Органические вяжущие (стр. 8 )

Древесный деготь может быть использован в качестве вяжущего материала при строительстве местных дорог вне населенных пунктов, так как он имеет резкий запах. Деготь можно добавлять в нефтяной битум в количестве 10-15% для улучшения его прилипания к поверхности каменных материалов.

Таблица

Показатели	Нормы по маркам
Д-1	Д-2	Д-3	Д-4	Д-5	Д-6
Вязкость, с, в пределах	5-70	-	-	-	-	-
	-	5-20	20-50	50-120	120-200	-
	-	-	-	-	-	10-80
Содержание воды, % по массе, не более	3	1	1	1	1	1
Содержание веществ, не растворимых в толуоле, % по массе, не более	18	20	20	20	20	20
Перегоняемый фракционный состав, % по массе, не более, при температурах:
до 170оС	3	2	1,5	1.5	1,5	1,5
> 270оС	20	20	15	15	15	15
> 300оС	35	30	25	25	25	20
Температура размягчения остатка после отбора фракций до 300оС, оС, не более	45	65	65	65	65	70
Содержание фенолов, % по массе, не более	5	4	3	3	3	3
	5	3	2	2	2	2
Содержание нафталина, % по массе, не более

*Буква С обозначает условную вязкость. Цифра вверху обозначает диаметр сточного отверстия прибора вискозиметра (мм) , цифра внизу - температуру дегтя при испытании (оС).

В настоящее время для повышения качества дегтей их готовят традиционным способом и путем окисления исходного сырья. Требования к таким дегтям марок ДО ( дегти каменноугольные дорожные окисленные) изложены в ТУ 218 БССР

34-79. Разработаны дегтеполимерные вяжущие марок ВДП (вяжущие дегтеполимерные).

Для улучшения качества дегтей в них добавляют 10-15% дорожного битума вязких марок, 2-3% синтетического бутадиенстирольного каучука, поливинилхлорида или полистирола или побочные продукты их производства - пек, полистирольную пыль. В деготь можно добавлять до 5% серы или побочный продукт производства серной кислоты - серный шлам.

Пекобитумные вяжущие состоят из 20-30% каменноугольного пека и 70-80% вязкого битума. Иногда такие вяжущие называют карбобитумами. Считают, что дорожные покрытия с этими вяжущими стойки к износу и имеют повышенный коэффициент сцепления с шинами автомобилей.

Эмульсии дорожные.

Эмульсией называют жидкость, в которой взвешены мельчайшие капли другой жидкости. Эти капли имеют размер 0,1-10 мкм и носят название дисперсная фаза. Жидкость, в которой находятся капли, называют дисперсионной средой. Такие эмульсии неустойчивы. Они существуют незначительное время, после чего капли дисперсной фазы слипаются между собой, сливаются и всплывают на поверхность дисперсионной среды в виде сплошной пленки - происходит распад эмульсии ( рис. ) . Для придания устойчивости эмульсии в ее состав вводят третий компонент - эмульгатор. Его назначение - сделать эмульсию устойчивой к распаду в течение требуемого периода времени.

В дорожных эмульсиях дисперсной фазой является органический вяжущий материал - битум или деготь, а дисперсионной средой - вода мягкая или средней жесткости. В качестве эмульгатора используют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Внешне дорожные эмульсии представляют собой жидкости темно-коричневого цвета. Их применяют при строительстве и ремонте автомобильных дорог в качестве вяжущего материала.

Эмульгатор делает дорожную эмульсию устойчивой за счет того, что не дает каплям дисперсной фазы - битума или дегтя - сливаться между собой. Для этого молекулы эмульгатора должны иметь несимметричное строение. Один конец такой молекулы является неполярным и представляет углеводородную группу, обозначаемую R, а другой конец имеет активную полярную группу. Активными, например, являются группы

СООН, NH2. Неполярный конец эмульгатора находится в капле битума, а полярный обращен в сторону воды. Таким образом молекулы эмульгатора занимают ориентирован??

Дегти каменноугольные для дорожного строительства ГОСТ 4642-80

Таблица

	Д-1	Д-2	Д-3	Д-4	Д-5	Д-6
Вязкость, с, в пределах
С5*30	5-70	-	-	-	-	-
С1030	-	5-20	20-50	50-120	120-200	-
С1050	-	-	-	-	-	10-80
Содержание воды, % по массе, не более	3	1	1	1	1	1
Содержание веществ, не растворимых в толуоле, % по массе, не более, при температуре
до 170оС	3	2	1,5	1,5	1,5	1,5
до 270оС	20	20	15	15	15	15
до 300оС	35	30	25	25	25	20
Температура размягчения остатка после отбора фракции до 300оС, оС, не более	45	65	65	65	65	70
Содержание фенолов, % по массе, не более	5	3	2	2	2	2
Содержание нафталина, % по массе, не более	5	4	3	3	3	3
* Буква С обозначает вязкость. Цифра вверху обозначает диаметр сточного отверстия прибора в мм. Цифра внизу обозначает температуру материала при испытании в оС.

§ 9. ЭМУЛЬСИИ

Дорожная битумная эмульсия - это коллоидная дисперсная система, в которой фазой является тонко диспергированный (распыленный) битум, а вода - средой.

Вязкий битум превращают в эмульсию с целью снижения его вязкости на время смешения с минеральными материалами и уплотнения получившейся битумоминеральной смеси.

После смешения и уплотнения смеси эмульсия распадается, вода отделяется и первоначальная вязкость битума восстанавливается.

Для приготовления эмульсий используют следующие материалы:

- Битум вязкий марок

- Вода мягкая или средней жесткости

- Эмульгатор

По виду вяжущего эмульсии подразделяют на битумные и дегтевые, по виду эмульгаторов - на анионные и катионные,

- по концентрации диспергированного битума в водной среде

-  концентрированными и высококонцентрированными,

-  по скорости распада - быстро-, средне и медленно распадающиеся,

-  с твердыми эмульгаторами производят битумные пасты.

Эмульсии битумные анионные обозначают символы ЭБА, катионные - ЭБК.

Битум диспергирован до размеров частиц от 0,1 до мкм и эти частицы плавают в воде, не растворяясь в ней и не слипаясь.

Слипанию частиц битума препятствует эмульгатор - поверхностно-активное вещество, создающее на каждой частице битума слой, заряженный статическим электричеством. Одноименность зарядов приводит к взаимному отталкиванию частиц, вследствие чего они не слипаются.

На рис. показана схема молекулы эмульгатора, состоящая из активной полярной части (СООН, NH2 ) и неполярной углеводородной группы.

Частицы диспергированного битума неполярны, вода - полярная среда, поэтому в эмульсии неполярными сторонами молекулы обращены к битуму, полярными - к воде.

Эмульгаторы - это поверхностно активные вещества (ПАВ), молекулы которых биполярны, т. е. имеют полярную и неполярную части (рис. )

В эмульсии молекулы эмульгатора ориентированы на границе раздела битум - вода своей неполярной частью к неполярным частицам битума, полярной - к полярной воде.

Вследствие такой ориентации молекул эмульгатора частицы битума приобретают заряд статического электричества, отрицательный - при анионактивном эмульгаторе, положительный - при катионактивном.

Водорастворимые органические эмульгаторы анионактивные - щелочные соли органических кислот, ЛСТ, хлопковый гудрон;

катионактивные - катионовые мыла: амины, катапины.

Анионактивные эмульсии - щелочные, катионактивные - кислые.

Твердые эмульгаторы - тонкомолотые порошки глины, извести, цемента.

В зависимости от вида вяжущего дорожные эмульсии бывают битумными и дегтевыми.