- •1. Классификация органических вяжущих веществ
- •2. Состав органических вяжущих веществ.
- •3. Свойства органических вяжущих веществ
- •4. Нефть и методы ее переработки
- •5. Производство нефтяных битумов
- •6. Битумы вязкие и твердые
- •7. Битумы нефтяные жидкие
- •8. Природные битумы
- •9. Сланцевые битумы
- •10. Каменноугольные дегти
- •11. Дорожные эмульсии
- •13. Старение органических вяжущих и методы повышения стабильности
- •14. Добавки, улучшающие свойства органических вяжущих
- •15. Композиционные (комплексные) вяжущие
- •16. Перевозка и хранение органических вяжущих материалов
- •2. Асфальтобетон
- •17. Определение и классификация
- •Требования к щебню, гравию и песку, как составляющим асфальтобетона
- •Минеральный порошок для асфальтобетонных смесей, требования к его качеству
- •Битумы и поверхностно-активные вещества для асфальтобетона
- •21. Структура и текстура асфальтобетона, механизм его сопротивления транспортным нагрузкам
- •Прочностные и деформативные свойства асфальтобетона
- •Реологические свойства асфальтобетона. Ползучесть и упруговязкие свойства
- •Релаксация напряжений в асфальтобетоне, его устойчивость к атмосферным факторам (водостойкость, морозостойкость).
- •Характеристики асфальтобетонного покрытия.
- •26 Требования к свойствам горячих и теплых асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов
- •27 Проектирование асфальтобетона
- •28 Общие основы технологии асфальтобетона
- •29. Свойства асфальтобетонной смеси.
- •30. Производство асфальтобетонной смеси
- •32. Теплый асфальтобетон. Материалы для его приготовления. Свойства.
- •33 Холодный асфальтобетон
- •34. Дегтебетон
- •Характеристика битумоминеральных материалов: асфальтовая мастика, литой асфальт, битумощебеночная мастика, битумный шлам.
- •36. Характеристика битумоминеральных и органоминеральных смесей. Черный щебень и др.
- •37. Регенерация асфальтобетона
- •38. Характеристики пластмасс
- •39. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол, пва, пвх). Классификация.
- •Термореактивные полимеры (фенолформальдегидные смолы, карбомидные смолы, эпоксидные смолы, полиэфирные смолы). Классификация.
- •Строение и свойства полимеров
- •Наполнители и другие компоненты пластмасс
- •Геотекстили
- •Стеклопластики
- •Газонаполненные пластмассы
- •47. Пластмассы для разметки дорожных и аэродромных покрытий
- •Пленки и пленкообразующие вещества в дорожном и аэродромном строительстве
- •Рулонные кровельные материалы
- •Гидроизоляционные материалы
- •Мастики горячие и холодные
- •Герметизирующие материалы
- •5. Лакокрасочные материалы
- •53. Составляющие лаков и красок
- •54. Виды пигментов и основные требования к ним
- •55. Разновидности связующих
- •56. Красочные составы
- •57. Строение и свойства древесины
- •58. Пороки древесины
- •59. Материалы и изделия из древесины
- •60. Консервирование древесины
- •61. Предохранение древесины от возгорания
- •62. Основные пути экономии древесины; безотходные технологии
11. Дорожные эмульсии
Битумные эмульсии применяют в качестве вяжущего или пленкообразующего материала при строительстве и ремонте автомобильных дорог.
Эмульсиями называют дисперсные системы, в которых одна жидкость (фаза) в виде мельчайших капель размером 0,1 мкм диспергирована (раздроблена) в другой жидкости (среда), не смешивающейся с ней. Дорожные битумные эмульсии представляют собой жидкости темно-коричневого цвета, получаемые путем диспергирования битума в водном растворе эмульгатора или щелочного вещества.
Битумы и дегти, являющиеся неполярными веществами, не растворяются в полярной жидкости - воде. Поэтому они могут смешиваться с водой только с образованием коллоидной дисперсной системы - эмульсии. Образование и устойчивость эмульсии достигается путем введения в нее специальных эмульгаторов - поверхностно-активных веществ или тонкодисперсных твердых порошков. По виду ПАВ, используемых в качестве эмульгатора, битумные дорожные эмульсии подразделяют на анионные (ЭБА) я катионные (ЭБК).
По смешиваемости с минеральными материалами каждый вид эмульсии подразделяют на три класса: анионные -ЭБА-1, ЭБА-2, ЭБА-3; катионные -ЭБК-1, ЭБК-2, ЭБК-3. Смешиваемость косвенно характеризует склонность эмульсии к распаду.
Для изготовления дорожных эмульсий применяют главным образом водорастворимые органические эмульгаторы или твердые минеральные порошкообразные вещества. К числу водорастворимых эмульгаторов относятся поверхностно-активные анионактивные и катионактивные вещества. Эмульсии с анионактивными эмульгаторами называют щелочными, с катионактивными — кислыми. Содержание водорастворимых эмульгаторов в эмульсии обычно не превышает 3 %, твердых эмульгаторов - 5 - 15 % и зависит от дисперсности эмульсии.
В качестве анионактивных эмульгаторов применяются мыла: щелочные соли нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных органических кислот, литносульфонат технический (ЛСТ), хлопковый гудрон (госсиполовая смола), второй жировой гудрон и др.
К катионактивным эмульгаторам относятся катионовые мыла, являющиеся производными четвертично замещенного аммония с солями аминов. К твердым эмульгаторам относятся тонкоизмельченные порошки глин, извести, цемента, сажи, угля и т.д. Для повышения устойчивости к твердым эмульгаторам, как правило, добавляют органические эмульгаторы, мыла, ЛСТ и др. В последнее время находят применение новые экономичные эмульгаторы: талловое масло, жировой гудрон, полимеры канифольно-экстрационного производства, стеарин, катионактивные препараты ХД-180, ХД-34, а также карбоксиламин. При диссоциации этих веществ поверхностно-активным является катион, который понижает поверхностное натяжение воды, растекается по битуму и способствует его диспергированию при перемешивании.
В зависимости от свойств и содержания эмульгаторов, количества битума или дегтя можно получать эмульсин двух типов:прямые, когда капли битума диспергированы в воде;
обратные, когда вода диспергирована в битуме.В дорожном строительстве применяются главным образом прямые эмульсии. При взаимодействии эмульсий с каменными материалами за счет адсорбции эмульгатора, испарения и поглощения воды нарушается равновесие системы и происходит ее распад. Вследствие адсорбции эмульгатора поверхностью каменных материалов концентрация его на защищенных оболочках частиц битума уменьшается, при перемешивании они разрываются и происходит слияние и объединение битума с каменными материалами.
12. Приготовление эмульсий. Для приготовления эмульсий используют: нефтяные вязкие битумы марок от БНД 200/300 до БНД 40/60 в зависимости от климатических условий района строительства, конструкции дорожной одежды и способа производства работ. В качестве эмульгаторов используют продукты, содержащие поверхностно-активные вещества (ПАВ), в основном анионные: высшие органические кислоты (жирные, смоляные, нафтеновые, сульфонафтеновые) или их щелочные соли (мыла). В качестве щелочных веществ применяют едкий натр, жидкое стекло, триполифосфат натрия.
Эмульгатор и щелочное вещество определяют в зависимости от класса эмульсии. Эмульгатор вводят в воду или битум, а щелочное вещество — в воду.
Приготовленные компоненты эмульсии содержатся в специальных резервуарах, из которых и подаются в эмульсионную установку, где при помощи вращающихся дисков (лопастей) происходит диспергирование (раздробление) битума или дегтя в водной среде. Эмульгатор адсорбируется на поверхности частиц вяжущего материала и придает устойчивость получаемой эмульсии.
Качество эмульсии и механическая энергия, затрачиваемая на ее производство, зависят от того, насколько полно будет использована энергия химического и физико-механического взаимодействия компонентов эмульсии, эмульгатора, битума или дегтя и воды.
Битумные и дегтевые эмульсии применяются для обеспыливания дорог, обработки гудронов с целью укрепления обочин, откосов, устройства покрытий способом пропитки, приготовления черного щебня, ремонта покрытий, ухода за твердеющим бетоном.
При применении эмульсии для устройства дорожных покрытий необходимо учитывать длительность формирования покрытия, связанную с испарением воды. Она зависит от погодных условий и может исчисляться часами.
Для поверхностной обработки при ремонтных работах получили распространение холодные смеси, состоящие из мелкозернистых минеральных материалов и битумной эмульсии. Битумно-эмульсионные шламы готовят в большинстве случаев с применением катионактивных эмульгаторов и замедлителей распада эмульсии. Относительно короткий срок распада эмульсии требует применения специальных шламоукладчиков, обеспечивающих дозирование, приготовление и распределение шлама на покрытии.