А также в качестве вяжущего


ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ. Фундаментальные проблемы создания новых материалов и технологий.

Есиркепова М.М.

Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова, Казахстан

Перевозка, хранение, приемка и контроль качества органических вяжущих

Битумы, битуминозные породы и дегти перевозят железнодорожным транспортом в открытых и полуоткрытых вагонах, в цистернах и специальных бункерных полувагонах, а также автомобильным транспортом. Твердые битумы, битуминозные породы и каменноугольные пеки (дегти) доставляют потребителям в обычных вагонах, а также автомобилями и самосвалами. Многие нефтеперерабатывающие заводы твердый битум выпускают в трехслойных бумажных мешках массой по 50 кг, а также в кусках или брикетах без упаковки.

Вязкие битумы и отделенную органическую часть битуминозной породы чаще всего перевозят в бункерных опрокидывающихся полувагонах, автогудронаторами и в автоцистернах, а также в железнодорожных цистернах, оборудованных змеевиками для разогрева. Жидкие битумы и дегти, как правило, перевозят в цистернах с оборудованием для подогрева вяжущего и для его слива. Органические вяжущие материалы поставляются партиями. Партией считается продукт с одинаковыми качественными показателями свойств. При поставке вяжущего автоцистернами партией считается каждая цистерна.

Срок хранения органических вяжущих битумов и дегтей устанавливается для каждого вида вяжущего. Так, для вязких битумов и дегтей он составляет 1 год; жидких битумов класса БГ – 2 месяца; СГ – 6 месяцев; для МГ – 8 месяцев. По истечении гарантийного срока хранения вяжущие перед применением должны быть проверены на соответствие требованиям стандартов.

Перед употреблением органические вяжущие материалы обезвоживают и подогревают до рабочей температуры, которая зависит от вязкости вяжущего и составляет 50-180ºС. Твердые и вязкие битумы нагревают до 155-180ºС, а жидкие битумы и дегти – 50-70ºС. Нагревать вяжущие выше рабочих температур нельзя, т.к. это приводит к интенсивному испарению легких летучих фракций, резкому изменению свойств материала и, в частности, увеличению вязкости и уменьшению пластичности.

Битумные и дегтевые эмульсии транспортируют в цистернах, автогудронаторах, битумовозах и т.д. Срок хранения бысто- и среднераспадающихся эмульсий – не более 1 месяца при температуре воздуха не ниже 0оС; медленнораспадающихся эмульсий – не более 2 месяцев при температуре воздуха не ниже -4оС.

При применении органических вяжущих материалов должны строго соблюдаться правила техники безопасности и охраны труда. Участки кожи, пораженные битумом, промывают соляркой, бензином или керосином, а затем делают примочку из 96%-ного этилового спирта. В случае попадания эмульсии на лицо и руки их следует быстро обмыть холодной водой. Остатки битума смывают керосином или соляровым маслом.

Добавки к органическим вяжущим материалам

Для изменения физико-механических свойств в органические вяжущие материалы вводят различные добавки. В зависимости от того, какое действие они оказывают на органическое вяжущее и какие свойства улучшают, добавки подразделяют на: разжижающие; пластифицирующие; модифицирующие; улучшающие адгезию и композиционные. Разжижающие добавки используют для уменьшения вязкости битумов, органической части нефтебитуминозных пород или дегтей и, в частности, для получения жидких битумов и составленных дегтей. Для понижения вязкости битумов применяют продукты нефтепереработки, для дегтей – продукты перегонки дегтевых смол и т.д.

В зависимости от вязкости разжижаемого вяжущего и требуемой вязкости конечного продукта массовая доля разжижителя может колебаться от 2 до 50%.

При введении в вяжущее разжижителя происходит не только уменьшение вязкости, но и пластификация этого вяжущего. Таким образом, некоторые разжижители являются своего рода пластификаторами.

Пластифицирующие добавки обычно применяют для увеличения пластичности вяжущих материалов. Важнейшей особенностью этих добавок является их способность растворяться в пластифицируемом вяжущем, которая проявляется наиболее заметно, когда добавка и вяжущее совместимы, т.е. близки по составу. При введении в органическое вяжущее вещество пластификатора происходит понижение температуры размягчения и температуры хрупкости, следовательно, увеличивается интервал пластичности. Однако при излишке пластификатора может произойти снижение теплоустойчивости и химической стойкости вяжущего. Пластификаторы также уменьшают вязкость вяжущего. В качестве пластификатора используют мазут, гудрон, антраценовое масло, содержание которых устанавливается опытным путем и колеблется в пределах 2-40%. Модифицирующие добавки в органические вяжущие материалы вводят для улучшения упругих свойств, растяжимости, когезии и других показателей.

Пластификация является частным случаем модификации, изменяющим свойства вяжущего в нужном направлении. В качестве модифицирующих добавок применяются эпоксидные смолы, полистирол, синтетический каучук, резиновая крошка и др. материалы.  Эти добавки в горячем битуме или дегте составляют 1-6% от массы вяжущего. В горячем вяжущем с незначительной вязкостью происходит лучшее их распределение и объединение с вяжущими.

Синтетические и натуральные каучуки пригодны также для модификации вязких и жидких битумов и дегтей. При использовании этих добавок значительно повышаются температура размягчения и пластичность, улучшается сцепление с каменными материалами, понижается вязкость вяжущего, что дает возможность готовить бетоны при более низких температурах. Битумы и органическую часть нефтебитуминозных пород можно также модифицировать эпоксидными и кумороновыми смолами, а дегти – полистиролом и другими сложными эфирами. При введении в органические вяжущие материалы модифицирующих добавок из синтетических смол значительно увеличивается их теплостойкость, растяжимость при 0оС и когезия в 1,5-2 раза.

Добавки улучшающие адгезию. Применение резиновой крошки придает битумам, а следовательно и асфальтобетонам, более высокую упругость, трещиностойкость, улучшает сцепление колес автомобилей с поверхностью покрытий и т.д. Измельченная резиновая крошка из старых автомобильных покрышек в количестве 3-5% вводят в битум при t=150-180оС. В этом случае получается битумно-резиновая смесь, которая весьма положительно влияет на основные свойства асфальтобетона.

Композиционные добавки. Для улучшения физико-механических свойств органических вяжущих веществ в них вводят композиционные добавки, которые совместно с вяжущим образуют композиционный материал. Свойства полученного материала отличаются от свойств исходных материалов, но структура вяжущего остается неизменной. В качестве композиционных добавок используют различные порошкообразные и волокнистые материалы. Для этих целей применяют тонкоизмельченные порошки известняка, доломита, мрамора, диабаза, а также некоторые порошкообразные отходы промышленности. Введение таких добавок повышает теплоустойчивость вяжущих. Положительно зарекомендовали себя добавки каменноугольной пыли, особенно при использовании их с дегтем. Особенно, большое влиянии на свойства вяжущих оказывают добавки, волокна которых являются армирующими компонентами и способствуют образованию нового композиционного материала с повышенными физико-механическими свойствами. В качестве волокнистых добавок используют асбест, отходы шерсти, измельченное стекловолокно и др. отходы промышленности.

Жидкие битумы. При строительстве и ремонте автомобильных дорог широкое применение находят жидкие битумы, которые при нормальной температуре находятся в жидко-текучем состоянии. Это состояние дает возможность использовать их как в подогретом до температуры 100ºС, так и в холодном состоянии при температуре 18-20ºС.

Жидкие нефтяные дорожные битумы получают путем разжижения вязких битумов и органическую часть нефтебитуминозной породы  жидкими нефтяными продуктами определенного состава с добавлением поверхностно-активных веществ. Вязкий битум разогревается до t=80-140ºС в зависимости от вязкости и разжижителя. Характерной особенностью жидких битумов является их способность, находясь в дорожных покрытиях, с течением времени загустевать и приобретать вязкость, почти равную по величине вязкости вязких дорожных битумов. Ну, а по мере загустевания жидкого битума возрастает и прочность покрытия. Важнейшими свойствами жидких битумов являются: технологическая вязкость, скорость загустевания, а также адгезия, когезия, температура вспышки, погодоустойчивость и др.

В зависимости от скорости формирования структуры различают три класса жидких (разжиженных) битумов: - быстрогустеющие (БГ); - среднегустеющие (СГ); - медленногустеющие (МГ).

Каждый класс битумов включает несколько марок, различающихся по вязкости: - класс БГ – это марки БГ 25/40, БГ 40/70, БГ 70/130; - класс СГ – это марки СГ 15/25, СГ 25/40, СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200; - класс МГ – это марки МГ 25/40, МГ 40/70, МГ 70/130, МГ 130/200.

В дорожном деле нашли применение битумы классов СГ и МГ.

Класс битума (скорость загустевания) устанавливается по количеству испарившегося разжижителя при выдерживании образца битума в термостате при соответствующей температуре или в вакуум-термостате.

Скорость загустевания зависит от вида и свойств разжижителя, который был использован при изготовлении жидкого битума, а также от вида и плотности минеральной смеси, климатических условий и расположения слоя в конструкции дорожной одежды.

Так, процесс загустевания битума происходит более интенсивно в пористых смесях и в верхних слоях, чем в плотных и в нижних слоях. Быстрогустеющие и среднегустеющие битумы применяют при строительстве усовершенствованных дорожных покрытий и оснований. Медленногустеющие битумы, как правило, используются при строительстве дорожных облегченных покрытий и оснований. Быстрогустеющие битумы получают путем разжижения вязких битумов крекинг-бензином или газолином (продукты переработки нефти). Добавки обычного бензина нарушают структуру битума и ухудшают его свойства. Среднегустеющие битумы в своем составе содержат значительное количество легких летучих фракций. Для получения битумов этого класса часто используют керосин и лигроин. Но более качественное вяжущее получается при применении крекинг-керосина и дорожного каменноугольного масла.

Медленногустеющие битумы получают путем разжижения вязких битумов масляными нефтяными продуктами, природной смолистой нефтью и др.

Жидкие битумы часто приготавливают на битумных базах производственных организаций. В этом случае вязкий битум разогревается до температуры 80-140оС в зависимости от вязкости и характера разжижителя.

Литература

1.     Алтаев Ш.А., Бишимбаев В.К., Тумаков В.А., Черний Г.М. О рациональном использовании битуминозных пород (киров) Западного Казахстана // Комплексное исп. минерального сырья. 1984, №6,  С. 72-78.

2.     Рахманкулов Д.Л. Товароведение нефтяных продуктов Т3, 2006, 313 с.

3.     Надиров Н.К. Высоковязкие нефти и природные битумы: В 5 т. Т.1. История. Бассейны. Свойства. Алматы: Тылым, 2001. 360 с. 

4.     Надиров Н.К. Высоковязкие нефти и природные битумы: В 5 т. Т. 2. Добыча. Подготовка. Транспортировка. Алматы: Тылым, 2001. 344 с.

5.     Бишимбаев В.К. Рациональное использование нефтебитуминозных пород и  кондиционного сырья западного Казахстана и Приаралья. Дисс… ученой степени доктора технических наук. Москва, 1990, 386 с.

6.     Clark K.A., Pasternack D.S. Hot Water Separation of Bitumen from Alberta Bituminous Sand // Industrial and Engineering Chemistry. 1932. V. 32. P. 1410-1416.


Источник: http://www.rusnauka.com/34_VPEK_2012/Chimia/5_121328.doc.htm



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Тощий бетон, что это такое и где он применяется Точечная сварка из конденсаторов своими руками


А также в качестве вяжущего ПОЛИМЕРНО -БИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ : особенности
А также в качестве вяжущего ГОСТ Растворы строительные. Общие
А также в качестве вяжущего ГОСТ Смеси сухие строительные на
А также в качестве вяжущего Лёгкие бетоны Википедия
А также в качестве вяжущего 10 тайн, которые мужчина и женщина должны знать о себе и
А также в качестве вяжущего Афоризмы о жизни
А также в качестве вяжущего Болит вылеченный зуб
А также в качестве вяжущего Вязание для детей
Вязание носков для детей спицами. Схемы с фото и Итальянская женская дизайнерская одежда и Как сшить слюнявчик для ребенка своими руками (выкройка) Купить Все для свадьбы Мини-батл - Моделирующий воск для бровей Lumene Eyebrow Мужские свитера, жилеты, пуловеры Вязание, вязание Поделки с детьми - Сайт для мам малышей Приживление зубных имплантов Производственный учет. Потоки стоимости


Похожие новости