Презентация на тему Органические вяжущие материалы

Презентация на тему Презентация на тему Органические вяжущие материалы, предмет презентации: Химия. Этот материал содержит 70 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

Профессор Котлярский Э.В. МАДИ (ГТУ)


Слайд 2
Текст слайда:

Органические вяжущие материалы используются для получения гидроизоляционных, кровельных материалов, для приготовления композиционных материалов и смесей для устройства дорожных и аэродромных покрытий и оснований и для многих других целей.


Слайд 3
Текст слайда:

Обозначения

БНД - битумы нефтяные дорожные вязкие
БН - битумы нефтяные вязкие
СГ - битумы нефтяные дорожные жидкие густеющие со средней скоростью
МГ - битумы нефтяные дорожные жидкие медленногустеющие
МГО - битумы нефтяные дорожные жидкие окисленные
Вяжущим веществом эту смесь называют потому, что ее используют для связывания (склеивания) минеральных зерен различной крупности в прочный и плотный дорожно-строительный материал - асфальтобетон, дегтебетон и другие подобные им материалы.


Слайд 4
Текст слайда:

КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ






БИТУМЫ ДЕГТИ ЭМУЛЬСИИ






Слайд 5
Текст слайда:

Классификация органических вяжущих

Битумы
-нефтяные, сланцевые, природные
-твердые, вязкие, жидкие
-дорожные, кровельные, изоляционные
Дегти
-каменноугольные
-торфяные
-древесные
Эмульсии
-битумные
-дегтевые
В дорожном строительстве применяют, главным образом, битумы нефтяные вязкие и жидкие, в меньшей степени битумные эмульсии и каменноугольные дегти.


Слайд 6
Текст слайда:

БИТУМЫ 1. по вязкости





ТВЕРДЫЕ ВЯЗКИЕ ЖИДКИЕ





Слайд 7
Текст слайда:

ТВЕРДЫЕ БИТУМЫ



СТРОИТЕЛЬНЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ


БН-IV БН-V БНИ 60/90 БНИ 90/130


Слайд 8
Текст слайда:

ВЯЗКИЕ БИТУМЫ



Дорожные Гидроизоляционные


БНД БН БНК



40/60 40/60 БНК-1 БНК-2
60/90 60/90
90/130 90/130
130/200 130/200
200/300 200/300


Слайд 9
Текст слайда:

ЖИДКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ



СГ МГ МГО



25/40 40/70 70/130 130/200


Слайд 10
Текст слайда:

ДЕГТИ


ДРЕВЕСНЫЕ КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ ТОРФЯНЫЕ





Д-0 Д-1 Д-2 Д-3 Д-4 Д-5 Д-6 Д-7













Слайд 11
Текст слайда:

ЭМУЛЬСИИ

ПРЯМЫЕ ОБРАТНЫЕ

АНИОНОАКТИВНЫЕ КАТИОНОАКТИВНЫЕ ЭБА ЭБК

БЫСТРОРАСПАДАЮЩИЕСЯ
ЭБА-1 СРЕДНЕРАСПАДАЮЩИЕСЯ
ЭБК-1 ЭБА-2 МЕДЛЕННОРАСПАДАЮЩИЕСЯ
ЭБК-2 ЭБА-3
ЭБК-3









Слайд 12
Текст слайда:

СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ

ЦЕПОЧЕЧНЫЕ
⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐
C – C – C – C – C – C –
⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐
ЦЕПОЧЕЧНЫЕ РАЗВЕТВЛЕННЫЕ ⏐
- C -
⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐
C – C – C – C – C – C –
⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐
C –

ЦИКЛИЧЕСКИЕ
С
С С

С С
С

Углеводороды


Слайд 13
Текст слайда:

ВЯЗКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ

Битумы – органический вяжущий материал, получаемый в результате переработки нефти Элементарный состав Химический элемент Количество, %
масс.
Углерод C 80,0 – 85,0
Водород Н 8,0 – 11,5
Кислород О 0,2 – 4,0
Сера S 0,5 – 7,0
Азот N 0,2 - 0,5


Слайд 14
Текст слайда:

СОСТАВ БИТУМОВ

Углеводороды Формула
Ароматические CnH2n-6
Нафтеновые CnH2n
Метановые CnH2n+2
Гетероциклические (Содержат O, S, N)


Слайд 15
Текст слайда:

Групповой состав

Группы углеводородов %
Мальтены Масла 40 – 60
Смолы 20 – 40
Асфальтены 10 – 25
Карбены и карбоиды 1 – 3
Асфальтогеновые кислоты
и их ангидриды 1


Слайд 16
Текст слайда:

Определения:

Руденская И.М. –
Битумы это раствор высокомолекулярных органических соединений, в котором асфальтеновая часть растворена в мальтеновой части.
Ребиндер П.А., Колбановская А.С. и др. – Битум это дисперсная система, в которой дисперсионной средой являются мальтены, а дисперсной фазой - асфальтены


Слайд 17
Текст слайда:

Нефтяной битум состоит из углеводородов различных классов и их неметаллических производных, что зависит главным образом от состава нефти, из которой битум получен.


Состав нефтяных битумов


Слайд 18
Текст слайда:

Углеводороды

Исходная нефть, являющаяся сырьем для получения битума и сами битумы включают в себя в различном количественном соотношении:
ароматические,
нафтеновые,
метановые
и гетероциклические углеводороды и их производные.





Слайд 19
Текст слайда:

Групповой состав

Битумы состоят из:
Масел - 40-60%
Смол -20-40%
Асфальтенов -10-25%
В относительно небольшом количестве в битуме содержатся так же:
карбены и карбоиды 1-3%;
асфальтогеновые кислоты и их ангидриды - до 1%


Слайд 20
Текст слайда:

Масла

состоят из смеси парафиновых, нафтеновых, ароматических и полициклических углеводородов. При комнатной температуре они подвижны, текучи, легко испаряются при нагревании битума.
Цвет масел светло-желтый, плотность меньше 1000 кг/м3 , молекулярная масса от 300 до 800 у.е.
Увеличение содержания масел снижает температуру размягчения битума при нагревании.
При пониженных отрицательных температурах смолы способствуют повышению трещиностойкости битума.


Слайд 21
Текст слайда:

Смолы (нейтральные и кислые)

- легкоплавкие пластичные вещества темно-коричневого цвета , плотность около 1000 кг/см с молекулярной массой 600-1000.
По химическому составу смолы относятся к гетероциклическим, ароматическим высокомолекулярным соединениям.
Смолы полярны и поверхностно-активны, поэтому их сцепление (адгезия) с поверхностью минеральных зерен обеспечивает асфальтобетону повышенную водостойкость.
Смолы хорошо растворяются в этиловом эфире, бензине, бензоле, хлороформе, плохо растворяются в этиловом спирте и ацетоне.
От содержания смол зависят растяжимость и эластичность битума.


Слайд 22
Текст слайда:

Асфальтены

твердые неплавкие вещества плотностью больше 1000 кг/м3. Кроме углерода и водорода содержат кислород и серу.
Молекулярная масса асфальтенов в 2-3 раза больше, чем у смол.
Асфальтены растворимы в бензоле. При прочих равных условиях с увеличением их содержания в битуме повышается теплостойкость, вязкость и хрупкость битумов.


Слайд 23
Текст слайда:

Карбены и карбоиды

- черные твердые вещества, содер­жащиеся, главным образом, в крекинг-битумах. Они повышают вяз­кость, хрупкость и температурную устойчивость битума.


Слайд 24
Текст слайда:

Асфальтогеновые кислоты и их ангидриды

- густые маслянистые вещества коричневого цвета, плотностью более 1000 кг/м 3 , хорошо растворяются в спирте и хлороформе, плохо - в бензине.
Асфальтогеновые и карбоновые кислоты, а также фенолы представляют собой полярные поверхностно-активные вещества, повышающие адгезию битума к камню. В большей степени это проявляется с карбонатными горными породами.


Слайд 25
Текст слайда:

Парафин

- твердый метановый углеводород. Повышенное содержание в битуме парафина снижает его растяжимость и повышает температуру хрупкости. Поэтому содержание парафина в битуме не должно превышать 6%.
При нагревании парафинистый битум переходит в жидкое состояние быстрее, чем малопарафинистый.



Слайд 26
Текст слайда:

Структура битума

Битумы - коллоидное вещество.
По мнению профессора А.С. Колбановской они могут иметь структуру трех типов:
тип I - структура Золь
тип II - структура Золь-гель
тип III - структура Гель


Слайд 27
Текст слайда:

Структура I типа. К первому структурно-реологическому типу относят битумы, скорость сдвига которых при постоянном напряжении подчиняется закону Ньютона.

Дисперсная фаза - сетка-каркас из асфальтенов, набухших в ароматических углеводородах.
Дисперсионная среда - смесь парафино-нафтеновых и ароматических углеводородов.
Твердые парафины могут образовывать вторую структурную сетку, кристаллизационную.


Слайд 28
Текст слайда:

Структура II типа.

Разбавленная суспензия асфальтенов в структурированной солями дисперсионной среде.
Отдельные агрегаты асфальтенов находятся в дисперсионной среде , структурированной смолами в большей степени, чем среда I типа, но в меньшей, чем среда II структурного типа.
В битумах второго типа асфальтены не связаны друг с другом и не взаимодействуют. Такие битумы имеют узкий интервал пластичности, не тиксотропны, резко изменяют вязкость при нагревании.
Их получают незначительным доокислением гудрона после глубокого отбора из него масляной фракции.


Слайд 29
Текст слайда:

Структура III типа.

Структура определяется взаимосопряженными сетками отдельных агрегатов асфальтенов и адсорбированных на их поверхности тяжелых смол, пронизывающих весь объем системы.
Свойства битумов этого типа промежуточны между свойствами битумов I и II типа.
Получают такие битумы окислением гудронов со средней глубиной отбора масел, компаундированием с гудроном битумов, переокисленных до температуры размягчения 56 - 60 о С.
Битумы третьего типа более предпочтительны для приготовления асфальтовых бетонов и других битумоминеральных смесей.


Слайд 30
Текст слайда:

21-23%


Слайд 31
Текст слайда:

Показатели свойств битумов разных типов


Слайд 32
Текст слайда:

ТРЕБОВАНИЯ К ВЯЗКИМ ДОРОЖНЫМ БИТУМАМ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ:

1). Теплоустойчивость при высоких летних температурах;
η ≥ ηmax

2). Трещиностойкость при низких зимних температурах;
η ≤ ηmin

3). Битум должен хорошо прилипать к каменным материалам;

4). Свойства битума должны быть стабильны во времени под действием эксплуатационных факторов.
η (T) = const


Слайд 33
Текст слайда:

ТРЕБОВАНИЯ К ВЯЗКИМ ДОРОЖНЫМ БИТУМАМ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ:
1). Хорошо смачивать и обволакивать каменные частицы в процессе перемешивания;
2). При перемешивании иметь небольшую вязкость;
η > ηmin
3). При укладке и уплотнении битумоминеральных смесей вязкость битума должна средней.
ηmin > η > ηmax


Слайд 34
Текст слайда:

Свойства битумов

Свойства твердых тел




Закон Гука

Упруго-вязко-пластические свойства

Интервал пластичности
(В интервале пластичности соблюдается условие: 0 < p < 1 ).

Свойства жидкостей




Закон Ньютона




to


Слайд 35
Текст слайда:

Вязкость битумов

1 Пуаз = г/см*с (СГС) 1 Па*с = н/м*с (СИ)
Вискозиметр – прибор для определения вязкости.
Принципы определения вязкости:
а) абсолютной:
б) относительной:
Вязкость битумов зависит от температуры и скорости приложения нагрузки (скорости испытания)
Определение глубины проникания иглы:
τ = const (100 г или 200 г);
dt = const (5с или 60 с);
to = const (25о или 0о)
Вязкость обратна глубине проникания иглы.
Показатель глубины проникания иглы характеризует условную вязкость битумов.



Слайд 36
Текст слайда:

Вязкость битумов


Слайд 37
Текст слайда:

Показатели, характеризующие эксплуатационную надежность битумов



Температура размягчения

Температура размягчения (Тр) характеризует условный переход вяжущего из упруго-вязко-пластического в жидкое состояние.
Тр позволяет оценить теплоустойчивость битумов, т.е. их надежность работы в жаркий летний период (сдвиги, колея, волнообразование, пластические деформации).

Тр характеризует верхнюю границу интервала пластичности.
Тр определяется при помощи прибора КиШ (Кольцо и шар).
С увеличением вязкости битума Тр возрастает.
Вязкость битумов при температуре размягчения независимо от марки составляет примерно 104 Па с.


Слайд 38
Текст слайда:

Температура размягчения


Слайд 39
Текст слайда:

Температура хрупкости

Температура хрупкости (Тхр) характеризует условный переход вяжущего из упруго-вязко-пластического в твердое состояние.
Тхр позволяет оценить трещиностойкость битумов, т.е. их надежность работы в холодный зимний период (трещины, сколы, выбоины и другие хрупкие деформации).
Тхр характеризует нижнюю границу интервала пластичности.

Тхр определяется при помощи прибора Фрааса.
С увеличением вязкости битума Тхр возрастает.
Вязкость битумов при температуре хрупкости независимо от марки составляет примерно
1013 - 1014 пуаз.


Слайд 40
Текст слайда:

Температура хрупкости


Слайд 41
Текст слайда:

Показатели, моделирующие поведение битума в асфальтовом бетоне и битумоминеральных смесях

Растяжимость (дуктильность)







Растяжимость (дуктильность)
Д25 , До


Слайд 42
Текст слайда:

Дуктильность


Слайд 43
Текст слайда:

Сцепление с каменным материалом (адгезия)

Сцепление битума с каменным материалом - оценивается по методу кипячения



Слайд 44
Текст слайда:

Старение битума

Характеризует стабильность его свойств во времени
Масла
Мальтены
Смолы

Асфальтены

Свойство Изменение Оценка
П25 По Уменьшаются Допускается в
пределах марки
Тр Увеличивается +
Тхр Увеличивается -


Слайд 45
Текст слайда:

Технические требования

Свойства Показатели для марок БНД:
40/60 60/90 90/130 130/200 200/300
П25 41-60 61-90 91-130 131-200 201-300
По, не менее 13 20 28 35 45
Тр, не ниже 51 47 43 39 35
Тхр, не выше -10 -15 -17 -18 -20
Д25, не менее 40 50 60 65 –
Сцепление Выдерживает
Тв, не ниже 200

Принципы выбора битума для применения в различных дорожно-климатических зонах
ЮГ Тр БНД 40/60

СЕВЕР Тхр БНД 200/300




Слайд 46
Текст слайда:

Производство вязких дорожных битумов

Схемы производства
вязких дорожных битумов на НПЗ

Топливная Масляная

Битумы

Остаточные Окисленные Компаундированные


Слайд 47
Текст слайда:

ПРИРОДНЫЕ БИТУМЫ

Природные битумы образовались из нефти в верхних слоях земной коры в результате медленного испарения из нее легких и средних фракций, природной деасфальтизации нефти, а также процессов взаимодействия ее компонентов с кислородом и серой.
По своему химическому составу и свойствам сходны с нефтяными битумами.
по вязкости:
ПРИРОДНЫЕ БИТУМЫ  

ТВЕРДЫЕ ВЯЗКИЕ ЖИДКИЕ  

Асфальтиты Асфальты Мальты

Грегемиты  Гильсониты   Кериты


Слайд 48
Текст слайда:

Месторождения природных битумов бывают:












Пластовые Линзовые Жильные Поверхностные  





Известняки, Пески,
доломиты, суглинки,
  песчанники супеси







Слайд 49
Текст слайда:

По содержанию серы и кислорода:





Природные битумы



Высокосернистые Высококислородные



Асфальтиты,
асфальты,
мальты


Слайд 50
Текст слайда:

Групповой состав:



Слайд 51
Текст слайда:

СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ


Битумы ρ, г/см3 Тр, оС П25

Асфальтиты 1,1 – 1,21 45 – 215
Асфальты 1,03 – 1,1 70 – 75 10 – 15
Мальты 0,96 – 1,03 20 – 40 300
и более


Слайд 52
Текст слайда:

ЖИДКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ

Цель: Снизить вязкость битумов и получить возможность работы без подогрева материалов.


Жидкий дорожный битум =
Вязкий дорожный битум +Разжижитель.


Слайд 53
Текст слайда:

Формирование свойств

На начальной стадии эксплуатации разжижитель испаряется и в даль-нейшем работает вязкий битум или близкий к нему по свойствам.

Разжижитель

Битум


Слайд 54
Текст слайда:

ЖИДКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ


КЛАССЫ


СГ МГ МГО
 

Северные Южные
районы районы









Слайд 55
Текст слайда:

Классификация жидких битумов

Класс жидкого битума зависит от качества разжижителя
СГ – керосин, легкие нефти;
МГ – соляровое масло, нефть,
легкие гудроны и др.


Слайд 56
Текст слайда:

Классификация по вязкости:


ЖИДКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ
  

25/40 40/70 70/130 130/200
 
МАРКИ


Слайд 57
Текст слайда:

Выбор марки зависит от вида производимых дорожных работ:

25/40 – уход за твердеющим бетоном, подгрунтовка оснований перед укладкой асфальтобетонных покрытий, посев трав при укреплении откосов.
40/70 – укрепление грунтов, смешение на месте, пропитка.
70/130 – приготовление холодного асфальтобетона.
130/200 – приготовление горячего асфальтобетона на полувязких битумах.


Слайд 58
Текст слайда:

Преимущества и недостатки жидких дорожных битумов.

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Возможность работы без подогрева каменных материалов и грунтов;
Увеличение времени на выполнение техноло-гических операций по транспортированию, укладке и уплотнению холодных асфальто-бетонных и битумоминеральных смесей;
Увеличение продолжительности строительного сезона;
Экономия до 10-15% битума.


Слайд 59
Текст слайда:

НЕДОСТАТКИ:



Использование в качестве разжижителей дефицитных дорогих нефтепродуктов;
Экологические аспекты (испаряясь разжижители небла-гоприятно воздействуют на окружающую среду;
Более низкие показатели строительно-технических свойств уплотненных смесей;
Необходимость иметь вспомогательные и подсобные производства и цеха для приготовления жидких битумов.
Ограничение движения транспорта на период формирования материалом своих свойств с регулированием движения автотранспорта (от 2-3 недель в зависимости от погодных условий).


Слайд 60
Текст слайда:

ДОРОЖНЫЕ ЭМУЛЬСИИ

Цель: Снизить вязкость битумов и получить возможность работы без подогрева материалов.
Битумная эмульсия = Вязкий дорожный битум + Вода + Эмульгатор.


Слайд 61
Текст слайда:

Формирование свойств

На начальной стадии эксплуатации вода испаряется и в дальнейшем работает вязкий битум с эмульгатором.


Вода


Слайд 62
Текст слайда:

Дисперсная система - эмульсия

Вода - (дисперсионная среда)
+ + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + + +
+ +
Битум (дисперсная фаза)




Слайд 63
Текст слайда:

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ

По содержанию вяжущего:

Э М У Л Ь С И И


Прямые Обратные
(битум в воде) (вода в битуме)

(до 47 % битума) от 50 до 80 % битума


Слайд 64
Текст слайда:

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ

2. По качеству эмульгатора:
Э М У Л Ь С И И

ЭБА ЭБК
Анионоактивные Катионоактивные
С основными С кислыми горными
горными породами породами 


Слайд 65
Текст слайда:

Дисперсная система

Вода - (дисперсионная среда)
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
Битум (дисперсная фаза


Слайд 66
Текст слайда:

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ

3. По скорости распада:
ЭМУЛЬСИИ

ЭБК-1 ЭБК-2 ЭБК-3

Быстрораспадающиеся
До 30 мин Среднераспадающиеся
до 2 час Медленнораспадающиеся
до 24 час














Слайд 67
Текст слайда:

Роль эмульгатора в битумной эмульсии

Позволяет получить дисперсную систему;
Регулирует сцепление эмульгирован-ного битума с каменным материалом;
Регулирует время распада эмульсии.


Слайд 68
Текст слайда:

ПРОИЗВОДСТВО ЭМУЛЬСИЙ



БИТУМ ВОДА ЭМУЛЬГАТОР





ЭМУЛЬГИРУЮЩАЯ СМЕСЬ
ДИСПЕРГАТОР



БИТУМНАЯ ЭМУЛЬСИЯ







Слайд 69
Текст слайда:

Преимущества и недостатки дорожных эмульсий

ПРЕИМУЩЕСТВА:
Возможность работы без подогрева каменных материалов и грунтов;
Увеличение времени на выполнение техноло-гических операций по транспортированию, ук-ладке и уплотнению холодных асфальто-бетонных и битумоминеральных смесей ;
Возможность работы с влажными материа-лами;
Увеличение продолжительности строительного сезона;
Экономия до 15-25% битума.


Слайд 70
Текст слайда:

НЕДОСТАТКИ:

Эмульсия распадается;
Эмульсию нельзя долго хранить;
Эмульсию нельзя далеко (долго) возить;
Необходимость иметь вспомогательные и подсобные производства и цеха для приготовления дорожных эмульсий.
Необходимо ограничение движения транспорта на период формирования материалом своих свойств с регулированием движения автотранспорта (от 2-3 недель в зависимости от погодных условий).


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика