Строительные материалы и изделия

БИТУМЫ, ДЕГТИ И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

13.1. Состав битумов

Битумы — это смолообразные термопластичные вещества, пе­реходящие в вязкотекучее состояние при нагревании до 80... 180 °С и способные к пленкообразованию без химических превращений.

Битумы представляют собой сложную смесь высокомолекуляр­ных углеводородов и их соединений с кислородом, азотом, серой (элементарный состав: СХНУ — (02; N; S)). Содержание в битуме С составляет 75...85; Н - 8,0... 11,5; О - 0,2...4,0; S - 0,5...7,0; N - 0,2...0,5%.

Для определения группового (фракционного) состава битума используют разделение веществ по температуре кипения или из­бирательному отношению к растворителям. Согласно Ричардсону в битумах различают следующие фракции (в порядке увеличения молекулярной массы и снижения растворимости в органических растворителях): петролены, мальтены, асфальтены, карбены и карбоиды.

Петролены и мальтены — жидкие маслянистые вещества, ра­створимые в петролейном эфире, четыреххлористом углероде (СС14) и сероуглероде (SC2). С повышением их содержания в биту­ме растет его пластичность, растяжимость и адгезия, снижаются твердость и температура размягчения.

Асфальтены — твердые, неплавящиеся хрупкие вещества, не растворимые в петролейном эфире, но растворимые в четырех­хлористом углероде и сероуглероде.

Карбены — твердые вещества, не растворимые в петролейном эфире и четыреххлористом углероде, но растворимые в сероугле­роде.

Карбоиды — твердые вещества, не растворимые в органических растворителях. При повышении содержания в битуме асфальте­нов, карбенов и карбоидов растут твердость, хрупкость, темпера­тура размягчения битума, снижается его растворимость. Содержа­ние карбенов и карбоидов в битуме невелико (0,5...0,8 %), поэто­му их часто относят к асфальтенам.

Битумы рассматривают как сложную коллоидную систему, в которой дисперсионной средой является маслянистая часть (пет­ролены и легкие мальтены), а коллоидной фазой — асфальтены. Смолы (тяжелые мальтены) играют роль стабилизатора, частич-

но адсорбируясь на коллоидах. Свойства компонентов битума (по В. А. Успенскому) представлены в табл. 13.1.