ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Действие микроорганизмов на битумные материалы. Р. В. Трекслер из "Битумные материалы" Как правило, срок службы битумных материалов под действием ионизирующего излучения значительно снижается. Степень этого снижения зависит от многих факторов и в частности от природы и мощности источника излучения, а также от продолжительности экспозиции. Мягкое а-излучение, например, проникающее только через тонкий поверхностный слой материала, вызывает при достаточно продолжительной экспозиции существенные, но лишь местные изменения (или разрушения) битумного слоя. Однако иногда воздействие излучения на поверхность может оказаться полезным. Тем не менее проникающее излучение высокой энергии типа у-излучения, жесткого р-излучения или нейтронного излучения (или их сочетание) может вызвать значительные изменения и (или) разрушение не только на поверхности материала, но и на глубине до 1 м и более. Во всех случаях чем больше продолжительность экспозиции, тем значительнее изменения, вызываемые излучением. Если тонкий слой (типа кровельного битумного материала) разрушается под действием а-, или мягкого излучения, то он теряет свои свойства (происходит ускоренное старение), и его пригодность снижается. Однако если такой слой — только небольшая часть толстого слоя или- большой массы материала, ухудшения почти не наблюдается, так как по отношению ко всей массе такое разрушение незначительна и изменение физических свойств всей массы материала практически обнаружить трудно. [c.166] Битумы. В поисках экономичного материала для обкладки земляных шахт, предназначенных для захоронения жидких радиоактивных отходов, Хойберг и Уотсон [1, 2] облучали битумные материалы источником -излучения Со. Действию у-излучения порядка 10 рентген в среде азота подвергали пленки жидкого битума, природного битума, кровельный битум, битумную заготовку (пластину) и каменноугольный пек. [c.166] Каменноугольный пек (средний). [c.167] На рис. 4.4 показано изменение пенетрации и температуры размягчения по КиШ битумов при различных дозах излучения. Экстраполяция данных рис. 4.4 показала, что сильное затвердевание произойдет, вероятно, под действием дозы мощностью 10 ° Р. Температура размягчения гильсонита или природного битума под действием излучения возрастает. Например, под действием дозы излучения порядка 5-10 Р у двух гильсонитов с исходной температурой размягчения 140 и 174 °С температура возросла приблизительно на 21 и 25%. [c.167] Затвердевание в результате облучения объясняется, по-видимому, образованием высокомолекулярных соединений, особенно нерастворимых в гексане. Более значительные изменения, происходящие в битумах с минеральными наполнителями, вызываются, вероятно, более сильным поглощением энергии у-лучей этими наполнителями. Вследствие эмпирического характера определения пенетрации изменение твердости, связанное с изменением состава битумов, становится меньше при меньших исходных величинах пенетрации. Изменения различных битумных пленок и пеков под действием излучения зависят, по-видимому, от исходной твердости. Исключение составляют материалы с минеральными наполнителями и каучуком. Обычное положительное влияние добавок каучука к необлученному битуму нарушается после его облучения. Точно так же действуют минеральные наполнители, которые под действием излучения повышают степень изменений в битуме. [c.167] Изменения состава. Фракционирование растворителями битумных пленок, облученных дозой 10 Р, и кровельных битумов, облученных дозой 5-10 Р, показало снижение содержания в них масляных фракций и мягких смол и увеличение содержания твердых смол и веществ, нерастворимых в гексане (табл. 4.1). [c.168] Хроматографическое исследование извлеченных аналогичным образом асфальтенов и смол также показало увеличение содержания высокомолекулярных фракций и уменьшение содержания масел. Это наблюдалось больше во фракциях светлых ма- сел, т. е. масел с более высоким содержанием парафина и меньшей полярностью, десорбируемых с фуллеровой земли пентаном, и меньше во фракциях более тяжелых темных масел,. десорбируемых хлористым метиленом. У арканзасского битума (пленка А), окисленного воздухом в присутствии в качестве катализатора пятио-киси фосфора (РгОб), так же как и у вайомингских битумов, увеличивалась непредельность, о чем свидетельствует увеличение числа двойных связей на 1 г битума. Светлые масла избирательно разрушаются облучением, и ненасыщенность образуется. главным образом за счет деструкции этой фракции масла. [c.168] Нерастворимые В гексане Твердые смолы. , . . [c.169] Постоянство потери массы при нагревании. При нагревании облученные и необлученные образцы битума теряют в массе одинаково, что указывает на то, что после облучения количество летучих компонентов не изменяется. У большинства остатков, полученных в результате облучения битумов, при испытании на потерю массы при нагревании обнаруживалось снижение пенетрации (увеличение твердости) менее чем на 10%. В некоторых остатках пенетрация возрастала. [c.169] Незначительная потеря массы, происходящая в облученных битумах, объясняется лишь выделением газов. В большинстве литературных источников рассматривается влияние у-облучения информация о влиянии нейтронного излучения крайне ограничена. Гротенх-вис [13] установил, что изменения объема и структуры битумов, облученных нейтронами, аналогичны изменениям, происходящим при у-облучении. [c.171] Выделившийся водород, вес. %. . . [c.171] Растворимдсть битума в четыреххлористом углероде. На,растворимость битума в четыреххлористом углероде облучение, вероятно, не влияет. Нерастворимость в четыреххлористом углероде высо-коконденсированной нерастворимой в гексане фракции по существу одинакова в облученных и необлученных образцах. Это, очевидно, объясняется тем, что из указанной фракции водород почти не выделяется. У фракций, нерастворимых в четыреххлористом углероде, отношение водорода к углероду ниже, чем у асфальтенов. [c.172] Готовые асфальтовые покрытия. Как правило,, физические свой-ствз сборных битумных покровных материалов иод действием ионизирующего излучения изменяются так же, как и свойства битумных пленок. На сборные битумные покрытия, используемые обычно для обкладки ирригационных каналов, облучение дозой мощностью 5-10 Р, очевидно, не оказывает влияния. При облучении дозой 10 Р пластина (конструкция сэндвич толщиной 12,7 мм из смеси органического наполнителя и битума между слоями войлока) делалась слегка хрупкой, что не препятствовало ее использованию. С увеличением дозы излучения до 5-10 Р скорость выделения газа возрастала максимально до 56 см /(г-10 Р). При облучении более интенсивным источником скорость выделения газа была в 10 раз больше. [c.172] Каменноугольные пеки. При облучении каменноугольных материалов дуктильность их снижается, уменьшается также содержание смол. На основании данных, полученных при облучении битумов с низкими начальной температурой размягчения и пенетрацией, можно предсказать, что при облучении каменноугольного пека и эмалей дозой мощностью 5-10 Р температура их размягчения (или пенетрация) изменяется незначительно. [c.173] Изменение физических свойств каменноугольных пеков и эмалей после 7-облучения показано в табл. 4.3. [c.173] Выделение газа из облученных каменноугольных продуктов не приводит к образованию пузырчатой структуры и не вызывает значительных изменений в объеме, как это наблюдается у битумных пленок. Низкотемпературные свойства пеков таковы, что образующиеся газообразные продукты быстро выделяются и газовые пузырьки и пустоты сжимаются. Типичный состав отходящих газов из продуктов каменноугольного пека был приведен в табл. 4.2. Поскольку каменноугольные пеки содержат кислоты, присутствие СО2 в выделившемся газе, вероятно, указывает на избирательную деструкцию карбоксильных груди. [c.173] Вернуться к основной статье