Асфальтовые и дегтевые бетоны

Дегти

• Дегти представляют собой вязкие жидкости черного или буро-го цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных, получаемых конденсацией паро­образных продуктов, образующихся при разложении органиче­ских материалов (каменного угля, торфа, древесины и др.) _в условиях высокой температуры без доступа воздуха. Процесс этот называется сухой деструктивной перегонкой, при которой химическая структура перегоняемого вещества полностью изме­няется.

По исходному сырью дегти делят на каменноугольные, торфя­ные, древесные и сланцевые, а в зависимости от метода пере­работки сырья — на коксовые и газовые. В строительстве наи­большее значение имеют каменноугольные дегти, которые явля­ются побочным продуктом процессов коксования и газификации каменного угля. Наибольшее развитие получают материалы на основе битумов, а соответственно сокращается использование материалов на основе дегтевых композиций.

• Каменноугольные дегти в зависимости от температуры коксо­вания делят на высокотемпературные, получаемые в результате коксования исходного сырья при температуре 900... 1100°С, низкотемпературные, получаемые в результате полукоксования при температуре 500...700°С, и газовые — при газификации топ­лива в производстве светильного газа.

При разложении каменного угля образуются сырые дегти, которые непосредственно для производства строительных мате­риалов не применяются. В них содержится значительное количество летучих составных частей, которые даже при слабом нагревании испаряются, что приводит к изменению первоначаль­ных свойств строительных материалов (возникает хрупкость). Из сырого дегтя отгоняют легкие и средние масла, в результате чего получают так называемый отогнанный деготь.

Составные части дегтя отгоняют при различных температу­рах: при температуре до 170°С отделяется легкое масло, при 170...270°С —среднее, при 270...300°С — тяжелое и при 300...360°С;— антраценовое масло. После окончания отгонки масел получают твердое вещество черного цвета, называемое пеком. Антраценовое масло представляет собой жидкую, иногда маслоподобную зеленовато-желтую массу с запахом вви­ду наличия в нем фенолов и сернистых соединений.

Сырой деготь (каменноугольная смола), каменноугольные пек и масло характеризуются следующими физико-механиче­скими показателями: смола каменноугольная в своем составе содержит до 7% свободного углерода, до 4% воды и до 10% нафталина, при 80°С обладает вязкостью 2,5...4,5 с; пек ка­менноугольный производят двух марок: среднетемператур-_нуй и высокотемпературный, отличаются указанные виды пеков главным образом температурой размягчения, содержанием сво­бодного углерода, воды и нерастворимых в бензоле веществ; масло каменноугольное характерно большим содержанием — до 70% тяжелых фракций, отгоняемых в интервале температур 275... 360°С, до 0,3% нерастворимых в бензоле веществ и до 1,5% воды. Составленный деготь получают сплавлением пека с дегтевыми маслами или обезвоженными сырыми дегтями.

Дегти каменноугольные дорожные получают при коксовании угля или сплавлением пека каменноугольного с маслами или обезвоженным сырым дегтем.

По физико-механическим показателям смешанные дегти обла­дают относительно высоким содержанием нерастворимых в бензо­ле соединений — до 20% и водорастворимых соедине­ний — 0,5...7%. По фракционному составу они имеют большое ко­личество средних и тяжелых фракций в интервале темпера­тур 270...300°С. Характерным показателем смешанных дегтей яв­ляется их вязкость. Наполненные дегти получают, вводя в состав­ленные дегти тонкоизмельченные материалы (известняк, доломит). Это производят для повышения вязкости, погодо- и температуро-стойкости дегтей.

• Сланцевые дегти получают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха в специальных генераторах или туннельных печах до 500...550°С, при этом выделяются газ, низкотемпера­турная смола в количестве 15...20% от массы сланца и полукокс. Низкотемпературную смолу разделяют на автомобильный бензин, тракторное и дизельное топливо и мазут как остаток после отго­на всех фракций. Этот остаток составляет около 60% и использу­ется как жидкий сланцевый деготь. Последний бывает шести марок, каждая марка его характеризуется в основном тремя пока­зателями: вязкостью при температуре 25 и 60°С, фракционным составом и температурой вспышки.

Асфальтовые и дегтевые бетоны

Асфальтовыми и дегтевыми бетонами называют искусствен­ный материал, получаемый в результате уплотнения специально подобранной смеси, состоящей из щебня (или гравия), песка минерального порошка, битума или дегтя и пека. Применяют их главным образом в дорожном строительстве.

• Асфальтовые бетоны в зависимости от вида каменного мате­риала делят на: щебеночные, состоящие из гравия, песка или гравийно-песчаного материала, минерального порошка и битума и гравийные, состоящие из песка, минерального порошка и битума. В зависимости от температуры, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытии, и вязкости применяемого битума различают следующие разновидности асфальтовых бето­нов: горячие, приготовляемые на вязких битумах марок БНД-90/130, БНД-60/90 и БНД-40/60, формирование струк­туры бетона в основном заканчивается в период уплотнения, температура при укладке должна быть 80... 110°С; теплые, приго­товляемые на битумах пониженной вязкости, марок БНД-200/300 и БНД-130/200 или жидких битумов марок БГ-70/130, формиро­вание структуры также в основном заканчивается в период уплотнения; холодные, приготовляемые на жидких битумах марок СГ-70/130, укладываемые в покрытие после полного их остывания; формирование их структуры продолжается в течение 20...30 сут. К холодным относятся асфальтобетоны только на мелкозернистом или песчаном заполнителе.

По максимальной крупности зерен минерального материала асфальтовый бетон делят на: крупнозернистый с наибольшим размером зерен 40 мм, среднезернистый — 25 мм, мелкозерни­стый — 15 мм и песчаный — 5 мм.

По структурным признакам (плотности) асфальтовый бетон" может быть плотный, имеющий суммарную пористость 3...5% объе­ма, и крупнопористый с пористостью 5... 10% от объема.

Асфальтобетонную смесь готовят по следующей технологиче­ской схеме (рис. 14.4): минеральные материалы (щебень и пе­сок) из открытых складов и минеральный порошок из закрытого склада подают в дозаторы, после чего отвешенный на один замес (массой З..Д5 т) материал транспортером подают в бун­кер, откуда при открытии затвора он самотеком поступает во вращающийся барабан смесителя. Последний разделен на два отделения: сушильное для просушивания и подогрева мине­ральных материалов до 17О...19О°С и смесительное для объедине­ния минеральных материалов и расплавленного битума, посту­пающего через дозатор по трубам из битумоплавильных котлов. На один цикл работы затрачивается 12... 15 мин. Производитель­ность смесителя Д-138 при приготовлении крупнозернистой асфальтобетонной смеси составляет 90...110 т в смену.

Приготовленную асфальтобетонную смесь транспортируют в автосамосвалах и у места укладки загружают в асфальтоукладчик, который ровным по толщине слоем распределяет ее по подготовленному основанию. Распределенную по дорожному основанию смесь уплотняют катками массой 5...14 т или вибра­ционными моторными катками массой 0,5...4,5 т.

В строительстве более широко применяют асфальтобетон, так как он долговечнее дегтебетона. Крупнозернистый асфаль­тобетон используют для устройства нижнего слоя дорожного покрытия; среднезернистый — для устройства однослойных по­крытий и верхнего слоя двухслойных покрытий; мелкозерни­стый, обладающий достаточно высокой сопротивляемостью ме­ханическим и атмосферным воздействиям, — для устройства по­крытий с интенсивным движением и для верхнего слоя двух­слойных покрытий; песчаный, обладающий повышенной пластич­ностью, — для покрытия полов в цехах промышленных зданий, тротуаров и покрытий дорог с легким движением.

Для устройства покрытий на дорогах облегченного типа ис­пользуют мелкозернистые асфальтобетонные смеси холодного типа. Крупнозернистые холодные бетоны применяют для устрой­ства оснований и нижнего слоя двухслойных покрытий. Холодные бетоны проще и дешевле в изготовлении и удобнее в укладке, особенно в сырую и холодную погоду, чем обычные асфальтовые бетоны.

В строительной практике наряду с горячими, теплыми и хо­лодными асфальтовыми бетонами применяют также литой ас­фальтобетон. Уплотняют его в горячем состоянии утюгами или легкими (0,5... 1,5 т) катками. Литой асфальт используют в стес­ненных условиях, где нельзя использовать тяжелые катки и вибраторы, или при малых объемах работ (для устройства по­крытий На тротуарах, плоских кровель, полов в складских и производственных помещениях, а также для гидроизоляции).

• Дегтебетон представляет собой материал, аналогичный _ас фальтобетону. В качестве вяжущего для его изготовления при­меняют каменноугольный деготь марок от Д-5 до Д-8 или деготь состоящий из каменноугольного пека, каменноугольного масла и сырого дегтя. Дегтебетон укладывают в горячем и холодном со­стоянии. В зависимости от крупности каменного материала дег­тебетон делят на крупно-, средне- и мелкозернистый. Для приго­товления горячего дегтебетона применяют те же минеральные материалы, что и для асфальтобетона, и требования предъявля­ются к ним аналогичные. Дегтебетонную смесь приготовляют в асфальтобетонных установках при температуре 1ОО...13О°С. Дег­тебетон обладает меньшей водоустойчивостью, износостойкостью и теплостойкостью, чем асфальтобетон, менее пластичен, поэтому больше деформируется в холодное время. Применяют дегтебетон преимущественно для дорог III категории и для ремонта.

КРОВЕЛЬНЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫе| МАТЕРИАЛЫ (НАЧАЛО)!!

• Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на ос­нове битумных и дегтевых вяжущих или их смесей по структуре полотна материала подразделяются на основные и безосновные.

В качестве основы рулонного материала применяют картон кро­вельный, стеклоткани, фольгу и асбестовую бумагу.

На картонной основе производят рубероид, пергамин и толь; на стеклооснове — стеклорубероид и армогидробутил; на основе фольги — фольгоизол и фольгорубероид и на асбестовой бума­ге — гидроизол.

Безоснбвные рулонные материалы производят в виде полот­нищ определенной толщины, применяя прокатку смесей, состав­ленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельченной резины) и добавок (пластификатора, антисептика). К безосновным материалам от­носятся изол, бризол и гидробутил.

По виду вяжущих различают следующие кровельные и гидро­изоляционные материалы: битумные, состоящие из нефтяных би­тумов или сплавов нефтяных и природных битумов; дегтевые, представляющие смесь каменноугольных и сланцевых дегтей или сплавов пеков с каменноугольными дегтями или дегтевыми мас­лами; дегтебитумные, состоящие из каменноугольных дегтепро-дуктов или сланцевых дегтей с нефтяными битумами; битумно-полимерные, состоящие из нефтяных битумов и полимеров. (включая каучуки); резинобитумные, получаемые в результате совместной переработки нефтяных битумов и старой резины; резинодегтевые, получаемые в результате совместной переработ­ки старой резины и дегтепродуктов; полимерные — на полимер­ном вяжущем.