Какие Вещества Выделяются При Разогреве Битума
О деградации битума при нагреве
Во вторую банку при начальной температуре 116°С была установлена по центру до дна заглушенная с торца трубка с 6 отверстиями диаметром 4,2 мм в самой нижней части. Диаметр банки 100 мм. Высота слоя битума 83 мм. Высота слоя над отверстиями -80 мм (0,08 м). Битум был продут в течение 120 с в количестве 45 л воздуха (нагрев не отключался). После завершения подачи воздуха температура составила 106 а С (средняя температура 11 ГС).
Битум в третьей банке продувался около 240 с. Количество поданного воздуха — 90 л. Начальная температура также 116°С, а конечная — 102°С (средняя температура 109°С).
Как можно перенести условия эксперимента на производственный масштаб? Скорость всплытия газового пузырька и его размеры в вязкой жидкости зависят от коэффициента поверхностного натяжения жидкости в реальных условиях, плотности жидкости, ее вязкости. Литературных источников с опытными данными или зависимостями, описывающими количественно размеры и скорость всплытия пузырьков воздуха в горячем битуме не обнаружено. Анализ информации [3] по исследованиям скорости всплытия газовых пузырьков в различных жидкостях позволяет отнести условия всплытия к зонам IV и V (рис. 1.90, с. 97). После расчетов по приведенным зависимостям можно сделать вывод о среднем размере пузырька по диаметру эквивалентной сферы в диапазоне 2…4 см, а скорость всплытия в битуме по результатам расчетов должна составлять от 0,2 до 0,4 м/с.
Высота слоя битума в резервуаре вместимостью 400 т около 6,5 м. По-видимому, можно принять допущение о равной скорости всплытия пузырька в резервуаре и экспериментальном сосуде при прочих равных условиях, а также менее очевидное допущение о незначительной разнице реакционной способности кислорода воздуха, вызванной изменением его содержания на входе в битум и выходе из него. Это допущение может быть не корректно для температуры битума порядка 150…160°С или выше, но для температуры 110°С вероятно приемлемо.
Эффективность взаимодействия кислорода с битумом, если исключить как фактор температуру битума, очевидно пропорциональна количеству подаваемого воздуха на единицу массы битума и времени контакта, которое при прочих равных условиях определяется высотой всплытия пузырька. Поэтому отношение количества пробарботировавшего воздуха к количеству битума при переходе на производственные условия необходимо уменьшить в 6,5 : 0,08
Видно, что даже в закрытой банке битум существенно изменил свои показатели, например, П25 уменьшилась на 17 единиц и битум вышел за пределы показателей исходной марки. А в открытой банке изменения значительно большие и П25уменьшилась более, чем на 22 единицы!
Оказалось, что при нагреве битума 10 сут. даже только при температуре жидкотекучести (всего 110°С) происходят процессы, существенно изменяющие его свойства, в том числе и при нагреве в герметично закрытой емкости. Однако при контакте с воздухом происходили более радикальные изменения. Поэтому можно утверждать, что наряду с повышенной температурой кислород воздуха является существенным фактором деградации битума, и герметизация емкостей, а также организация над горячим битумом инертной среды — весьма полезные мероприятия.
Полностью герметизировать резервуары вряд ли возможно. По крайней мере люк-лаз на крыше должен быть. Следовательно, его нужно уплотнять прокладкой. Но главное — на крыше резервуара всегда есть воздушник, и при заполнении резервуара битумом через него удаляется вытесняемый воздух, а при расходовании битума — соответственно входит. Но воздух нам не нужен, поэтому его следует заменить на газ, практически не содержащий кислорода.
Предложение использовать азот или углекислоту, поставляемые в баллонах, вряд ли приемлемо. В стандартном баллоне вместимостью 40 л при начальном давлении 150 атм. содержится только около 6 м 3 азота. При расходовании из резервуара всего битума нам потребуется более семидесяти, а то и ста баллонов (плюс компенсация протечек через неплотности, в том числе крышки люка-лаза)!
Технические решения по обеспечению инертной среды в битумных емкостях выходят за рамки данной статьи и после опробования в производстве будут опубликованы позднее.
Для проверки допустимости перемешивания битума барботажем воздуха также был проведен эксперимент. Случайная проба битума, имеющаяся в лаборатории, была разлита в три банки примерно по 650 г в каждую. Одна — для определения показателей исходного битума (табл. 3).
Какие Вещества Выделяются При Разогреве Битума
Теперь давайте найдем хоть одного жителя высотки, который хоть раз нюхал крышу родного дома? Вряд ли найдем. По причине того, что выделения столь незначительны, что уловить их присутствие невозможно, на объем воздуха над поверхностью кровли пересчитать и получится цифра близкая к нулю. Так, что самый любопытный житель высотки вряд ли уловит угрозу для здоровья.
Битум – это продукт переработки нефти или выделенный из горных пород, представляющий собой смесь различных органических высокомолекулярных соединений (асфальтены, смолы, масла), включающих в свой состав серу, азот и другие элементы из Периодической таблицы. Следует подчеркнуть, что битум – это именно смесь, не имеющая постоянного качественного и количественного состава.
Сравнительный анализ эмиссий вредных веществ битомосодержащими и полимерными кровельными материалами
Среди применяемых на современном этапе для гидроизоляции плоских кровель материалов следует выделить три основные группы. Во-первых, это материалы на основе битумного связующего, модифицированного стирол-бутадиен-стирольным (СБС) полимером, атактическим полипропиленом (АПП) или иными соединениями. Во-вторых, мембранные материалы, которые производятся на основе различного сырья. В их число входят кровельные материалы на основе этилен-пропилен-диен-мономера (ЭПДМ), поливинилхлорида (ПВХ), термопластичного полиолефина, полиизобутилена и др. Что касается третьей группы, то в нее входят мастичные материалы на основе модифицированных битумов, гибкого реактивного метилметакрилата, гибкого полиуретана, ненасыщенных полиэфиров и т.п. Эти группы во многом пересекаются, если рассматривать используемое сырье. Например, композиционные ЭПДМ-мембраны имеют нижний слой из битумно-полимерного материала. С точки зрения анализа выделений (эмиссий) вредных веществ наиболее принципиальным является именно состав материала. В связи с этим хотелось бы отдельно рассмотреть битумосодержащие материалы и материалы на основе полимеров, относящиеся преимущественно к мембранным.
Известно, что ряд применяемых для покрытия плоских кровель материалов имеет специфический запах, определяемый при работе с материалами (например, во время их укладки, ремонтных мероприятий). В частности, вопрос вредности этих выделений из кровельных материалов давно интересовал специалистов по изготовлению и использованию битумных материалов (в том числе при укладке асфальта). С точки зрения охраны труда работников можно процитировать требования Кодекса практических правил Международного бюро труда: «При необходимости проведения работ с установленными канцерогенными веществами, в частности, битумным асфальтом, асбестом, смолой, некоторыми видами мазута и ароматических растворителей, необходимо принять строгие меры во избежание ингаляции и контакта с кожей» [1]. В то же время имеются определенные объемно-планировочные и композиционные решения зданий, когда вертикальные конструкции с окнами выходят непосредственно на плоские покрытия с использованием битумно-полимерных материалов. В настоящее время архитекторы чаще стараются использовать такие варианты для организации эксплуатируемых кровель, но среди зданий более ранней постройки реорганизация таких пространств может быть довольно сложной и требует значительных затрат. В то же время при воздействии солнечных лучей может происходить интенсификация процессов эмиссии из кровельных материалов компонентов, воздействие которых на здоровье человека представляет определенную опасность. Важным этот вопрос может стать и при расположении в непосредственной близости друг к другу зданий разной этажности, более низкое из которых имеет кровлю из битумно-полимерных и полимерных материалов. В целом попадание вредных выделений с кровли внутрь помещений здания следует считать маловероятным, особенно с учетом ветра.
Основыне свойства укция битумов
ПЛАСТИЧНОСТЬ является важным свойством битумов. Она повышается с увеличением содержания масел, длительности действия нагрузки и повышения температуры. Пластические свойства твердых и вязких битумов условно характеризуются растяжимостью (дуктильностью) —способностью вытягиваться в тонкие нити под действием внешних постоянных сил. Растяжимость определяют на специальном приборе — дуктилометре при скорости деформации образца битума в виде «восьмерки» 5 см/мин, температурах испытания 25 и 0°С. Показателем растяжимости служит длина нити в момент разрыва образца, выраженная в сантиметрах. Пластические свойства битума зависят от температуры, группового состава и структуры. Так, например, с повышением содержания смол и асфальтенов пластичность при постоянной температуре битумов возрастает.
ТЕМПЕРАТУРА РАЗМЯГЧЕНИЯ, определяемая на приборе «кольцо и шар» («К и Ш»), Температура размягчения битума, выраженная в градусах Цельсия, соответствует температуре водяной бани в стакане прибора в момент, когда битум, имеющийся в латунном кольце (диаметр 16,0 мм), деформируясь под воздействием металлического шарика массой 3,5 г и постепенного нагрева воды со скоростью 5°С в минуту, коснется нижней полки подставки. Нижняя полка подставки прибора находится на стандартном расстоянии от кольца, равном 25 мм. Температура размягчения вязких и твердых битумов колеблется в. пределах от 20 до 95°С.
О токсичности битума и материалов на его основе
Многих, кто хочет применить в строительстве материалы на основе битума, волнует вопрос: насколько опасно это для здоровья? Битум считается безопасным, когда он находится в твердом состоянии и не испаряется. А вот при работе с его парами можно получить отравление. В черепице битум находится в связанном состоянии, но в результате воздействия солнечных лучей на кровлю летом, может происходить эмиссия вредных веществ. Выделяются пары и при нагревании рубероида. Концентрация таких веществ в воздухе невелика, и вряд ли способна нанести значительный вред здоровью.
Битум – продукт нефтепереработки. Это смола, которая используется для производства асфальта, разнообразных мастик, а также материалов для кровли. В производстве битумной черепицы в раствор добавляется битум для того, чтобы сделать материал водонепроницаемым. Используется герметики и клеи на битумной основе и при работах по тепло- и гидроизояляции зданий, заделке швов, трещин. Битум может входить в состав мягких ПВХ.
Экология и безопасность в техномире
Администрация форума «Экология и безопасность в техномире» не несет отвественности за любые действия, советы и сообщения пользователей и гостей форума «Экология и безопасность в техномире», которые могут принести ущерб или убытки другим пользователям форума «Экология и безопасность в техномире».
Раздел 5.3 (Методические указания по определению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров. Новополоцк, 1997), где указанные формулы находятся, называется — 5.3. Выбросы паров индивидуальных веществ
ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ БИТУМА
1.2. К плавлению битума, погрузке, разгрузке и транспортировке битуминозных материалов допускать рабочих не ниже третьего квалификационного разряда по профессии кровельщик по рулонным мягким кровлям, изолировщик на гидроизоляции, паркетчик, транспортный рабочий первого
одежду и обувь с обожженного места не срывать, а разрезать ножницами и осторожно снять. Если куски одежды прилипли к обожженному участку тела, поверх них следует наложить стерильную повязку и направить пострадавшего в лечебное учреждение;
Разогрев битума: основные способы нагрева
Битум – это материал, достаточно широко применяемый в дорожном строительстве. При неиспользовании на протяжении определенного времени битум может менять свою консистенцию, т.е. загустевать, теряя при этом эксплуатационные свойства. Усложняется как перекачка материала из одной емкости в другую, так и его применение по непосредственному назначению. Все это приводит к необходимости поддержания определенной температуры битума при его хранении, а также дополнительного разогрева непосредственно перед использованием. Разогрев битума до нужной температуры, позволяет данному материалу восстанавливать свою пластичность для его использования по прямому назначению без каких-либо ограничений.
Непрямой (косвенный) обогрев – это процесс, использующий промежуточный теплоноситель (водяной пар и небольшое количество минеральных масел). Если провести сравнение этих способов, то можно заметить, что прямой обогрев является более простым в плане переноса тепла, но одновременно не всегда его экономические показатели оказываются лучше аналогичных показателей для непрямого обогрева.
26 Июл 2019 jurist7sib 308
