1. НЕФТЯНЫЕ ВЯЗКИЕ ДОРОЖНЫЕ БИТУМЫ

1.1. Технические требования

Качество битумов оценивается следующими показателями: условной вязкостью, характеризующей консистенцию битума при определенной (например, 0 и 25 °С) температуре; растяжимостью, отражающей пластические и эластические свойства битума; температурой размягчения, характеризующей теплоустойчивость битума при воздействии на него повышенных положительных температур; температурой хрупкости, характеризующей трещиностойкость битума при воздействии на него пониженных отрицательных температур; стабильностью свойств битума во времени при воздействии на него высоких температур и других атмосферных факторов.

Свойства вязких дорожных битумов должны отвечать требованиям ГОСТ 22245-90* «Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия» [13] (табл. 1 и 2).

Таблица 1

Технические требования к вязким дорожным битумам марок БНД

Окончание табл. 1

ГОСТ 22245-90* предусматривает применение в дорожном строительстве битумов двух марок: БНД и БН. Битумы марок БН имеют по сравнению с битумами марок БНД более низкие физикохимические свойства. У них меньше значения температуры размягчения и, напротив, более высокие значения температуры хрупкости, они менее устойчивы к старению. Рекомендуемая в ГОСТ 22245-90* область применения вязких битумов в дорожном строительстве приведена в прил. 1 (табл. П. 1.1).

7

Приказом Федерального дорожного агентства по техническому регулированию и метрологии с целью мониторинга о практическом применении на период с 01.04.2013 г. по 01.04.2016 г. введен в действие предварительный национальный стандарт ПНСТ 1-2012 «Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия» [14]. Стандарт разработан в соответствии с техническими требованиями к битумам, которые нормированы международными стандартами. Технические требования к битумам по этому стандарту даны в прил. 1 (табл. П. 1.2).

1.2. Определение глубины проникания иглы

Испытания производят в приборе – пенетрометре (рис. 2) или полуавтоматическом пенетрометре, позволяющем производить измерения по методике ГОСТ 11501-78* [3]. Сущность метода заключается в измерении глубины, на которую погружается игла пенетрометра в испытуемый образец битума при заданной нагрузке, температуре и времени и выражается в единицах, соответствующих десятым долям миллиметра (0,1 мм).

Образец битума нагревают до подвижного состояния, при наличии влаги его обезвоживают путем нагрева до температуры на 90 °С выше температуры размягчения, но не выше 180 °С (для дорожных битумов – не выше 160 °С). Битум процеживают через металлическое сито и наливают в пенетрационную чашку так, чтобы поверхность битума была не более чем на 5 мм ниже края чашки. После охлаждения при температуре 18 – 20 °С чашку с битумом выдерживают в течение 60 – 90 мин в ванне с водой при температуре (25 ± 0,1) °С. Высота слоя воды над битумом должна быть не менее 10 мм. Через 60 – 90 мин чашку с битумом вынимают из ванны и помещают в кристаллизатор с водой, имеющей температуру (25 ± 0,1) °С.

Кристаллизатор 3 устанавливают на предметный столик 2, расположенный на опорной площадке 1 пенетрометра, и подводят острие иглы к поверхности битума. При этом игла должна легко касаться, но не входить в битум. Кремальеру 4 доводят до подвижного стержня 5, несущего иглу, и устанавливают стрелку 7 лимба 6 на нуль или отмечают ее положение на лимбе. Пускают секундомер и нажимают кнопку 8, давая игле свободно погружаться в битум в течение 5 секунд.

По истечении 5 с отпускают кнопку 8, чем стопорится ход иглы. Кремальеру 4 приводят в соприкосновение с подвижным стержнем 5

8

и берут второй отчет по лимбу, по которому определяют глубину погружения иглы в битум в градусах (1 градус = 0,1 мм глубины погружения). Определение повторяют три раза в разных точках на поверхности битума, отстоящих не менее чем на 10 мм от краев чашки и друг от друга. Среднее значение из трех определений дает величину глубины проникания иглы (пенетрации), которое принимается за условную вязкость.

Если пенетрометр полуавтоматический, то устанавливают шкалу на 0 и приводят в действие механизм, который сам отключается через 5 с.

Рис. 2. Схема пенетрометра: а общий вид; б пенетрационная игла; 1 – опорная площадка; 2 – предметный столик; 3 – чашка с битумом

в кристаллизаторе; 4 – кремальера; 5 – подвижный стержень с иглой; 6 – лимб; 7 – стрелка-указатель глубины погружения иглы; 8 – стопорная кнопка

Таким образом, за условную вязкость принимается глубина погружения стандартной иглы с грузом массой 100 г в течение 5 с в битум, имеющий температуру 25 °С.

Глубина проникания иглы при 25 °С – один из главных показателей, по которому битумы маркируют (табл. 1, 2). Например, битум

9