ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние наполнителей на битумные материалы из "Битумные материалы" Улучшение качества нефтяных битумов путем введения наполнителей было установлено еще в то время, когда их эффективность определялась только двумя стандартными методами по температуре размягчения и пенетрации битумов. При этом не было необходимости проводить испытания эксплуатационных свойств. Позднее, после того как были получены битумы более высокого качества и появились различные типы наполнителей, были разработаны специальные методы испытаний. [c.198] Стандартные методы анализа. Температура размягчения битумных композиций при введении наполнителя повышается (для обычных наполнителей между температурой размягчения и содержанием наполнителя существует почти линейная зависимость при концентрации последнего до 40—50 вес, %). Исключительно эффективные материалы типа асбеста сохраняют линейную зависимость только при содержании наполнителя до 5—20 вес. %. Выше этой линейной области скорость повышения температуры размягчения возрастает. На рис. 6.1 показано влияние наполнителя на температуру размягчения окисленных битумов. [c.198] При добавлении 1 вес. % известняка температура размягчения каменноугольного пека возрастает приблизительно на 0,14 °С. [c.198] Эксплуатационные свойства. Наполненные битумные композиции испытывают с целью правильного выбора наполнителя или для предсказания эксплуатационных характеристик готовой смеси. В разделах, приведенных ниже, рассматривается влияние наполнителей на эксплуатационные свойства битумных смесей. [c.199] Долговечность под действием атмосферных условий. При выборе наполнителей для битумно-галечных смесей и для жидких кровельных покрытий широко применяют испытания на стойкость к атмосферным воздействиям, им испытаниям посвящено большое число исследований [7, 10, 16, 29]. Многие минеральные наполнители улучшают стойкость битумов к атмосферным воздействиям. Это объясняется разными причинами, из которых не все еще получили соответствующее научное истолкование. [c.199] Некоторые из таких причин следующие. [c.199] На рис. 6.2 показано влияние наполнителя на сопротивляемость разрушению окисленных битумов при ускоренном атмосферном старении. [c.200] Огнестойкость. Наполнители повышают огнестойкость таких битумных композиций, как специальные огнеупорные мастики и битумно-галечные смеси, причем повышение огнестойкости обусловливают следующие фйкторы. [c.200] Наиболее ценным наполнителем огнестойких смесей с точки зрения всех перечисленных выше пяти факторов является асбестовое волокно. Асбест отлично снижает текучесть битума в широком температурном диапазоне, образует скелетную структуру, которая связывает другие наполнители и углеродные остаточные компоненты, характеризуется эндотермической потерей связанной воды в широком температурном диапазоне, начиная приблизительно с 315 °С. По последнему свойству асбест уникален, так как эндотермическая потеря воды происходит постепенно, с увеличением температуры, в то время как другие наполнители, способные выделять двуокись углерода, эффективны только при несколько более высокой температуре, требующейся для конверсии. [c.201] Реологические свойства. Введение наполнителей позволяет регу- лировать способность битумных композиций оказывать сопротивление деформации. Деформация — это функция реологических свойств битума при условной температуре, ниже которой битум может считаться жидкостью, т. е. он может литься, перекачиваться или наноситься кистью. Деформация, относящаяся к эксплуатационным характеристикам различных продуктов, обычно классифицируется как холодное течение, скольжение или сдвиг (вдавливание) под действием прилагаемой нагрузки. [c.202] В жидких смесях подбором соответствующих количеств и типов наполнителя можно вызвать появление другого реологического свойства — тиксотропии. В противоположность дилатансии тик-сотропия—это снижение вязкости при увеличении скорос- - ти сдвига. [c.203] Нужные предел текучести и модификация реологических свойств успешно достигаются введением асбеста в краски и покрытия, которые наносят в жидком и холодном состоянии. Добавлением соответствующего наполнителя можно регулировать свойства битумных мастик и лаков, определяющие их способность наноситься на поверхность при помощи кисти или шпателя, а также толщину получаемой при этом пленки. [c.203] Цифры на кривых — содержание наполнителя (в %). [c.203] Водопоглощение. При введении наполнителя водопоглощение битумных материалов возрастает, причем по этому показателю отдельные наполнители существенно различаются между собой. В отличие от большинства других физических свойств водопоглощение не зависит от формы частиц наполнителя или от объема пустот. [c.203] Цифры на кривых — с /1000 об при 198,9 °С. [c.204] О влиянии наполнителей на проницаемость битумов водяными парами нет опубликованных работ. Однако опыты с наполнителями в других термопластиках показали, чтсл их помощью можно повысить или снизить проницаемость различных полимеров. Вероятно, большая часть обычно используемых наполнителей должна снижать коэффициент диффузии, так как влагопроницаемость зависит от сорбции влаги, соотношения диффузионных свойств наполнителя и битума [3]. [c.205] Сопротивление удару. При введении наполнителей сопротивление удару или разрушению битумов возрастает. В этом отношении асбестовые волокна и наполнители из частиц плоской формы оказались значительно эффективнее, чем обычные порошкообразные минеральные асфальтирующие добавки. [c.205] Деготь без наполнителя. [c.205] Прочность. Повышение прочности битума путем введения наполнителей общеизвестно, однако фактических данных о влиянии наполнителей на сопротивление разрыву, сжатию и сдвигу битумов явно недостаточно. Сопротивление разрыву не оказывает влияния на эксплуатационные свойства большинства материалов, а сопротивление сжатию и сдвигу имеет большое значение для эксплуатации дорожных покрытий, трубопроводов, материалов для заполнения швов в строительстве и в изготовлении формованных изделий. Эти свойства определяются косвенным образом при помощи специальных методов или же связанными с ними испытаниями. [c.205] Вернуться к основной статье