CC BY
26
УДК 678.660.541.64
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИТУМА МАРКИ БАКУ 85/25, _КАК ПРОМЫШЛЕННЫЙ БИТУМ_
Шыхалиев Керем Сефи
d. т. Н. профессор, академик ЕАЕН Профессор кафедры "Органических веществ и технологии высокомолекулярных соединений "
Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности г. Баку. Азербайджан
PHYSICO^ _BAKU AS AN INDUSTRIAL BITUMEN_
Shikhaliyev Kerem Sefi
.d. T. N. Professor, academician of the eaen Professor of "Organic substances technology and macromolecular compounds " Azerbaijan state University of Oil and Industry, Baku. Azerbaijan
Аннотация
Определены более современные гидроизоляционные материалы и получения полимербитумные композиции на основе битума полимерных отхода , которые позволили расширить температурный интервал работоспособности за счет повышения тепло- и морозостойкости и таким образом обеспечить более высокую надежность и долговечность конструкции. Показано, что добавка полимеров и при этом изменение свойств битумов, позволяют механизировать работу по устройству кровель. Получена полимерно-битумная композиция с защитным антиоррозионным составом, представляющим собой ингибированные нефтяные составы, предназначенных для защиты от коррозии металлических поверхностей, как внутренних поверхностей, так и днища, всех видов автотранспорта, а также для изготовления полимерасфалтобетона при покрытии автомобильных дорог.
Показано что, мастичные материалы обладают уникальными адгезионными свойствами и высокой водостойкостью.
Abstract
Determined a more modern azione waterproofing materials based on polymer bitumen compositions, which allowed to widen the temperature range of operability due to the increase of heat and frost resistance and thus provide higher reliability and durability. It is shown that the addition of polymers, changes in the properties of bitumen, allow to mechanize the work on the device of roofs. The polymer-bitumen composition is obtained by the protective anti-corrosion composition, which is an inhibited oil composition intended for corrosion protection of metal surfaces, both inner surfaces and bottoms, as well as other types of motor transport, It is shown that mastic materials have unique adhesive properties and high water resistance.
Ключевые слова: гидроизоляционные материалы, битум, полимер, резин, долговечность, гудрон, бакинская нефть, физико-механические свойства, трещиностойкость, предел прочности на растяжении, температура Плотность
Keywords: waterproofing material, bitumen, polymer, rubber, durability, tar, Baku oil, physical and mechanical properties, crack resistance, tensile strength, temperature, density.
В нашей работе основное внимание было уделено улучшению свойств отечественных низкокачественных окисленных битумов. [1,c.131.,2,c.144.,3,c.12].Только в таком случае возможно техническое и экономическое оправданное решение проблемы улучшения физико -механических показателей битума марки Баку 85/25 и утилизация отходов резины[4,c/200.,4,c.200.,5, а46].
Окисленные дорожные битумы из гудрона бакинской нефти отличаются высокой пенетрацией (при 25°С) и пониженной растяжимостью, что обусловлено низким содержанием смол при высоком содержании парафинов.[2,а245] .в результате окисления гудрона полччена битумы марки Баку 85/25 и марки Баку 70/30.
Физико-механические свойства полученных битумов показаны в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Физико-механические показатели полученных
Показатели Единицы измерения Баку 70/30
Пенетрация при 25 X Мм / 10 21-40
Точка размягчения (кольцо/шарик) °C 70-80
Растяжимость при 25 ^ См 3
Температура вспышки °C 240
Спецификация продукта Баку 70/30 в соответствии с ГОСТ 6617-76, продукт BN 70/30, как строительный битум.
Таблица 2.
Физико-механические показатели битума марки Баку 85/25, как промышленный битум
Показатели Еденицы измерения Баку 85/25
Пенетрация при 25 оС Мм/10 20-30
Точка размягчения (кольцо и шар) оС 80-90
Растяжимость при 25 оС, см 2,5
Температура вспышки оС 246
Предел прочности (по Фраасу) оС - 10
Полученные битум были модифицированы с резиновыми крошками полученными из шины вы-
В дальнейшем были изучены основные свойства изготовленной композиции и результаты показаны в таблице 4
шедших из эксплуатации.В состав резинововых отходов кроме других ингредиентов имеется и технический углерод(ТУ) (Таб.3)
Таблица 3
Таблица 4.
Физико-механические свойства композиции на основе резиновой пыли
№ Показатели Образцы
1 2 3 4 5
1. Проникновение иглы при 25 °С 38 72 100 71 96
2. Температура размягчения, °С 49 68 82 56 75
3. Температура хрупкости, °С -10 -10 -26 -8 -20
4. Растяжимость при 25, °С 40 60 70 55 60
5. Плотность, г/см 3 2,34 2,36 2,38 2,2 2,4
6. Температурные изменения при Т=65 °С в течении 5-ти часов 7 6 6 6 6
7. Предел прочности при 20 °С при 50 °С 2,4 0,9 3,0 1,0 3,5 1,2 3,1 1,1 3,4 1,3
Полученную гранулированную битумно-рези- методикам. Данные представлены в таблицах 5 ,6 и новую композицию испытывали по стандартным 7
Таблица 5
Наименования показателей Образцы
1 2 3 4
Предел прочности при сжатии, МПа, При температуре 20 °С 50 °С 2,2 0,9 - - -
Коэффициент водостойкости, % 0,90 - 0,95 0,89
Коэффициент водостойкости при длительном водонасыще-нии, % по объёму 0,86 0,90 0,94 0,90
Набухание, % по объёму 0.6 0,9 0,5 1,0
Остаточная пористость, % по объёму 2,1 2,4 2,0 2,3
Состав битумно-полимерных композиций
Компоненты композиции Содержание компонентов, масс. Ч. По примерам
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Резиновая крошка - 5 10 15 20 25 30 35 40
Битум 200 200 200 200 200 200 200 200 200
Наполнитель 200 200 200 200 200 200 200 200 200
Минеральный порошок (НМП) 150 - - - 25 40 50 60 80
ВМНК - - - - 10 10 10 20 20
Температура смешения компонентов в смесителе, °С 100 70 90 100 160-180 70 90 70 100
Время смешения, мин 15 10 12 15 65-120 10 12 10 15
Таблица .6
Свойства битумно-полимерных композиций_
Показатели Значения показателя по примерам
1 2 3 4 5 прототип 6 7 8 9
Условная прочность при разрыве, МПа 4,5 10,0 6,0 6,5 Рвется без нагрузки 7,0 8,0 5,0 9,5
Относительное удлинение при разрыве,% 650 850 1100 780 900 900 700 830
Твёрдость по Шору А, усл. Ед 63 50 35 58 20 45 43 40 45
ПТР при Т=190 °С, Р=49 Н, г/10
мин 18 20 40 35 100 30 35 30 25
Таблица 7
Физико-механические показатели щебеночно-мастичного асфальтобетона
№ Наименование показателей Нормы по ГОСТ 31015-2002 0 % 0,1 % 0,2 % 0,3 % 0,5 %
РТЭП
1 Плотность (объемная масса), г/см3 - 2,39 2,40 2,40 2,41 2,41
2 Остаточная пористость, % 2,0-4,0 3,761 3,358 3,358 2,956 2,956
3 Водонасыщение, % по объему 1,5-4,0 2,82 2,33 2,23 2,16 2,01
4. Предел прочности при сжатии, МПа при температуре: 200°С 500 °С 2,5-0,70 3,29 0,75 3,52 0,87 3,67 1,00 3,99 1,11 4,12 1,12
5. Коэффициент водостойкости - 0,86 0,92 0,94 0,95 0,97
6. Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении (15 сут.) 0,75 0,79 0,86 0,88 0,91 0,92
7. Трещиностойкость - предел прочности на растяжение при расколе при температуре 0 °С, МПа 3,0 - 6,5 3,48 3,82 3,99 4,21 4,16
8. Коэффициент внутреннего трения tg 0,94 0,89 0,90 0,92 0,92 0,91
9. Сцепление при сдвиге при температуре 500°С, МПа 0,20 0,18 0,33 0,57 0,60 0,65
10. Показатель стекания вяжущего, % 0,20 0,24 0,19 0,18 0,15 0,13
Результаты проведенных исследований показали, что при выдерживании РТЭП в нагретом битуме при температурах 140-160° С и постоянном интенсивном перемешивании в лабораторной мешалке, основная масса добавки (до 80%) расплавляется и равномерно распределяется в битуме уже по истечении 15 мин. В этих условиях расплавляется, главным образом, полимерная составляющая гранул, образуя с высокомолекулярными соединениями битума полимерно-битумное вяжущее. Проведенные исследования позволили также установить, что введение добавки РТЭП в битумное вяжущие повышает их сцепление с каменными материалами.
Литература
1. Шихалиев К.С. Композиция на основе битума и резиновой пыли. Резиновая промышлен ность. Москва.- 2005,- С. 131-142.
2. Пособие по строительству асфальтобетонных покрытий и оснований авто- мобильных дорог и аэродромов. Москва. Союздор НИИ, -1991, 182с.
3. Шихалиев К.С. Пути использования изношенных шин в Азербайджанской ССР. Обзорная информация, сер."Транспорт", Баку, АзНИИНТИ, -1982, - 12с.
4. Золотарев В.А. О показателях качества битумов, модифицированных полимерами - Кшв, 2006 р - (Збiрник на-
уковых статей); вып. 5; с. 200-221
6. Руденская И.М., Руденский А.В. Реологические свойства битумов. - М.:
Высш. школа. - 1967. - 119 с. .7. Шыхалиев Карам Сефи .,Амиров Фариз Али.,Исследования процесса получения покрытый различного назначения на основе нефтяного битума.Инновационное развите науки и образо-вания.(монография).МЦНС,наука и просвеще-ние,Пенза,-2017.-318 с.
