Неорганические вяжущие материалы в дорожном строительстве
Обновлено: 17.05.2024
Неорганические вяжущие материалы в дорожном строительстве
Классификация битумные и дегтевые вяжущие вещества
Назначение и классификация органических вяжущих веществ
В дорожном строительстве, а также для кровельных и гидроизоляционных работ и органические вяжущие вещества (битумные и дегтевые).
Органические вяжущие вещества разделяются на две основные группы: битумные и дегтевые. Битумные материалы бывают природные и полученные при переработке нефти (нефтяные) или горючих сланцев (сланцевые). Дегтевые вяжущие вещества получают из отходов при перегонке каменного и бурого углей, торфа и древесины.
Это органические вяжущие вещества обычно черного или - мнобурого цвета, поэтому их называют «черными вяжущими.
При нормальной температуре (20°) они представляют собой твердые тела или вязкие жидкости (например, жидкий дорожный битум, дегти). Все эти материалы отличаются гидрофобностью и вяжущей способностью; они полностью или почти целиком растворяются в сероуглероде и других органических растворителях (хлороформ, четыреххлористый углерод, треххлористый этилен, бензол).
К битумным материалам относятся:
Природные битумы твердые вещества или вязкие жидкости, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. Они встречаются в природе в чистом виде редко, чаще они пропитывают осадочные горные породы (асфальтовые породы).
Асфальтовые породы различные горные породы, например, известняки, доломиты, песчаники, пески и глины, пропитанные битумом; из них извлекают битум или же применяют их в молотом виде (асфальтовый порошок).
Асфальтиты породы, состоящие из твердого природного битума и и другого органического вещества, не растворимого в сероуглероде; асфальтиты растворяются при нагревании в тяжелых минеральных маслах; их иногда добавляют к битумам.
Продукты переработки нефти и битуминозных сланцев:
Гудрон—остаток после отгонки из мазута масляных фракций.
Нефтяные битумы. При нормальной температуре они бывают твердые или жидкие. Различают битумы остаточные, образующиеся при паровой или вакуумной перегонке нефти и нефтепродуктов; крекинговые, остающиеся в результате крекинг-процесса переработки нефти и нефтепродуктов; продуты (окисленные), получающиеся при продувке гудрона и остаточных или крекинговых битумов воздухом. В строительстве нефтяные битумы применяются чаще других органических вяжущих.
Сланцевые битумы. Их получают из отходов при переработке битуминозных сланцев.
К дегтевым относятся материалы, получающиеся в виде остатка при сухой перегонке других видов топлива (каменного или бурового угля, торфа, древесины), в том числе:
- деготь — вязкая жидкость;
- масла — маслянистые отгоны, получаемые при перегонке дегтя;
- пек — твердое вещество, остающееся после отгонки из дегтя почти всех масляных фракций.
Необходимо уточнять названия: пек каменноугольный, битум нефтяной и т. п., чтобы знать происхождение этих материалов.
Органические вяжущие вещества представляют собой сложные смеси высокомолекулярных органических соединений, а именно, углеводородов и их производных; в их состав входят С, Н и О
Важнейшие физические свойства органических вяжущих веществ следующие:
- легкость — уд. вес от 0,80 до 1,30; у нефтяных битумов уд. вес около 1, у каменноугольных дегтей больше 1;
- способность твердых битумов и пеков размягчаться при определенной температуре (в пределах от 25 до 130°);
- вязкость — она определяет подвижность, способность битумов и дегтей стекать по наклонной плоскости кровли при различной температуре;
- устойчивость при нагревании, например до 160°, определяемая по изменению свойств органического вяжущего и потере веса при удалении летучих частей; при низких температурах свойства органического вяжущего могут ухудшиться, часто повышается его хрупкость,
- пластичность, характеризуемая растяжимостью;
- твердость, которую определяют по степени проникания в материя иглы под нагрузкой;
- прочность (при растяжении и сжатии);
- гидрофобность;
- водонепроницаемость в силу этого пленки или порошки из многих органических вяжущих веществ, часто в сочетании с другими материалами, используют для гидроизоляции;
- химическая стойкость по отношению к действию кислот и щелочей (характерна не для всех органических вяжущих ее необходимо проверять в каждом конкретном случае);
- как правило, высокие электроизолирующие свойства.
Области применения органических вяжущих
Органические вяжущие вещества широко применяют в дорожном строительстве, в гидротехническом строительстве (при гидроизоляционных работах), для покрытия полов, тротуаров плоских крыш, для производства кровельных и гидроизоляции материалов.
В дорожном строительстве эти материалы используются для устройства усовершенствованных, так называемых «черных» гудронированных) шоссе и асфальтобетонных покрытий дорог. Применяют их в горячем или холодном состоянии. В первом случае расплавленные битумы смешивают с горячими сухими заполнителями в специальных мешалках. При остывании масса затвердевает; по быстроте твердения эти материалы значительно превосходят обычный бетон. Во втором случае берут жидкий битум и смешивают его с.заполнителями; затвердевание происходит постепенно, по мере испарения летучих фракций и окисления битума.
Для устройства асфальтовых тротуаров, покрытий заводских дворов и проездов полов промышленных зданий, складов и т.п., покрытий балконов и плоских крыш используется асфальтовый раствор (с песком) или асфальтобетон с мелким щебнем или гравием. Кроме монолитных покрытий для дворов, полов и тротуаров можно применять асфальтовые плитки (в том числе из цветного асфальта) и камни, изготовляемых на заводах.
Использование битумных и дегтевых материалов
Битумные и дегтевые материалы широко используют для производства кровельных и гидроизоляционных материалов и приклеивающих мастик.
Второстепенные области применения этих материалов асфальтовая мастика для укладки паркета и плиток, кислотоупорным составы (из битума с кислотоупорным минеральным заполнителем), лаки для покрытия металлов (в частности, асфальтировки чугунных труб) и дерева.
Классификация неорганических вяжущих материалов
Вяжущие материалы — группа строит, материалов, обладающих свойством твердеть в определенных условиях, связывающих в монолит зёрна песка, куски гравия или щебня и т. д.
Применяются для изготовления бетона, силикатных изделий, кладочных и штукатурных растворов и т. п.
Они. бывают неорганические (известь, гипс, цементы, жидкое стекло), смешиваемые с водой (имеют важнейшее значение) или с водными растворами солей, и органические (битумы, дёгти, асфальты, клеи), применяемые в дорожном строительстве, а также при гидроизоляционных, кровельных и др. работах.
В зависимости от того, в каких условиях лучше твердеют, неорганические. Вяжущие разделяются на воздушные (воздушная известь, гипсовые вяжущие материалы, магнезиальные вяжущие материалы, жидкое стекло) и гидравлические ( известь, цементы).
По прочности материалы чрезвычайно разнообразны: начиная от 5 кг/см2 (на сжатие) через месяц нормального твердения (известь) до 600 кг/см2 и выше (лучший портланд-цемент)
Применяемые при производстве штукатурных работ вяжущие материалы обладают способностью после затворения водой превращаться в пластичное тесто, а затем с течением времени переходить и твердое камневидное состояние.
Процесс перехода вяжущего из пластичного состояния в твердое состоит из двух периодов.
В течение начального периода, продолжающегося у некоторых вяжущих минуты, а у всех — не более нескольких часов, происходит «схватывание» раствора, т. е. начинает образовываться твердое тело.
В течение второго периода, продолжительность которого составляет у большинства вяжущих несколько лет, схватившийся раствор приобретает все большую прочность, происходит процесс твердения. Наиболее интенсивно процесс твердения протекает в первые 2—4 недели. В расчетах принимается прочность раствора в двадцативосьмидневном возрасте.
Вяжущие материалы — главная составная часть штукатурных растворов. Они обеспечивают твердение раствора и прочное сцепление штукатурки с основанием.
Как правило, применяются неорганические вяжущие материалы, которые подразделяются на гидравлические вяжущие, способные твердеть и сохранять прочность как на воздухе, так и в воде, и воздушные вяжущие, способные твердеть и сохранять прочность только на воздухе.
Гидравлическими вяжущими для штукатурки являются: известь гидравлическая, известково-пуццолановое вяжущее (цемент), сульфатно-шлаковый (шлаковый бесклинкерный) цемент, расширяющийся цемент (ВРЦ), глиноземистый цемент, портландцементы разных видов.
Читайте также: