Битумы реологические свойства

В большинстве случаев практического использования битумы смешивают с минеральными порошками различного типа. При добавлении минерального наполнителя увеличивается плотность получаемой массы, ее консистентность и, как следствие, возрастает прочность при напряжениях сдвига, возникаюш,их при практическом использовании. Кроме того, непрозрачные минеральные частицы предохраняют битум от разрушения под действием солнечного света и влаги. Волокнистые минеральные наполнители способствуют определенному возрастанию упругости и эластичности битумно-минеральной массы. К свойствам порошков, имеющим наибольшее значение и определяющим реологические свойства битумно-минеральной смеси, относятся размер частиц и распределение частиц по размерам, форма [c.147]

Основные положения доклада сформулированы автором следующим образом. Асфальтены и нефтяные смолы суть две группы, составляющие коллоидно-дисперсную часть сырой нефти. Эти две группы веществ различаются между собой по составу, строению-размерам частиц и свойствам. При переработке нефти коллоидные частицы концентрируются в остатках от перегонки, не претерпевая существенных изменений в структуре. Асфальтены содержат преобладающее количество содержащихся в нефти неуглеводород -ных компонентов. Нефтяные смолы построены почти исключительно из углеводородов. Рассматривается состав смол и асфальтенов и причины их сильно различающихся реологических свойств, а так же влияние поверхностно-активных свойств веществ, содержащихся в асфальтенах, на смачивающие свойства битумов. Нельзя не согласиться с утверждением Г. Неймана, что многие свойства асфальтенов, прежде всего поверхностно-активные, часто довольно сильно меняются при отсутствии существенных изменений в химическом составе и структуре последних, что изменения этих свойств могут быть обусловлены наличием в асфальтенах примесей свободных нафтеновых кислот и редкоземельных солей нафтеновых кислот. Справедливо и утверждение о гетерогенности асфальтенов и нефтяных смол, а также о их слабой изученности. Однако два основных вывода доклада Г. Неймана о чисто углеводородном составе нефтяных смол и об отсутствии изменений в строении смол и асфальтенов при высокотемпературной переработке нефти, нахо- [c.41]

Различными исследователями показано присутствие серы в том или ином виде в углеводородах практически всех классов. Связанная сера в виде полисульфидных цепочек обнаруживается в больших количествах в алкильных заместителях асфальтенов и в несколько меньших количествах - в смолах [2, 3]. Растворенная сера обнаружена преимущественно в ароматических фракциях [2]. Исследованиями, проведенными с помощью электронной микроскопии, показано, что при введении серы в битум часть её внедряется в асфальтеновые структуры, изменяя реологические свойства битума [4]. [c.77]

На основании длительной экспериментальной работы установлено, что результаты анализа тяжелых нефтепродуктов по вышеописанному методу хорошо согласуются с показателями реологических свойств гудронов, битумов, крекинг-остатков, асфальтов. Как видно из данных табл. 4, групповые составы битумных материалов, определенные методами ГрозНИИ, ВНИИ НП и БашНИИ, близки. Однако достоинствами описываемого метода являются простота и быстрота исполнения. Несмотря на визуальную оценку цветов люминесценции, нами достигнута хорошая сходимость при повторных определениях. [c.193]

Итак, некоторые особенности эмульгирования битумов связаны прежде всего именно с их структурно-механическими (реологическими) свойствами, а также наличием в их составе олеофильных ПАВ. Вследствие этого, прямые эмульсии М/В будут получаться лишь после того, как будет преодолено стремление олеофильных эмульгаторов к эмульгированию воды с образованием обратных эмульсий воды в масле. Эмульгирующее действие производит лишь относительный избыток гидрофильного или олеофильного эмульгатора. При размешивании постепенно добавляемого битума к водному раствору гидрофильного эмульгатора (например, диамина) возникает прямая эмульсия и концентрация в ней битума может быть доведена до высоких значений вплоть до образования предельно концентрированных эмульсий. При размешивании битума с постепенно вводимым водным раствором того же гидрофильного эмульгатора сначала образуется обратная эмульсия, т.к. действие олеофильных эмульгаторов самого битума на начальной стадии преобладает. По достижении некоторой критической концентрации вводимого гидрофильного эмульгатора Ск, его действие [c.58]

Таблица 3.14. Зависимость между склонностью битума к окрашиванию фильтровальной бумаги и его реологическими свойствами

В настоящее время в составе газетных красок применяют лаковый битум и высоковязкие минеральные масла. Однако во многих случаях получаемые краски не удовлетворяют требованиям потребителя. Это объясняется прежде всего случайным составлением красочных композиций, без учета межмолекулярных взаимодействий компонентов красок, определяющих их функциональные свойства. Б нефтепереработке имеется ряд высокомолекулярных продуктов, близких по свойствам к лаковому битуму и не находящих до последнего времени квалифицированного применения. Представляют интерес некоторые виды промежуточных продуктов нефтеперерабатывающих производств в качестве растворителей для полиграфических красок. Указанные обстоятельства обусловили необходимость систематического исследования свойств этих материалов, в первую очередь реологических и печатно-техно-логических. С учетом вышеизложенного был проведен широкий комплекс исследований с целью выявления возможности применения различных видов высокомолекулярных соединений нефти в составе композиций красок и изыскания возможности регулирования реологических свойств получаемых растворов. В качестве [c.251]

Исходя из коллоидных свойств смолисто-асфальтеновой части нефтей, в которых асфальтены диспергированы в мальтенах, т. е. в углеводородно-смолистой среде, пытаются объяснить такие важные свойства технических битумов, как вязкость и реологические свойства [18]. При этом исходят из положения, что коллоидные системы определенной структуры подчиняются строгим закономерностям, в силу которых вязкостные и реологические свойства, а следовательно, и физико-механические эксплуатационные свойства битумов определяются формой, размером и концентрацией частиц, образующих ту или иную коллоидную систему. [c.76]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИТУМОВ [c.129]

ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ, ТЕПЛА, КИСЛОРОДА И СОЛНЕЧНОГО СВЕТА НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИТУМОВ [c.139]

Влияние нагрева, длительности эксплуатации, кислорода и солнечного света на свойства битумов устанавливали с помощью метода определения реологических свойств битумов в тонкой пленке. Относительно тонкие пленки битума (2—Ю М1ш) подвергали действию определенных условий, после чего определяли их вяз-Ность. [c.139]

Нагрев в среде азота. Реологические свойства битума изменяются при нагревании в воздухе в результате следующих процессов испарения легких фракции масел, окисления и полимеризации. Если стеклянные пластинки с пленкой битума нагревать в среде азота, то окисление исключается. Как показали эксперименты, в этих условиях вязкость возрастает существенно меньше, чем при нагреве при той же температуре и продолжительности, но в присутствии кислорода воздуха. [c.142]

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАЗЖИЖЕННЫХ БИТУМОВ [c.145]

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]

Растяжимость (дуктильность) битума характеризуется расстоянием, на которое его образец можно вытянуть при определенных условиях в нить до разрыва. Дорожные битумы должны иметь растяжимость более 50 см. Вязкость битумов наиболее полно характеризует их консистенцию при различных температурах применения. При максимальной температуре применения вязкость должна быть как можно выше. Поведение битумов под действием внешних деформирующих сил определяется реологическими свойствами (упругостью, пластичностью, ползучестью и прочностью). Эти свойства значительно изменяются при нагревании и охлаждении. В некоторых случаях в битумы добавляют пластифицирующие вещества (тонкоизмельченные отходы резины), повышающие его растяжимость и эластичность при низких температурах и замедляющие старение. [c.398]

Исследовались реологические свойства битумных мастик, полученных путем объединения битума с различными наполнителями и пластификаторами термомеханическим методом. Степень улучшения свойств, как было показано, зависит от природы и соотношения составляющих материалов. Но не меньшую роль в этом направлении играют способы объединения. Метод кавитационного объединения битума с наполнителями различной природы позволяет резко улучшить структурно-механические свойства битумных мастик. [c.159]

Температура размягчения и пенетрации. Различные нефтяные остатки от перегонки шзута сернистых и высокосернистых не тей могут быть использованы как остаточные битумы ели как сырье для щ>оиз-водства окисленных битумов. Реологические свойства этих нефтепродуктов характв1изу1ися тешературой размягчения ( ) по ГОСТу 11506-73 и пенетращей по ГОСТу 11501-73. [c.127]

НИТЬ тем, ЧТО взаимодействие отдельных частиц наполнителя происходит через периферийные зоны граничных слоев битума. Реологические свойства таких наполненных систем незначительно отличаются от свойств исходного битума, структура которого разрушена под действием температуры. С увеличением концентрации твердой фазы вторичная коагуляционная структура упрочняется. При этом отдельные частяцы налолнителя взаимодействуют между собой через структурированные слои битума, вязкость и прочность которых возрастают по мере приближения к поверхности частиц наполнителя. Увеличение ф вызывает уменьшение толщины граничных слоев, и, как следствие, энергия, необходимая для разрушения структурных связей, возрастает. Так, для течения системы с ф = 59% с постоянным уровнем эффективной вязкости, как и предполагалось, требуются значительно большие амплитуды колебаний. При равных же амплитудах вибрации наименьший уровень вязкости достигается при большей частоте вибрации. Эта закономерность подтверждается для всей возможной области концентрации наполнителя. [c.135]

Битумы характеризуются следующими показателями твердостью (пенетра — цией), температурой размягчения, растяжимостью в нить (дуктильностью), температурой хрупкости, адгезией, температурой вспышки, реологическими свойствами и др. [c.73]

В промышленности уже в течение многих лет применяется окисление прямогонных нефтяных остатков, главным образом с целью изменения реологических свойств получаемых из них битумов. В процессе продувки остатков воздухом кислород взаимодействует с компонентами сырья при температуре 200—350 °С. При этом химический состав и соответственно молекулярная структура и свойства остатков изменяются. Соотношение углерод водород для асфальтенов снижается при окислении с 11 1 до 10,5 1. Для смол и масел это соотношение уменьшается, но в меньшей степени (с 8 1 до 7,7 1). Пары воды, двуокись углерода и низкомолекулярные продукты окисления (эфиры, кислоты и альдегиды) удаляются из реакционного объема вместе с продувочными газами. Целевым продуктом является окисленный битум, который существенно отличается от исходного, неокисленного сырья. При окислении изменяется его групповой состав уменьшается содержание масел и значительно возрастает количество асфальтенов, продуктов поликонденсации. Количество силикагелевых смол в некоторых случаях уменьшается, а в других несколько возрастает. [c.32]

В БашНИИНП в условиях пилотных установок на базе асфальтита из разных нефтей выполнен подбор рецептуры производства битумов различных марок путем смешения с разжижителями (без окисления). Получаемые битумы обладают хорошими реологическими свойствами, малочувствительны к перепадам температуры. [c.103]

Более 70% битумов, произведенных в 1960 г. в США, использовано на строительстве дорог, аэродромов и аналогичных сооружений. Ввиду исключительной важности этого направления использования битумсв рассмотрим реологические свойства битумных дорожных покрытий. [c.148]

И других СВОЙСТВ асфальтенов, выделенных из природных битумов разных месторождений и разной химической природы (битум асфальтового основания венесуэльского месторождения Боксан, битум нафтенового основания калифорнийского месторождения Медуэй, битум парафинового основания аравийского месторождения Сафоний) показали, что они резко различаются между собой и по составу, и по свойствам [16]. Значительное различие в соотношении молекул асфальтенов с разными массами сильно сказывалось на их растворимости и реологических свойствах, на температурной зависимости вязкостных свойств. Эти свойства, наряду с адгезией к твердым минеральным материалам и погодостойкостью, имеют важное значение и учитываются в случае применения технических битумов в качестве дорожных покрытий, в производстве кровельных и гидроизоляционных материалов. Различия в элементном составе (прежде всего в отношении С/Н), молекулярных весах, растворимости и других свойствах асфальтенов, выделенных из остаточных продуктов переработки нефти, зависят в сильной степени от продолжительности высокотемпературной обработки нефти и нефтепродуктов и от реакционной среды (окислительной, восстановительной, нейтральной). [c.254]

Состояние таких коллоидных систем оказывает решающее влияние иа физико-механические свойства вообще и на реологические свойства в особенности. Это имеет очень важное значение для решения трудных и ответственных задач технологии нефти и исиользова-иия таких нефтепродуктов, как технические битумы, топочные мазуты, консистентные смазки и т. п. При рассмотрении подобных коллоидных систем часто недостаточно учитывают качественные особенности их основных компонентов и почти совсем не учитывают роль нефтяных смол как равноправного компонента (наряду с углеводородами) дисперсной системы. Между тем эти факторы оказывают весьма существенное влияние на всю систему в целом, на ее физико-механпческие свойства, которые и определяют в основном технические качества таких иродуктов. [c.495]

Пфейффер [4] наиболее близко подошел к рассмотрению зависимости физико-механических свойств битумов как коллоидных систем от количественного соотношения основных компонентов (асфальтенов, смол, углеводородов) и их химических особенностей. Он сделал, попытку выяснить влияние каждого нз этих компонентов коллоидной системы на ее реологические свойства. Он указал на важное значение атомарногсГсоотношення С Н как ноказателя степени ароматичности отдельных компонентов. Подчеркивая ароматическую природу асфальтенов и, как следствие этого, большую или меньшую склонность их к поляризации, Пфейффер делает заключение о возможности управления процессами гелеобразования таких коллоидных систем, исиоль-ь я сьлиыность асфальгеноБ к поляризации. Присутствующие в молекулах асфальтенов кислород-, серу- и азотсодержащие поляр- [c.495]

Реологические свойства (структурно-механические свойства, температура застывания, вязкость и др.) НДС зависят в первую очередь от ее физического состояния, на которое оказывает влияние соотношение энергий межмолекулярного взаимодействия и теплового движения. Нефтяные дисперсные системы могут находиться в трех физических состояниях вязкотекучем (жидком), высокоэластическом и твердом. Способность к вязкому течению таких продуктов, как битумы, пеки, используют для пх внутризаводского транспортирования по трубопроводам. Для НДС характерно высокоэластическое состояние в интервале между температурами стеклования и вязко текучестн (температуры размягчения). [c.18]

Для исследования процесса структурирования в высокотемпературной области Э. X, Зиннуровым предложен многофункциональный высокотемпературный вискозиметр (вискозитрон), работающий в комплексе с электронно-вычислительной и микропроцессорной техникой [181]. Прибор является универсальным в качестве измерительных поверхностей в зависимости от типа и консистенции исследуемого материала допускается подсоединение следующих измерительных систем биконус — конус, конус — плоскость, цилиндр — цилиндр. На таком приборе можно измерять вязкость нефтепродуктов в пределах (1-10 — 1-10 ) Па-с. С помощью впскознтрона возможно исследование также различных нефтепродуктов (нефти, смолы, пеки, битумы, пасты, суспензии, эмульсии). Результаты измерений вязкостно-кинетических функций и температурно-времепного режима могут быть представлены на дисплее ЭВМ, графопостроителе, что существенно повышает эффективность исследований, позволяя оперативно находить характерные закономерности реологических свойств изучаемых объектов. [c.139]

Из нефтей II группы вакуумной перегонкой также можно получить остаток, при окислении которого получается битум с необходимыми реологическими свойствами. Например, оптимальным сырьем для получения дорожных битумов, удовлетворяющих требованиям проекта нового ГОСТ, из ромашкинской нефти является 35 — 37%-ный остаток с температурой размягчення 35 — 37 °С и вязкостью при 80 °С, равной 80—100 сек. Однако этот способ имеет следующие недостатки [c.172]

Большая часть расплавленных каменноугольных смол и битумов обладает ньютоновскими свойствами. Реологические свойства более твердых битумов зависят в значительной мере от химического состава сырой нес и, из которой они получены. Ха 1актер течения битума во многом зависит и от метода его получения. Таким образом, твердый битум может быть практически простой жидкостью. В табл. 3.4 представлен ряд твердых битумов, обладающих в условиях измерения свойствами ньютоновской жидкости. [c.118]

Тел1пература размягчения- Другим эмпирическим методом анализа битумных материалов, широко используемым при их производстве, является определение температуры размягчения по кольцу и шару (КиШ). По этому методу определяют температуру, при которой битум приобретает такую консистенцию, что он может течь определенное расстояние при заданной скорости нагрева. По данным [481, консистенция ряда каменноугольных пеков при температуре размягчения по КиШ колеблется в пределах 8,9-10 —27,4-10 П. Как указывалось выше, битумы при температуре размягчения имеют более высокую вязкость. Необходимо учесть, что допустимая ошибка в определении температуры размягчения 0,5 °С может привести к отклонению значений вязкости на 14%. Скорость сдвига в ходе определения также различна, особенно вначале, когда битум имеет аномальные реологические свойства. [c.134]

Большая работа по исследованию реологических свойств битума, в течение ряда лет проводилась Национальным Центром исследования битумов при институте Франклина. Были исследованы десять битумов различных реологических типов и разной вязкости при статических и динамических нагрузках. Определялись также их водопроницаемость, фотохимическая устойчивость к разрушению, предел прочности и другие свойства. В работе [На] полученные данные выражены в виде кривых динамики старения битумов, модуля потерь в зависимости от частоты, показана температурная зависимость этих кривых и зависимость исходной вязкости битумов от температуры. При"Ьассм отрений технологий битумов использованн теоретические и экспериментальные работы в области высокополи-меров [c.137]

Примерно в то же время Нибойер [411 произвел обзор различных, исследований битумных дорожных покрытий. Он описал реологические свойства битумов и привел характеристики минеральных агрегатов, влияющие на пластические и эластические свойства дорожных смесей (жесткость, прочность на разрыв, упругость и усталостные характеристики дорожных смесей). Разрывная прочность оказалась-зависимой от продолжительности приложения нагрузки. [c.149]

Ньют [27] исследовал реологическое поведение смесей битумов с минеральными порошками. Свои измерения он проводил прн длительном статическом нагружении, используя различные битумы и один и тот же минеральный порошок. Для описанных условий эксперимента автор установил соотношение между вязкостями битумноминеральной смеси и ненаполненного битума. Ньют указывает, однако, что возможно влияние химических свойств связующего на реологические свойства битумно-минеральной смеси. Здесь следует иметь в виду те свойства, которые влияют на силы адгезии битумов к поверхности минерала. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология