Составные части дегтя отгоняют при различных температурах: при температуре до 170°C отделяется легкое масло, при 170–270°C – среднее, при 270–300°C – тяжелое и при 300–360°C – антраценовое масло. После окончания отгонки масел получают твердое вещество черного цвета, называемое пеком. Антраценовое масло представляет собой жидкую маслоподобную зеленовато-желтую массу с запахом, обусловленным наличием в нем фенолов и сернистых соединений.
Сырой деготь (каменноугольная смола), каменноугольные пек и масло характеризуются следующими физико-механическими показателями. Смола каменноугольная в своем составе содержит до 7% свободного углерода, до 4% воды и нафталина, при 80°C обладает вязкостью 2,5–4,5м 2/с. Пек каменноугольный производят двух марок: среднетемпературный и высокотемпературный, отличающиеся главным образом температурой размягчения, содержанием свободного углерода, воды и нерастворимых в бензоле веществ. Масло каменноугольное характеризуется большим содержанием – до 70% – тяжелых фракций, отгоняемых в интервале температур 275–360°C, до 0,3% нерастворимых в бензоле веществ и до 1,5% воды. Составленный деготь получают сплавлением пека с дегтевыми маслами или обезвоженными сырыми дегтями. Дегти каменноугольные дорожные образуются при коксовании угля или сплавлением пека каменноугольного с маслами или обезвоженным сырым дегтем.
По физико-химическим показателям смешанные дегтихарактеризуются относительно высоким содержанием нерастворимых в бензоле соединений – до 20%, и водорастворимых соединений – 0,5–7%. По фракционному составу они имеют большое количество средних и тяжелых фракций, с точкой кипения в интервале температур 270–300°C. Характерным показателем смешанных дегтей является их вязкость. Наполненные дегти получают, вводя в составленные дегти тонкоизмельченные материалы (известняк, доломит). Таким образом повышают вязкость, погодо– и температуростойкость дегтей.
Сланцевые дегтиполучают при нагревании горючих сланцев без доступа воздуха в специальных генераторах или туннельных печах до 500–550°C, при этом выделяются газ, низкотемпературная смола в количестве 15–20% от массы сланца и полукокс. Низкотемпературную смолу разделяют на автомобильный бензин, тракторное и дизельное топливо и мазут как остаток после отгона всех фракций. Этот остаток составляет около 60% и используется как жидкий сланцевый деготь. Последний бывает шести марок, каждая марка характеризуется в основном тремя показателями: вязкостью при температуре 25 и 60°C, фракционным составом и температурой вспышки.
Транспортирование и хранение. Битумные и дегтевые вяжущие материалы должны иметь заводскую упаковку. При перевозке их защищают от повреждений и атмосферных воздействий, а хранят в закрытых складах или под навесом в рассортированном виде. Битумы полутвердые, дегти каменноугольные и сланцевые, пек жидкий транспортируют в бункерных полувагонах, автоцистернах, контейнерах, бочках и железнодорожных цистернах. Битум строительный и кровельный транспортируют в бочках, фанерных барабанах, бумажных мешках и без тары в крытых вагонах и на платформах. Пек перевозят без тары в крытых вагонах и на платформах. Битумы жидкие и дегти каменноугольные перевозят в железнодорожных цистернах, бункерах-полувагонах, автоцистернах.
Асфальтовые и дегтевые бетоны
Асфальтовыми и дегтевыми бетонами называют искусственные материалы, получаемые в результате уплотнения специально подобранной смеси, состоящей из щебня (или гравия), песка, минерального порошка, битума или дегтя и пека. Применяют их главным образом в дорожном строительстве. Асфальтовые бетоныв зависимости от вида каменного материала делят на щебеночные, состоящие из гравия, песка или гравийно-песчаного материала, минерального порошка и битума, и гравийные, скомпонованные из песка, минерального порошка и битума. В зависимости от температуры, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытии, и вязкости применяемого битума различают следующие разновидности асфальтовых бетонов: горячие, приготовляемые на вязких битумах марок БНД-90/130, БНД-60/90 и БНД-40/60, формирование структуры бетона в основном заканчивается в период уплотнения, температура при укладке должна быть 80– 110°C; теплые, на основе битумов пониженной вязкости марок БНД-200/300 и БНД-130/200 или жидких битумов марок БГ-70/130, формирование структуры также в основном заканчивается в период уплотнения; холодные, приготовляемые на жидких битумах марок СГ-70/130, укладываемые в покрытие после полного их остывания, формирование их структуры продолжается в течение 20–30 суток. К холодным относятся асфальтобетоны только на мелкозернистом или песчаном заполнителе.
По максимальной крупности зерен минерального материала асфальтовый бетон делят на крупнозернистыйс наибольшим размером зерен 40 мм, среднезернистый– 25 мм, мелкозернистый –15 мм и песчаный– 5 мм. По структурным признакам (плотности) асфальтовый бетон может быть плотный, имеющий суммарную пористость 3–5% объема, и крупнопористыйс пористостью 5—10% от объема.
Для устройства покрытий на дорогах облегченного типа используют мелкозернистые асфальтобетонные смеси холодного типа. Крупнозернистые холодные бетоны применяют для устройства оснований и нижнего слоя двухслойных покрытий. Холодные бетоны проще и дешевле в изготовлении и удобнее в укладке, особенно в сырую и холодную погоду, чем обычные асфальтовые бетоны.
В строительной практике наряду с горячими, теплыми и холодными асфальтовыми бетонами применяют также литой асфальтобетон.Уплотняют его в горячем состоянии утюгами или легкими (0,5–1,5т) катками. Литой асфальт используют в стесненных условиях, где нельзя использовать тяжелые катки и вибраторы, или при малых объемах работ (для устройства покрытий на тротуарах, плоских кровель, полов в складских и производственных помещениях, а также для гидроизоляции).
Дегтебетонпредставляет собой материал, аналогичный асфальтобетону. В качестве вяжущего для его изготовления применяют каменноугольный деготь марок от Д-5 до Д-8 или деготь, состоящий из каменноугольного пека, каменноугольного масла и сырого дегтя. Дегтебетон укладывают в горячем и холодном состояниях. В зависимости от крупности каменного материала дегтебетон делят на крупно-, средне– и мелкозернистый. Для производства горячего дегтебетона применяют те же минеральные материалы, что и для асфальтобетона; требования предъявляются к ним аналогичные. Дегтебетонную смесь приготовляют в асфальтобетонных установках при температуре 100–130°C. Дегтебетон обладает меньшей водоустойчивостью, износостойкостью и теплостойкостью, чем асфальтобетон, менее пластичен, поэтому больше деформируется в холодное время. Применяют дегтебетон преимущественно для дорог III категории и для ремонта.
Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы
Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумных и дегтевых вяжущих или их смесей по структуре полотна материала подразделяются на основныеи безосновные.
В качестве основы рулонного материала применяют кровельный картон, стеклоткани, фольгу и асбестовую бумагу. На картонной основе производят рубероид, пергамин и толь, на стеклооснове – стеклорубероид и армогидробутил, на основе фольги – фольгоизол и фольгорубероид и на асбестовой бумаге – гидроизол.
Безосновные рулонные материалы изготовляют в виде полотнищ определенной толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельченной резины) и добавок (пластификатора, антисептика). К безосновным материалам относятся изол, бризол и гидробутил.
По виду вяжущих материаловразличают следующие кровельные и гидроизоляционные материалы: битумные, состоящие из нефтяных битумов или сплавов нефтяных и природных битумов; дегтевые,представляющие смесь каменноугольных и сланцевых дегтей или сплавов пеков с каменноугольными дегтями или дегтевыми маслами; дегтебитумные– смеси каменноугольных дегтепродуктов или сланцевых дегтей с нефтяными битумами; битумно-полимерные,состоящие из нефтяных битумов и полимеров (включая каучуки); резинобитумные, получаемые в результате совместной переработки нефтяных битумов и старой резины; резинодегтевые, производимые при совместной переработке старой резины и дегтепродуктов; полимерные– на основе полимерных вяжущих материалов.
Рулонные материалы
В строительстве применяют два типа битуминозных кровельных и гидроизоляционных материалов: основные, получаемые пропиткой основы (специального картона) нефтяными битумами или дегтевыми составами с последующим покрытием более тугоплавким составом и нанесением посыпки, и безосновные, получаемые путем прокатки термомеханически обработанных смесей вяжущих материалов с наполнителями и добавками. Рулонные материалы производят с защитным слоем, в качестве которого может быть посыпка (крупнозернистая – соответственно, в наименовании изделия обозначается буквой К, чешуйчатая – Ч и пылевидная – П), покрытие фольгой, а также специальные щелоче-, кислото– и озоностойкие покрытия.
Рубероидпредставляет собой рулонный кровельный материал, изготовляемый пропиткой кровельного картона мягкими нефтяными битумами с последующим покрытием его с одной или с обеих сторон тугоплавким нефтяным битумом и нанесением на его поверхность тонкого слоя мелкоизмельченного минерального порошка, слюды или цветной минеральной посыпки. Рубероид выпускают в виде полотнищ, обычно по ширине кровельного картона 1000, 1025 и 1050 мм, свернутых в рулоны площадью 10, 15 и 20м 2. Производство рубероида состоит из следующих операций: подогрева пропиточной и покровной массы в котлах до температуры 180–200°C или окисления в конвертерах; подготовки посыпочных материалов; пропитки полотна картона в пропиточной ванне; отжима валками машины лишнего битума; протягивания пропитанного картона через другую ванну с более тугоплавким битумом (с наполнителем, имеющим температуру размягчения не ниже 85°C) для нанесения покровного слоя; посыпки минеральным порошком или другим посыпочным материалом с одной или обеих сторон; охлаждения материала на цилиндрах с водяным или иным охлаждением; окончательного охлаждения; резки ленты на куски стандартной длины и свертывания их в рулоны.
Дегтебитумные материалы(ДБ) изготовляют путем пропитки кровельного картона дегтепродуктами с последующим покрытием с обеих сторон нефтяным битумом. Дегтебитумные материалы производят шириной 65—105см, площадью рулона 20+0,5м 2. Их применяют для многослойных плоских совмещенных и водоналивных кровельных покрытий, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции. Для верхнего слоя кровельного ковра используют дегтебитумные материалы с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой; для подкладочных слоев кровли и гидроизоляции – материал с мелкой минеральной посыпкой. Дегтебитумные материалы укладывают на холодных и горячих битумных и дегтевых мастиках.
Толь кровельныйпроизводят, пропитывая кровельный картон дегтепродуктами. По виду материала, применяемого для посыпки, и составу покровного слоя толь бывает с крупнозернистой и песчаной посыпками. Толь с крупнозернистой посыпкойизготовляют путем пропитки картона дегтепродуктами с последующим покрытием его с обеих сторон тугоплавкими дегтепродуктами, содержащими минеральный наполнитель. Его производят шириной 65-ЮЗ см и площадью рулона 10+0,5м. Толь с крупнозернистой посыпкой применяют для верхнего слоя пологих и широких кровель на горячих дегтевых мастиках.
Толь с песчаной посыпкойизготовляют пропиткой и покрытием кровельного картона одними и теми же дегтями и последующей посыпкой их кварцевым песком. Поверхность толя всегда покрыта равномерным слоем посыпки, его полотно не должно иметь разрывов, складок, вмятин, дыр. В разрыве материал бывает черного цвета без светлых прослоек непропитанного картона. Толь с песочной посыпкой производят шириной 75—105см, площадью рулона 15±0,5м 2. Его применяют для устройства кровель временных сооружений, изоляции фундаментов и других частей сооружений. Толь с песчаной посыпкой укладывают на горячих дегтевых мастиках.
Кровельные материалы на стеклоосноведелят на кровельную стеклоткань, кровельный стекловойлок и гидроизоляционные асфальтовые армированные маты.
Кровельная стеклоткань и стекловойлокизготовляют путем совмещения стеклоосновы с битумной, резинобитумной или битумнополимерной пленками и с одной или с обеих сторон покрывают слоем посыпки. Их изготовляют в рулонах площадью Юм 2. Стеклоткань и стекловойлок укладывают на горячих и холодных битумных мастиках; их применяют для многослойных плоских кровель, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции.
Асфальтовые армированные матыизготовляют путем покрытия с обеих сторон стеклоткани слоем битума или гидроизоляционной асфальтовой мастики. В зависимости от пропиточного материала и состава покровного слоя различают обычные асфальтовые армированные маты и с повышенной теплостойкостью. Армированные маты производят длиной 3—10м, шириной до 1м и толщиной 4–6 мм. Асфальтовые армированные маты применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и уплотнения деформированных швов.
Беспокровные рулонные материалы на основеподразделяют на пергамин и толь беспокровный. Пергаминпредставляет собой кровельный и изоляционный материал, изготовленный из кровельного картона, пропитанного нефтяными битумами. Пергамин не имеет на поверхности покровного слоя. Его производят на пергаминовых агрегатах, состоящих из размоточного станка для картона, магазина запаса картона, пропиточной ванны с отжимными вальцами, охлаждающих цилиндров и намоточного станка. Выпускают пергамин в рулонах площадью 20—(40+0,5) м 2, массой 15 или 30кг. Пергамин должен быть гибким и водонепроницаемым: под давлением 0,01 МПа в течение 10мин не должно быть признаков проникания воды, водопоглощение не более 20%, а разрывная нагрузка не менее 270 Н. Пергамин применяют как подкладочный материал под рубероид, а также для пароизоляции на горячих битумных мастиках.
Толь беспокровныйизготовляют пропиткой кровельного картона каменноугольными дегтевыми составами. Для пропиточной массы применяют смесь отогнанного битума с песком, имеющую температуру размягчения 34–40°C; отношение пропиточной массы к массе картона 1,15:1,0. Толь беспокровный применяют для устройства кровель как подкладочный материал под толь с крупнозернистой посыпкой, для пароизоляции, а также в многослойных плоских кровельных покрытиях на горячих дегтевых мастиках.
Гидроизол —беспокровный биостойкий гидроизоляционный рулонный материал, получаемый путем пропитки асбестовой бумаги нефтяным битумом. Гидроизол, в зависимости от качественных показателей, выпускают двух марок: ГИ-Г и ГИ-К. Этот кровельный материал изготовляют в рулонах шириной 95+0,5см, длиной 20±0,4м, толщиной 0,7 мм. Допускается в одном рулоне соединять не более двух полотен гидроизола, из которых меньшее не короче 3м. Края полотен в стыке должны быть ровно обрезаны. Поверхность полотна гидроизола должна быть гладкой, допускаются отдельные жирные пятна, не вызывающие склеивания полотна в рулоне. В разрезе гидроизол должен быть черным или черным с коричневым оттенком, без светлых прослоек непропитанной бумаги. Гидроизол применяют в качестве оклеечной гидроизоляции с использованием горячих битумных мастик, для устройства защитного противокоррозионного покрытия металлических трубопроводов, а также для гидроизоляции плоских кровель.
Фольгоизол —рулонный двухслойный материал, состоящий из тонкой рифленой фольги, покрытой с нижней стороны слоем битумно-резинового или битумно-полимерного вяжущего, минерального наполнителя и антисептика. Для приготовления битумно-резинового или битумно-полимерного вяжущего применяют следующие материалы: нефтяные битумы, дробленую резину марки РД, синтетические каучуки марок СКС-30, АРКМ-27 или битумкаучук, хризотиловый асбест 7-го сорта, сосновую канифоль, автомобильные моторные масла, каменноугольное масло и иден-кумаровую смолу. Фольга для фольгоизола применяется марки М (отожженная), а для гидроизоляционного фольгоизола – марки Т (нагартованная).
Фольгоизол – водонепроницаемый и долговечный материал, не требующий ухода в течение всего периода его эксплуатации. В силу отражательной способности фольги температура нагрева солнечными лучами кровли из фольги на 20 0С ниже, чем температура аналогичных кровель черного цвета. Фольгоизол податлив в обработке, гибок, хорошо режется и гвоздится. Его внешняя поверхность может быть гладкой и рифленой, окрашенной в различные цвета атмосферостойкими лаками или красками.
Основные физико-механические показатели фольгоизола следующие: масса резинобитумного или полимерно-битумного вяжущего на 1м 2должна быть не менее 2000г, водопоглощение – не более 3,5–4,0г/м 2, гибкость при стержне диаметром 20 мм – до 13°C, температура хрупкости вяжущего по Фраасу – не выше —13 и – 20°C, водонепроницаемость в течение 2ч под давлением – 2,0–2,5 МПа. Фольгоизол производят двух видов: кровельный (ФК) на битумно-полимерном вяжущем, предназначенный для верхнего слоя рулонного ковра с различным уклоном и конфигурацией, и гидроизоляционный (ФГ), изготовленный на битумно-резиновом вяжущем и применяемый для устройства защитного покрытия тепловой изоляции трубопроводов. Фольгоизол выпускают в рулонах шириной полотна 960—1020 мм, площадью 10м 2.
Стеклоизол– рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, полученный путем двустороннего нанесения на поверхность холста типа стеклоосновы резинобитумной массы. Стекло-рубероид – кровельный и гидроизоляционный материал на стеклянной основе. Получают его путем нанесения битума на обе стороны стекловолокнистого холста. Лицевая поверхность рубероида равномерно покрывается сплошным слоем крупнозернистой или чешуйчатой посыпки, а обе стороны гидроизоляционного рубероида – пылевидной минеральной посыпкой. Стеклорубероид производят трех марок: С-РК – стеклорубероид кровельный с крупнозернистой посыпкой с лицевой стороны; С-РЧ – с чешуйчатой посыпкой с лицевой стороны; С-РМ – стеклорубероид гидроизоляционный с мелкой посыпкой с двух сторон. Этот материал применяют для нижних слоев кровельного ковра и для оклеечной гидроизоляции. Его производят толщиной полотна 2,5+0,5 мм, шириной 960—1000 мм; масса стеклянной основы должна быть не более 100г/м 2. Стеклорубероид должен быть водонепроницаемым и достаточно гибким.
Утяжеленный стеклорубероид – рулонный гидроизоляционный материал, получаемый путем нанесения битумной массы на биостойкую штапельную стеклосетку. Он предназначен для высококачественной гидроизоляции подземных и наземных частей зданий и сооружений (туннелей метрополитенов, мостов, гидросооружений).
Безосновные кровельные и гидроизоляционные рулонные материалы.Наибольшее применение получили резинобитумные материалы, выпускающиеся в виде изола, бризола и гидробутила.
Изол рулонный —кровельный и гидроизоляционный безосновный резинобитумный материал. Он долговечнее рубероида примерно в два раза, эластичен, устойчив против гниения и невлагоемок. Изол изготовляют из материалов, содержащих каучук в сочетании с нефтяными битумами, каменноугольными смолами, минеральными наполнителями. Изол выпускают в рулонах длиной до Юм, шириной 1м, толщиной 2 мм, прочностью на разрыв не менее 0,4 МПа, водопоглощением за 24ч не более 1%, гибкостью на стержне диаметром 10 мм при 15°C, теплостойкостью в течение 2ч при 150°C. Изол применяют для оклеечной гидроизоляции конструкции зданий, двух– и трехслойных покрытий пологих и плоских кровель на битуме и горячих мастиках.
Бризол —резинобитумный изоляционный материал, получаемый смешением нефтяного битума с дробленой резиной с введением асбестового волокна и пластификатора. Бризол производят шириной 0,4–0,45м, толщиной до 2 мм и общей площадью рулона до 25м 2. Его применяют для антикоррозионной защиты подземных металлических трубопроводов.
Гидробутил —гидроизоляционный безосновный материал из бутилкаучука, отличается хорошей адгезией к бетону и металлу.