З будівельного матеріалознавства

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

МіністерствоосвітиінаукиУкраїни

Київськийнаціональнийуніверситетбудівництваіархітектури

Кафедра будівельного матеріалознавства

Індивідуальна робота

З БУДІВЕЛЬНОГО МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА

Виконала:

 студ. гр. ПЦБ 29а

                                                       Василюк Юлія

Перевірив:

Константинівський Б. Я.

Київ 2011

Тема: Матеріали та вироби на основі органічних в’яжучих

1. Дати оцінку властивостей нафтових бітумів.

Бітуми - природні або штучні тверді, в'язкі чи рідкі органічні речовини, дисперсні системи, що складаються із суміші високомолекулярних вуглеводнів і їхніх похідних, які містять кисень, сірку, азот і комплексні сполуки металів.

Елементарний хімічний склад бітумів, %: вуглець 70...80, водень до 15, сірка 0...10, кисень 0,2...4, азот 0,2...0,5.

Бітуми не розчиняються у воді, повністю або частково розчиняються у бензолі, хлороформі, сірковуглеці й інших органічних розчинах.

Властивості бітуму як дисперсної системи визначаються співвідношенням його складових компонентів: масел, смол та асфальтенів. Вміст маслянистих ре­човин у бітумах становить 45...60%; вони надають бітумам рухомості, оскільки смоли частково здатні в них розчинятися. Смоли обумовлюють в'яжучі власти­вості бітумів, надають їм пластичності, збільшують адгезійну (клеючу) здатність. Асфальтени підвищують температуру розм'якшення та твердість.

Під впливом сонячної енергії, високих температур та кисню (повітря) склад бітумів змінюється за рахунок хімічного переходу масел у смоли, а смол - у ас­фальтени. Зміна співвідношення між вуглеводневими речовинами призводить до зміни структури та властивостей бітуму.

Властивості бітумів визначаються їхньою природою, складом та технологі­єю отримання. Для бітумів, на відміну від мінеральних в'яжучих речовин, харак­терні гідрофобність, атмосферостійкість, підвищена деформативність, здатність розм'якшуватися при нагріванні. Густина бітумів залежить від складу і колива­ється у межах від 800 до 1300 кг/м³. Теплопровідність має значення, характер­ні для аморфних речовин, і становить 0,5...0,6 Вт/(м∙К), теплоємність — 1,8...1,97 кДж/(кг∙К), коефіцієнт об'ємного теплового розширення при Т=25°С знаходиться у межах від 5∙10^-4 до 8∙10^-4 К^-1. Стійкість при нагріван­ні характеризується втратою маси при термічній обробці проби бітуму при T=160°С протягом 5год (повинна становити не більше 1%) та температурою спалаху, яка залежно від марки бітуму знаходиться у межах 60...240°С.

Реологічні властивості бітуму залежать від його групового складу та будови. Поверхневий натяг бітумів при T=20...25°С становить (25...35)∙10^-11 Дж/м².

Основними якісними показниками бітумів є в'язкість (твердість), деформативність та теплостійкість. За цими показниками тверді та напівтверді бітуми по­діляють на марки. Позначення марки бітуму складається з літер, які пов'язані з його призначенням, наприклад БНК 90/30 - бітум нафтовий покрівельний (кровельний) та цифр, перша з яких відповідає температурі розм'якшення, а друга - пенетрації.

На відміну від зазначеного, для дорожніх бітумів цифри (перша та друга) пов'язані з межами зміни пенетрації, наприклад, БНД 200/300.

Тверді бітумні матеріали, як і інші речовини аморфної будови, не мають певної точки плавлення. Вони характеризуються температурою розм'якшення, яка визначається на приладі «кільце і куля» («КіК»). Температура розм'якшення бітумів залежить від їхнього складу і збільшується при підвищеному вмісті асфальтенів та смол. Наприклад, для дорожніх в'язких бітумів температура розм'якшення знаходиться в межах 33...51°С, а для будівельних бітумів — 50...105°С.

За необхідністю визначають також інші властивості бітумів - температуру спалаху, крихкість, розчинність тощо.

Температура спалаху — це температура, при якій газоповітряна суміш, що утворюється при підігріванні в'яжучої речовини у відкритому тиглі, спалахує при піднесенні полум'я. Температура спалаху в'язких та твердих бітумів становить не нижче 180...200°С, а рідких — не нижче 37...60°С.

Температура крихкості пов'язана з появою перших тріщин при охолоджен­ні бітуму і визначається за допомогою приладу Фракса. Наприклад для дорожніх бітумів температура крихкості знаходиться в межах -5°С...-25°С.

Основні властивості бітумів пов'язані між собою, наприклад, при зростанні твердості (в'язкості) збільшується розтяжність та знижується температура розм'якшення, а при зменшенні - навпаки.

Бітумні матеріали, як і інші види органічних в'яжучих речовин, характери­зуються здатністю до старіння, сутність якого полягає у підвищенні крихкості і зменшенні тріщиностійкості внаслідок поступового окиснення компонентів під дією атмосферних факторів. Також як негативні характеристики треба розглядати залежність в'язкості бітумів від температурного фактора та здатність їх до горіння.

Бітумні речовини є гідрофобними, вони не змочуються і не розчиняються у воді, що дозволяє їх використовувати як основний компонент гідроізоляційних матеріалів.

Бітуми є хімічно інертними до водних розчинів мінеральних солей, лугів та кислот, наприклад, вони добре чинять опір дії лугів (при концентрації до 45%), фосфатній кислоті (при концентрації до 85%), сульфатній (при концентрації до 50%), хлористоводневій (соляній) (при концентрації до 25%). Менш стійкі біту­ми в атмосфері, яка містить оксиди азоту, вони руйнуються при дії концентрова­них розчинів кислот, розчиняються в органічних розчинниках. Відносна хімічна інертність бітумів дозволяє використовувати їх у будівництві для антикорозійно­го захисту.

Наведені властивості бітумів зумовили їх застосування в гідротехнічному та дорожньому будівництві, а також для виробництва покрівельних, гідроізоляцій­них та антикорозійних матеріалів.

Характеристики бітумів нафтових покрівельних (ГОСТ 9548-74)

Показники

Норма для марки

БНК-45/180

БНК-90/40

БНК-90/30

Глибина проникнення голки при

25°С, мм∙10^-1

140..300

35...45

25...35

Температура розм'якшення за

методом "Кільце і Куля"

40...50

85...95

85...95

Температура спалаху, °С

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману