Краткая характеристика компонентов составленных вяжущих и их назначение
2.1. Сухоперегонная древесная смола – маслянистая жидкость темно-коричневого цвета. Ее получают на лесохимических комбинатах в результате пиролиза древесины преимущественно лиственных пород, в том числе древесных отходов и коры. Комбинатами вырабатываются три вида смол: отстойная (ОСТ 81-55-72), обезвоженная и кондиционная (ТУ 81-05-36-73). Отстойная смола наиболее жидкая, имеет вязкость по стандартному вискозиметру С порядка 10 с. Она содержит 7 – 15 % воды, 3 – 5 % низкомолекулярных кислот (типа уксусной) и легколетучие масла. Кондиционная смола имеет наибольшую вязкость – порядка 40 с; не содержит фракций, выкипающих до 125 °С. Обезвоженная смола по вязкости занимает промежуточное положение и содержит 3 – 5 % воды.
В сухоперегонных древесных смолах содержится от 40 до 70 % поверхностно-активных веществ анионного типа, в том числе 20 – 40 % высокомолекулярных жирных и смоляных кислот, 4 – 15 % карбоновых кислот, 7 – 30 % фенолов и 18 – 40 % нейтральных веществ.
2.2. Всплывные смоляные масла образуются при отстаивании древесных сухоперегонных смол на смолоперерабатывающих комбинатах. От смол они отличаются меньшей вязкостью (порядка 4 – 5 с), меньшим содержанием высокомолекулярных кислот и увеличенным (до 50 %) – нейтральных веществ.
2.3. Древесный пек (ОСТ 81-37-72) – остаточный продукт перегонки древесных смол на лесохимических заводах. В его состав входят высокомолекулярные компоненты – смоляные, жирные кислоты, карбоиды и другие вещества. При нормальной температуре это твердое вещество с температурой плавления 40 – 100 ºС.
2.4. Талловый (сульфатный) пек (ТУ ОП 81-05-84-79) – побочный продукт сульфатно-целлюлозной промышленности, получается как остаток при ректификации таллового масла. При нормальной температуре это твердый или пластичный материал темно-коричневого цвета. Его температура размягчения по КиШ 25 – 45 ºС. Кислотное число 30 – 45 мг/г, число омыления 80 – 100 мг/г. Талловый пек нерастворим в воде, стоек против действия кислот, растворов солей, омыляется щелочью, хорошо растворяется в ароматических углеводородах и других органических растворителях, хорошо смешивается с нефтяным битумом и гудроном.
2.5. Сланцевые битумы получают при переработке природных горючих сланцев путем окисления сланцевого масла. Как и нефтяные, сланцевые битумы разделяются на жидкие и вязкие. Вязкие сланцевые битумы отличаются от вязких нефтяных битумов несколько увеличенным содержанием высокомолекулярных компонентов (асфальтенов) и значительно меньшим содержанием низкомолекулярных компонентов (масел). Кроме того, в вязких сланцевых битумах содержится значительное количество (до 15 %) соединений фенольного типа. Вязкие сланцевые битумы обладают неустойчивой структурой, свойства их быстро меняются за счет процессов окисления, полимеризации, потери легких фракций, вследствие чего в качестве самостоятельного вяжущего они непригодны для строительства дорожных покрытий.
2.6. Нефтяной гудрон (ТУ 38-101582-75) является остаточным продуктом переработки нефти и служит сырьем для производства нефтяных битумов. Вязкость гудронов, как правило, такая же, как и жидких нефтяных битумов. При переработке тяжелых смолистых нефтей могут быть получены более вязкие гудроны. По групповому химическому составу гудроны отличаются от битумов и характеризуются значительным содержанием смол и масел, определяющих структуру и свойства гудронов. Отсутствие или незначительное содержание в гудронах легколетучих компонентов и высокое содержание смолисто-масляных фракций обеспечивает гудронам высокую стабильность их свойств. Стабильность свойств гудронов выше, чем это предусмотрено нормами даже для медленногустеющих жидких битумов.
2.7. Основное назначение перечисленных материалов заключается в использовании их в качестве компонентов составленного вяжущего в целях замены части дефицитного нефтяного вяжущего, а в ряде случаев – и полной замены вязкого нефтяного битума. Кроме того, продукты переработки древесины – сухоперегонная древесная смола, всплывные смоляные масла, древесный и талловый пеки, богатые поверхностно-активными веществами, могут быть использованы для улучшения сцепления битума и гудрона с поверхностью каменных материалов, а широкий диапазон вязкости этих материалов позволяет использовать их в качестве пластификаторов и разжижителей в тех случаях, когда по условиям строительства предусмотрено применение маловязких битумов.
Высокая стабильность свойств нефтяного гудрона позволяет компенсировать недостаточную стабильность свойств вязкого сланцевого битума и на основе объединения этих материалов в определенном соотношении получать высококачественное вяжущее для дорожного строительства. Добавка древесного или таллового пека к нефтяному гудрону существенно улучшает свойства последнего и позволяет, минуя стадию окисления, использовать составленное вяжущее для приготовления теплого асфальтобетона, в то время как гудрон без добавки пеков не обеспечивает требуемых показателей свойств теплого асфальтобетона.