Строительные материалы
Лекция №10 2часа
Каменноугольные дорожные дегти.
Дегти – органический вяжущий материал, получаемый из остатков от переработки каменного угля, древесины и торфа.
Дёготь получают при сухой перегонке (нагревании при высоких температурах без доступа воздуха) каменного или бурого угля, торфа, горючих сланцев и древесины. В зависимости от исходного сырья дёготь подразделяют на каменноугольный, буроугольный, торфяной, древесный или сланцевый.
Для строительных целей наибольшее применение получили каменноугольные дегти.
Сырой каменноугольный деготь, получаемый в процессе коксования и газификации угля, представляет собой вязкую жидкость черного цвета, состоящая из углеводородов, с характерным запахом фенола, крезола и нафталина.
Каменный деготь состоит из твердых и вязкопластичных смол и жидких дегтевых масел. Твердые смолы в составе дегтя сходны по своей роли с асфальтенами в битуме. Вязкопластичные смолы и жидкие дегтевые масла имеют такое же значение, как смолы и масла в битуме. Прочность и деформативность дегтя ниже, чем у битума.
Лучшим сырьем для производства дорожных дегтей являются высокотемпературные смолы. В процессе подготовки сырых смол к дальнейшей переработке их очищают. При очистке образуются фусы, которые содержат угольную и коксовую пыль, различные минеральные примеси и смолы. Фусы могут быть использованы в качестве вяжущего при строительстве местных дорог.
В дорожном строительстве при производстве дегтей используется среднетемпературный пек, который образуется в остатке от переработки сырой каменноугольной смолы.
Каменноугольный пёк — твёрдое вещество чёрного цвета, получаемое после отгонки из дёгтя почти всех масляных фракций.
|
|
Очищенные высокотемпературные смолы подвергают разгонке для выделения из них различных фракций. Получают бензол, толуол, ксилол, фенолы, креозол, нафталин и легкое нейтральное масло, антрацен и антраценовое масло. В остатке от переработки сырой каменноугольной смолы получают высокотемпературный и среднетемпературный пек.
Для строительных целей и в промышленности строительных материалов применяются дегти отогнанные, получающиеся после отбора из сырых дегтей летучих веществ, или составленные, изготовляемые смешением горячего пека с антраценовым маслом или другими жидкими дегтевыми материалами. Наибольшее распространение имеют составленные дегти.
Составленные и отогнанные дегти характеризуются вязкостью (по стандартному вискозиметру) и фракционным составом. По сравнению с битумами дегти отличаются меньшей теплостойкостью и худшей погодоустойчивостью. Однако адгезия (прилипание) дегтей выше, чем у битумов, вследствие большего содержания полярных групп в молекулах масел дегтя.
Дорожные каменноугольные дегти и другие дегтевые материалы (пек, антраценовое масло) применяются для изготовления дегтебетонов, а также для производства дегтевых кровельных и гидроизоляционных материалов.
Древесный деготь обладает малой прочностью пленки, имеет низкую деформативность при отрицательных температурах. Он хорошо прилипает к поверхности каменных материалов, но быстро стареет при воздействии тепла воздуха. Древесный деготь получают из древесной смолы. Эта смола является побочным продуктом сухой перегонки древесины при т-ре 300°Сс целью получения из нее кузнечного древесного угля, генераторного газа и других веществ.
|
|
Древесный деготь может быть использован в качестве вяжущего материала при строительстве местных дорог вне населенных пунктов., так как он имеет неприятный резкий запах. Деготь можно добавлять в нефтяной битум в количестве 10-15% для улучшения его прилипания к поверхности каменных материалов.
Торфяной деготь обладает примерно такими же свойствами, как и древесный. Его получают из торфяной смолы, являющейся побочным продуктом сухой перегонки торфа в интервале т-р 250-330°С. Торфяной деготь используется как вяжущий материал при строительстве местных дорог и как добавка в битум для улучшения его адгезионных свойств.
Для улучшения качества дегтя в них добавляют 10-15% дорожного битума вязких марок, 2-3% синтетического каучука и побочные продукты их производства – пек и полистирольную пыль. В деготь можно добавлять до 5% серы или побочный продукт производства серной кислоты – серный шлам.
Пекобитумные вяжущие состоят из 20-3-0% каменноугольного пека и 70-80% вязкого битума. Иногда такие вяжущие называю карбобитумами. Считают, что дорожные покрытия с этими вяжущими стойки к износу и имеют повышенный коэффициент сцепления с шинами автомбилей.
Сланцевые дегти получают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха. В настоящее время эти дегти в виде вязких и жидких. По химическому составу и свойствам сланцевые дегти приближаются к битумным материалам и поэтому им присвоен не совсем точный термин «сланцевые битумы». Сланцевые битумы в большей степени по сравнению с нефтяными изменяют свои свойства при нагревании. Погодоустойчнвость таких битумов также меньше, чем у нефтяных. Сланцевые битумы используются обычно при тех же видах работ, как и нефтяные битумы.