Материал: 2465
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Кафедра «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве»
|
|
|
|
И |
|
К.В. Беляев, В.С. Серебренников |
|||||
|
|
|
|
Д |
|
ПРОИЗВО СТВО, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ |
|||||
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
И ПРИМЕНЕНИЕ ВЯЖУЩИХ |
||
|
|
|
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ |
||
и |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
Учебное пособие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Омск 2015 |
УДК 625.76 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, |
||
причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция |
|||
ББК 39.311 |
маркировке не подлежит. |
|
|
Б42
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. Е.А. Бедрин (СибАДИ); канд. техн. наук, доц. Г.М. Левашов (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособия.
Беляев, К.В. |
СибАДИ |
|
Б42 Производство, транспортирование и применение вяжущих в строительстве [Электронный ресурс] : учебное пособие / К.В. Бе-
ляев, В.С. Серебренников. – Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2015. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. -
Режим доступа: для авторизованных пользователей.
ISBN 978-5-93204-849-8
Рассматриваются основные свойства битумов и оборудование для их изучения. Изложена методика расчёта и устройство оборудования для хранения и транспортирования битума. Приведены основные направления использования битумных вяжущих и способы энергосбережения при подготовке вяжущих к использованию. Описано устройство и особенности расчета окислительных колонн для переработки нефтепродуктов в битумы. Рассмотрены технология применения вяжущих на асфальтобетонных заводах и конструкции дозаторов.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям «Наземные транспортно-технологические комплексы» и «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».
Может бытьполезнодляинженеров и механиков дорожныхремонтно-строительныхорганизаций,эксплуатирующихдорожно-строительную технику.
Текстовое (с мвольное) издание (9,0 МБ)
Системные требован я : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов Adobe Acrobat Reader
Редактор Т.И. Калинина Техническая подготовка Т.И. Кукина
Издание первое. Дата подписания к использованию 21.12.2015
Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2015
ВВЕДЕНИЕ
Битумы находят широкое применение в строительстве дорог (около 70 % всего вырабатываемого битума), гидротехнических сооружений, при гидроизоляции тоннелей, мостов, трубопроводов, промышленных и гражданских сооружений, в промышленности кровельных материалов, ракетной технике, при защите организмов от радиоактивных излучений и в ряде других отраслей народного хозяйства.
В России битум вырабатывается, как правило, на нефтеперерабатывающих заводах. Ограниченное число пунктов производства битумов предопределяет большой объем его выработки в каждом пункте. Таким образом, создается огромный поток битума из этих районов. Вывозят его в основном железнодорожным транспортом. Как известно, транспортирование битума связано с необходимостью применять специальный подвижной состав (бункеры). Затруднения с перевозкой битума являются одной из основных причин
вызванных хранен ем его длительное время, а также избежать ухудшения качестваСб тума при его транспортировании, хранении и подготовке к использован ю (при обезвоживании).
ограничения его производства в |
настоящее время. Приближение |
|||
|
|
|
|
И |
производства битума к местам его потребления значительно упростит |
||||
проблему затаривания, так |
как |
при |
перевозке на небольшие |
|
|
|
|
Д |
|
расстояния автобитумовозами потребитель сможет получить битум в |
||||
расплавленном виде, |
можно |
удет отказаться от хранения битума в |
||
битумохранилищах, |
з ежатьАзатрат |
на обезвоживание битума, |
||
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
Вопросы взаимосвязи между химическим составом сырья и качеством товарной продукции, вопрос о влиянии основных технологических параметров на качество битумов пока еще не нашли себе исчерпывающего объяснения, продолжая интересовать широкий круг теоретиков и практиков этого дела.
3
1. СВОЙСТВА БИТУМОВ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Общие сведения о битумах
Значительный рост производства и потребления битумов, а также повышение требований к их качеству настоятельно требуют более глубокого и всестороннего изучения состава и свойств битумов, влияния параметров технологического режима, кинетики и гидродинамики процессов и природы сырья на эти показатели.
Битумы – органические вяжущие вещества черного или темнобурого цвета, состоящие из смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Для битумов характерно хорошее сцепление с минеральными материалами,
стойкость к воде, |
растворам кислот и щелочей. При нагревании |
битумы обратимо |
Д |
переходят в вязкотекучее состояние. Битумы |
способны разжижаться органическими растворителями и загустевать |
|||
при их испарении [15]. |
А |
И |
|
В зависимости от происхождения битумы подразделяют на |
|||
|
б |
строительстве используются |
|
природные и искусственные. В |
|||
преимущественно искусственные нефтяные битумы, получаемые из остатков перегонкиинефти. В зависимости от консистенции битумы подразделяют на твердые, вязк е и жидкие.
Битумы Спредставляют собой сложную смесь высокомолекулярных орган ческ х веществ. Основные химические элементы, входящие в состав битумов: углерод (70–87 %), водород (8–12 %), сера (0,5–7 %), кислород (0,2–12 %), азот (0–2 %). Эти элементы в виде различных комбинаций образуют вещества, которые условно можно выделить в следующие группы: масла, смолы, асфальтены, карбены, карбоиды, парафины.
Масла – жидкая часть битума, вязкотекучие вещества. Они легче воды, их относительная плотность менее единицы. Масла – это смесь углеводородов: предельных (СnH2n+2), циклических (СnH2n) и ароматических (СnH2n–6). Их молекулярная масса лежит в пределах 300–600. Они растворимы в ацетоне, эфире, бензине, бензоле. Масла придают битумам подвижность и текучесть. Содержание масел в битумах лежит в пределах от 35 до 60 %.
Смолы – пластичные вещества с относительной плотностью около единицы; их молекулярная масса 600–1000. Они растворимы в
4
бензине и бензоле. Смолы – это производные углеводородов: в состав их молекул входят активные функциональные группы: -ОН; -NH2; -SH; -СООН. Благодаря этому смолы обеспечивают адгезию битума к различным материалам. Вяжущие свойства и пластичность битума обусловлены именно наличием смол. Содержание смол в битуме лежит в пределах от 20 до 40 % [15].
Асфальтены – твердые хрупкие вещества с относительной плотностью более единицы и молекулярной массой 1200–6000. Асфальтены не плавятся при нагревании и растворяются лишь в горячем бензоле, в бензине они нерастворимы. Асфальтены придают битумам твердость и теплостойкость. Их содержание в битуме лежит в пределах от 10 до 40 %.
Масла, смолы и асфальтены – это основные компоненты, от их
соотношения зависят строительно-технические свойства битума.
пластичность. Другими нежелательнымиИкомпонентами битума являются парафины, которые не только снижают пластичность, но и
Кроме того, в битумах содержатся карбены и карбоиды в количестве 1–3 %. Это углистые неплавкие и нерастворимые вещества, ухудшающие качества битума, поскольку уменьшают его
ухудшают адгезию. Содержание парафинов в битуме может достигать |
||
6–8 %. |
|
Д |
|
|
|
По структуре битум представляет собой коллоидную систему: |
||
дисперсионной средой являютсяАмасла, а дисперсной фазой – |
||
|
б |
|
|
и |
|
мельчайшие колло дные част цы. Каждая коллоидная частица имеет ядро из асфальтеновСразмером 18–20 мкм, окруженное тонкой оболочкой смол. Колло дные частицы взаимодействуют между собой через прослойку масел – чем толще эта прослойка, тем слабее взаимодействие, что отражается на консистенции битумов [15].
Под влиянием солнечной радиации, высоких температур, кислорода воздуха групповой состав битумов постепенно изменяется за счет химического перехода масел в смолы, смол – в асфальтены, а асфальтенов – в карбены.
Основными характеристиками, определяющими качество битумов и их назначение, являются вязкость, пластичность, теплостойкость, пожароопасность, адгезионная способность. В зависимости от назначения битумы подразделяют на общестроительные, дорожные, кровельные, изоляционные.
5