Свойства органических вяжущих

Все органические вяжущие вещества имеют черный или темно- бурый цвет, поэтому их также называют черными вяжущими.

Обладая аморфным строением, битумы в отличие от кристалличе­ских материалов не имеют определенной температуры плавления. Посте­пенный переход из твердого состояния в вязкотекучее обратим и происхо­дит без изменения основных свойств, следовательно, битумы относятся к термопластичным органическим материалам. Деготь - темноокрашенный жидкий продукт, обладающий низкой атмосферостойкостью. Для повыше­ния вязкости, атмосферо- и температуростойкости в состав дегтей вводят наполнители (известняк, песок). Так как органические вяжущие материалы абсолютно плотные, то их средняя и истинная плотность численно равны и колеблются в зависимости от состава от 800 до 1300 кг/м.

В практике строительства наибольшее применение нашли битумы. Они гидрофобны (не смачиваются водой), водостойки, пористость их прак­тически равна нулю, поэтому они водонепроницаемы и морозостойки. Эти свойства позволяют широко использовать битумы при получении гидроизо­ляционных и кровельных материалов. Срок эксплуатации битумных изделий на воздухе невелик, так как под действием солнечного света и кислорода воз­духа происходит старение битумов, сопровождающееся повышением твердо­сти и хрупкости. В связи с этим нефтяные битумы перевозят в закрытых ем­костях или бумажных мешках и хранят в специальных закрытых складах, защищенных от действия солнечных лучей и атмосферных осадков.

В связи с тем, что технология получения материалов и изделий с ис­пользованием битумов основана на его свойстве перехода при нагревании из твердого в пластичное состояние, а также учитывая условия работы кровельных материалов, для битумов согласно ГОСТу предусмотрено оп­ределение следующих теплотехнических показателей: температуры размягчения на приборе «кольцо-шар», которая характеризует теплостой­кость и степень размягчения битумов при нагревании; температуры вспышки газообразных продуктов, выделяющихся из битума при нагрева­нии. Последний показатель необходим для отработки безопасной техноло­гии получения материалов и изделий с использованием битумов.

Качество битумов оценивают также по вязкости и растяжимости. Вяз­кость определяют по глубине проникновения в битум иглы в течение опре­деленного времени под действием фиксированной нагрузки при температуре испытания 25 °С (пенетрация). Вязкость выражают в градусах, причем 1° со­ответствует глубине проникновения иглы на 0,1 мм. Растяжимость (дук- тильность) - способность битумов вытягиваться в тонкие нити, разрываю­щиеся под действием приложенной растягивающей нагрузки. Растяжимость измеряют в сантиметрах. Эти три основных свойства битума находятся во взаимосвязи. Твердые битумы имеют высокую температуру размягчения, но малую растяжимость, т.е. относительно хрупки. Мягкие битумы размягчают­ся при невысокой температуре, могут сильно растягиваться - обладают большой пластичностью. По вышеперечисленным свойствам для битума оп­ределяют марку, условное обозначение которой включает буквы, опреде­ляющие применение битума, и цифры, характеризующие его основные свой­ства. Например, марки БН-90/10, БНК-90/40 - битумы нефтяной строитель­ный и кровельный, температура размягчения которых 90 °С, вязкость 10 и 40° соответственно, БНД-130/200 - битум нефтяной дорожный вязкостью 131 - 200° или для верхнего слоя дорожного покрытия БД 130/200.

Битумы коррозионностойки по отношению к водным растворам многих кислот, щелочей, солей и большинства агрессивных газов, но рас­творяются частично или полностью в различных органических раствори­телях (спирте, ацетоне, скипидаре). Это свойство позволяет применять их для приготовления антикоррозионных мастик, лаков и красок.

Механические свойства битумов зависят от температуры окру­жающего воздуха. При нормальной (20 °С) температуре - это, как правило, твердые, относительно пластичные материалы, при понижении температу­ры до отрицательной - хрупкие. С целью повышения эластичности, тепло­стойкости, механической прочности в органические вяжущие вводят по­лимерные и минеральные добавки. Материалы на основе битума нельзя применять при действии горячей воды и жидких органических сред (масла, растворителей, нефтепродуктов).