Композитни материали пътни циментиране
Органични свързващи вещества са твърди, течни или жилава материал, състоящ се от високомолекулни съединения на основата на въглерод. Тези свързващи вещества се срещат в природата в чист вид (природен) или са получени чрез рециклиране на органичните продукти (изкуствени свързващи вещества).
Суровината за производството на органични стягащо материали са нефт, природен асфалтова или битумни скали, камъни въглища, нефт от битуминозни шисти, дърво, торф, странични продукти индустрия. Физико-химична обработка на суровините (фракционна дестилация, деструктивна дестилация сух) осигурява, наред с други продукти, смолисти остатъци. В резултат на по-нататъшна преработка на такива остатъци, получени органични смолни свързващи вещества.
Основните изисквания трябва да бъдат изпълнени от органични свързващи вещества, че те по време на сдружението с твърд материал има вискозитет позволява тя добре овлажнява, плик, образувайки водоустойчив филм, така че те не променят свойствата си с течение на времето.
Органични свързващи вещества, използвани за тротоарите на устройството на пътища, магистрали, магистрали, градски улици и магистрали, алеи и проследява градини и паркове, тротоари, място за паркиране на транспортни платформи за контейнерни терминали в пристанищата или на гари, пътища и тротоари мостове и надлези, сложни кръстовища и пътни кръстовища на различни нива, подове на промишлени сгради.
Според химичния им състав, свойства и видове сурови органични свързващи вещества за пътно строителство е разделена на асфалт и катран. Напоследък, използването на комплекс, получен органични свързващи вещества: bitumodegtevye, degtebitumnye, gudrokamovye (Това съвместно окисление продукти от каменовъглен катран масло и свързващи вещества) и bitumo- degtepolimernye, bitumorezinovye, sernobitumnye и органични свързващи вещества за производството на странични продукти.
Битум - са органични Свързващи материали, състоящи се от високо молекулно тегло, нафтенови въглеводороди и ароматни метан серия и техните кислородни, азотни и серни производни на съединенията.
Катрани - органични свързващи вещества, състоящи се от високо молекулно тегло, ароматни въглеводороди и техните киселина, серни и азотни производни.
Битуми за сурова отделя ум до масло, получени от нефт и неговите смолисти остатъци, естествено срещащи се в чиста форма, получен от асфалтени скали (пясъчници, пясък, варовик), шисти, които са продукт на обработка на шисти масло и се получава чрез суха дестилация на масло шисти ,
Катрани се получават чрез суха дестилация на въглища и лигнитни въглища, торф и дърво. Тези катрани съответно наречени kamenno- или кафяви въглища, торф и дърво.
Органични свързващи вещества обикновено се разделят на твърдо вещество, вискозна течност и в зависимост от конструкцията и свойствата на последователност при нормална температура. Твърди органични свързващи вещества при температура 20-25 ° С имат вискозно-еластични свойства. Такива свързващи вещества стават мобилност и течливост при температура 180-200 ° С
Обвързването катрани и битум при температура от 20-25 ° С, са в състояние жилава с малка еластичност. Преходът на състояние се среща в течността при нагряване до температура такива свързващи 120-180 ° С
Течните катрани и битуми при 20-25 ° С в течна неактивно състояние. В температура 20-120 ° С, те стават течлив. Както окисление, полимеризация и изпаряване на леки фракции течни битум свойства стават вискозни и след това твърди битуми. Освен отопление, вискозни и течни органични свързващи вещества се превръщат в течно състояние чрез емулгиране.
Road емулсия - система дисперсна състояща се от органично свързващо вещество, dispersirovannogo във водна среда с емулгатор придаване на стабилност емулсия. Когато разпространение на тънък слой емулсия на повърхността на камък материал настъпи разпадане с разпределение на свързващо вещество.
Вискозна течност и органичното свързващо вещество в стопено състояние или под формата на емулсия, използван за получаване на асфалт и tarmacadam смеси черен трошен камък, чакъл черно, подобряване на земята, за провеждане на дълго бягане.
Стареене на органични стягащо материали и начини за увеличаване на тяхната стабилност
Органичната свързващото вещество в хода на работата им в пътните настилки са изложени на целия комплекс на валежите и промяна на свойствата му с течение на времето.
Чрез механични условия износване асфалтови настилки с дебелина 4 см, за да служат на 30-40 години, но често тяхното унищожаване възниква много по-рано (7-10 години), дължащи се на преждевременно стареене и загуба на битум ги вископластични свойства.
Основната причина за стареенето на органични свързващи вещества е изпаряване масла, което зависи от техните кипи температури, повърхността на изпаряване и парното налягане на насищане, пространство. Изпарява вещества с молекулно тегло под 400.
Вторият основен фактор на стареене на органични свързващи вещества е химична промяна на компонентите и образуването на нови вещества. Тези промени са основно свързани с процеса на окисление. Процесът на окисление може да бъде ускорен под влиянието на няколко фактора: слънчева светлина, топлина или механични въздействия, метални соли на променлива валентност желязо, мед, манган, и др.
Неразделно с промяна на състава на група битум е промяна в тяхната структура, повишен вискозитет, устойчивост на топлина, еластичност, пластичност се намалява, след известно време битуми стават крехки.
Изследвания на Запад и в цис за подобряване на устойчивостта на високо молекулни (полимерни) материали на окисление (стареене) показва, че е възможно да се въведат специални добавки за техните бавно - инхибитори (антиоксиданти). На механизма на влиянието, което те са разделени на две групи. Първата група включва вещества терминатори окислителни верижни реакции, инхибитори на реактивни свободни радикали в етапа на тяхното образуване. Такива материали са antoksidanty амин и фенолна тип.
Втората група от вещества, които предотвратяват разграждането на хидропероксиди с радикал механизъм, т.е. унищожаване хидропероксиди до неактивни за развитието на оксидативния верига продукти. Те включват сулфиди, thiophosphates, сол dialkolditiokarbominovyh киселини.
За подобряване на структурната стабилност на битум, особено в химически активни среди (кисели и алкални), се препоръчва да се използва бутилкаучук регенерира промишленост гума отпадъци в количество от 6-10%. Тази добавка е сложен, защото, в допълнение към забавяне на стареенето, има ефект на пластифициране, разширява диапазона на пластичност както в положителен и отрицателен температури.
Добавки, които подобряват свойствата на органични материали стягащи
Поради недостатъчния брой на битум, подходящи за пътно строителство, както и за подобряване на свойствата на битума в наскоро развитите западни страни и Източна Европа са разработени и приложени различни добавки към битума.
Добавки въведени в относително големи количества, значително отрицателно въздействие върху структурата и свойствата на получените свързващи агенти, наречени композитни или сложни. Широко разпространени комплексни биндери са bitumodegtevye, bitumopolimernye, degtebitumopolimernye.
За да се подобри свойства на органични свързващи вещества (асфалта и катрани) повишаване на тяхната адхезия към камък материал (адхезия), еластичността при ниски температури, време и топлоустойчивост, понижаване на вискозитета необходимите добавки се прилагат в количество до 20% в техния състав.
Добавките могат да бъдат класифицирани според функции (метод на прилагане на битум, разтворимост, и т.н.).
Подбуждане добавки се добавят за да се намали вискозитета. ароматни разредители ще даде по-стабилни разтвори при равни други условия, защото в повечето катрани и асфалти преобладават циклични и ароматни комплекси.
За получаването на течни асфалта и катрани се използва керосин, сурово масло, нафта, мазут, крекинг остатъци течност, антрацен масло.
Използването на разредители, съдържащи ароматни въглеводороди води до пластифициране на битума.
Такива добавки са включени в битума да намали чупливостта, намаляване на температурата на встъкляване и придава по-голяма гъвкавост.
Добавки, които подобряват прилепването на асфалт на минерални материали
Такива добавки се прилагат директно в битум и минерална смес. Въведение в добавки битум, съдържащи полярни групи и увеличаване на мобилността на макромолекулни съединения единици, насърчава своята адхезия към зидария материали. Такива добавки са повърхностно активни вещества.
Повърхностно-активни добавки от физико-химично взаимодействие разделени на йонни и нейонни. Йонни материали и са разделени на анионни и катионни. Анионните вещества на молекулите на въглеводородни е част от анион и катион-в - на катиона. За анионни добавки включват високо молекулно тегло, органични киселини, масло сапун (соли на нафтенови киселини), производни на карбоксилни киселини (сапун, феноли).
Като катионни вещества включват амини, аминови соли и кватернерни амониеви основи.
Дисперсни (повърхностноактивни вещества) добавки
Те служат за подобряване на механичните свойства, повишаване термична стабилност. Такива добавки включват ексципиенти (пълнители), които са под формата на частици се разделят на брашнеста и влакнест. Чрез влакнести пълнители включват азбестови влакна, минерална вата, полимерни смоли, текстилни отпадъци. Влакнести пълнители, свързващото вещество се разпространяват в екрана, и е подсилена с леко съдържанието им (5-10%) бяха значително повишени якост. Прахообразни пълнители скали (доломит, варовик) се използват по-широко.
Други специални добавки
Те се прилагат за повишаване на устойчивостта на огън 1-5% на фосфати (фосфорна киселина), стипца, амониев сулфит, бромни производни.
За устойчивост на масла и горива действие в битумни добавете сяра. Проведено във Франция, проучванията показват, че въвеждането на определен размер на сяра в битума осигурява свързващо вещество със специфични свойства: гореща сяра нисък вискозитет прави течност свързващото повече от битума; студено утаяване на разтворения сяра насърчава образуването на пластмасовата смес, последвано от кристализация на сяра осигурява още по-голяма твърдост смес.
За получаването на цветни асфалтобетон използва кумарон безцветно полиестерна смола, колофон, поливинил ацетат емулсия. За пластификация на тези смоли се използват различни масло: тунгово, висок, антрацен, лак.
Composite, или комплекс, органични туристически адстрингентни
Такива свързващи средства са получени като се използват промишлени странични продукти. Напоследък на Запад и източноевропейски страни покани на много различни добавки (пластификатори, модификатори) до органичните свързващи вещества, които са вписани в доста голям размер (10-20%), което позволява ефективно използване на отпадъци и увеличаване на добива на свързващото вещество.
През изминалото десетилетие тя се е увеличила търсенето на използването на страна (изкуствени) продукти в различни отрасли. В маслото и коксуване промишленост: алкални отпадъци (масло сапун), оформен в рафинирането на нефт остатъци пиролиза смоли indenkumaronovyh смоли мазут синтетичен производство на мастни киселини и смола разделяне бензен, смоли, образувана по време на обработката на въглища и шисти храна (антрацен смола, смола, fusy) остатъци на регенериране на отработени масла. Химически, полимерът, използван в производството на отпадъци от производството на полистирен, полиетилен, поливинил хлорид, фенол-формалдехидни смоли, каучук; износени гуми. В дървена химическата и целулозно-хартиената промишленост - лигнин, технически лигносулфонат, висок терен.
Degtebitumnye, органични свързващи вещества bitumodegtevye
Битуми имат голям интервал от пластичност, са по-стабилни, по-малко токсични, катрани имат по-добра адхезия на камък материал. Следователно, когато взаимно смесване на тези свързващи вещества и техните компоненти (масла, смоли, катрани) могат да подобрят свойствата на свързващото средство, произведено комплекс. С тези вещества процъфтяват в Европа и САЩ.
За да се увеличи вискозитета на битума в Англия и Германия се използва добавка към битуми или катран от каменовъглен катран смола с точка на размекване 50-80 ° С при 20-30%. Заявление pekobitumnogo циментови покрития показали високо ниво на устойчивост на износване и долната му хлъзгавост.
Биндер: каменовъглен катран битум плюс полимер плюс
Като полимер за получаване на такива свързващи се използва във Франция етилен.
Получаване на свързващи вещества се извършва чрез разбъркване на смолата в гореща състояние със състав, съдържащ битум и каменовъглен катран, за предпочитане в стационарни инсталации.
В резултат на изменението на битум и смола от каменовъглен катран е повишаване на вискозитета на етилен винил ацетат; намаляване на термичната чувствителност; увеличаване на сближаване.
Тези свързващи вещества се използват изключително за устройство повърхностна обработка на пътища с интензивен трафик.
За разпределението на свързващото вещество върху покритието на пътната настилка се използва същото оборудване както за битум разпределение flyusirovannogo.
Евгений MARGAYLIK, инженер и инженер патент Voir
Свързани статии