ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Присадки из "Химия и технология нефти и газа" Потребление битумов во всех странах мира непрерывно возрастает. В СССР потребление битумов распределяется между промышленным и гражданским строительством и строительством дорог примерно как 65 35. В США и Западно-европейских странах более 70% битумов используется для строительства и ремонта дорожных покрытий. [c.378] Значение битума в производстве покрытий первостепенно. Такие покрытия обеспечивают прочность, безопасность и в 2—2,5 раза дешевле, чем бетонные. [c.378] С физико-химической точки зрения битумы являются сложной коллоидной системой асфальтенов и ассоциированных высокомолекулярных смол в среде масел и низкомолекулярных смол. Асфальтены могут образовывать в зависимости от количественного соотношения со смолами и маслами или жесткий каркас, или отдельные мицеллы, адсорбирующие и удерживающие смолы. Масла представляют собой среду, в которой смолы растворяются, а асфальтены набухают. [c.378] В условиях эксплуатации под воздействием солнечного света, кислорода воздуха, высоких и низких температур, резких перепадов температур, усиленных динамических нагрузок битумы разрушаются. Разрушается коллоидная структура битума, смолы и асфальтены переходят в карбены и карбоиды, битум теряет способность создавать цельный кроющий слой, становится хрупким, трескается и крошится. Кроме того, битум теряет способность прилипать к минеральным материалам щебню, камню, песку. Все это ведет к разрушению дорог, толевых кровель, фундаментов, изоляции трубопроводов и пр. [c.379] Для целей дорожного строительства применяют быстро, средне и медленно густеющие битумы марок БГ, СГ и МГ, а также вязкие улучшенные битумы марок БНД, для гражданского и промышленного строительства — битумы нефтяные марок БН. [c.379] Основные технические требования к вязким дорожным и строительным битумам приведены в табл. 23. Для жидких битумов одной из главных величин является вязкость (в с), определяемая при 60 °С по вискозиметру с отверстием 5 мм. Например, битумы марок БГ-40/70, СГ-40/70, МГ-40/70 имеют вязкость 40—70 с. [c.380] Применение различных марок битумов зависит от способа строительства дорожных покрытий поверхностная обработка — марки СГ-25/40, СГ-40/20, СГ-70/130, СГ-130/200, МГ-70/130, МГ-130/200 БНД-130/200 пропитка — марки БНД-130/200, БНД-90/130 смеше ние в асфальтосмесителе — марки СГ-40/70, СГ-70/130, МГ-40/70 МГ-70/130, БНД-60/90, БНД-40/60 машинное смешение на строя щейся дороге —марки СГ-15/25, СГ-25/40, СГ-40/70, СГ-70/130 СГ-130/200, МГ-25/40, МГ-40/70, МГ-70/130. [c.380] Соотношение компонентов, входящих в состав битума, влияет на его свойства. Чем больше в битуме асфальтенов, тем битум тверже, смолы улучшают эластичность битума и его цементирующие свойства, масла сообщают битумам морозостойкость. [c.380] Зависимость эксплуатаццонных свойств битумов от их химического состава характеризуется величинами отношений содержания асфальтенов к содержанию смол А/С и суммы асфальтенов и смол к содержанию масел (А + С)/М. Битумы, сочетающие хорошую тепло- и морозостойкость с высокой прочностью, содержат около 23% смол, 15—18% асфальтенов и 52—54% масел А/С = = 0,5 0,6 (А + С) /М = 0,8 0,9. [c.380] Для улучшения адгезионных свойств битумов применяют присадки, представляющие собой поверхностно-активные вещества (ПАВ). В качестве ПАВ обычно применяют кубовые остатки разгонки синтетических жирных кислот [1—4% (масс.)]. [c.380] Качество готовых битумов зависит в первую очередь от качества сырья, а для окисленных битумов еще и от температуры, продолжительности окисления и расхода воздуха. [c.380] Из гудронов, имеющих оптимальные соотношения А/С и (А + С)/М, получают битум глубокой вакуумной перегонкой. Вы-сокопарафинистые нефти — наихудшее сырье для получения битума. Высокое содержание парафина в нефтях отрицательно сказывается на важнейших эксплуатационных показателях битумов прочности и прилипаемости к минеральным покрытиям. Нефти, из которых получают битумы, должны быть хорошо обессолены. [c.381] Характеристика гудронов, получаемых из советских нефтей и наиболее пригодных для производства окисленных битумов, приводится в табл. 24. [c.381] При окислении гудронов часть масел превращается в смолы, часть смол переходит в асфальтены. В результате количество смол практически остается неизменным, а отношения А/С и (А + С)/М приближаются к оптимальным значениям. [c.381] Технология окисления битумов. Окисленные битумы получают при одновременном воздействии на нефтяные остатки кислорода воздуха и высокой температуры. Чем выше температура, тем быстрее протекает процесс. При слишком высокой температуре, однако, ускоряются реакции образования карбенов и карбоидов, что недопустимо. [c.381] Окисленные битумы получают как периодическим, так и непрерывным способами. Непрерывный способ производства может быть бескомпрессорным и компрессорным. Периодический процесс малопроизводителен и дает битум низкого качества. [c.381] Бескомпрессорный метод осуществляется в горизонтальном аппарате с несколькими реакционными и одной отстойной секциями. Воздух подается в сырье вращающимися диспергаторами, прн этом образуется высокодисперсная система, достигается хороший контакт воздуха с жидкой средой, ускоряется процесс окисления. Бескомпрессорный метод пока не получил широкого распространения из-за сравнительно высоких эксплуатационных затрат. [c.381] Основным аппаратом установок непрерывного действия для производства битума с подачей воздуха компрессором является либо трубчатый реактор, либо окислительная колонна. Окислительные колонны зарекомендовали себя как высокопроизводительные аппараты в производстве дорожных битумов, трубчатые реакторы — в производстве строительных битумов. Отдельные установки имеют в своем составе оба аппарата. Остальные детали схемы почти полностью совпадают. Установка для получения дорожных и строительных битумов непрерывным окислением в трубчатом реакторе состоит из трех одинаковых параллельных блоков. Она дает возможность одновременно получать две марки строительных битумов и тяжелый компонент дорожного битума. [c.382] Технологическая схема установки (одного блока) показана на рис. 103. [c.382] Вернуться к основной статье