Liantii organici sunt folositi pe larg in constructia drumului. Materia prima pt obtinerea lor este nafta (petrol), carbine, lemnul, sisturi combustibele, turba, etc. Cerintele generale ale liantilor sunt: trebuie bines a se lipeasca de materialele pietroase si sa formeze o pelicula rezistenta sa acopere bine granulele agregatelor si sa le uneasca in monolit cu prop. Necesare sa fie stabili in timplul explotarii, sa nu sa se modifice prop. Initiale in timp de lunga durataLiantii minerali se impart in: bitum gudron rutierBitumul este un liant compus din hidrocarburi macromoleculari si derivatele lor care contin O2, S, N si diferite metale (Fe, Na). Bitum exista de 2 tipuri: Natural ArtificialBitum natural este de culoare brun inchis- negru, are plasticitate inalta si de regula se gaseste in roci poroase (calcar) sau in goluri, zacaminte de roci.Bitum artificial in functie de materie prima exista din nafta, sisturi si carbineDupa metoda de obtinere exista bitum rezidal, oxidat, de cracaj, gudron.Gudronul este un liant compus din amestic de hidrocarburi si derivatele lor care contin O2, S, N si de regula se obtine prin destilare uscata a lemnului, tubei, carbunelor la temperatura 300 800 in conditii fara aer.Denumirea gudronului este in functie de material prima. In functie de proprietaftile generale liantii organic se clasifica: Solizi (duri) Viscoase LichideLinatii organic solizi la t 20 25 poseda proprietati elastic-viscoase, la t 180 200 se topesc, poseda mobilitate, fluiditate si capacitatea de a se uni cu alte material cu care contacteaza. De regula se folosesc in constructii industrial, civile, pt acoperisuri, pt hidroizolare.Liantii viscosi la t 20-25 poseda prop. de plasticitate si viscozitate, trec in lichid la t 120- 160, pe larg sunt folositi la construcita drumului, pt obtinerea agregatelor negre, obtinerea emulsiilor si pt consolidarea paminturilor.Liantii lichizi, in ei se contine cantitatea de substanta usor volotire dupa vaporarea carora liantul se indeseaza, se intareste si obtien proprietati apropiate de bitum viscos. Acest liant se utilizeaza la t 15- 120 pt producerea mixturilor asfaltie reci si pt obtinerea emulsiilor. La liantii organici uneori se refera emulsii suspensii. Acest liant prezinta sisteme dispersate de bitum (gudron) si apa stabilizate cu emulgator. Cind liantul contacteaza cu material petros emulsia se descompune, se elimina liantul care acopera suprafata si uneste agregatele in monolit. Mai raspindit se utilizeaza pt obtinerea mixturilor asfaltice reci (de gudron reci) si pt pt producerea materialului de hidroizolare.Compozitia si structura bitumului.Carbonul are valenta IV si are capacitatea de a forma combinatii chimice in care carbonul face legaturi de tip lant sau ciclice sau combinatii din lant si ciclice. Din aceasta cauza moleculele bitumului sunt compuse din carbon care formeaza un schilet cu continut de la 50 150 atomi de carbon, din aceasta cauza masa molecular atinge de la 400 5000.Compozitia chimica a bitumului: C = 70 - 85% H = 8 - 12% O 2 = 0.2 - 5% S = 0.5 - 7% N = 0.5 - 1%

Compozitia chimica si structura combinatiilor variaza si sunt de diferite feluri. In moleculele naftei practic nu existamolecule de component chimica stabile si din aceasta cauza moleculele care sunt prezente in nafta sunt grupate dupa proprietatile lor principale

Pt bitum: Ulei 40-60% Rasina 20-40% Asfaltene 10-25% Carbine si carboide 1-3% Acizi asfaltogeni 1% Parafina 8-9% (de dorit cit mai putin)Pt gudron de carbine: Ulei de gudron 60-80% Rasina plastic-viscoasa 10-15% Rasina solida 5-10% Carbon liber 2-25% Naftalina -7% Antrocem 10% Fenol 5%

Ulei sunt substance de culoare galbena deschisa, densitatea pina la 1000 kg/m3, contin amesticuri de diferite hidrocarburi, se elimina prin dezolvarea in benzin usor. Ulei din gudron se inlatura prin incalzirea la t pina la 300. Uleiul preda bitumului mobilitate, fluiditate, majoreaza capacitatea de evaporare, reduce punctual de inmuiere a bitumului.Rasina este substanta de culoare brun inchisa, densitatea pina la 1000 kg/m3. Existenta lor in component bitumului asigura durabilitate, plasticitate, ductilitate(capacitatea de intindere), lipire buna de suprafata materalelor pietroase (substanta polara), greu de dizolvat in spirt etil, action dar bine se dezolva in benzina, benzol, clorofol.Asfaltene sunt substante solide cu densitate peste 1000 kg/m3, compozitia chimica foarte compusa, slab studiata, compozitii foarte macromoleculare, la incalzirea peste 300 nu se topeste dar nu se descompune eliminind gaz si cox, bine se dezolva in benzol, clorofol dar nu se dezolva in benzina, sub actiunea razelor violete repede imbatrineste, influentiaza sufficient asupra structurii bitumului la stabilitatea termica la viscozitate si duritatea bitumului.Carbene si carboide aceste substante in compozitia bitumului maresc viscozitatea si fragilitatea. Carbene dupa compozitie si proprietati seaman cu asfalteni dar se dezolva numai sulf de carbon. Carboide dupa aspect seaman cu cenusa, substanta solida, nu se dezolva in dizolvani cunoscuti.Acizi asfaltogene sunt de culoare cenusie bruna de consistent deasa, densitatea peste 1000 kg/m3. Aceste substante au polaritatea cea mai mare in comparative cu altele si din aceasta cauza bine se lipescde suprafata materialelor pietroase. Cantitatea lor in component liantilor organici se limiteaza din cauza ca se dizolva in apa si unile sunt toxice, mai ales fenolul.Parafin solid, acesta substanta in component bitumului nu este dorita din cauza ca la t reduse se distruge structura, se micsoreaza plasticitatea si se mareste fragilitatea liantilor organici. Daca continutul depaseste 3,5% se reduce suficient punctual de inmuiere.Componenta grupata permanent se schimba sub actiunea t, razelor solare, oxygen si alti factori. Acesta are loc din cauza modificarii uleiului in rasina, iar rasina in asfalteri. Acest process nu este proportional, rasina mai intensive trece in asfalteni decit uleiul in rasina. Acest proces se accelereaza in timpul incalzirii bitumului pt a fi folosit la pregatirea mixturii sau betonului asfaltic si o parte de ulei se evaporeaza. In functie de continutul si tipul de asfalteni, tipul de hidrocarburi , de continutul rasinei in bitum se formeaza 3 tipuri de structure:I: asfaltene>25%; rasina50%II: asfaltene36%; ulei10% pot fi utilizate pt obtinerea filerului, pt producerea masticulelor, pt producerea mixturilor asfaltice reci. In constructia drumurilor bitumul natural nu se utilizeaza.Bitumul din nafta (artificial) se imparte in 3 grupe: bitum solid bitum viscos bitum fluidBitumul solid de regula se utilizeaza pt lucrari de acoperis(-90/30; -90/40), pt izolare , pt constructii.90-punctul de inmuiere 85*-95*. 30- ductibilitatea medie la intindere 25-35(40 este la 35-45). Bitumul pt izolare trebuie sa aiba rezistenta chimica inalta, aderenta buna de suprafata materialului si sa pastreze plasticitatea la temperatura sub 0*C. -IV; -V; -IV(de iarna), punctul de inmuiere peste 65*, penetratia 25*nu mai jos de 20*, ductilitatea peste 2 cm. Bitumul de constructii se produce de 3 marci: -50/50; -70/30; - 90/10, (50,70,90- punctul de inmuiere minimal; 50,30,10 media penitratiei 41-60; 21-40; 5-20). Caracteristicile principale care caracterizeaza calitatea bitumului solid este penitratia 25, punctul de inmuiere si ductilitatea la 25*CBitumul viscos se produce de 2 tipuri: - 40/60,60/90,90/130,130/200,200/300- 60/90, 90/130, 130/200,200/300Cifrele arata intervalul penetratiei la 25*C. Bitumul de marca in comparatie cu poseda punctul de inmuiere mai inalt si aderenta ma imare de supr. materialelor pietroase, plasticitate inalta la temp. reduse si stabilitate mai inalta la agenti atmosferici.Caracteristicile principale care caracterizeaza calitatea bitumului: penetratia; punctul de inmuiere; punctul de rupere; ductilitatea; aderenta de suprafata granulelor de marmura sau de nisip cuartos curat.Bitumul fluid (lichid) la temperatura obisnuita se gaseste in stare fluida, acesti bitumuri pot fi utilizate incalzite pina la 100*C si reci la t de 15-20*. Ei se deosebesc prin aceea ca peste un oare care timp se indeseaza si se formeaza proprietati ca la bitum viscos. Proprietatile principale sunt: viscozitatea tehnologica; viteza de indesare; proprietatile rezidiului dupa evaporarea fractiilor usoare; adeziunea; coeziunea; punctul de aprindere; stabilitatea la agenti atmosferici. Conform standartelor se produc de 3 clase:- 25/40; 40/70; 70/130 cu intarire rapida-25 /40; 40/70; 70/130; 130/200 intarire medie -25 /40; 40/70; 70/130; 130/200 viteza de intarire lenta- prezinta un amestic din bitum viscos si nafta lichida- obtinut din rezidiul produselor petroliere sau partial oxidateCifrele arata viscozitatea(limitele) obtinuta dupa viscozimetru prin scurgerea bitumului prin orificiul calibrat d= 5 mm si t=60*C. Clasa bitumului se stabileste dupa cantitatea dizolvantului evaporat, dupa retinerea bitum. in termostat la t respective. Viteza de indesare depinde de proprietatile dizolvantului. Bitum de clasa si poate fi folosit la constructia drumurilor capitale. si pt imbracaminte temporara, usoare. Mai raspindit bitumul lichid se obtine prin dizolvarea bitumului viscos cu produse petroliere in care pot fi introduse dif. adause ca de ex: pt obtinerea bit de clasa bitumul viscos se dizolva cu benzina.pt obtinerea se dizolva cu gaz lampant, ligroina sau cu ulei de carbune, pt obtinerea se dizolva cu ulei din nafta sau cu nafta. Tehnologia de obtinere bitumului lichid este urmatorul: bitumul viscos se incalzeste la temp. 80-140*daca se foloseste dizolvant usor, benzina la t de 80-90* daca dizolvant greu, ulei-nafta 130-140* si se adauga prin amesticare continua dizolvantul.

Gudroane rutiere se obtin din carbune, sisturi, turba, lemn, etc. Gudron de carbune prezinta un lichid cu densitatea 1/1, t/m se obtine prin incalzirea carbunelor de pamint la temperatura inalta si in conditiii fara aer. In component intra: ulei,resina, substante solide numite carbon liber si altele.Uleiul preda fluiditate si in timpul exploatari trec in resina.Resina reda plasticitate si trece in carbon liber.Carbonul liber cu marirea cantitati se mareste viscozitatea dar surplusul de Ca in componenta gudronului mareste tare viscozitatea si fragilitatea. Totodata in gudron se contine fenol si antracen brut. Fenolul se dizolva in apa in conditii de aer pe suprafata gudronului, formeaza o pelicula elastic care acopera si protejeaza bitumul de imbatrinire. Vaporii de antrocen sunt toxice si actioneaza la ochi,piele, la organe de respirare. Sub actiunea agentilor climaterici gudronul mareste viscozitatea si fragilitateaare deci are loc procesul de imbatrinire. El se petrece mai repede decit in bitumul de nafta. In coparatie cu bitumul de nafta gudronul are plasticitate mai redusa , stabilitatea termica mai redusa dar mai inalta aderenta de materialul pietros. Pentru a majora stabilitatea termica si stabilitatea la agenti atmosferici in gudron se introduce asa adausri ca calcar dolomit sau zgura fiind macinate.Obtinerea gudronului de carbune se obtine din gudron brut care se degaja prin prelucrarea termica a carbunului de pamint in conditiii fara aer. Daca temperatura de prelucrare a carbunului este in jur de 1000 C se obtine gudron brut de temperatura ridicata.Daca prelucrarea termica se face la t de 600* se obtine gudron brut de t reduse.Pentru obtinerea gudronului rutier de regula se utilizeaza gudron de temperatura ridicata. In timpul prelucrari termice a carbunului in mediu se obtine cox 73-77% , gudron brut 5%, benzol 1% ,gaz 15 -20%.Gudronul brut in constructia drumului poate fi folosit pntru prelucrarea pamintului, agregatelor prin amestecarea lor la locul de constructie. O mare parte de gudron brut se utilizeaza pntru obtinerea diferitor produse chimice prin destilarea gudronului brut se obtine- ulei usor pin la temperature de 170 C , ulei mediu de la 170-270 C si ulei greu 270-300 C si uleiul antrocenic (este un produs important in compozitia gudronului) 300-360 C .Dupa destilare in rezidiu se obtine o substanta solida dupa racire de culoarea neagra numita rezidiu negru.La constructia drumului mai raspindita se obtine gudronul dupa destilare si gudron reconstituit. Gudronul dupa destilare se obtine din gudron brut dupa evaporarea din el a apei ,uleiului usor, mediu si o parte din uleiul greu.Gudronul reconstituit se obtine prin amestecarea rezidiului negru cu ulei antrocenic sau gudron brut in raport stabilit de laborator. In conditii de santier gudronul reconstituit poate fi obtinut in modul urmator: Rezidiul negru se incalzeste pina la 130* apoi prin amesticare continua se adauga ulei antrocenic la 100*. Gudronul reconstituit poate fi obtinut si prin amesticul rezidiului negru cu gudron brut.Conform standartului gudronul de carbune se produce de 6 marci D1-2-3-4-5-6Cea mai mica viscozitate D1 si mai mare D6.D1 se utilizeaza pentru consolidarea paminturilor si desprafuirea drumului.D2,D3- pntru obtinerea petrisului si petrei sparte negreD4-pt prelucrarea suprafetele agregatelor mariD5,D6- pntru obtinerea betonului cu gudron fierbinte

Gudronul felerizat prezinta un amestec de gudron de carbune in care se introduc adausuri fin macinate de calcar, diatomit, substantele din filtrele uzinelor de ciment in cantitate de pina la 30% . Acest bitum se caracterizeaza prin stabilitate termica mai inalta.Bitum ( gudron) de sisturiBitum de sisturi este un produs obtinut prin prelucrarea resinei de sisturi care se degaja prin prelucrarea termica a sisturilor combustibile in generatoare speciale sau cuptoare de tip tunel la temperature de 500-550 C in conditii fara aer. In timpul destilarii resinei se obtine la temperatura pina la 180 C , benzina pentru automobile, la 180-225 C licroina pentru tractoare la temperatura de 225-325 C motorina .In rezidiu dupa destilarea ramine pacura sau fractie bituminoasa in cantitate de 60% de la masa resinei.Bitum de sisturi exista de 2 tipuri:1. Viscoase- obtinute prin oxidarea pacurei la temperatura 200-270 C in timp de 10 -12 ore2. Lichide- obtinute din amestec de bitum viscos si dezolvant (ca dizolvant poate fi folosit pacura de sisturi). Bitum de sisturi contine o cantitate mai inalta de resina si asfaltene decit bitumuri din nafta. Existenta resinei in cantitati majorate asigura inalta intindere sau ductibilitate si din aceasta cauza e mai inalta adeziune pe suprafata materialelor petroase . In comparatie cu bitumul de nafta, bitumul de sisturi este mai slab rezistent la agentii atmosferici , repede imbatrineste si are un miros neplacut (din aceasta cauza se foloseste inafara localitatilor).Gudron rutier de turba si lemn .Acest liant in constructia drumurilor se utilizeaza mai rar din cauza ca are stabilitate redusa, intervalul plasticitatii ingust si mai raspindit se utilizeaza pentru circulatia transportului usor sau pentru prelucrarea paminturilor.Gudronul de turba se obtine din resina care se degaja in timpul destilarii uscate a turbei in generatoare sau in cuptoare de coxificare 280-320 C in conditii fara aer. Obtinerea gudronului rutier se face prin destilarea resinei si acest gudron se numeste destilat sau prin dizolvarea rezidiului negru de turba cu ulei de carbune, si acest gudron se numeste reconstituit.Gudron de turba este slab rezistent la caldura, la factori atmosferici dar face legatura buna pe suprafata materialelor pietroase mai raspindit se utilizeaza ca un liant local pentru consolidarea pamintului si ca adaus la bitumul de nafta pentru majorarea adeziunei.Gudron de lemn se obtine prin prelucrarea resinei din lemn care se degaja in timpul prelucrarii a lemnului(speci rasinoase si foioase). Pentru obtinerea carbunelui din lemn si gaz. Prelucrarea se face prin destilarea uscata la temperatura de 300 C acest liant in comparatie cu cele insemnate mai sus se caracterizeaza prin cantitati inalte de apa otet si fenol.Dupa inlaturarea apei si o parte din ulei se obtine gudron rutier viscos sau rezidiu negru solid.Acest gudron are proprietati asemanatoare cu gudronul de turba - este slab rezistent la caldura, contine multe substante dizolvabile in apa, repede imbatrineste este toxic si are un miros neplacut. Se utilizeaza pentru consolidarea paminturilor si materialelor nisipoase ca adaus la bitum din nafta pentru majorarea adeziuni si ca antiseptic pentru protejarea lemnului contra putrezirei.

Emulsii de bitum si gudron.Emulsiile prezinta un sistem dispers constituit din 2 faze ,nedezolvabile una in alta (apa, bitum sau gudron una din care este prezenta in particole foarte fine in mediul fazei a doua.). Avantaje:1. Folosind emulsii se poate de prelucrat material minerale ,cum in stare rece asa si in stare umezita (se mareste sezonul de lucru - toamna si primavera)2. Se micsoreaza consumul de bitum Dezavantaje:1. Majorarea cheltuielilor la transportare2. Formarea structurii mai lenta3. Prezinta spalarea emulsiei pina la descompunerea ei.In emulsii rutiere continutul de bitum este de 50-60%, apa 30-47%, emulgator 3.5%Emulgator - e o substanta ce se introduce in component emulsiei pentru a impiedica lipirea particulelor de bitum intre ele si pentru a asigura stabilitatea sistemelor dispersate. Emulgatorii acopera suprafata particulelor de bitum si exista lichizi si solizi.Emulsii exista directe si indirecte. In cele directe - particolele de liant sunt in stare dispersata in mediu de apa.In emulsii indirecte - apa este in stare dispersata in mediu de gudron sau bitum.In functie de continutul liantului organic si emulgatorului lichid exista emulsii:1. Concentrate (cu cantitati de liant pina la 74%)2. Cu concentratie inalta ( cu concentratia de liant de 75-95%)Aceste emulsii in timpul folosirii se dizolva cu apa pina la concentratia necesara.Emulsiile de concentratie inalta cu emulgator solid ( praf de subst. solide) se numeste paste emulsionate.In functie de viteza de descompunere exista emulsii cu discompunere: rapida (1,2) medie () lenta (1,2)In functie de tipul emulgatorului exista emulsii bazice cu emulgatori anionici si emulsii acide cu emulgatori cationici.Materiale pentru emulsii.In calitate de liant pentru emulsii directe se utilizeaza bitumul viscos sau gudronul viscos (5,6).Pentru emulsii indirecte se utilizeaza gudronul de carbune ( D1,D2 ,D3) si bitumul de sisturi.In calitate de emulgatori se utilizeaza pentru emulsii directe sapun sulfatic, asedol,gudron gras. Din solizi se utlizeaza var nestins ,argila de plasticitate inalta , diatomit fin macinat. Pentru emulsii indirecte (NaOH, MaCl, fenol s.a.)

Prepararea emulsiilor.Procesul consta in macinarea fina a liantului organic si amestecarea lor cu apa si emulgator. Exista urmatoarea metoda de obtinere : mecanica hidromecanica chimica cu ultrasunetMai raspindit se utilizeaza metoda mecanica in care se utilizeaza dispergatori pentru emulsii directe sau malaxoare cu palate pentru emulsii indirecte.Tehnologia.Bitumul se incalzeste pina la 90-95C, si se introduce in dispergator. In care apoi se introduce solutie de emulgator cu temperatura de 70-90C ( cu suvite foarte subtiri ).Rotorul dispergatorului se roteste cu viteza de 2500 rot/min. .Distanta dintre perete si rotor 0.1-2 mm .Daca se folosetste emulgator solid, materia prima se marunteste foarte fin, se usuca si se incalzeste , apa se incalzeste la temperature de 50-60C. Acest amestec se introduce in dispergator sau malxor cu palate, apoi se introduce argila sau alt emulgator solid in portiuni mici. Daca se prevede folosirea varului in calitate de emulgator , inainte de introducere trebuie sa fie stins. Emulsia obtinuta din emulgator are consistenta ca smintina, in timpul pastrarii poate avea loc separarea apei, dar dupa amestecare ea din nou se face omogena. Emulsia trebuie sa fie stabile la pastrare,stabillitatea se asigura prin determinarea vitezei de descompunere. Prin aceasta caractestica totodata se determina si domeniiul de utilizare. Metoda de determinare a vitezei de descarcare consta in :Se ea 150-200 cm ciment marca 400-500 in vas de portelan cu diametrul =100mm, se introduce 100 gr. emulsie.Se masoara 50 cm si se toarna in emulsie prin amestecare continuie. Timpul de descompunere se stabileste in momentul cind se formeaza un bot. Viteza de descompunere se masoara in minute de la momentul introducerii cimentului in emulsie pina la formarea botului de amestec.Continutul de liant in amestec se determina:Se introduce 30gr. de emulsie , se cintareste , se pune in etuva de laborator cu temperature 105C in aceste conditii apa se evaporeaza si se determina in cantitati de bitum.Viscozitatea relativa prezinta raportul intre timpul de scurgere a 200 ml emulsie la temp = 20C. Ca aparat se foloseste viscozimetrul standartizat cu diametrul =5mm. Emulsia se utilizeaza pentru consolidarea paminturilor taluzurilor pentru protejarea amestecului de beton proaspat asezat si compactat la construirea drumului, pentru obtinerea agregatelor negre, pntru producerea mixturilor asfaltice.