Классификация битумов и дегтей

Битумы-это смесь органических вяжущих, нафтенового и ароматического происхождения и их кислородных, азотистых и серных соединений.

По происхождению (по виду сырья):

Нефтяные битумы. (В мире их доля составляет более 90% всех орг. Вяжущих). Их получают из нефти и ее смолистых остатков.

Природные битумы - получают в чистом виде или из асфальтовых пород. (Например, пески, пропитанные битумом-киры.) В чистом виде битумы выходят на поверхность земли в виде озёр.

Сланцевые битумы - получают из продуктов перегонки битуманозных пород или горючих сланцев.

Каменноугольные дегти - получают из продуктов деструктивной (сухой, без воздуха) перегонки каменных углей.

Торфянные дегти - получают из сухой перегонки торфа.

По основным свойствам:

Твердые битумы (при температуре 180...220° переходят в жидкие)строительные.

Вязкие битумы (при температуре до 25° находятся в вязком состоянии, применяются при температуре 120...180°)

Жидкие битумы и дегти при температуре до 25° находятся в полужидком виде, применяются в диапазоне температур 20...120°.

• Дегти представляют собой вязкие жидкости черного или бурого цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных, получаемых конденсацией парообразных продуктов, образующихся при разложении органических материалов (каменного угля, торфа, древесины и др.) в условиях высокой температуры без доступа воздуха. Процесс этот называется сухой деструктивной перегонкой, при которой химическая структура перегоняемого вещества полностью изменяется.

По исходному сырью дегти делят на каменноугольные, торфяные, древесные и сланцевые, а в зависимости от метода переработки сырья — на коксовые и газовые. В строительстве наибольшее значение имеют каменноугольные дегти, которые являются побочным продуктом процессов коксования и газификации каменного угля. Наибольшее развитие получают материалы на основе битумов, а соответственно сокращается использование материалов на основе дегтевых композиций. • Каменноугольные дегти в зависимости от температуры коксования делят на высокотемпературные, получаемые в результате коксования исходного сырья при температуре 900... 1100°С, низкотемпературные, получаемые в результате полукоксования при температуре 500...700°С, и газовые — при газификации топлива в производстве светильного газа.

При разложении каменного угля образуются сырые дегти, которые непосредственно для производства строительных материалов не применяются. В них содержится значительное количество летучих составных частей, которые даже при слабом нагревании испаряются, что приводит к изменению первоначальных свойств строительных материалов (возникает хрупкость). Из сырого дегтя отгоняют легкие и средние масла, в результате чего получают так называемый отогнанный деготь.

Составные части дегтя отгоняют при различных температурах: при температуре до 170°С отделяется легкое масло, при 170...270°С — среднее, при 270...300°С — тяжелое и при 300...360°С — антраценовое масло. После окончания отгонки масел получают твердое вещество черного цвета, называемое пеком. Антраценовое масло представляет собой жидкую, иногда маслоподобную зеленовато-желтую массу с запахом ввиду наличия в нем фенолов и сернистых соединений.

Сырой деготь (каменноугольная смола), каменноугольные пек и масло характеризуются следующими физико-механическими показателями: смола каменноугольная в своем составе содержит до 7% свободного углерода, до 4% воды и до 10% нафталина, при 80°С обладает вязкостью 2,5...4,5 с; пек каменноугольный производят двух марок: среднетемператур-ный и высокотемпературный, отличаются указанные виды пеков главным образом температурой размягчения, содержанием свободного углерода, воды и нерастворимых в бензоле веществ; масло каменноугольное характерно большим содержанием — до 70% тяжелых фракций, отгоняемых в интервале температур 275... 360°С, до 0,3% нерастворимых в бензоле веществ и до 1,5% воды. Составленный деготь получают сплавлением пека с дегтевыми маслами или обезвоженными сырыми дегтями.

Дегти каменноугольные дорожные получают при коксовании угля или сплавлением пека каменноугольного с маслами или обезвоженным сырым дегтем.

По физико-механическим показателям смешанные дегти обладают относительно высоким содержанием нерастворимых в бензоле соединений — до 20% и водорастворимых соединений — 0,5...7%. По фракционному составу они имеют большое количество средних и тяжелых фракций в интервале температур 270...300°С. Характерным показателем смешанных дегтей является их вязкость. Наполненные дегти получают, вводя в составленные дегти тонкоизмельченные материалы (известняк, доломит). Это производят для повышения вязкости, погодо- и температуро-стойкости дегтей.

• Сланцевые дегти получают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха в специальных генераторах или туннельных печах до 500...550°С, при этом выделяются газ, низкотемпературная смола в количестве 15...20% от массы сланца и полукокс. Низкотемпературную смолу разделяют на автомобильный бензин, тракторное и дизельное топливо и мазут как остаток после отгона всех фракций. Этот остаток составляет около 60% и используется как жидкий сланцевый деготь. Последний бывает шести марок, каждая марка его характеризуется в основном тремя показателями: вязкостью при температуре 25 и 60°С, фракционным составом и температурой вспышки.