6.1.3 Температура розм'якшення бітумів

Температура, при якій речовина переходить із твердого стану в рідкий, називається температурою плавлення. Бітум не являє собою однорідної в хімічному відношенні речовини, а є сумішшю багатьох органічних речовин. З твердого стану в рідкий бітуми переходять не відразу й у дуже широкому температурному інтервалі. Тому при дослідженні бітумів визначають температуру розм'якшення. При підвищенні температури бітуми поступово розм'якшуються, причому границя між рідким і твердим станом їх різко не виявляється. Температура розм'якшення бітуму характеризує лише ступінь його рухливості, що і встановлюють при випробуванні.

Температура розм'якшення має велике практичне значення, тому що при даній температурі бітум втрачає ряд своїх будівельних властивостей. Наприклад, у гідроізоляційному килимі, де бітум застосовують для склеювання окремих полотнин, і він сам є гідроізоляційним шаром, у бітумі при температурі розм'якшення значно губляться його властивості як клею і він починає сповзати з вертикальних і похилих поверхонь. Щоб через це не ушкодилися конструкції або матеріали, створюють деякий температурний запас. Так, у конструкціях, у яких бітум може піддаватися нагріванню, наприклад до 50 °С, варто застосовувати бітум з температурою розм'якшення 6570 °С.

Для визначення температури розм'якшення бітумів існує кілька методів; найбільше поширеним є метод «Кільця і кулі».

Прилад для визначення температури розм'якшення за методом «Кільце і куля» (рисунок 6.4) складається з трьох металевих дисків 2, 3, 4, закріплених металевими стрижнями 6 на певній відстані один від одного. Два нижніх диски розташовані на відстані 25,4 мм один від одного. У середньому диску є два отвори, у кожний з яких вставляють латунні кільця 7 із внутрішнім діаметром 15,88 мм, висотою 6,25 мм і товщиною стінок 2,38 мм. У середині верхнього диска є отвір, у який вставляють термометр 5, розрахований на визначення температури до 160 °С. Термометр встановлюють так, щоб його ртутна кулька розташовувалась на рівні кілець.

Рисунок 6.4 – Прилад для визначення температури розм'якшення бітуму за методом «Кільце і куля»

Розплавленим і перемішаним протягом 15 хв при 120 °С бітумом заповнюють з надлишком латунні кільця, поміщені на металеву, змазану сумішшю тальку з гліцерином, пластину. Після охолодження надлишок бітуму зрізують нагрітим лезом ножа. Кільця з бітумом вставляють в отвори середнього диска. На поверхню бітуму в центрі кожного кільця поміщають сталеві кулі (рисунок 6.5) діаметром 9,53 мм і вагою 3,45÷3,55 г.

Прилад ставлять на 15 хв у склянку, що наповнена дистильованою водою температурою +5 °С. Після закінчення 15 хв склянку з приладом ставлять на азбестову сітку і починають нагрівати зі швидкістю підвищення температури 5 °С за 1 хв. Температуру, при якій бітум під дією маси кульки торкнеться нижнього диска (рисунок 6.5), приймають за температуру розм'якшення. Якщо температура розм’якшення за методом «Кільце і куля» виявиться, наприклад, рівною 70 °С, скорочено пишуть 70° КіК.

Рисунок 6.5 – Кільце з бітумом

Якщо температура розм'якшення бітуму вище 80 °С, то замість води застосовують гліцерин і зразок перед випробуванням витримують не при 5 °С, а при 32 °С. Для кожного зразка бітуму виконують два випробування.

Контрольні запитання

1 Який матеріал називається бітумом, які його головні властивості?

2 Які способи виробництва нафтових бітумів?

3 За якими показниками визначають марку бітумів?

4 Які матеріали виробляють на основі бітуму?

5 Як визначається твердість бітуму?

6 Як визначається розтяжність бітуму?

7 Як визначається температура розм’якшення бітуму?

8 Галузі застосування бітумів різних марок.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 7

ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ

Лакофарбовими матеріалами (ДСТУ Б А.1.1-45-94) називають рідкі чи пастоподібні суміші, які при нанесенні тонким шаром на поверхню засихають (або полімеризуються), утворюючи плівку (лакофарбове покриття), що утримується на цій поверхні силами адгезії. Ці плівки повинні міцно зчіплюватися з поверхнею, що фарбується, захищати матеріал конструкцій від дії агресивних середовищ, надавати поверхням декоративний зовнішній вигляд, а також поліпшувати санітарно-гігієнічні умови в приміщеннях.

У склад лакофарбових матеріалів входять пігменти, наповнювачі, плівкоутворювачі, розчинники, розріджувачі, пластифікатори, сикативи, каталізатори, стабілізатори та ін.

Пігмент для лакофарбових матеріалів – речовина, що надає лакофарбовому матеріалу колір і покривність.

Наповнювач для лакофарбових матеріалів – високодисперсна неорганічна речовина, практично не розчинна в плівкоутворювачах, яка поліпшує малярно-технічні властивості лакофарбового матеріалу, експлуатаційні характеристики покриття і забезпечує економію пігментів.

Плівкоутворювач для лакофарбових матеріалів – основний компонент будь-якого лакофарбового матеріалу, який після його висихання утворює на поверхні, що фарбується, міцне лакофарбове покриття чи зумовлює його адгезію до поверхні.

Розчинник лакофарбових матеріалів – одно- або багатокомпонентна органічна рідина, що забезпечує розчинення плівкоутворювача, не викликаючи його хімічних перетворень, і випаровується в процесі плівкоутворення.

Розріджувач лакофарбових матеріалів – одно- або багатокомпонентна рідина, яку добавляють у продукт для зниження його в’язкості.

Пластифікатор – речовина, яка поліпшує технологічні властивості лакофарбового матеріалу та розширює інтервал високоеластичного стану лакофарбового покриття.

Сикатив – металоорганічна сполука, розчинна в органічних розчинниках та плівкоутворювачах (існують також водорозчинні сикативи), яку добавляють до продуктів, що висихають за рахунок каталітичного окислення, для прискорення процесу формування покриття.

Каталізатор сушіння – речовина, яку добавляють до лакофарбових матеріалів з метою скорочення тривалості та (або) зниження температури сушіння покриття.

Стабілізатор – продукт або речовина, яка сповільнює окислення, деструкцію та інші перетворення плівкоутворювача без погіршення властивостей як самого лаку та емалі, так і покриття на їх основі. Стабілізатори не повинні сповільнювати плівкоутворення та змінювати колір плівки.

Фарба – загальне найменування пігментованих лакофарбових матеріалів.

Лак – розчин плівкоутворювачів в органічних розчинниках або у воді, який після висихання утворює тверду прозору однорідну плівку.

Емаль – суспензія пігментів (чи їх суміші з наповнювачами) в лаку.

Ґрунтовка – суспензія пігменту чи суміші пігментів з наповнювачами в плівкоутворюючій речовині, яка наноситься безпосередньо на поверхню, що фарбується, а після висихання утворює однорідну плівку з високою адгезією до цієї поверхні та покривних шарів і призначена для поліпшення захисних властивостей лакофарбової системи.

Шпаклівка – суспензія суміші пігментів з наповнювачами в плівкоутворюючій речовині, призначена для заповнення нерівностей та згладжування поверхні, що фарбується.