2. Лаки и краски.3. мастики, асфальт. бетон, герметики.