Обхват на пластичност на битума - Наръчник на химика 21
Химия и химична технология
Обхват на пластичност на битума
Температурата на крехкост в диапазона от 20 °C, подобно на пенетрацията, не зависи от сумата от ароматни съединения и смоли, а се определя главно от съотношението на наситени асфалтени. В диапазона на ниските стойности (–18 ° C) температурата на крехкост практически зависи от съдържанието на наситени съединения. Диапазонът на пластичност се определя главно от съотношението на ароматни съединения + асфалтенови смоли. С увеличаването му, както и съдържанието на наситени съединения, интервалът на пластичност намалява. Разтегливостта на битумите при 25°C обикновено е над 100 cs със съотношение на наситен асфалтен 2,3. Намаляването на това съотношение води до рязко намаляване на разтегливостта до нула, докато увеличаването причинява постепенно намаляване, особено при 15 °C.[c.39]
Разтегливостта на битумите при 25 °G има максимална стойност, съответстваща на прехода им от състояние на нютонова течност към структурирана. Колкото повече битумът се отклонява от Нютоновия поток, толкова по-ниска е неговата разтегливост при 25°C, но доста висока при 0°C [214]. В тази връзка е целесъобразно [409] да се определи разтегливостта на битума при температури под 25°C, а именно при температура на крехкост плюс 1/3 от температурния диапазон на пластичност. Битумът трябва да има повишена разтегливост при ниски температури (0 и 15 °C) и умерена при 25 C.[c.55]
Пътните битуми от останки от западносибирски нефт, в сравнение с битуми от татарски и башкирски нефт, имат 5-10 ° C по-ниска температура на крехкост и еднакво по-широк интервал на пластичност, по-висока разтегливост при 25 ° C, по-добри адхезивни свойства. Увеличава се съдържанието в тях на по-голямо количество бензенови смоли (до 32%) и ароматни въглеводороди.степен на битумна дисперсия, която е 2,03 спрямо 1,42 за подобни битуми от[c.118]
Характеризирането на нискотемпературните свойства на битума по отношение на температурата на крехкост на Fraas според нас е обект на справедлива критика в редица работи [1, 5]. Много ясен пример за факта, че температурата на крехкост на Fraas на органичните свързващи вещества и техният диапазон на пластичност не могат да бъдат универсални характеристики за битуми, които се различават по произход, е фактът, че покритията върху катран, имащи температура на крехкост по Fraas от около 0 C и диапазон на пластичност 35–37°C, се държат по същия начин като покрития върху битуми с температура на крехкост около -15 °C и интервал на пластичност 55–57°C [1].[c.64]
Чрез подходящ избор на суровини е възможно да се получат окислени битуми с различни свойства. С намаляването на съдържанието на масло в първоначалния катран се увеличава разтегливостта, температурата на крехкост и точката на възпламеняване на битумите, намалява тяхната топлоустойчивост и пластичност, намалява се консумацията на въздух и продължителността на окисляване.[c.123]
Битумите от асфалтово деасфалтиране съдържат по-малко парафино-нафтенови съединения и повече смоли и асфалтени, което причинява по-ниското им проникване, диапазон на пластичност и по-голяма разтегливост, температура на крехкост и кохезия в сравнение с битумите със същата температура на омекване, получени чрез окисляване на катран от същото масло.[c.123]
С увеличаване на налягането в реакционната зона се подобрява дифузията на кислород в течната фаза, намалява се продължителността на окисляването и в резултат на кондензацията на част от маслените пари от газовата фаза се подобрява устойчивостта на топлина и замръзване и се увеличава диапазонът на пластичност на окисления битум.[c.134]
Приложение на рециклиранетоокислен продукт, дължащ се на подобрено смесване на окисления продукт със суровини и пренос на маса, донякъде подобрява свойствата на битума. Нашите проучвания [104] върху пилотна инсталация от непрекъснат колонен тип показаха, че за строителни битуми със същата точка на омекване от смес от татарски масла, използването на рециркулация прави възможно увеличаването на проникването при 25 °C с 2–8 X 0,1 mm, понижаване на температурата на крехкост и увеличаване на обхвата на пластичност с 1–2 °C. Характерно е, че подобряването на свойствата на битума става при коефициент на рециркулация, равен на 1. По-нататъшното му увеличаване почти не влияе върху промяната на свойствата на битума. Следователно, очевидно не е препоръчително да се поддържа коефициентът на рециркулация за реактори от колонен тип над 1.[c.136]
Вижда се, че битумът, получен на тази инсталация, има висок диапазон на пластичност, достатъчно висока якост (кохезия 3,6–8,2 kg/cm3 или 3,53–10–7,94–10 n/l) и по отношение на качеството отговаря на изискванията на GOST 6617–56 за строителен битум с марж за такива показатели като температура на омекване и дълбочина на проникване на иглата и проби, получени чрез окисление на катран с температура на омекване 36 ° C (Таблица 14), отговарят на изискванията на GOST 9812-61 за висококачествен изолационен битум.[c.212]
Може да се види, че устойчивостта на топлина и замръзване на битума, получен от катрани, е по-висока от тази на битума от деасфалтирани асфалти. Съдържанието на твърд парафин в битума от катрани е по-високо, а разтегливостта е по-ниска в сравнение с битума от деасфалтирани асфалти. При еднакво проникване деасфалтираният асфалт има по-висока температура на крехкост (над -15 °C) и по-ниска температура на омекване от битумите, получени чрез окисляване на катран от нефт от същото естество. Съдържанието на твърд парафин-нафтенИма по-малко съединения в деасфалтиращите асфалти и обхватът на пластичност е по-нисък (50–60°C срещу 70–75°C) в сравнение с окислените битуми.[c.278]
Понастоящем при производството на нефтен битум се обръща внимание на производството на модифицирани битумни материали. Основната цел на модификацията е да се получи битум или материали на негова основа, което би позволило да се разшири обхватът на пластичност на битума, да се увеличи адхезията към метални и минерални материали, да се повиши устойчивостта на стареене, да се осигури колоидна и механична якост, да се разшири диапазонът на работните температури, да се осигури екологична безопасност при производството и използването на модифициран битум и др.[c.68]
T iK, битум от Verkhozimskaya масло, особено получено чрез окисляване, съответно на оригиналното масло, се характеризира с по-високо съотношение на асфалтени към смоли (А / С) с високо съдържание на твърди парафини в състава. Такова съотношение на компонентите допринася за развитието и създаването на коагулационна структура, която дава на тези битуми висока устойчивост на топлина и замръзване (температура на омекване според R&S, дълбочина на проникване на иглата при 0°C, температура на крехкост). Тази позиция се потвърждава и от по-високи стойности на индекса на проникване, обхвата на пластичност на окислени и остатъчни битуми от Verkhozimskaya масло (виж Таблица 3). Трябва да се отбележи, че тези показатели са общоприети за характеризиране на структурното състояние на битума.[c.7]
Битумите от тази група се характеризират с високи температури на омекване при една и съща дълбочина на проникване на иглата при 25 °C, което показва тяхната повишена издайническа устойчивост. Добрата устойчивост на замръзване се показва от високи стойности на Po (за BN-P над 10, за BN-P1 над 8 - натоварване 100 g, време 5 секунди) нискотемператури на чупливост (съответно под -23 и -21 ° C) и широк диапазон на пластичност (70 - 83 ° C)..[c.163]
Като се има предвид трикомпонентна система (асфалтени, смоли и масла), може да се установи, че следното [440] проникване се увеличава с увеличаване на съотношението на асфалтеново масло и е почти независимо от съдържанието на смола, точката на омекване се увеличава с намаляване на съотношението на асфалтеново масло и е почти независимо от съдържанието на смола 5. За по-твърдите битуми влиянието на съдържанието на смола е незначително, пластичният интервал е право пропорционален на съдържанието на асфалтени, в някои случаи увеличаването на съотношението на асфалтеново масло увеличава пластичния интервал.[c.38]
Един от показателите за качеството на пътния битум е и интервалът на пластичност (/p - xp) - Неговата стойност и връзка с индекса на пенетрация (PI) I. M. Ru-denskaya и A. V. Rudensky [211] изразяват формулата[c.54]
Чрез повторно окисляване на смес от асфалт за деасфалтиране на пропан с катран от масло Romashkinskaya (1 1) до температура на омекване от 90–95 ° C и разреждане на тази смес с дестилатен екстракт от селективно пречистване на масло, е възможно да се получи подобрен пътен битум BND-60/90 и BND-90/130. Интензивният и дълбок процес на поликондензация на асфалтени, който възниква по време на окисляването на деасфалтиращите асфалти, последвано от пластификация с вещества, съдържащи силно кондензирани ароматни съединения, екстракти от селективно пречистване на масло, допринася за намаляване на температурата на крехкост и увеличаване на обхвата на пластичност на смесените битуми. Това се обяснява с [216,241] чрез влиянието на степента на поликондензация на асфалтен и малт върху чувствителността на битума към температурни промени.[c.270]
Температурният диапазон, в който работи битумът, може условно да бъде разделен на три интервала. Интервалът от +160 до 50-60°C обхваща зоната, в която битумът се подлага на технологична обработка (смесване с индустриални материали, полагане на битумно-минералната смес в пътната настилка и др.). В този диапазон от особен интерес е температурната промяна във вискозитета на битума. Интервалът от 60 до 20°C е свързан с работата на битума в пътната настилка. В този случай еластично-пластично-вискозните и якостните свойства на битума са от голямо значение. Интервалът от 20 до -35°C също е свързан с работата на битума по време на работа. При тези температури особена роля играят еластично-пластичните и еластично-крехките свойства на bntum.[c.77]
Устойчиви на влага и имат по-добра разтегливост. Парафинът в състава на битумите, напротив, намалява адхезията. Освен това, когато съдържанието на парафин (с изключение на твърдите парафини с определена структура) е повече от 3%, структурните и механични свойства на битума се влошават. С увеличаване на съдържанието на сяра, крехкостта на последния се увеличава и интервалът на пластичност намалява, докато карбените и карбоидите повишават неговата твърдост.[c.31]
При модифициране на битум с етиленови съполимери системата придобива следните специфични свойства: повишена кохезия в широк температурен диапазон, повишена устойчивост на деформация, подобрена гъвкавост при ниски температури, увеличен интервал на пластичност, повишена устойчивост на умора[c.82]
Остатъчният битум от маслата Arlanskaya, Romashkinskaya и Tuymazinskaya не отговаря на изискванията на GOST 11954-66. Те имат по-малко разстояниепластичност, определяща се от разликата между температурата на омекване и температурата на крехкост в сравнение с окислените. Със същата консистенция, характеризираща се с пенетрация при 25 °C, остатъчният битум има по-високи температури на крехкост и по-ниски температури на омекване в сравнение с окислените, а разтегливостта при 25 °C остатъчен битум е по-висока.[c.63]
Особено строги изисквания се налагат върху комбинацията от максималните възможни стойности на устойчивост на топлина и замръзване, т.е. обхвата на пластичност, като същевременно се поддържа висока стабилност на първоначалните свойства на битумното покритие. Предишни проучвания на BashNII NP установиха, че най-пластичният високотопим битум може да бъде получен от леки остатъци от смолисти или нискосмолисти масла с последващото им окисление в непрекъснати тръбни реактори [1–31.[стр.109]
Битумите от тази група се характеризират с високи температури на омекване при същата дълбочина на проникване на иглата при 25 °C, което показва тяхната повишена топлоустойчивост. Добрата устойчивост на замръзване се доказва от големи стойности на Po (за BN-P над 10, за BN-P1 над 8 - натоварване от 100 g, време 5 se / s) ниски температури на крехкост (съответно под -23 и -21 ° C) и широк диапазон на пластичност (70 - 83 °) Разтегливостта при 25 ° C за тях е на долната граница или под изискванията на GOST.[c.163]
Вижте страници, където се споменава терминътИнтервал на пластичност на битуми :[c.166] [c.59] [c.131] [c.134] [c.163] [c.226] [c.230] [c.268] [c.269] [c.283] [c.42] [c.42] [c.345] [c.34] [c. 1 66] [c.42] Петролен битум (1973) -- [c.54]