Основы технологии гидроизоляционных и герметизирующих материалов

Фенолоформальдегидные пенопласты.

Фенолоформальдегидные пенопласты в виде плит и фасованных изделий применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций, промышленного оборудования, трубопроводов. Они отличаются повышенной температурой применения и пониженной горючестью. Изделия изготовляют беспрессовым и заливочным способами.

Беспрессовым способом высокую пористость создают, используя в качестве наполнителя вспученный перлит. Кроме того в состав композиции входит порошкообразная новолачная фенолоформальдегидная смола, отвердитель и пенообразователь. Производят химически стойкие жесткие плиты размерами 1000…1200х500…900х25…60мм. Средняя плотность плит 70…230 кг/м³, прочность при сжатии до 1Мпа, температура применения от –180 до 150⁰С.

Наибольшее применение имеет заливочная технология изделий из жидких композиций водорастворимой фенолоформальдегидной смолы, эмульгатора и алюминиевой пудры. В качестве вспенивающего и отверждающего вещества используют низковязкий продукт ВАГ-3 (ТУ 6-05-1116-74), в состав которого входит ортофосфорная кислота с сульфофеноломочевиной. Вспенивание композиции происходит в результате выделения водорода при взаимодействии алюминиевой пудры и кислоты.

Смесь исходных компонентов перемешивают в течение 20…30с, температура смеси должна составлять 25…35⁰С. Необходимое количество смеси заливают в форму, которую предварительно выстилают покровным материалом – стеклотканью, бумагой и т.п. Для герметизации форму закрывают крышкой с замками, способными выдержать давление до 0,15Мпа.

При вспенивании композиция разогревается, выделяя большое количество тепла и газов. Поэтому для отвода газов в форме предусматриваются отверстия диаметром 3…5мм с шагом 15…20см. По окончании вспенивания форму раскрывают и извлекают изделие, которое немедленно отправляют на склад, где выдерживают 2 суток для завершения газовыделения и отверждения.

Заливочные фенолоформальдегидные пенопласты характеризуются следующими основными свойствами: средняя плотность 50…110кг/м³, прочность при сжатии 0,05…0,2Мпа, теплопроводность 0,04…0,05 Вт/(м*⁰С), температура применения от –180 до 150⁰С.

14.1 Битумы: состав, строение, свойства.

14.2 Дегтевые вяжущие: состав, строение, свойства.

14.3 Материалы на основе битумов и дегтей.

Литература: Рунова Р.Ф., с. 266…276.

14.1.Битумы: состав, строение, свойства.

Органические вяжущие вещества делят на битумные и дегтивные.

В строительстве применяют природные и, чаще, искусственные (нефтяные) битумы.

Природные битумы – это вязкие или твердые вещества, образовавшие в результате естественного окисления и полимеризации нефти. Встречаются в районах нефтяных месторождений в виде линз, целых асфальтовых озер. Однако такие битумные месторождения редки и чаще встречаются месторождения так называемых асфальтовых пород – это пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины), пропитанные битумом. Из этих пород либо извлекают битум, либо применяют в виде асфальтового порошка.

Нефтяные битумы получают переработкой нефтяного сырья.
Элементарный состав битумов, %: углерода 70…80; водорода 10…15; серы 2…9; кислорода, азота 1…7. Эти элементы находятся в составе углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Углеводороды находятся в виде соединений различной степени полимеризации: от C₉H₂₀ до C₃₀H_62. В зависимости от степени полимеризации углеводороды или их соединения образуют в битуме 3 группы веществ: твердые вещества, смолы и масляные фракции.

Твердая часть битума - это высокомолекулярные соединения с молекулярной массой - Мм=1000…5000 и плотностью -r >1, которые получили общее название "асфальтены".

Смолы - аморфные вещества с Мм=500-1000 и плотностью около 1.

Масляные фракции состоят из различных углеводородов с Мм=100…500 и r<1.

По строению битумы - это коллоидная система, в которой диспергированы асфальтены, а дисперсионной средой являются смолы и масла. Твердые частицы асфальтенов размером около 20мкм окружены, разделены оболочкой с убывающей от них плотностью - от тяжелых смол до масел.

Свойства битумов определяются соотношением между твердой фракцией, смолами и маслами. Чем больше содержание асфальтенов и смол, тем выше твердость, хрупкость и температура размягчения твердых битумов.

Битумы практически не взаимодействуют со щелочами, с соляной кислотой. Менее стойки битумы в атмосфере, содержащей оксиды азота, и к действию концентрированных окисляющих кислот. Битумы легко растворяются в органических растворителях (нефтяные масла, ацетон, толуол).

Под действием солнечного света, кислорода, воздуха происходит процесс медленного изменения состава, строения и свойств битума. Этот процесс называется старением. В результате старения в битуме уменьшается содержание смол, и масел, и он становится более хрупким и твердым.

Итак, основными технологическими и эксплуатационными свойствами твердого битума являются твердость и температура размягчения. Кроме того, очень важной их характеристикой является растяжимость. В зависимости от этих свойств битумы делятся на марки, приведенные в табл.

Марка	Температура размягчения, не ниже, ^0С	Глубина проникновения иглы, при 25^0С(*10^-1мм)	Растяжимость 25^0С, не ьение
Строительные битумы
БН 50/50		41…60
БН 70/30		21…40
БН 90/10		5…20
Кровельные битумы
БНК 45/180	40-45	140…220	-
БНК 90/40	85-95	35…45	-
БНК 90/30	85-95	25…35	-

14.2. Дегтевые вяжущие: состав, строение, свойства.

Деготь представляет собой вязкую массу черно-коричневого цвета, образующуюся при нагревании без доступа воздуха твердых видов топлива. В строительстве применяют, в основном, каменноугольные дегти коксохимического производства, выход которых составляет 30…40 кг на 1т угля.

В зависимости от способа получения дегтевые вяжущие подразделяются на: сырой низко- и высокотемпературный каменноугольные дегти, отогнанный деготь, пек и составленный деготь.

Сырой низкотемпературный деготь отделяется от угля при 500…600⁰С и представляет собой вязкую темно-бурую жидкость с r=0,85…1 г/см³, состоящую из насыщенных и ненасыщенных углеводородов и фенолов.

Высокотемпературный сырой деготь получается при температуре до 1000⁰С в виде черной вязкой жидкости либо вязкотвердого продукта с r=1,12-1,13 г/см³ и температурой размягчения до 40…70⁰С.

Отогнанный деготь (каменоугольная смола) получают путем высокотемпературной отгонки сырого низкотемпературного дегтя с выделением из него керосиновой фракции. По свойствам этот деготь близок к высокотемпературному дегтю.

Пек - это твердый остаток от перегонки сырого дегтя с выделением из него: легких масел (температура кипения -t_кип. до 180⁰С), фенольной фракции (t_кип.=180…210⁰С), антраценового масла (t_кип. до 360⁰С). Это хрупкая, черная масса с r=1,20…1,28 г/см³, состоящая из производных углеводородов и свободного углерода (8…30%). Температура размягчения 50…60⁰С.

Составленные дегти получают сплавлением пеков с дегтевыми маслами или обезвоженными сырыми дегтями. Составленные дегти - это основное дегтевое вяжущее используемое в строительстве, т.к. изменяя соотношение между пеком и растворителем (антраценовое масло) можно получать дегти требуемой вязкости и температуры размягчения.

По строению деготь тоже коллоидная система, но дегти содержат больше непредельных углеводородов, окисленных кислородом и водой. Поэтому, атмосферостойкость дегтевых материалов ниже, чем битумных, т.к. дегти быстрее стареют. Однако дегтевые материалы более биостойки, т.к. содержат токсичные фенолы (карболовая кислота).

Дата добавления: 2014-01-20