ASFALTY

Lepiszcza: a) mineralne (glina) b) organiczne (asfalty, smoły)

Procesy „wiązania” - twardnienia w asfaltach i smołach mają charakter fizyczny, odnawialny. Zmiany konsystencji zachodzą pod wpływem temperatury.

Swoje właściwości wiążące asfalty (lepiszcza) zawdzięczają procesom adhezji i kohezji. Adhezja - oddziaływanie dwóch różnych ciał na siebie, np. asfalt - kruszywo. Kohezja - spójność cząsteczek tego samego materiału.

Źródłem asfaltów są złoża naturalne znajdujące się w pobliżu złóż ropy naftowej, po odparowaniu w sposób naturalny lżejszych frakcji. Większość asfaltów uzyskuje się jednak w wyniku destylacji ropy naftowej jako końcowy produkt.

Asfalty - są mieszaniną głównie węglowodorów łańcuchowych. Asfalty mają konsystencję gęsto-plastyczną lub twardą i są rozpuszczalne w dwusiarczku węgla CS2 Cechą charakterystyczną asfaltów jest ich rozpuszczalnośc w większości rozpuszczalników organicznych: chlorofor CHCl3, benzen C6H6 i jego pochodne np. C6H5CH3…

Podział złóż ropy naftowej w zależności od ilości asfaltu (składu chem.):

1. Ropy asfaltowe - bezparafinowe zawierające nieraz aż do 80 % asfaltu

2. Ropy półasfaltowe - -||- asfaltu od 10 do 30 %

3. Ropy parafinowe - bezasfaltowy, dużo frakcji lekkich

W procesie destylacji frakcyjnej ropy naftowej uzyskuje się następujące materiały:

Ropa naftowa:

1. Benzyna lekka -> benzyna ciężka -> nafta lekka -> nafta ciężka -> olej dieslowy

2. Olej dieslowy -> oleje smarowe I, II, III -> olej cylindryczny -> asfalt

O przydatności asfaltów w budownictwie a szczególnie w drogownictwie decydują następujące właściwości: gęstość, penetracja, temperatura mięknienia ok. 50C, ciągliwość, temp. zapłonu i palenia, mrozoodporność (temp. łamliwości), ilość substancji nierozpuszczalnych w CS2

Temp. mięknienia - bada się metodą pierścieni Kula, pierścienie należy napełnić asfaltem i położyć na nie kulki stalowe. zanużyć w wodzie, podnosić temp. wody do momentu w którym kulka stalowa przebije warstwę asfaltu.

Penetracja - bada się głębokość zanurzenia igły o określonej masie w badanym asfalcie. Wykonuje się za pomocą tzw. penetrometru.

Wszystkie badane właściwości asfaltu wykonuje się w dowolnych temp.

Ciągliwość - określa się długość nitki asfaltowej otrzymanej przy rozciąganiu znormatyzowanej próby w określonej temp.

Temp łamliwości -bada się w aparacie ?Prassa?, określa się tempera turę w której cienka o znormatyzowanych wymiarach błonka asfaltowa naniesiona na z płytkę asfaltową ulega złamaniu przy opinaniu, jest to wskaźnik odporności asfaltu na niskie temp.

GATUNKI ASFALTÓW W ZALEŻNOŚCI OD WYMIENIONYCH WŁAŚCIWOŚĆI I ICH SYMBOLE:

Penetracja w 25 stopniach -> 20/30 (od 20 do 30?), 30/45, 45/…

Temp. mięknienia -> wysoka

Gatunek asfaltu jest ściśle związany z wartością penetracji: Gatunek asfaltu np. 20/30, 30/45 zależy od penetracji, im wyższa temp. topnienia, niższa penetracja tym asfalt jest lepszy.

ZASTOSOWANIE:

- do betonów asfaltowych stosowanych w drogownictwie (do poszczególnych warstw nawierzchni należy stosować beton asfaltowy o strukturze zamkniętej dla warstwy ściskowej, beton asfaltowy o strukturze częściowo zamkniętej dla warstw wiążących i wyrównawczych.)

Masa mineralno-asfaltowa - mieszanka mineralna (kruszywo) otoczona odpowiednią ilością asfaltu drogowego.

Beton asfaltowy o strukturze zamkniętej (ścisły) - o objętości wolnych przestrzeni od 1,5 % do 4,5%.

Beton asfaltowy o strukturze częściowo-zamkniętej - o objętości wolnych przestrzeni od 4,5% do 8%.

Asfalty służą do produkcji emulsji asfaltowych oraz asfalty upłynnione z rozpuszczalnikiem organicznym.

Smoły uzyskuje się w wyniku suchej destylacji węgla lub drewna. Są to produkty o konsystencji płynnej lub półpłynnej. Smoły składają się głównie z węglowodorów aromatycznych (z benzenu i jego pochodnych).

Smoły surowe uzyskane w wyniku suchej destylacji węgla lub drewna zawierają ogromną ilość związków organicznych które znajdują zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, feliarskim itp. Smołę surową podobnie jak ropę naftową poddaje się frakcyjnej destylacji uzyskując w zależności od temp. następujące związki: 1) olej lekki (do 170C) - benzen, amoniak, woda 2) olej średni (do 270C) - naftalen, fenol 3) olej ciężki (do 300C) - do produkcji barwników 4) olej antracenowy (do 350C) - atrament 5) PAK (>350C)

Poprzez zmieszanie paku z niektórymi olejami, najczęściej olejem średnim, uzyskuje się tzw smołę naporowaną.

O przydatności smół decyduje:

1. Lepkość

2. Zawartość wody

3. Gęstość

4. Ilość substancji nierozpuszczalnych w benzenie

Porównanie właściwości smół, paków, asfaltów:

- Paki w zależności od temperatury są albo ciałęm stałym albo cieczami (wąski zakres temp.)

- Smoły ulegają szybciej stopieniu aniżeli asfalty.

- Asfalty mają silniejsze właściwości wiążące.

---