 |
Состав и свойства битумов и дегтей.
|
|
|
|
Битумами называют сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных, встречающиеся в природном виде или получаемые в результате переработки нефти, сланцев.
По совокупности свойств битумы представляют собой смолистые вещества вязкожидкой или твердой консистенции, полностью или частично растворяющиеся в сероуглероде, плавящиеся при нагревании, обладающие пластичными вяжущими свойствами.
В битумах содержатся маслянистые, смолистые вещества, асфальтены, карбены и карбоиды, сера, парафин и др. Маслянистые вещества - это минеральные продукты с плотностью, меньшей единицы. Наличие маслянистых веществ придает битумам подвижность, так как в них растворены смолы. В битумах содержится 45-60% маслянистых веществ.
Смолистые вещества - это твердые или полутвердые продукты, полностью растворяющиеся в бензине, хлороформе, бензоле, маслах. Плотность смолистых веществ близка к единице. В битумах содержится 16-30% смолистых веществ.
Асфальтены - это твердые неплавкие хрупкие кристаллические вещества. Содержание асфальтенов в битумах достигает 50%. Они увеличивают вязкость битумов, а при температуре выше 300° С разлагаются, образуя кокс. Асфальтены не растворимы в петролейном эфире, но растворяются в хлороформе, четыреххло-ристом углероде, сероуглероде.
Карбены и карбоиды - это твердые углеродистые вещества. Карбены растворимы в сероуглероде, но не растворимы в четырех-хлористом углероде. Карбоиды в органических растворителях не растворяются.
Битумы со значительным количеством парафина называются парафинистыми. Однако влияние парафина ослабляется при наличии в битуме масел и смол. Примерный химический состав битумов: 80-87% углерода, 12-14% водорода, до 5% кислорода, до 1% серы, до 0,5% азота.
|
|
|
По исходному сырью битумы подразделяют на природные, нефтяные и сланцевые.
Битумы природные представляют собой твердые вещества или вязкие жидкости. Они встречаются также в породах, в которых битум соединяется с минеральными частицами - глиной, песком, супесью. Такие породы называются асфальтовыми.
Битумы природные получают из битуминозных песчаников, известняков, доломитов либо прямой добычей из отложений в чистом виде. Особую ценность представляют собой асфальтовые известняки и доломиты, из которых изготовляют асфальтовые порошки и мастики, и асфальтовые мелкозернистые пески. Из асфальтовых пород битум получают, обрабатывая измельченную массу горячей водой или воздействуя на породу органическими растворителями с последующим отделением растворителя от битума. Этот способ называют экстрагированием.
Природные битумы почти не содержат парафина и, в отличие от нефтяных, имеют в своем составе больше минеральных веществ. Природные битумы являются наиболее устойчивыми к атмосферным и химическим воздействиям.
Разновидностью природных битумов является озокерит, называемый горным, или минеральным воском. Озокерит образовался в природе из парафинистых нефтей. Искусственно очищенный озокерит называют церезином.
Природные битумы применяют в дорожном строительстве, а также для изготовления рулонных материалов, штучных изделий, мастик, паст, эмульсий, лаков.
Битумы нефтяные. Исходным сырьем для нефтяных битумов является нефть - маслянистая жидкость, представляющая собой сложную смесь углеводородов.
Вначале, при отгонке до температуры 300° С легких дистиллятов нефти (светлых продуктов) - бензина, керосина, газойля,- получают жидкий маслянистый остаток, называемый мазутом. Мазут является топливом, смазочным материалом и исходным сырьем для получения смазочных масел и битумов. При дальнейшей отгонке мазута выделяются масла (легкое соляровое, вазелиновое, тяжелое соляровое, легкое веретенное, тяжелое веретенное, машинное и цилиндровое), а в перегонных кубах остается гудрон.
|
|
|
В техническом отношении нефтяной гудрон представляет собой твердый или полутвердый продукт, который размягчается при нагревании и становится вязким. Гудрон полностью растворяется в сероуглероде. Если из мазута отогнаны не все масла, то в остатке содержится продукт, называемый полугудроном. Гудрон, в зависимости от его состава, используют в качестве топлива, связующего для гудронирования грунтовых и гравийных дорожных одежд, в качестве исходного сырья для получения асфальтовых битумов. Тяжелые смолистые нефти дают выход 7-8% битума, легкие - 0,5-1%. Нефтяные битумы подразделяются на остаточные, окисленные, крекинговые и экстрактные.
Окисленные (или продутые) битумы получают окислением (продувкой воздухом) при температуре 260-280° С нефтяных остатков из трубчатых установок.
Крекинговые битумы получают расщеплением при высокой температуре и высоком давлении нефти и нефтяных масел продувкой воздуха.
Экстрактные битумы получают при очистке смазочных масел способом избирательного растворения выделением парафинов и осаждением асфальтенов.
По физическому состоянию нефтяные битумы представляют собой вещества черного и темно-бурого цветов плотностью 0,95- 1,05 г/см³, которые по консистенции (при температуре 18° С) могут быть твердыми, полутвердыми и жидкими.
Марка битума характеризуется совокупностью физических показателей (температурой размягчения, глубиной проникания иглы, растяжимостью, вязкостью) и частично химических. Температуру размягчения битумов определяют по методу "кольца и шара" (КиШ). Вязкость битума измеряют с помощью пенетрометра, погружая в испытуемый битум стандартную иглу весом 100 г в течение 6 сек при температуре 25° С. Растяжимость битума определяют по удлинению образца в виде восьмерки, помещенного в специальный прибор - дуктилометр при температуре 25° С.
Вязкость жидких (маловязких) смол и битумов определяют с помощью вискозиметра по величине скорости истечения жидкости при определенной температуре. Твердые и полутвердые битумы по назначению делятся на дорожные, строительные и кровельные.
|
|
|
Жидкие битумы представляют собой остаток от перегонки или крекирования нефти. Их получают, кроме того, разжижением твердых и полутвердых битумов легкими нефтепродуктами: соляровым маслом, керосином, мазутом и др. Это позволяет применять битум в холодном виде. Иногда высокосмолистые тяжелые нефти также называют жидкими битумами. Жидкие битумы делят на классы: А - среднегустеющие; Б - медленногустеющие. Каждый класс состоит из битумов шести марок. Битумы, предназначенные для изоляции, можно улучшить совмещением битума с резиной. Такая композиция обладает повышенной пластичностью, упругостью, термостойкостью, морозостойкостью и замедленными сроками старения. Под влиянием атмосферных факторов битум может потерять свои пластичные и вяжущие свойства и стать хрупким. Наиболее устойчивы против старения битумы окисленные, менее устойчивы - остаточные.
Для эластичных покрытий применяют битумы более низких марок, для твердых защитных покрытий - более высоких. Для повышения теплостойкости к битумам добавляют минеральный мелкодисперсный наполнитель (известняк, лесс). Благоприятное действие на битумные массы оказывает добавка асбеста, повышающая их теплостойкость, эластичность, упругость.
Жидкие битумы применяют главным образом в дорожном строительстве для изготовления мастик и др.
Битумные эмульсии. Битумной эмульсией называют легкоподвижную дисперсную систему, состоящую из воды и битума. Содержание битума в эмульсиях 50-60%. Из битума и воды можно создать устойчивую дисперсную систему, добавив поверхностно-активные вещества - эмульгаторы и стабилизаторы. Эмульгатор адсорбируется на поверхности битумных частиц и способствует образованию коллоидных защитных пленок, удерживая битумные частицы во взвешенном состоянии. Стабилизаторы дополняют действие эмульгаторов и повышают стабильность эмульсии.
В качестве эмульгаторов и стабилизаторов применяют различные вещества минерального и органического происхождения: мыла, щелочные металлы, жирные кислоты, белковые вещества, древесные смолы, крахмал, клей, силикат натрия, концентраты сульфитно-дрожжевой бражки, асидол и др.
|
|
|
Битумные эмульсии получают в специальных диспергаторах. Битум при этом нагревают до температуры 160-180° С, эмульгатор - до 95° С. В последнее время для этой цели применяют ультразвуковые эмульгаторы. Хорошо составленная эмульсия сохраняет свою стабильность довольно долго. Хранить эмульсию следует при температуре выше 60° С.
Для получения эмульсий лучшими являются нефтяные битумы с наибольшим количеством масел, смол, а также легкоплавкие природные битумы.
Применяются также битумно-резиновые дисперсии, состоящие из водной дисперсии природного или синтетического каучука и битумной эмульсии. Такая сложная дисперсия имеет преимущества перед обычной битумной: старение протекает медленнее, увеличивается упругость материалов, изготовленных на битумно-резиновых эмульсиях, повышаются адгезионные свойства связующего и др. Примерный состав битумно-резиновой дисперсии: 40-45% битума, 5-10% резины, 50% водного раствора эмульгатора.
Битумные эмульсии применяют в дорожном строительстве, для изготовления кровельных материалов, гидро- и пароизоляции и др.
Битумные эмульсии при температуре 18 ±2° С должны быть однородными, разбавляться водой с добавлением 3-4% жидкого стекла, при хранении в течение одного месяца (не менее) быть стабильными и не расслаиваться.
Асфальтовые растворы состоят из смеси нефтяного или природного битума с тонкомолотыми добавками, смешанного с песком или мелким гравием.
В зависимости от крупности и гранулометрического состава песка общее количество битума в асфальтовом растворе составляет 8-10%. Соотношение между асфальтовым вяжущим (битум, минеральный порошок) и заполнителем обычно 1: 1,5-1: 2,5 по весу. Асфальтовый раствор изготовляют в котлах, нагревая при перемешивании всю массу до 160-180° С.
Асфальтобетон плотный и пористый. Асфальтобетоном называют монолитный материал, полученный уплотнением рационально подобранного состава смеси из щебня (гравия), песка и связующего- асфальтового вяжущего (минерального порошка и битума). В составе асфальтобетона содержится 7-8% битума.
Выравнивающий, или подстилающий слой под асфальтобетон состоит из нагретой смеси песка, крупной фракции щебня (15- 40 мм) и битума. Битума в нем должно быть не более 5-6% от веса составляющих.
Асфальтобетон является термопластичным материалом, способным вторично пластифицироваться после затвердения. Объемная масса асфальтобетона на гравийном или гранитном заполнителе составляет около 2300 кг/м3. Прочность его зависит от температуры среды.
|
|
|
Асфальтобетонные смеси используют для приготовления плотного асфальтобетона (пористость 3-5%) и пористого асфальтобетона (пористость 5-10%).
По способу приготовления и укладке асфальтобетонные смеси различают: горячие (укладывают в горячем состоянии), холодные (укладывают без нагревания) и теплые (укладывают в подогретом состоянии). В зависимости от способа уплотнения различают: асфальтобетон укатанный, литой, вибрированный.
Приготовления асфальтобетонных смесей применяют нефтяные дорожные битумы, шебень из массивных, горных пород марок не ниже 600-1000 или металлургические шлаки устойчивой структуры, крупные и средние пески, минеральные порошки, полученные измельчением известняков, доломитов, золы.
Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют на специальных установках. Холодные смеси получают смешиванием жидких или разжиженных битумов с заполнителем и наполнителем при температуре 80-120° С. Такая смесь сохраняет вяжущие свойства при обыкновенной температуре.
В отличие от обычного асфальта, который после укладки необходимо укатать, литой асфальт более пластичен и легко укладывается при обычном уплотнении.
Литой асфальт применяют нагретым до температуры 160-180° С. Количество битума в литом асфальте может достичь 10-12% объема минеральной части. Применяют литой асфальт для покрытия полов, плоских крыш, а специальные составы - для заливки швов в брусчатых мостовых, для соединения труб и других целей.
Для повышения водоустойчивости дорожных покрытий и для лучшего сцепления битума с минеральной частью асфальтобетонной смеси иногда вводят в смесь известь, цемент (как активизаторы сцепления), а также поверхностно-активные добавки (ферроглиносульфонат, ферросоапсток, ферронафт, торфяной деготь и др.).
Асфальтобетон с добавкой резинового регенерата (3-6%) обладает меньшей чувствительностью к изменению температуры, от чего уменьшается возможность образования наплывов, повышается эластичность, значительно уменьшается возможность образования температурных трещин.
Асфальтобетон легкий. Из битумных вяжущих в смеси с легкими минеральными или органическими заполнителями можно получать легкие асфальтобетоны, сочетающие тепло- и гидроизоляционные свойства.
Заполнители в легких асфальтобетонах могут быть минеральными (пемза, туф, шлак, керамзит, вспученный перлит, вермикулит и др.) и органическими (костра, дробленая кукурузная кочерыжка, опилки, хвоя и др.). Особенно эффективны в качестве заполнителей вспученный перлит, кукурузная кочерыжка и костра.
Вяжущим в легких асфальтобетонах могут быть нагретые или разжиженные битумы, эмульсии. Примерный расход битума для изготовления легкого асфальтобетона 100-200 кг/м³.
Легкие асфальтобетоны используются для утепления совмещенных кровель, в качестве подготовительного слоя под полы по железобетонным панелям, для утепления кирпичных сводов, для покрытия непроезжей части мостов и др.
Особое значение имеет легкий бетон с объемной массой 300- 400 кг/м³ на основе вспученного перлитового песка с объемной массой 60-160 кг/м³ и нефтяного битума, который называется битумоперлитом. Готовят смесь в растворомешалках, в которые вначале подают перлитовый песок с температурой 100-120° С, а затем разогретый и обезвоженный в битумоварочных котлах битум.
При перемешивании битумоперлитовой массы зерна заполнителя истираются, вследствие чего увеличивается масса перлита, поэтому время перемешивания должно быть минимальным.
Изготовляют также битумоперлитовые плиты способом вибропроката или прессования.
Битумоперлит используют для теплоизоляции объектов, изготовления штучных теплоизоляционных изделий, теплоизоляции трубопроводов при бесканальной прокладке. Наиболее широко применяют битумоперлит для теплоизоляции совмещенных покрытий зданий. Уплотненную массу в горячем состоянии покрывают мягкой кровлей. Битумоперлит в виде плит применяют для теплоизоляции промышленных тепловых и холодильных установок.
Расход вяжущего на 1м³ битумоперлита 100-150кг/м³ и зависит от модуля крупности перлитового песка. С увеличением модуля крупности расход вяжущего уменьшается.
В зависимости от объемной массы битумоперлит делится на марки 300; 350; 400; 450.
Эксплуатационная температуроустойчивость битумоперлита от -50 до +60° С.
Асфальтобетонные плиты изготовляют из нагретых асфальтовых растворов или из асфальтового бетона прессованием в формах. Плиты применяют для устройства полов, тротуаров и др. Для придания асфальтовому полу кислотостойкости применяют асфальтовую мастику, в которой заполнителем являются кислотоупорные каменные породы: базальт, глинистый сланец и др. Объемная масса прессованных изделий до 2500 кг/м³.
Гидрофобные сыпучие материалы. На основе битумов можно получать гидрофобные порошки. Они представляют собой дисперсные минеральные вещества, покрытые оболочкой битума. Дисперсными порошками могут служить зола-унос, вспученный перлитовый песок и др. Они обладают теплоизоляционными и гидрофобными свойствами. Объемная масса гидрофобных порошков зависит от веса исходного порошка. Лучшим порошком является зола углей. Объемная масса гидрофобной золы 500-700 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,11-0,13 вт/м²*град. Гидрофобную золу применяют в качестве теплоизоляционной засыпки при устройстве плоских кровель.
Путем пропитки дробленой кукурузной кочерыжки расплавленным битумом или петролатумом (отходом при депарафинизации авиационных масел) можно получить гидрофобные теплоизоляционные засыпки объемной массой 250-300 кг/м³.
Дегтевые вяжущие и материалы на их основе.
К этой группе материалов относятся побочные продукты (дегти, масла, пеки), получаемые при переработке каменного и бурого углей, торфа, горючих сланцев, древесин.
Дегти, масла и пеки. Дегти представляют собой вязкожидкие продукты конденсации летучих сухой перегонки различных видов топлива. Каменноугольные дегти содержат фенолы (соединения, обладающие антисептическими свойствами), а также бензол, толуол, ксилол, нафталин и много других веществ, широко используемых в химической промышленности для производства различных синтетических продуктов. Плотность дегтей 1,08-1,35 г/см³.
Тощие каменные угли, или антрациты, при сухой перегонке в коксовых печах дают наименьшее количество дегтя. Жирные угли, бурые угли, сланцы дают большой выход дегтей. В среднем при коксовании каменного угля получают 5-7% дегтя, 75% кокса, 15% сернистого газа, 5% воды и других веществ. Выход дегтя при сухой перегонке древесных пород составляет: 7-8% для березы и осины и 8-9% для дуба и липы.
В зависимости от способа получения дегти делят на коксовые и газовые.
Наибольшее значение для строительной промышленности имеют дегти, получаемые при коксовании угля. Газовые дегти образуются при получении газа из топлива. В зависимости от температуры коксования дегти бывают высоко- и низкотемпературные.
Высоко- и низкотемпературные дегти каменноугольные подразделяют на сырые, отогнанные и составленные.
Сырой высокотемпературный деготь непосредственно для производств строительных материалов не применяют, так как он содержит воду и много летучих составных частей, используемых другими отраслями как самостоятельные продукты.
Отогнанный высокотемпературный деготь получают из сырого дегтя путем отделения воды, легких и средних масел. При дальнейшей разгонке из дегтя выделяются тяжелые и антраценовые масла, в остатке получается каменноугольный пек.
Составленные дегти получают сплавлением при температуре 140-150° С пека и масла или пека и обезвоженного сырого дегтя. Получают смешанные дегти также сплавлением низкотемпературных дегтей (получаемых при температуре 450-600° С) и высокотемпературных (получаемых при температуре 900-1200° С) или масел высокотемпературных дегтей.
Основными показателями свойств каменноугольных дегтей являются вязкость, фракционный состав, температура размягчения остатка после разгонки.
Вязкость определяют с помощью стандартного вискозиметра при температурах 30 и 50° С и диаметре сточного отверстия 5 и 10 мм. Вязкость понижается при повышении температуры.
Фракционный состав дегтей, определяемый содержанием фракций, выкипающих в интервалах температур 0-170, 0-270, 0- 300° С, характеризует степень стойкости дегтя к воздействию внешней среды.
Температуру размягчения остатка дегтя определяют после отбора фракций, выкипающих до 300° С.
Высокотемпературные дегти оценивают также по содержанию в них вредных примесей - фенолов, нафталина, свободного углерода.
Каменноугольные дегти, в зависимости от назначения и свойств, делятся на дорожные, низкотемпературные и смешанные. Выпускаются также жидкие сланцевые дегти.
Каменноугольное масло представляет собой фракции каменноугольной смолы, отбираемые при температуре 340-360°С после их кристаллизации. Каменноугольное масло обладает антисептическими свойствами, его применяют в качестве антисептика для пропитки шпал, для изготовления составленных дегтей и др.
Каменноугольный пек получают в результате разгонки каменноугольного дегтя и выделения из него масел. Он представляет собой черную аморфную массу, состоящую из высокомолекулярных соединений углеводородов. Пек характеризуется хрупкостью, неровным изломом и блеском. Плотность пека (1,25-1,27)*103 кг/м³, он растворяется в маслах и бензоле.
Пеки бывают высокотемпературные, получаемые при коксовании, и низкотемпературные, получаемые при полукоксовании.
Каменноугольный пек, получаемый из высокотемпературного дегтя, состоит из оставшихся масел с высокой температурой кипения, смолистых веществ и свободного углерода. Выпускают пек мягкий, средний, электродный, для пластмасс. В строительстве в основном применяют пек мягкий (температура размягчения 46- 50° С) и средний (температура размягчения 65-75° С) для изготовления кровельных мастик, лаков, составленных дегтей, для производства толя и в дорожном строительстве.
Каменноугольный пек, получаемый из низкотемпературного дегтя, применяют в дорожном строительстве.
Основной характеристикой пека является вязкость, оцениваемая температурой размягчения и содержанием свободного углерода.
Дегтебетон. Каменноугольные, сланцевые и торфяные дегти применяют в.дорожном строительстве для изготовления дегтебетона. Дегтебетоны используют для изготовления различных прессованных изделий - кабельных труб, плит и т. д. Дегтебетон запрещено применять в строительстве городских магистралей, так как дегти вредно влияют на здоровье людей. Применяют дегтебетоны в горячем и холодном состоянии.
Предел прочности при разрыве полоски шириной 50 мм в зависимости от марки составляет (30-40)*105 н/м². ТОЛЬ беспокровный выпускают рулонами площадью 30 м², шириной полотна 750, 1000, 1025 мм.
15.3 Битумные и дегтевые кровельные и гидроизоляционные материалы.
Рулонные и листовые материалы. На основе битумов изготовляют рулонные и листовые кровельные, гидро- и пароизоляционные материалы.
Рулонные и листовые материалы делят:
—на основные, получаемые обработкой основы битумами: картона, стеклоткани, стеклорогожки, асбестового картона, фольги;
—безосновные, получаемые прокаткой термопластичных смесей вяжущих с наполнителями и добавками.
Материалы основные делят на покровные (с нанесением на пропитанную основу покровного слоя органическим вяжущим) и беспокровные. К покровным рулонным материалам на основе битума относят рубероид, к беспокровным - пергамин.
Рубероид представляет собой специальный рулонный картон, пропитанный мягкими нефтяными битумами, покрытый с одной или с двух сторон тугоплавкими нефтяными битумами с последующей посыпкой поверхности различными материалами. Для повышения термо- и атмосферостойкости в состав покровных слоев иногда вводят наполнители и добавки, в том числе полимеры и антисептики.
Покровный битумный слой, нанесенный на поверхность рубероида тонкой пленкой, подвергается действию света, кислорода воздуха, влаги, солнечной радиации, нагреванию и, суточным и сезонным колебаниям температуры и т. д. Под влиянием этих разнообразных внешних воздействий стареет битум покровного слоя. Для замедления процесса старения на поверхность битума наносят минеральные посыпки.
Опыт показал, что наиболее долговечен рубероид с крупнозернистой посыпкой из дробленой минеральной крошки (бронированный рубероид) и с чешуйчатой слюдяной посыпкой. Кроме того, для производства рубероида применяют мелкозернистые (тальковые) и полимерные посыпки.
Производство рубероида включает следующие основные операции: приготовление пропиточной и покровной масс, подготовку посыпочных материалов, пропитку полотна картона в пропиточной ванне, нанесение покровных слоев требуемой толщины из тугоплавкого битума с наполнителем (температура размягчения битума по КиШ не ниже 85°С), нанесение посыпочного материала, охлаждение, резка по длине на полотна стандартной длины, свертывание в рулоны. Рубероид выпускают рулонами шириной 650-1050 мм, площадью 10-20 м2. В зависимости от марки прочность полоски рубероида шириной 50 мм на разрыв составляе.. Его применяют в качестве кровельного и гидроизоляционного материала.
Покровные рулонные кровельные материалы производят также на стекло-основе (стеклоткань, стеклорогожка). Такой материал носит название стекло-рубероид.
Стеклоруберойд - рулонный материал, состоящий из стекловолокнистого холста и пластифицированной битумной массы. Применяется в качестве кровельного и гидроизоляционного биостойкого и надежного в службе материала.
Стеклоруберойд предназначается для верхнего и нижнего слоев кровельного ковра, а также для устройства оклеечной гидроизоляции.
Стеклоруберойд должен быть водонепроницаемым, гибким.
В качестве основы для стеклоруберойда применяется стеклово-локнистый холст ВВ-К. Битумное вяжущее стеклоруберойда состоит из битума, наполнителя, пластификатора и антисептика. Для приготовления битумного вяжущего запрещается применять камен-ноугольные, древесные, сланцевые, торфяные и прочие дегти (смолы), пеки и битумы.
Утяжеленный стеклоруберойд с прочностью на разрыв 500 н изготовляют для гидроизоляции частей зданий ответственных сооружений.
Применяется также рубероид, покрытый алюминиевой фольгой,- фольгоизол. Такой рубероид повышает стойкость кровли в районах с жарким климатом. Фольгоизол - двухслойный рулонный материал, состоящий из рифленой или гладкой фольги, покрытой битумно-резиновым слоем. Толщина фольги 0,08-0,3 мм, би-тумно-резинового слоя - 0,8-4 мм.
Фольгоизол обладает лучеотражательной способностью. Он применяется для покрытия кровель, парогидроизоляции труб и т. д.
Кровельные и гидроизоляционные материалы изготовляют также пропиткой сложными композициями, состоящими из битума, дегтевых и полимерных материалов.
На асбестовой основе изготовляют гидроизол, состоящий из асбестового картона, пропитанного нефтяными битумами. Применяют его для гидроизоляционных работ и устройства кровельных покрытий. Гидроизол гнило- и водостоек, эластичен, относительно огнестоек. Гидроизол выпускают в рулонах.
К беспокровным битумным рулонным материалам на основе битумов относится пергамин.)Его изготовляют из кровельного картона или рулонной бумаги, пропитанных битумом. Пергамин применяют как подкладочный материал под рубероид для пароизоля-ции. Пергамин выпускают рулонами шириной 650-1050 мм. Прочность на разрыв полоски пергамина шириной 50 мм не менее 2,7 - 105 н/м².
Кроме основных кровельных и гидроизоляционных материалов, в строительстве применяют безосновные - изол и бризол.
Изол - кровельный и гидроизоляционный материал, изготовляемый из композиции: нефтяной битум, каменноугольная смола, каучук, минеральный наполнитель. Изол применяется для гидроизоляции конструкций зданий, плоских кровель по горячей битумной мастике.
Бризол - битумно-резиновый рулонный материал, изготовляемый из смеси нефтяного битума, дробленой резиновой крошки, асбеста и пластификатора. Применяется в основном для антикоррозионной защиты трубопроводов.
Пасты. Битумные пасты представляют собой тестообразный материал, состоящий из битума, воды и твердого эмульгатора. Их приготовляют следующим образом. Битум марок III-IV нагревают до температуры 150-180° С и мелкими порциями вливают в глиняную, нагретую до температуры 95° С суспензию, состоящую из глины и воды.
В качестве эмульгаторов используют тонкодисперсные минеральные порошки, содержащие активные коллоидные частицы: высокопластичные глины, трепел молотый и др.
Пасты применяют для гидро- и пароизоляционных покрытий, грунтовки изолируемой поверхности, уплотнения стыков в кровле, для изготовления холодных мастик, а также для обмазок древесины, изготовления опилочных плит.
Пасты, содержащие асбестовое волокно, применяют как водонепроницаемый теплоизоляционный раствор.
Битумные пасты должны удовлетворять следующим требованиям:
—при температуре 18 ± 2° С быть однородными, без видимых комков битума;
—при разбавлении водой в 10-кратном объеме (при помешивании) не должно быть комков битума и расслоения.
Примерный состав битумной пасты: 43-50% битума, 12-33% эмульгатора, 20-33% воды.
Мастики. Мастикой называется смесь, состоящая из органического вяжущего и наполнителя.
В состав мастик входят дегтевые или битумные вяжущие; в качестве наполнителей применяют волокнистые или пылевидные материалы, а в некоторых случаях - комбинированные (смесь волокнистых с пылевидными). Часто в мастики вводят антисептирующие добавки.
В качестве волокнистого наполнителя применяют асбест VII сорта, в качестве пылевидного - тонкомолотый тальк, диатомит, трепел, известняк и другие минеральные материалы влажностью не более 3%.
По способу применения мастики подразделяются на горячие и холодные.
Горячие битумные мастики представляют собой смесь кровельных битумов с волокнистыми, комбинированными или пылевидными наполнителями. Их делят на битумно-резиновые и битумные.
Горячие битумно-резиновые мастики представляют собой однородную смесь кровельных битумов с резиновой крошкой и волокнистыми наполнителями. В процессе приготовления мастик резиновая крошка девулканизируется.
Горячие битумные и битумно-резиновые мастики, применяемые для наклейки негнилостойких кровельных материалов на плоских кровлях, должны антисептироваться кремнефтористым или фтористым натрием в количестве 4-5% от веса битумного вяжущего.
В мастики, применяемые для устройства защитных слоев плоских кровель, следует добавлять вещества против прорастания растений - монурона или симазина в количестве 0,3-0,5%, аминной соли 1-1,5% от веса битумного вяжущего. Для повышения эластичности мастик в их состав вводят 3-5% трансформаторного масла и 2-3% резинового клея.
Наиболее индустриальным способом нанесения битумных мастик является метод газопламенного напыления. Битумный порошок, смешанный с пылевидным наполнителем, расплавляется до температуры 200° С в пламени газа при выходе из сопла, к которому по одному шлангу подают сухую смесь, а по другому - газ. Под давлением сжатого воздуха мастика наносится на поверхность.
Горячую битумную мастику применяют для приклеивания рулонных материалов (рубероида, пергамина) и паркета. Нагретую до 200° С битумную мастику применяют для битуминизации скважин, устройства противофильтрационных завес в гидротехническом строительстве. Мастики марок МБКТ-65 и МБКТ-75 допускается применять для устройства обмазочной пароизоляции и изоляции фундаментов.
Холодные битумные кровельные мастики представляют собой смесь кровельных битумов, извести-пушонки, низкосортного асбеста (VII сорта), солярового масла. Разбавителями холодных мастик служат жидкие органические вещества: бензин, лигроин, уайт-спирит, керосин, зеленое масло, нефтяные масла и др. Холодные битумные мастики должны отвечать всем требованиям, представляемым к горячим кровельным мастикам марок МБКТ-65 и МБКТ-75.
Наряду с битумными применяются также холодные битумно-латексно-кукерсольные кровельные мастики, представляющие собой смесь кровельных битумных мастик, кукерсольного лака, латекса и волокнистого наполнителя. Холодные битумно-кукерсольные мастики состоят из аналогичных компонентов без латекса.
Холодные битумно-латексно-кукерсольные и битумно-кукерсольные мастики должны отвечать требованиям, предъявляемым к горячим битумным кровельным мастикам марок МБКТ-65 и МБКТ-75.
Применяют также холодные битумно-латексные кровельные эмульсии, представляющие смесь битумной эмульсии с латексом, которые при нанесении совместно с водным раствором коагулятора СаС12 образуют гидроизоляционную пленку.
Асфальтобетон цветной. Цветные асфальтобетоны изготовляют на основе специальных светлых синтетических битумов либо светлой кумароновой смолы. Заполнителями и наполнителями в цветных асфальтобетонах являются минеральные вещества белого цвета, красителями - минеральные и органические пигменты. Цветные асфальтобетоны можно получать также на основе обыкновенного нефтяного битума при условии подбора состава с минимальным его количеством за счет ввода в бетон поверхностно-активных добавок.
Цветной асфальтобетон применяют в дорожном строительстве для устройства разделительных полос, мест переходов, различных указательных линий, для оформления садово-парковых дорожек и др.
Толь с песочной посыпкой изготовляют из кровельного картона пропиткой горячими каменноугольными продуктами с температурой размягчения 35-40° С. Пропиточная композиция состоит из каменноугольного пека и сырого каменноугольного дегтя или антраценового масла.
Толь применяют в качестве кровельного материала для неответственных и временных сооружений, для подземной изоляции, изоляции балок, перекрытий и др. На воздухе толь стареет - теряет гибкость, приобретая хрупкость. По долговечности толь уступает рубероиду. Толевую кровлю необходимо окрашивать дегтевыми составами. Дегтевые материалы в условиях постоянной влажности более гнилостойки, чем битумные. Кровельный картон, пропитанный дегтевыми составами, не загнивает и почти не теряет прочности в грунте и во влажной среде при условии содержания в пропиточной массе 3-4-процентных фенолов.
Применяют также двухслойный толь, состоящий из одного гофрированного и одного гладкого листов. При укладке в кровлю обычно поверх слоя гофрированных листов кладут слой обыкновенного толя, получая трехслойное теплоизоляционное покрытие.
Мастики. Мастику дегтевую горячую изготовляют из дегтей, масел и пека с добавкой пылевидных или волокнистых наполнителей. Мастику применяют для приклеивания при покрытии кровель толем. Дегтевые мастики, в зависимости от теплостойкости (не должны вытекать из сточного отверстия вискозиметра со стенками, расположенными под углом 45°, при нагреве соответственно маркам до температуры 50, 60 и 70° С в течение 5 ч), выпускают таких марок: МДК-Г-50, МДК.-Г-60, МДК-Г-70. Кровельные дегтевые мастики изготовляют также для холодного применения, разжижая их зеленым маслом или лакойлем.
Материалы на основе смешанных органических вяжущих.
Смешением нефтяных и каменноугольных вяжущих получают рулонные материалы и мастики с повышенными свойствами, носящие название дегтебитумные, гудрокамовые.
Дегтебитумные материалы - это смеси каменноугольных дегте-продуктов или сланцевых дегтей с нефтяными битумами.
Дегтебитумные рулонные материалы ДБ изготовляют пропиткой кровельного картона дегтепродуктами с последующим покрытием с обеих сторон нефтяным битумом. Их применяют для многослойных плоских, совмещенных и водоналивных кровельных покрытий, для оклеечной гидро- и пароизоляции.
Применяют также дегтебитумные материалы с посыпками: крупнозернистой ДББ, чешуйчатой ДБЧ, мелкой минеральной ДБМ.
Дегтебитумные материалы разрешается укладывать на холодных и горячих битумных или дегтевых мастиках.
Гудрокамовые материалы состоят из продуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона.
Гудрокамовые материалы РГМ изготовляют пропиткой и покрытием с обеих сторон кровельного картона гудрокамом. Применяют гудрокамовые материалы для многослойных плоских и совмещенных кровель, оклеечной гидроизоляции при склеивании холодными и горячими гудрокамовыми мастиками.
15.4 Герметизирующие материалы.
Виды герметизирующих материалов
Герметик – это материал, в основном предназначен для герметизации стыков наружных стеновых панелей в крупнопанельном домостроении, осадочных и температурных швов в строительных конструкциях.
Герметизирующие материалы, изготовленные на основе полимеров, характеризуются водо-, газо- и воздухонепроницаемостью, гнилостойкостью, хорошей адгезией к большинству строительных материалов, стойкостью к коррозии.
Герметики или их составляющие изготовляют в заводских условиях и на объект они поступают в готовом к употреблению виде.
Вулканизирующие пасты
Герметики, относящиеся к этой группе, представляют собой вязкотекучие, пастообразные составы, переходящие в резиноподобные состояние при добавке специальных вулканизирующих агентов. Наиболее ценным качеством таких паст является то, что они вулканизируются без усадки, обеспечивая полную надёжность герметизации. К вулканизирующимся пастовым герметикам относ<
|
|
|
