СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Дегтевые вяжущие вещества

Деготь представляет собой густую вязкую массу черно­коричневого цвета, образующуюся при нагревании без доступа воз­духа твердых видов топлива (каменного и бурого углей, горючего сланца, торфа, древесины). В строительстве применяют главным об­разом каменноугольные дегти, получаемые в коксохимическом про­изводстве. При переработке 1 т угля получают 700-750 кг кокса, 300-350 м3 коксового газа, 12-15 л бензола, до 3 кг аммиака и 30- 40 кг сырой каменноугольной смолы (сырого дегтя).

Дегтевые вяжущие вещества подразделяются на следующие виды:

сырой каменноугольный деготь: а) низкотемпературный первич­ный, получаемый при полукоксовании, заканчивающемся при 500- 600 °С; представляет собой вязкую темно-бурую жидкость плотно­стью 0,85-1 г/см3, состоящую из насыщенных и ненасыщенных угле­водородов и фенола: часто служит для получения отогнанного угля; б) высокотемпературный деготь, получаемый при коксовании (кото­рое заканчивается при 1000-1300 °С) в виде черной вязкой жидкости, либо вязкотвердого продукта плотностью 1,12-1,23 г/см и температу­рой размягчения до 40-70 °С;

отогнанный деготь (каменноугольная смола), получаемый в ре­зультате фракцирования сырой низкотемпературной смолы с выде­лением из нее лигроиновой и керосиновой фракций (до 30% от мас­сы смолы); по своей вязкости и свойствам близок к высоко темпера­турному дегтю;

пек, являющийся твердым остаточным продуктом перегонки сы­рой каменноугольной смолы с выделением из нее: легких масел (ки­пящих до 180 °С), фенольной фракции (180-210 °С) нафталиновой фракции (210-230 °С), антраценового масла (до 360 °С). Пек — аморфная хрупкая масса черного цвета с характерным раковистым изломом плотностью 1,25-1,28 г/см3; состоит из высокомолекуляр­ных углеводородов и их производных, а также свободного углерода от 8 до 30%;

составленные дегти, получаемые сплавлением песков с дегте­выми маслами (антраценовым или др.) или обезвоженными сырыми дегтями; широко применяются в строительстве, так как, изменяя со­отношение между пеком и растворителем (антраценовым маслом), можно получать составленные дегти требуемой вязкости и темпера­туры размягчения.

В состав дегтевых вяжущих веществ входят в основном углево­дороды ароматического ряда - производные бензола и их соединения с кислородом, азотом и серой.

Состав каменноугольного дегтя характеризуется содержанием следующих групп веществ: твердые (углистые и неплавкие вещест­ва), нерастворимые в органических растворителях, называемые сво­бодным углеродом; дегтевые смолы твердые неплавкие (подобные асфальтенам в битуме) и вязко-пластичные плавкие смолы, раство­римые в бензоле и хлороформе; жидкие дегтевые масла, состоящие в основном из жидких углеводородов.

Следовательно, дегтевые вяжущие представляют собой сложные дисперсные системы, свойства которых будут определяться соотно­шением между твердой составляющей, смолами и маслами.

Свойства дегтей

Средняя плотность каменноугольных дегтей —1,25 г/см3.

Вязкость дегтей повышается с увеличением количества свобод­ного углерода и твердых смол за счет уменьшения масляной части дегтя.

Температура размягчения дегтей высоких марок обычно ниже, чем тугоплавких битумов.

Атмосферостойкость дегтевых материалов (толя, толь-кожи и др.) ниже по сравнению с битумными материалами (рубероидом, пергаментом и др.). Это объясняется тем, что дегти стареют быстрее, чем нефтяные битумы. В дегтях содержится большое количество непредельных углеводородов, которые подвергаются окислительной полимеризации при контакте с кислородом и водой, воздействии ультрафиолетовых лучей солнечного света. Испарение масел и час­тичное вымывание водой фенолов ускоряет старение, — дегтевые ма­териалы становятся хрупкими и теряют водоотталкивающие свойства.

Биостойкость материалов на основе дегтевых вяжущих выше по сравнению с битумными материалами. Стойкость против гниения объясняется высокой токсичностью содержащегося в дегтях фенола (карболовой кислоты).