Лекция Бейорганикалық байланыстырғыш заттар негізінде алынатын құрылыс материалдары
жүктеу/скачать 399,51 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- І. Битумдар, олардың құрамы, ішкі жүйелік құрылымы және қасиеттері.
| Лекция 13
Арнайы тағайындалуы бар құрылыс материалдары. Органикалық тұтқыр заттар дегеніміз өздерінің физико-механикалық қасиеттерін температураға байланысты өзгеретін жоғарғы молекулалары көмірсутегтердің және олардың металды емес қосындыларының араласы. Бұл заттар тастың, құмның, бетонның, кірпіштің және басқада қатты материалдардың беттеріне жақсы жабысады, суды жоғарғы дәрежеде өткізбейді, пластикалы және басқада қатты материалдардың беттеріне жақсы жабысады, суды жоғарғы дәрежеде өткізбейді, пластикалы және атмосфераның әсерлеріне тұрақты. Органикалық тұтқыр заттарға битумды және қара майлы материалдарды жатқызады. Қара майды сирек қолданады, сондықтан тек битумды ғана толығырақ айтатын боламыз. Табиғи битумдар жергілікті шоғырланып қалған күйінде (көп) немесе олар табиғи тау жыныстарына сіңісіп кеткен болады (әк тастар, доломиттер, қүмдақтар). Тау жыныстарынан оларды, әдетте еріткіштердің жәрдемімен бөледі. Жасанды битумдар өндірісі мұнайды немесе мұнайдан жанар майлар мен майлайтын майларды бөліп алғаннан соң қалған мұнай продуктыларының қалдықтарын өңдеуге негізделген. Қара майды материалдарды, шикізаттың ең бастысы, отынның қатты түрлерін кебудей күйінде қуу қортындысында алады. Ауасыз немесе ауасы өте аз ортада қыздырғанда көмірсутекті қосындылар ыдырайды (құрылыс жүйелері бұзылады), соның нәтижесінде осындай жолмен құрылған продукталар, мысалға битуммен салыстырғанда, төменгі тұтқырлығымен ерекшеленеді. І. Битумдар, олардың құрамы, ішкі жүйелік құрылымы және қасиеттері. Битум дегеніміз жоғарғы молекулалы көмірсутектер мен олардың оттегімен, күкіртпен және азотпен қосындыларынан тұратын қоспа. Битумның бір қатар өзіндік қасиеттері бар қыздырған кезде бастапқы тұтқырлығы азаяды, ал салқындатқанда қайтадан қалпына келеді. Күкіртті көміртегіден, төрт хлорлы көміртегіде және кейбір басқа да органикалық ерітінділерде ерігенде олар толығымен ерітіндіге ауысады. Құрылыста және шатырлық, су оқшаулайтын және басқа да материалдардың, заводтың технологиясында жоғарғы тұтқырлық пен гидрофобтық қасиеттер көрсетеді. Ұзақ уақытқа салыстырмалы тұрақты, мысалға пайдаланылған уақытта. Сонымен қатар жеке көмірсутектердің бөлініп ұшуын өте қиындататын, битумның ішінде күрделі жоғарғы молекулалы көмірсутектер мен олардың қосындылары бар. Сондықтан арнаулы төсілдермен көмірсутегі деп аталатындарды бөледі. Әрбір топтан салыстырмалы қасиеттері ұқсас азғана қосындылар араласы бар. Битумның құмында негізгі көмірсутекті топтар болып майлар, шайырлар, асфальттендер, асфальтагенді көмірқышқылдар және олардың ангидридтері бар. Майлар дегеніміз флюорестенетін, тығыздығы І-ден төмен битумның тұтқыр компоненті. Олар негізінен нафтен менен полинафтендерден тұрады. Майлардың молекулалық массалары 100-500-ге тең, олардың битумның құрамындағы саны 45-60 шегінде. Шайырлар қара қоңыр түсті, ацетонда ерімейтін, бейтарап сипағтамалы, өттегтік гитдроциклдік қосындылары бар. Шайырдың молекулярлық массасы 500-1000 шамасында. Битум өндірісінде-қара майдың тотығу процесінде шайырларда күрделі қоюланған молекулалары жиналып қалады да, полимерлеу кезінде жайлап қатты жоғарғы дисперсілі бөлшек асфальтегендерге айналады. Битумдағы шайырдың барлығы 15-30 (массасы бойынша) шегінде болады. Асфальтендер мен олардың өзгерген түрлері – карбен мен карбоидтар – қатты морт және тығыздығы 1-ден көп балқымайтын зат. Олардың молекулалық массасы 1000-5000-ға тең және одан да жоғары. Табиғи битумнан бөлінген асфальтендер ұшын қосындыдан күкірт санының, көптігінде (10-ке дейін). Мұнай битумдарындағы күкірттің саны 8-ке дейін және одан да көп. Асфальтогенді қышқылдар полинафтенді қышқылдар тобына жатады, олар жоғарғы тұтқырлы немесе қатты болуы мүмкін. Битумның бетті белсенді бөлігі ретінде, тасты және басқа да материалдармен тістесуде (жабысуда) олардың маңызы зор. Мұндай битумдардың ішінде олардың саны 1 шегінде, ал табиғи битумдарда 5-ке дейін және одан да жоғары. Ауа оттегісінің ұзақ әсерінің салдарынан, әсіресе температураның өскен жағдайында, асфальтендер карбен мен корбоидтарға ауысуы мүмкін. Шайырлар мен майлардың – полимерленуі мен тотығып түрін өзгертуі битумның тұтқырлығының өсіп, морттық қасиетінің пайда болуына әкеп соғады. Битумды, өндіргенде, осы аталған процесстер, оларда кері жүрмейтін фазалық өзгерістер барлығының және олардың қартайғандығының куәлері. Битумның сапасын сипаттайтын негізгі қасиеттері болып оның тұтқырлығы, пластикалығы, морттығы және жұмсау температурасы болып табылады. Сондықтан битумда түскен күштің шамасына байланыстығы жоқ, тұтқырлығы нақтылы немесе ньютонды идеалды сұйық денеге жатқызуға болмайды. Тек жоғарғы оңды температурада, қашан битумның ішкі мициллярлық жүйесі, жылу қозғалысының кинетикалық энергиясы есебінен қирайды немесе, оның ішкі жүйесінің толық механикалық бұзылуына сай келетін қозғалу кернеуі мен деформациялық жылдымдық градиенті кезінде ғана, битумдар шын тұтқырлықтағы сұйық бола алады. Ішкі жүйелік тұтқырлықты өлшеу үшін әртүрлі аспаптарды қолданады. Кейбір аспабтар тұтқырлықты абсолютті өлшемде (пуаз), басқалары бұл сипаттаманы шартты өлшемде бағалауға мүмкіндік береді. ГОСТ бойынша битумдарды тұтқырлыққа дәлірек ағылуға сынау әдістерінде, яғни тұтқырлыққа кері шаманы, белгілі бір температурада белгілі бір салмақпен тұрған инені сыналатын битумға шөктіру арқылы, пенетрометрде анықтайды (ХУІІ.І-сурет). Неғұрлым иненің битумға шөгуі тереңірек болса, солғұрлым битумның тұтқырлығы аз болғаны. Битумның пластикалығы өте маңызды қасиет. Битумның пластикалығы оның құрамында майдың көбеюіне, температураның өсуіне, салмақ әсері ұзақтығының молаюына байланысты. Пластикалықты, тұрақты салмақпен деформацияның дамуын және оның, салмақтың әсерін тоқтатқаннан кейінгі кемуін анықтауға мүмкіндік беретін аспабтарда анықтайды. Графиктерде (ХУІІ.2-сурет) тек пластикалық деформацияны ғана емес, сонымен қатар деформацияның серіппелі-майысқақтың бөлігінде байқауға болады. Стандарт бойынша битумның пластикалығы шартты күйде дуктилометр деп аталатын аспабта созылуымен сипатталады (ХУІІ.3-сурет). Әдетте битумның құрамында шайырдың көбеюіне қарай, оның созылғыштығы да артады. Битумның төменгі температурада біраз созылғыш болуы өте маңызды (пластикалық қасиетін сақтау), сондықтан стандарт бойынша оны екі температурада +250С және 00С анықтайды. Стандартты шығыршықтағы битум қабатын жайлап қыздырғанда, битумның үстінде тұрған металл шариктің әсерінен оның шөгінді деформацияға ұшырап, төменгі сөреге тиетін жағдайға сай келетін көрсеткішті, шығыршық пен шар аспабында анықталатын жұмсау температурасы деп атайды. Битум тұтқырлығының өсуіне байланысты, оның жұмсау температурасы да өседі, ал созылғыштығы әдетте кемиді. Арнаулы аспабтың жез пластинкасына жағылған майысқан жұқа битум қабатында бірінші сызат пайда болған температураға сай келетін көрсеткішті битумның морттық температурасы деп атайды. Тұтану температурасы битумды қазанға қыздырғанда, оның оттан қауыпты дәрежесін сипаттайды. Бұл көрсеткішті, ашық тигілде, битумнан бөлінген будың жақындатқан оттың әсерінен тұтануына сай келетін температураны білу арқылы анықтайды. Битумның жоғарыда көрсетілген және басқа да қасиеттері, оны құрылыс материалы ретінде сипаттайды. Битумның кемшілігі ретінде, бәрінен бұрын, төменгі температурада байқалатын жабысқақ битумдардың жоғарғы морттығы. Әртүрлі стандартқа бағынатын мұнай битумдары, олардың пайдалануына қарай белгілі техникалық шарттарға сай келуі керек. Жол құрылысы үшін жақсарған, тұтқырлығы жолға төсейтін мұнай битумның бес маркасын шығару анықталған: БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90 және БНД-40/60 (ГОСТ 222457-76). Көрсетілген белгілеудегі сандар, температурада 250С болғандағы пенетрометр инесінің тереңдікке шегуінің ауытқу шегін көрсетеді. Одан басқа 00С-дағы иненің шегу тереңдігі, созылғыштығы, жұмсау температурасы, морттық температурасы және басқада қасиеттерімен нормаланады. Тағыда сұйық жол битумның үш класы шығарылады: ЖҚ, ОҚ және БҚ, яғни сай келетін жылдам, орташа және баяу қоюланатын битумдар. Олардың ішінде сұйылтқыштар болуына байланысты тұтқырлығы төмен. Құрылыс жұмыстары үшін қатты мұнай битумның БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10 (ГОСТ 6617-76) шатырлық жұмыстар үшін мұнай битумдарының БНК 45/180, БНК 90/40, БНК 90/30 (ГОСТ 9548-74) деген маркалары шығарылады. ГОСТ-тарда тағыда кәдімгі қасиеттерінің көрсеткіштер де аталады. жүктеу/скачать 399,51 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|