Влияние наполнителей на битумные материалы

из "Битумные материалы"

Улучшение качества нефтяных битумов путем введения наполнителей было установлено еш,е в то время, когда их эффективность определялась только двумя стандартными методами по температуре размягчения и пенетрации битумов. При этом не было необходимости проводить испытания эксплуатационных свойств. Позднее, после того как были получены битумы более высокого качества и появились различные типы наполнителей, были разработаны специальные методы испытаний. [c.198]
Стандартные методы анализа. Температура размягчения битумных композиций при введении наполнителя повышается (для обычных наполнителей между температурой размягчения и содержанием наполнителя существует почти линейная зависимость при концентрации последнего до 40—50 вес. %). Исключительно эффективные материалы типа асбеста сохраняют линейную зависимость только при содержании наполнителя до 5—20 вес. %. Выше этой линейной области скорость повышения температуры размягчения возрастает. На рис. 6.1 показано влияние наполнителя на температуру размягчения окисленных битумов. [c.198]
При добавлении 1 вес. % известняка температура размягчения каменноугольного пека возрастает приблизительно на 0,14°С. [c.198]
Эксплуатационные свойства. Наполненные битумные композиции испытывают с целью правильного выбора наполнителя или для предсказания эксплуатационных характеристик готовой смеси. В разделах, приведенных ниже, рассматривается влияние наполнителей на эксплуатационные свойства битумных смесей. [c.199]
Долговечность под действием атмосферных условий. При выборе наполнителей для битумно-галечных смесей и для жидких кровельных покрытий широко применяют испытания на стойкость к атмосферным воздействиям. Этим испытаниям посвящено большое- число исследований [7, 10,. 16, 29]. Многие минеральные наполнители улучшают стойкость битумов к атмосферным воздействиям. Это объясняется разными причинами, из которых не все еще получили соответствующее научное истолкование. [c.199]
Некоторые из таких причин следующие. [c.199]
На рис. 6.2 показано влияние наполнителя на сопротивляемость разрушению окисленных битумов при ускоренном атмосферном старении. [c.200]
Огнестойкость. Наполнители повышают огнестойкость таких битумных композиций, как специальные огнеупорные мастики и битумно-галечные смеси, причем повышение огнестойкости обусловливают следующие факторы. [c.200]
Наиболее ценным наполнителем огнестойких смесей с точки зрения всех перечисленных выше пяти факторов является асбесто вое волокно. Асбест отлично снижает текучесть битума в широком температурном диапазоне, образует скелетную структуру, которая связывает другие наполнители и углеродные остаточные компоненты, характеризуется эндотермической потерей связанной воды в широком температурном диапазоне, начиная приблизительно с 315 °С. По последнему свойству асбест уникален, так как эндотермическая потеря воды происходит постепенно, с увеличением температуры, в то время как другие наполнители, способные выделять двуокись углерода, эффективны только при несколько брлее высокой температуре, требующейся для конверсии. [c.201]
Ниже приведены данные о вли-янии небольших количеств асбеста на огнезащитную способность и сопротивление текучести битумногалечного покрытия, содержащего в качестве наполнителя обычный известняк . [c.201]
Испытание на огнестойкость максимальная температура под покрытием, С. . . ползание слоя покрытия, мм. . [c.201]
Реологические свойства. Введение наполнителей позволяет регулировать способность битумных композиций оказывать сопротивление деформации. Деформация — это функция реологических свойств битума при условной температуре, ниже которой битум может считаться жидкостью, т. е. он может литься, перекачиваться или наноситься кистью. Деформация, относящаяся к эксплуатационным характеристикам различных продуктов, обычно классифицируется как холодное течение, скольжение или сдвиг (вдавливание) под действием прилагаемой нагрузки. [c.202]
В жидких смесях подбором соответствующих количеств и типов наполнителя можно вызвать появление другого реологического свойства — тиксотропии. В противоположность дилатансии тиксотропия— это снижение вязкости при увеличении скорости сдвига. [c.203]
Нужные предел текучести и модификация реологических свойств успешно достигаются введением асбеста в краски и покрытия, которые наносят в жидком и холодном состоянии. Добавлением соответствующего наполнителя можно регулировать свойства битумных мастик и лаков, определяющие их способность наноситься на поверхность при помощи кисти или шпателя, а также толщину получаемой при этом пленки. [c.203]
Цифры на кривых — содержание наполнителя (в %). [c.203]
На методы проникновения тупого стержня и испытания стабильности по Маршаллу оказывает влияние сопротивление продукта сжатию в дорожных смесях, содержащих крупные фракции обычных минералов. Отмечается значительная разница в стабильности по Маршаллу для различных типов тонкоизмельченного наполнителя [13. Асбестовое волокно имеет существенные преимущества перед обычными изоразмерными (имеющими одинаковые размеры во всех направлениях) наполнителями, так как оно обеспечивает более эффективное сопротивление битума сжатию, т. е. придает ему большую стабильность. [c.206]
Вполне понятно, что эти результаты можно считать приблизительными. [c.206]
Пластичность. Введение наполнителей способствует снижению пластичности многих битумов, однако при добавлении их в небольшом количестве можно несколько повысить пластичность даже таких хрупких материалов, какими являются каменноугольный пек и твердые асфальты. Это явление улучшения пластичности можно объяснить увеличением сопротивления сдвигу и уменьшением хрупкости указанных материалов. [c.206]
На рис. 6.8 показана пластичность битума при 4,44 С в зависимости от содержания в нем наполнителя. (Температура пластич-. ности исходного битума 180°С). [c.206]
На рис. 6.9 показана пластичность окисленного калифорнийского битума в зависимости от содержания в нем сланцевого по-7 рошка. Из рисунка видно, что пластичность битума можно несколько повысить введением в него небольших количеств наполнителя. [c.207]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология