Бітумінозні матеріали - Частина 3, Авторська платформа
Пек випускають трьох марок, які різняться за температурою розм'якшення. Твердість і температура розм'якшення пеку залежать від глибини відгону масел; у разі підвищення вмісту останніх м'якість пеку зростає.
Змішуванням пеку з дьогтем або з антраценовим маслом отримують склади з високими в'яжучими властивостями, що слабо розм'якшуються під дією сонячних променів, володіють високими властивостями, що приклеюють, і некрихкі.
Суміші дьогтю та пеку, а також пека з антраценовим маслом використовуються для виробництва дьогтебетону, що йде на дорожні покриття при будівництві доріг, покрівельних матеріалів – толя покрівельного та безпокровного, приклеювальних та фарбувальних мастик.
Змінюючи співвідношення пеку та дьогтю (або антраценової олії), можна отримувати склади з різними температурами розм'якшення та ступенями в'язкості. Чим більше в суміші пеку, тим вище температура її розм'якшення, але і більша крихкість. Залежно від умов застосування того чи іншого дьогтьового матеріалу підбираються відповідні відносини пеку та дьогтю.
Слід зазначити, що дьогтьові матеріали в протилежність бітумним мають гнилостійкість.
Битумні та дьогтьові емульсії
Бітуми, дьогті і пеки застосовуються в будівництві та виробництві будівельних матеріалів головним чином розігрітими, тому що в холодному вигляді вони мають велику в'язкість, не мають необхідного ступеня рухливості та зручності.
Розігріті бітумні матеріали можна використовувати лише у суху погоду та при сухих заповнювачах. В'язкість нафтових бітумів і кам'яновугільних пеків знижується як нагріванням, а й з допомогою органічних розріджувачів.
У сучасній техніці застосовується спосіб отримання розрідженого бітуму або дьогтюу вигляді емульсій - водобітумних або вододігтьових систем, що складаються з бітуму або дьогтю, рівномірно розподіленого у воді у вигляді дрібних частинок розміром від 0,001 до 0,1 мм. Для зменшення поверхневого натягу на кордоні між бітумом (або дьогтем) та водою в емульсію вводять емульгатор (мила, смоли, казеїн, крохмаль, клей, кислі нафтові покидьки та ін), що оберігає їх від розпаду.
Зазвичай в емульсіях міститься близько 50% води, 45% бітуму та від 0,01 до 5% емульгатора.
Рідкі бітумні та дьогтьові в'яжучі цього виду використовують для холодної обробки дорожнього покриття, фарбування покрівель, гідроізоляційних робіт, виготовлення технічних водостійких картонів.
Водні емульсії з низькоплавких бітумів готуються в такий спосіб. У котел циліндричної форми з лопатевою мішалкою заливається нагріта до 90 ° вода і емульгатор, потім вводиться розплавлений тонким струменем і нагрітий до 115-120 ° бітум (або дьоготь). Мішалка робить близько 120 об/хв. Виготовлення емульсії супроводжується сильним ціноутворенням, унаслідок чого ємність котла використовується лише на 30%. Якісна емульсія виходить за умови, що бітумінозна речовина досить нагріта (це запобігає її застиганню при заливанні тонким струменем в котел), температура води на 20° вище температури розм'якшення бітуму і мішалка робить необхідну кількість обертів.
Для приготування емульсій з підвищеною стійкістю, що складаються з більш тонких і рівномірних частинок бітумінозної речовини, користуються гомогенізаторами, в яких суміш розплавленого в'яжучого та води з емульгатором надходить у щілину між дисками та кожухом апарату. При швидкому обертанні дисків (до 3000 об/хв) бітум під впливом відцентрової сили розпорошується у водному середовищі. Присутній у воді емульгаторобволікає частки в'яжучого, надаючи їм необхідної стійкості. Емульсія, що задовольняє технічним вимогам, має малу в'язкість (що дає можливість розливати та наносити її в холодному стані), однорідністю, невисокою швидкістю розпаду, достатньою стійкістю (щоб витримувати перевезення та зберігання на складі без розпаду).
Емульсії транспортуються в бочках або цистернах, зберігаються в закритих приміщеннях з температурою не нижче 0. Слід звертати особливу увагу на чистоту тари, оскільки деякі домішки, які випадково потрапили в емульсію, можуть викликати її швидкий розпад.
Асфальтові та дьогтьові розчини та бетони
Асфальтовим розчином називається тісна суміш асфальтового в'яжучого речовини (бітум, змішаний з тонким мінеральним наповнювачем) з піском.
Дігтьовим розчином називається суміш дьогтю (або дьогтю та пеку) з дрібними наповнювачами та піском.
Асфальтовими та дьогтьовими бетонами називаються щільні суміші мінеральних складових (щебеню або гравію, піску та мінерального порошку) з бітумінозними в'язкими (бітумами, дьогтями та пеками).
У будівництві широко використовують асфальтові розчини для гідроізоляції (їх наносять на поверхні, що ізолюються у вигляді шарів штукатурки) і для влаштування асфальтових підлог. Дігтьові розчини застосовують рідше внаслідок меншої їхньої довговічності.
Асфальтовий розчин після затвердіння, яке відбувається внаслідок охолодження бітуму, повинен мати щільність, водонепроникність, міцність і теплостійкість (тобто не повинен розм'якшуватися під дією сонячних променів або температур, підвищених до межі, що визначається умовами експлуатації).
У разі застосування бітуму у надмірно великій кількості, а також із низькою температурою розм'якшення теплостійкість асфальтовихрозчинів знижується.
Пісок для асфальтового розчину має бути чистим і сухим, з можливо меншим об'ємом порожнин і найбільшою крупністю зерен – 5 мм.
Бітум треба вводити в розчин з таким розрахунком, щоб заповнити порожнечі в мінеральному наповнювачі і понад це мати деяку кількість бітуму (10-15% від об'єму порожнин) для обволікання зерен наповнювача. Загальна кількість бітуму в розчині, включаючи бітум, що міститься в асфальтовому порошку (у разі застосування останнього), повинна бути в межах 9-11%.