Ушбу мақолада битумли мастикаларнинг нефтсиз таркибини олишнинг оптимал шароитларини аниқлаш борасида госсипол смоласи таркибига СаО, асбест, базальт толалар, резина кукуни, шиша кукуни, карбоксилметилцелилоза таъсирларини ўрганиш ва олинган нефтсиз мастикаларнинг физик-механик хоссаларини аниқлаш натижалари келтирилган.
В данной статье представлены результаты изучения влияния СаО, асбеста, базальтовых волокон, резинового порошка, стеклопорошка, карбоксиметилцеллюлозы на свойства госсиполовой смолы с целью определения оптимальных условий получения битумной мастики и определения физико-механических характеристик мастики без нефти.
Ушбу илмий иш ёғ-мой саноати чиқиндиси ҳисобланган госсипол смоласи, минерал тўлдирувчилар ва паст ҳароратларда эластиклигини ҳамда эгилувчанлигини оширувчи пластификаторлардан фойдаланиб, нефтсиз мастикаларнинг янги турларини яратишга қаратилган.
Дунё бўйича қурилишлар ҳажмининг кундан-кунга ортиб бораётгани эътиборга олинса, иморатлар ва иншоотларнинг узоқ муддатли мустаҳкамлигини таъминлаш учун замонавий изоляцион материаллардан фойдаланиш талаб этилади. Томни ёпиш ва фундаментларни агрессив муҳитлардан ҳимоялашда мастикаларнинг нефт асосидаги турли маркалари ишлатилади. Дунё бўйича нефт захираларининг камайиб бораётгани эътиборга олинса, ушбу тур маҳсулотларни яратишда алтернатив хом ашёларни излаш бугунги куннинг долзарб масаласидир.
Мамлакатимизда кислотабардош зангга қарши қопламалар яратишга яроқли хом ашё ва ресурслар етарли даражада мавжуд. Хатто уларни саноат чиқиндилари асосида ишлаб чиқариш имкониятлари бор. Масалан, ҳозирги кунларда госсипол смоласи Республикамиз ёғ-мой комбинатлари чиқиндиси бўлиб, қўшимча экологик муаммоларни туғдирмоқда. Госсипол смоласининг прогноз миқдори мамлакатимиз бўйича йилига 20 минг тоннадан ортиқни ташкил этади. Илмий адабиётларда госсипол смоласидан турли йўналишларда фойдаланиш ҳақида маълумотлар етарли даражада келтирилган, аммо уларнинг кўпчилиги лаборатория-тажриба маьлумотлари бўлиб, ишлаб чиқариш амалиётида ўз аксини топмаган. Турли манбаалардан олинган госсипол смоласи таркиблари кимёвий, физик-кимёвий, спектроскопик тадқиқотлар орқали ўрганиш натижаларига кўра госсипол смоласининг асосини ароматик бирикмалар ташкил этади, ҳамда таркибида фенол, гидроксил, карбонил, карбоксил каби фаол холатда бўлмаган функционал гуруҳлар мавжуд. Госсипол смоласини ташкил этувчи молекуляр бирикмалар радикалларини оксидлаш, трансформациялаш ва полимерлаш орқали фаоллаштириб, ҳозирги кунда тақчил бўлган, импорт ўрнини боса оладиган, экспортга йўналтирилган янги турдаги кислотабардош воситалар олиш ва шу тариқа саноат чиқиндиларидан ва маҳаллий ресурслардан яна ҳам самарали фойдаланиш, чиқиндилар билан боғлиқ экологик муҳитни яхшилаш имконияти мавжуд. Госсипол смоласи чиқиндисидан янги турдаги маҳсулотлар олиш борасида т. ф.д., проф. М. Ж. Жуманиязов қатор илмий тадқиқодлар олиб бормоқда. Ушбу чиқиндидан нефтсиз битумларнинг 5 та тури, металлар занглашига қарши қопламаларнинг 7 та янги авлодлари яратилган [1–5].
Илмий адабиётларда мастикаларнинг замонавий турларини яратишга доир илмий ишланмалар етарли даражада келтирилган. Тадқиқодлар мастикаларнинг эластиклигини ошириш, агрессив муҳитларга чидамлилигини кучайтириш, сув ўтказувчанлигини камайтириш, физик-механик хоссаларини яхшилашга қаратилган [6–10]
Мазкур ишнинг мақсади- қурилишда ишлатиладиган битумли мастикаларининг янги турларини госсипол смоласи асосида олиш, нефтсиз мастикалар олиш технологиясини яратиш, таннархни камайтириш ва сифатни яхшилашга қаратилган.Тадқиқот ишининг вазифасига -маҳаллий минерал ресурслар CаО, базалт, талк, каолин, асбест, карбоксилметилцеллилоза, шиша кукуни, ишлатилган трансформатор мойи ва ёғ -мой комбинатлари чиқиндиси госсипол смоласининг таъсирини ўрганишдан иборат. Тадқиқот объектлари сифатида госсипол смоласи (ТШ 86–38–2006), СаО (ГОСТ 1387–80), базальт толаси (ГОСТ 4640–93), асбест (ГОСТ 12871–93) резина қатрони (ГОСТ 8407–89) трансформатор мойи (ГОСТ 982–80) танланди.
Тадқиқотларда кимёвий ва замонавий физик-кимёвий таҳлил усулларидан фойдаланилди.
Госсипол смоласи асосида олинадиган мастиканинг иссиқликка бардошлигини, қаттиқлигини ошириш, мўртлигини камайтириш мақсадида госсипол смоласига минерал тўлдирувчилар ва паст ҳароратларда эластиклигини ва эгилувчанлигини оширувчи пластификаторлар қўшиш орқали мастикалар олиш борасидаги тадқиқодлар натижалари қуйдаги жадвалда келтирилган.
1-жадвал
Госсипол смоласи таркибига минерал тўлдирувчилар ва пластификаторлар киритиш орқали мастикалар олишнинг оптимал шароитлари
|
№ |
Компонентлар номи |
Госсипол смола миқдори, % |
Компонент миқдори, % |
Ҳарорат о С |
Аралашиш интенсивлиги, ай/ мин |
Реакция кетиш вақти, мин |
|
1 |
ҚМС |
69.0 |
2.0 |
220 |
120 |
60 |
|
2 |
Асбест |
1.0 |
220 |
120 |
40 |
|
|
3 |
Резина кукуни |
2.0 |
80 |
120 |
30 |
|
|
4 |
Шиша кукуни |
2.0 |
220 |
120 |
40 |
|
|
5 |
СаО |
2.0 |
220 |
120 |
120 |
|
|
6 |
Базалт тола |
2.0 |
220 |
120 |
40 |
|
|
7 |
Трансформатор мойи |
20.0 |
120 |
120 |
30 |
Юқоридаги жадвалда келтирилган натижаларда саноат чиқиндилари ва госсипол смоласи асосида олинган мастикали композиция иссиқликка бардошлиги, қаттиқлигининг меъёрдалиги, мўртлигининг камлиги, паст ҳароратларда эластиклиги ва эгилувчанлиги кабилар стандарт талабларга жавоб беради. Шу билан бирга олинган таркиблар нефт асосидаги мастикаларнинг ўрнини тўла босиши аниқланди. Таннархи арзон ва сифатли махсулот олишга эришилди.
Мастиканинг нисбий узайиш коэффициентини ошириш мақсадида таркибга резина кукунининг 2 %, занглашга қарши хусусиятларини ошириш мақсадида 2–3 % шиша кукуни, юқори ҳароратларга чидамлилигини ошириш учун базальт толаси киритилди
Госсипол смоласи асосида олинган оптимал таркибдаги мастиканинг физик-механик хоссалари ГОСТ 26589–94 талаблари асосида синалди. Натижалар 2- жадвалда келтирилди.
2-жадвал
Госсипол смоласи асосидаги мастиканинг физик-механик хоссалари
|
Кўрсаткичларнинг номи |
БМГ-К |
БМГ-Т |
|
1 Ташқи кўриниши |
Бир турдаги смоласимон масса |
|
|
2 Ранги |
Тўқ жигар рангдан қорагача |
|
|
3 Ҳиди |
Ўзига хос |
|
|
4 Қуруқ модданинг, ГС битумининг миқдори, % |
50,0 |
60,0 |
|
5 Ўт олиш ҳарорати, °С |
300 |
320 |
|
6 илашиш мустаҳкамлиги (адгезия), МРа, кам эмас |
3,0 |
2,5 |
|
7 Зарбада мустаҳкамлиги, Н/см, кам эмас |
2,0 |
1,5 |
|
8 Эгилиши, мм, кўп эмас |
6,5 |
6,0 |
|
9 Суртишда ташқи муҳит ҳароратини интервали, °С |
10дан+45 гача |
0 дан +45 гача |
|
10 Кристалланиш ҳарорати,°С |
минус 20 |
минус 10 |
|
11 Қуруқ қолдиқнинг юмшаш ҳарорати, °С, кам эмас |
47 |
90 |
|
12 Мўртлик ҳарорати, °С, кам эмас |
минус 25 |
минус 15 |
|
13 Толуол ёки хлороформда эрувчанлиги, %, кам эмас |
99,8 |
99,7 |
|
14 Буркалганлиги, кг/м 2 , 1 мм қатлам суртишда, кўп эмас |
1,0–1,2 |
1,3–1,4 |
|
15 Сув шимиши, %, кўп эмас |
0,1 |
0,1 |
|
16 Сув томиш ҳарорати, 0 С |
40 |
40 |
|
17 Қуриш вақти, ҳ, кўп эмас |
24 |
24 |
|
18 Брусда эгилувчанлиги, р=5 мм, минус 5 о С ҳароратда |
Ёриқлар йўқ |
Ёриқлар йўқ |
|
19 Ҳимоявий самарадорлиги, %, кам эмас — кучланиш остида сульфид коррозион ёрилиб кетишдан |
97,0 87,0 |
95,0 85 |
Юқоридагиларга асосланиб, хулоса шуки, кўп сонли тадқиқотлар натижаларида агрессив муҳитлар учун қоплама вазифасини ўтайдиган мастикаларнинг оптимал таркиблари олинди. Оптимал таркиб госсипол смоласи 69 %, КМЦ 2 %, асбест 2 %, резина кукуни 2 %, шиша кукуни 2 %, СаО 2 %, базальт тола 2 % ва транспорматор мойи 20 % ни ташкил қилиши исботланди.
Мастиканинг физик-механик хоссалар аниқланди. 25 о С да игна ботиш чуқурлиги 45–62 мм, чўзилувчанлик 39 мм, юмшаш ҳарорати 55–58 о С ни, ўз-ўзидан ёниш ҳарорати 315 о С ни ташкил этиши илмий асосланди. Яратилган мастиканинг 24 соатдаги сув шимувчанлиги 0,1 % дан паст эканлиги топилди. Олинган оптимал таркиблар ИҚ-спектр анализи ёрдамида синовдан ўтказилди. Натижада госсипол смоласи ва маҳаллий ресурслар асосида олинган мастика барча кўрсатгичлари билан стандарт талабларга жавоб бериши аниқланди.
Адабиёт:
- Жуманиязов М. Ж. [и др.].Технология получения кислотоупорных антикоррозионных покрытий на основе госсиполовой смолы // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 11 (68). URL:
- Жаббиев Р. М., Аитова Ш. К., Жуманиязов М. Ж. Разработка новых видов рулонных изоляционных материалов на основе нетрадиционных битумов и изучение их физико-механических свойств // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 11 (68). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/8193 (дата обращения: 08.10.2021).
- М. Ж. Жуманиязов, Ш. Р. Курамбаев, Д. М. Жуманиязова Изучение физико-химических характеристик госсиполовой смолы и её модифицированных форм. Ж.: — Молодой ученый, 2014
- Жуманиязов М. Ж., Курамбаев Ш. Р., Жуманиязова Д. М..... Композиционный модификатор ржавчины на основе местного сырья и техногенных ресурсов // Ж.:Химия и химическая технология. № 1, (59) 2018 г. С: 53–54
- Жуманиязов, М. Ж. Технология производства битумов, пригодных для получения конкурентоспособного рубероида, на основе госсиполовой смолы / М. Ж. Жуманиязов, Ш. Р. Курамбаев, Д. М. Жуманиязова. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 21 (101). — С. 156–159.
- Хозеев Е. О. Мастика на основе полимерно-битумного вяжущего // Cб. Статей Всеросс. науч. конф. “Школа аспирантов». Иркутск, 2017. С. 39–42.
- Скориков С. В., Лозикова Ю. Г., Пыхтина Н. А. Возможность использования в качестве гидроизоляционного материала битумных эмульсий, паст и мастики на основе сажевого эмульгатора//Перспективы развития науки и образования Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 30.05. 2013 г. С.130–132
- Заглядова С. В. Защитно-герметизирующие клеящие мастики на основе полихлоропрена.: Автореф. диссер. канд. техн. наук.: 05.17.06 Москва, 2005. — 24 с.
- Пат. 2099377, МПК С 09 D153/02, Мастика. Никулин С. С., Селедочкин М. Е., Щербаков С. Н. Дата публикации: 1997.12.20.
- Пат. 2220170, МПК С 08 L95/00, Мастика многоцелевого назначения. Розенталь Д. А., Сыроежко A. M., Дронов С. В., Иванов А. А. Дата публикации: 2003.12.27.
