Органические вяжущие вещества

1.

Органические вяжущие

2.

Органические вяжущие
• Вещества, способные
• Приобретать жидко-вязкую консистенцию
при нагревании или действии
растворителей, или имеющие такую
консистенцию
• С течением времени или под действием
факторов (температура, отвердители и др.)
переходить в твердое состояние

3.

Виды по происхождению
• Черные вяжущие (битумы и дегти)
• Природные смолы, полимеры и клеи
• Синтетические полимеры

4.

Виды по отношению к нагреванию
• Термопластичные (при нагревании переходят в
жидкое состояние – плавятся, при охлаждении
вновь затвердевают, переход может повторяться
много раз. Имеют линейную молекулу).Например:
битумы, смолы, полиэтилен и др.
• Термореактивные (переход из жидкого в твердое
состояние происходит необратимо. Линейная
молекула переходит в пространственную
макромолекулу. Зависит от температуры,
отвердителя или УФ-излучения). Например:
эпоксидные и полиэфирные смолы, каучуки, олифы
и др.

5.

1. Термопластичные полимеры
• Общие свойства:
-при нагревании переходят в жидкое
состояние,
-температура текучести у не которых выше,
чем температура разложения,
-растворяются в растворителях (получение
лаков, клеев, мастик, красок),

6.

Виды термопластов
1. Полиэтилен (С2Н4)NПлотность ~950кг/м3, Т
плавления 90-130◦C, хим стойкий,
прочность на растяжение 20-45МПа,
низкая твердость, горючесть, не стойкий к
УФ, хрупкий при отриц Т. Делают пленки,
трубы, электроизоляцию и др.
2. Полипропилен (С3Н6)N Бывает
атактический (модификатор для битума) и
изотактический (как полиэтилен)

7.

Виды термопластов
3. Полистирол (поливинилбензол)
Плотность 1050кг/м3, жесткий,
Хрупкий, прочность на растяжение
35-50МПа, растворяется в растворителях, горюч.
Применение: теплоизоляция, клей.
4. Поливинилацетат (ПВА). Плотность 1150кг/м3,
прозрачный, жесткий, набухает в воде,
растворяется в растворителях, при 130-150 ◦C
разлагается. Делают клей, водо-эмульсионные
краски, грунтовки, слой обоев, модификаторы

8.

Виды термопластов
5. Поливинилхлорид (ПВХ). Плотность
1400кг/м3, прочность на растяжение 4060МПа, Т текучести 180-200◦C, Т
разложения 160 ◦C. Делают листы, трубы,
погонажные изделия, пленки.

9.

Виды термореактивных полимеров
1. Фенолоальдегидные . Высокая адгезия,
химическая стойкость, прочные, но хрупкие,
некоторые токсичны. Получают клеи, краски
2. Карбамидные. Без цвета и запаха,
светоскойкие. Получают клеи для древесины,
краски и лаки
3. Ненасыщенные полиэфиры (например
акрилаты). Высокая прочность, хим стойкость.
Получают наливные полы, шпатлевки, лаки,
входят в состав стеклопластиков.

10.

Виды термореактивных полимеров
4. Эпоксидные смолы. Высокая адгезия, хим
стойкость, водонепроницаемость,
водостойкость, прочность до 100-150Мпа.
Применение: наливные полы, клеи, краски,
герметики, шпатлевки.
5. Полиуретаны. Высокая прочность, высокая
стойкость к истиранию. Для некоторых
отвердитель – вода. Применение: напольные
покрытия, вспененные теплоизоляционные
материалы (пенопласты и пены).

11.

Виды термореактивных полимеров
6. Каучуки и каучукоподобные:
-бутадиен-стирол (латексы). Получают лаки,
краски, модификатор для цемента,
-бутилкаучук. Морозостойкость, эластичность,
стойкость к газам, растворяется в бензине.
Получают мастики, герметики,
модификатор битума
Есть и другие!!!

12.

Виды природных полимеров
1. Смолы (свежие и ископаемые). Получают
канифоль и скипидар. На основе канифоли делают
клеи и краски
2. Олифы (продукт переработки растительного
масла)
3. Целлюлоза. Получают нитроцеллюлозу (НЦ) и
карбоксиметилцллюлозу (КМЦ). Это клеи и краски
4. Белковые полимеры
- Казеин (молочный белок),
- Глютин (кости животных). Делают клеи.

13.

Битум
• Битумные вяжущие - сложные смеси
углеводородов и их соединений с кислородом,
азотом, серой.
• По происхождению: нефтяные, природные и
сланцевые
• Битумы представляют собой гидрофобные
вещества имеющие коллоидное строение. Они
состоят из масляной среды и дисперсионной
фазы - мельчайшие частицы асфальтенов, на
поверхности которых адсорбирован слой
нефтяных смол.

14.

• ГОСТ 22245-90 БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ ДОРОЖНЫЕ
ВЯЗКИЕ. ТУ
• ГОСТ Р 58952.1-2020 Дороги автомобильные общего
пользования. ЭМУЛЬСИИ БИТУМНЫЕ ДОРОЖНЫЕ.
Технические требования
• ГОСТ 31740-2012 БИТУМЫ И БИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ.
Методы испытаний битумных эмульсий,
используемых для защитных покрытий
• Применение ГОСТ 6617-76 на территории Российской
Федерации прекращается с 01.01.2023. Взамен с
01.01.2023 вводится в действие на территории
Российской Федерации ГОСТ 6617-2021 БИТУМЫ
НЕФТЯНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ. Технические условия

15.

Свойства битума
1. высокая адгезия,
2. водо-, щелоче- и кислотостой-кость
3. Пластичность (растяжимость), прибор дуктилометр
• ГОСТ 11505-75 БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ.
Метод определения растяжимости
• ГОСТ EN 13589-2013 БИТУМЫ И
БИТУМИНОЗНЫЕ ВЯЖУЩИЕ.
Определения растяжимости

16.

4. Теплостойкость
Прибор Кольцо и шар,
У жидких битумов – время
истечения пробы битума через
отверстие 5 или 10 мм.
• ГОСТ 11506-73 БИТУМЫ
НЕФТЯНЫЕ. Метод
определения температуры
размягчения по кольцу и шару
• ГОСТ 32054-2013 БИТУМЫ
НЕФТЯНЫЕ. Определение
температуры размягчения по
кольцу и шару

17.

5. Вязкость.
Прибор Пенетрометр.
Глубина погружения
иглы при 25 ◦C
• ГОСТ 11501-78 БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ.
Метод определения глубины
проникания иглы
• ГОСТ 33136-2014 Дороги
автомобильные общего
пользования. БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ
ДОРОЖНЫЕ ВЯЗКИЕ. Метод
определения глубины проникания
иглы

18.

• По основным свойствам (пластичность,
вязкость, теплостойкость) битум делят на
марки по ГОСТ на дорожные, строительные,
кровельные

19.

Основные свойства нефтяных битумов
Марка битума
Т размягчения, °С
Глубина проникания иглы, °
Битумы дорожные вязкие ГОСТ 22245-90
БНД 200/300
≥ 35
201-300
БНД 130/200
≥ 40
131-200
БНД 90/130
≥ 43
91-130
БНД 60/90
≥ 47
60-90
БНД 40/60
≥ 51
40-60
Строительные битумы ГОСТ 6617-76
БН 50/50
50-60
41-60
БН 70/30
70-80
21-40
БН 90/10
90-105
5-20
Кровельные битумы ГОСТ 9548-74
БНК 40/180
37-44
160-210
БНК 45/190
40-50
160-220
БНК 90/30
85-95
25-35
Изоляционные битумы ГОСТ 9812-74
БНИ-IV-3
65-75
30-50
БНИ-IV
75-85
25-40
БНИ-V 90-100
20-40
≥2
Растяжимость, см
≥ 70
≥ 65
≥ 55
≥ 45
≥ 40
≥3
≥1
≥4
≥3

20.

Дегти и пеки
• Деготь - продукт деструктивной (сухой, без
доступа воздуха) перегонки твердых видов
топлива – каменного угля, древесины,
торфа, сланцев. На основе дегтя получают
гудрокам (смешивают нефтяной гудрон и
антраценовое масло)
• Пек – остаток от перегонки сырого дегтя. На
основе его получают антисептирующие
покрытия древесины.

21.

Асфальтобетон
• уплотненную асфальтобетонную смесь
минеральных материалов (щебня или гравия,
песка, минерального порошка) с битумом.
ГОСТ 9128—2013 СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ.
ПОЛИМЕРАСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ,
АСФАЛЬТОБЕТОН, ПОЛИМЕРАСФАЛЬТОБЕТОН
ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И
АЭРОДРОМОВ. Технические условия

22.

Виды асфальтобетона
1. Делят на горячие (Т укладки 110 ◦C) и
холодные (Т укладки не менее 5◦C)
2. По пористости высокоплотные – с
остаточной пористостью 1,0…2,5 %; плотные с
пористостью свыше 2,5 до 5 %; пористые свыше 5 до 10 % и высокопористые – свыше
10 до 18 %

23.

Виды асфальтобетона
3. в зависимости от наибольшего размера
минеральных зерен подразделяют на
следующие виды: - крупнозернистые с
размером зерен до 40мм; -мелкозернистые –
до 20; -песчаные -10.
4. в зависимости от вида минеральной
составляющей подразделяют. - на
щебеночные; - гравийные: - песчаные.

24.

Виды асфальтобетона
5. Щебеночные и гравийные горячие смеси и плотные
асфальтобетоны в зависимости от содержания в них
щебня (гравия) подразделяют на следующие типы:
А — с содержанием щебня св. 50 % до 60 %;
Б —щебня (гравия) св. 40 % до 50 %;
В — св. 30 % до 40 %.
Высокоплотные горячие смеси и асфальтобетоны должны
содержать щебня от 50 % до 70 %
6. Горячие и холодные песчаные смеси и асфальтобетоны в
зависимости от вида песка подразделяют на типы. Г и Гх
— на песках из отсевов дробления: Д и Дх — на
природных песках или смесях природных песков с
отсевами дробления.

25.

Горячий асфальтобетон
• высокая механическая прочность,
• высокое сопротивление сдвигу,
• быстрое нарастание прочности – по мере
уплотнения и остывания.
• Готовят при Т 180 ◦C
• укладывают на просушенное основание
при Т ≥ 120 °С.

26.

Холодный асфальтобетон
• используют жидкий битум + бензин или соляровое
масло.
• долго хранятся,
• их можно укладывать при Т ≥ 5 °С на мокрое
основание.
• Прочность набирают медленно, по мере испарения
органических растворителей.
• менее прочны
• менее устойчивы к сдвиговым деформациям
(применяют на дорогах с невысокой
интенсивностью движения).

27.

Кровельные и гидроизоляционные
материалы
• Рубероид (картон+битум)
• Пергамин
• Толь
• Стеклорубероид, Kerana, Линокромтм
(стеклоткань+битум)
• Унифлекстм, Техноэласттм (Стеклоткань
+модифицированный битум)