- •Органические вяжущие материалы
- •1. Битумы нефтяные
- •Применение битумов в дорожно-климатических зонах
- •2. Битумы сланцевые
- •Рынок битумов
- •Сравнение качества российского и зарубежного битума
- •Проблемы, связанные с производством битумов
- •Модернизация производства битума
- •Добавки, вводимые в органические вяжущие материалы
1. Битумы нефтяные
В соответствии с ГОСТ-22245-90, вязкие дорожные битумы разделяются на марки. Марка битума определяется комплексом показателей качества. Дорожные битумы БНД отличаются от БН более высокими показателями.
Марки вязких дорожных битумов
Наименование показателя |
БНД |
БНД |
БНД |
БНД |
БНД |
|
200/300 |
130/200 |
90/130 |
60/ 90 |
40/60 |
Глубина проникания иглы |
|
|
|
|
|
при 25°С |
201-300 |
131-200 |
91-130 |
61 -90 |
40-60 |
при 0°С, не менее |
45 |
35 |
28 |
20 |
13 |
Температура размягчения по «кольцу и шару», °С, не ниже |
35 |
40 |
43 |
47 |
51 |
Растяжимость, см, не менее: |
|
|
|
|
|
при 25°С |
- |
70 |
65 |
55 |
45 |
при 0°С |
20 |
6,0 |
4,0 |
3,5 |
- |
Температура хрупкости, °С, не выше |
-20 |
-18 |
-17 |
-15 |
-12 |
Сцепление с мрамором или песком |
Выдерживает |
||||
Битумы нефтяные применяются для строительства дорожных покрытий, гидроизоляционных, кровельных и других видов работ. В зависимости от назначения нефтеперерабатывающая промышленность выпускает соответствующие по свойствам виды нефтяных битумов. Битумы вязкие применяют в качестве вяжущего материала при строительстве дорожных и аэродромных покрытий. Их изготавливают из окисленных и неокисленных продуктов прямой перегонки нефти или компаундированием этих продуктов с экстрактами селективной очистки. Изготовление вязких дорожных нефтяных битумов из крекинг остатков и битумов деасфальтизации без дополнительной переработки не допускается.
Область применения нефтяных вязких битумов в дорожном строительстве
Марка битума
Область применения
БНД 200/300
Для поверхностной обработки, холодных асфальтобетонных смесей,
грунтасфальта
БНД 130/200
Для поверхностной обработки, горячих асфальтобетонных смесей
БНД 90/130
Для горячих смесей в южных районах, для устройства покрытий на автомагистралях с тяжелым движением в районах с континентальным климатом
БНД 40/60
Для покрытий на автомагистралях в южных районах, литых асфальтобетонных смесях
Применение битумов в дорожно-климатических зонах
Дорожно-климатическая зона |
Среднемесячные температуры наиболее холодного времени года, °С |
Марка битума. |
I |
Не выше - 20 |
БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300 |
II и III |
От - 10 до - 20 |
БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300 |
II, III, IV |
От - 5 до - 10 |
БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 |
IV и V |
Не ниже + 5 |
БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90, БН 90/130 |
Битумы нефтяные жидкие
Кроме твердых и вязкопластичных битумов указанных марок существуют жидкие битумы. Жидкие битумы при комнатной температуре имеют незначительную вязкость, т. е. жидкую консистенцию, и применяются в строительстве в холодном или слегка подогретом (до 50.. .60°С) состоянии.
Вследствие испарения летучих фракций и процессов окисления жидкие битумы постепенно загустевают. В зависимости от скорости загустевания жидкие нефтяные битумы выпускают двух классов—густеющие со средней скоростью (класс СГ) и медленногустеющие (класс МГ). Жидкие битумы класса СГ изготовляют путем разжижения обычных, вязких битумов легкими разжижителями типа керосина. Для получения битумов класса МГ применяют разжижители каменноугольного или нефтяного происхождения (нефть, мазут и т. п.). В зависимости от показателей вязкости дорожные жидкие битумы классов СГ и МГ каждый делят на три марки.
В зависимости от скорости формирования структуры, жидкие битумы разделяют на 3 класса [ГОСТ 11955-82]:
СГ - среднегустеющие;
МГ - медленногустеющие;
МГО - медленногустеющие остаточные.
Свойства битумов определяются, прежде всего, качеством нефти, зависящим от соотношения в ней асфальтенов, смол, масел, парафина.
Основными свойствами жидких битумов являются вязкость и скорость загустевания, температура размягчения, прилипания (адгезия).
Наименование показателя |
Норма для марки |
||||||||
СГ 40/70 |
СГ 70/130 |
СГ 130/200 |
МГ 40/70 |
МГ 70/130 |
МГ 130/200 |
МГО 40/70 |
МГО 70/130 |
МГО 130/200 |
|
1. Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 °С, с |
40-70 |
71-130 |
131-200 |
40-70 |
71-130 |
131-200 |
40-70 |
71-130 |
131-200 |
2. Количество испарившегося разжижителя, %, не менее |
10 |
8 |
7 |
8 |
7 |
5 |
- |
- |
- |
3. Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, °С, не ниже |
37 |
39 |
39 |
28 |
29 |
30 |
- |
- |
- |
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
45 |
50 |
60 |
100 |
110 |
110 |
120 |
160 |
180 |
5. Испытание на сцепление с мрамором или с песком |
Выдерживает в соответствии с контрольным образцом № 2 |
||||||||
Вязкость жидких битумов и дегтей определяют с помощью стандартного вискозиметра по времени истечения вяжущего через калиброванное отверстие (5 мм при 60°С). Вязкость жидких битумов принято обозначать С560. Она находится в пределах 25...200 с.
Скорость загустевания определяют по количеству испарившегося разжижителя после выдерживания битума в термостате при t = 60°C в течение 5 часов.
После выдержки потери составляют для битумов класса СГ -10...7 %; МГ - 8...5 %.
Температура размягчения остатка после испарения летучих веществ (разжижителя).
Прилипание - способность каменных материалов, предварительно обработанных битумом, удерживать битумную пленку при ее вытеснении методом кипячения в воде.
Получение жидких битумов производят путем разжижения вязких битумов жидкими нефтяными продуктами. Добавка бензина, лигроина, керосина прямой гонки несколько нарушает структуру битума. Лучшие результаты обычно дают добавки к нефтяным битумам крекинг бензина, керосина и более тяжелых нефтепродуктов.
Применение битумов различных классов (СГ, МГ, МГО) связано с потребностью получать различную скорость их загустевания. Скорость загустевания зависит от условий испарения летучих фракций и климатических условий применения.
Жидкие битумы класса СГ допускается применять для устройства дорожных покрытий и оснований во всех дорожно-климатических зонах.
Жидкие битумы класса МГ и МГО применяют при строительстве дорожных покрытий облегченного типа и оснований во II...V дорожно-климатических зонах.
При затруднительных условиях испарения летучих фракций, а также при необходимости быстрого нарастания прочности дорожных покрытий используют жидкий битум класса СГ.
Марки жидких битумов в пределах одного класса разделяют по вязкости.
Область применения их зависит от характера минеральных материалов, способа обработки и климатических условий:
40/70 - для обеспыливания и предварительной обработки дорожных покрытий, для обработки грунтовых смесей на полотне дороги;
41/70...71/30 - для обработки гравийных и щебеночных смесей холодным способом на полотне дороги;
71/131 ...131/200 - для поверхностной обработки дорожных покрытий, для приготовления горячего и холодного асфальтобетонов.
