Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Органические вяжущие материалы. Учебное пособие
.pdf
На рис. 25, 26, 27 и 28 представлены зависимости от
Глубина проникания иглы, 0,1 мм
Рис. 25. Зависимость
температуры размягчения
от вязкости битума
Рис. 26. Зависимость
растяжимости от вязкости
битума
вязкости температуры размягчения, растяжимости, температуры хрупкости и интервала пластичности для вязких
дорожных битумов БНД.
Качество битумов марок БНД выше, чем марок БН:
температура хрупкости у битумов марок БНД значительно
ниже, чем у битумов марок БН, что позволяет применять их
в районах с суровым климатом; по глубине проникания
иглы при температуре 0 С требования к битумам БНД
также выше, чем к битумам БН, а требования по растяжимости при 0
О
С к битумам марок БН не предъявляются (см.
табл. 5).
61
Глубина проникания иглы, 0,1 мм
Рис. 27. Зависимость
температуры хрупкости от
вязкости битума
Рис. 28. Зависимость
интервала пластичности
от вязкости битума
Вязкие битумы применяют в качестве вяжущего в
горячих асфальтобетонных смесях. В северных районах в
асфальтобетонных смесях применяют битум менее вязких
марок (БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130), что
обеспечивает дорожным покрытиям требуемую трещиностойкость. В районах с умеренным и теплым климатом в
смесях используют битум более вязких марок (БНД
90/130, БНД 60/90, БНД 40/60), так как это повышает
сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий.
Для повышения адгезионной прочности и водо-
стойкости асфальтобетона к битумам добавляют поверх-
ностно-активные вещества (ПАВ).
Битумы марок от БНД 200/300 до БНД 40/60 при-
меняют также для приготовления жидких дорожных
битумов и дорожных эмульсий.
Области применения вязких дорожных битумов по
ГОСТ 22245-90 приведена в табл. 6, по ГОСТ 33133-2014 в
табл. 6 а.
62
Таблица 6
Область применения
Марка
битума
Для поверхностной обработки дорожных
покрытий, обработки грунтов.
БНД 200/300
БН 200/300
Для поверхностной обработки дорожных
покрытий при слабых каменных материалах
БНД 130/200
БН 130/200
В асфальтобетоне для покрытий в районах
с умеренным климатом, для пропитки
щебёночных и гравийных покрытий
БНД 90/130
БН 90/130
В асфальтобетоне для покрытий в южных
районах, для устройства покрытий на
автомагистралях при тяжёлом движении в
районах с континентальным климатом, для
приготовления смешанных (вязких и
жидких) дорожных битумов
БНД 60/90
БН 60/90
В асфальтобетоне, применяемом для
устройства покрытий на автомагистралях
при тяжёлом движении в южных районах,
для литого асфальтобетона
БНД 40/60
БН 40/60
Среднемесячные температуры
наиболее холодного времени
года, °С
Марка битума
Не выше минус 20
БНД 100/130, БНД 130/200
От минус 20 до минус 10
БНД 50/70, БНД 70/100, БНД
100/130, БНД 130/200
От минус 10 до плюс 5
БНД 50/70, БНД 70/100, БНД
100/130, БНД 130/200
Не ниже плюс 5
БНД 20/35, БНД 35/50, БНД
50/70, БНД 70/100, БНД 100/130
Таблица 6 а
63
Контрольные вопросы
1. Как получают вязкие дорожные битумы? 2. Ка-
кие стандартные опыты проводят для определения свойств
и марки битума? 3. От чего зависят свойства вязких
битумов? 4.Как обозначаются вязкие дорожные битумы?
5. Чем отличаются дорожные битумы марок БНД от
дорожных битумов марок БН? 6. Чем отличаются ГОСТ
22245-90 и ГОСТ 33133-2014 на вязкие дорожные битумы?
7. Для каких видов работ применяются вязкие дорожные
битумы? 8. От каких факторов зависит применение той
или иной марки вязкого дорожного битума?
2.7. Жидкие дорожные битумы
Жидкие битумы используют в качестве вяжущего
при строительстве дорожных покрытий. При нормальной
температуре они имеют сравнительно небольшую вязкость, и их применяют в холодном или подогретом до
температуры 60…100
О
С состоянии.
Со временем вязкость жидких битумов повышается,
вследствие испарения содержащихся в них разжижителей
(лёгких углеводородов – топливных фракций нефти) и
полимеризации. В начальный период эксплуатации жидкие
битумы, находящиеся в дорожном покрытии, загустевают и
приобретают вязкость, близкую к вязкости вязких дорож-
ных битумов. При этом прочность и устойчивость дорожных покрытий возрастает по мере загустевания дорожных
покрытий.
На рис. 29. представлено изменение вязкости битумов
за период работы их в дорожном покрытии.
64
Вязкость при 25
О
С
,
Па·с
Рис. 29 . Изменение
вязкости битумов за
период работы их в
дорожном покрытии:
1 – вязкие битумы;
2, 3 – жидкие битумы
среднегустеющие; 4 –
жидкие битумы
медленногустеющие
Срок службы битума в дорожной одежде, лет
Рис. 30. Скорость формирования
плёнки жидкого битума:
1 – класса СГ; 2 – класса МГ;
3 – класса МГО
В зависимости от скорости загустевания жидкие би-
тумы делятся на два класса: среднегустеющие - СГ и
медленногустеющие – МГ и МГО (МГО – медленногусте-
ющий остаточный). Скорость формирования плёнки
жидкого битума для классов СГ, МГ и МГО представлена
на рис. 30.
Определяют
следующие
основные свойства
жидких битумов,
по которым его
относят к той или
иной марке:
условную
вязкость;
количество
испарившегося
разжижителя;
температу-
ру размягчения остатка после определения количества
испарившегося разжижителя;
температуру вспышки;
65
сцепление с мрамором или песком.
Рис. 31. Стандартный
вискозиметр
Условную вяз-
кость жидких битумов
определяют с помощью
стандартного вискози-
метра (рис. 31) по
времени истечения в
секундах 50 см
3
битума
через калиброванное
отверстие диаметром 5
мм при температуре
О
60
С и обозначают
индексом С
60
. Вязкость
5
жидких дорожных
битумов находится в
пределах 40…200 с.
Жидкие дорожные битумы подразделяются на 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.
Цифры означают диапазон условной вязкости в секундах
Технические требования к жидким дорожным би-
тумам (ГОСТ 1955-82) представлены в табл. 7. Методы
определения свойств жидких битумов см. Акимова Т.Н.
«Лабораторный практикум по дорожно-строительным
материалам».
Жидкие битумы классов СГ и МГ получают путём
разжижения вязких битумов более лёгкими, чем вязкий
битум, нефтяными продуктами.
66
Таблица 7
67
Таблица 8
Класс и
марка
жидкого
битума
Составляющие материалы
вязкий
битум
разжижитель
СГ - все
марки
БНД 60/90
Крекинг-керосин или
керосиновая фракция не более 20…25%
МГ - все
марки
БНД 60/90,
БНД 90/130
Природная смолистая
нефть - не более 35%,
крекинг-остаток, сланцевый мазут
В качестве разжижителей для среднегустеющих би-
тумов используют керосин, лигроин, а для медленногу-
стеющих – масляные продукты, дизельное топливо. В
качестве разжижителя могут применяться лёгкие нефти,
каменноугольные масла жидкие, продукты переработки
сланца и др.
Отдельные разжижители могут вызывать коагуляцию
дисперсной фазы битума и ухудшать его вяжущие свойства, другие, наоборот, способствуют распаду асфальтеновых ядер (пептизируют), не понижая качества битумов. К
разжижителям, не ухудшающим вяжущих свойств
разжиженных битумов, относят дегтевые (каменноугольные и торфяные) и сланцевые масла. Добавки лигроина и
керосина прямой перегонки несколько нарушают структуру битума. Лучшие результаты дают добавки к нефтяным
битумам крекинг-керосина и более тяжёлых нефтепродук-
тов (беспарафинистого мазута и др.). Количество разжижителя устанавливается опытным путём в зависимости от
требуемой марки разжиженного битума. Пример вязкости
68
жидкого битума в зависимости от вида и концентрации
Вид работы
Марка битума
Приготовление горячих
асфальтобетонных смесей
СГ 130/200, МГ 130/200,
МГО 130/200
Приготовление холодных
асфальтобетонных смесей
СГ 70/130, МГ 70/130,
МГО 70/130
Обработка гравийных и
щебеночных смесей на полотне
дороги
СГ 40/70, СГ 70/130,
МГ 40/70, МГ 70/130,
МГО 40/70, МГО 70/130
Для поверхностной обработки
дорожных покрытий
СГ 70/130, СГ 130/200,
МГ 70/130, МГ 130/200,
МГО 70/130, МГО 130/200
Приготовление органоминеральных смесей, укрепление
грунтов
СГ 40/70, СГ 70/130,
МГ 40/70, МГ 70/130,
Приготовление холодного
черного щебня
МГ 70/130, МГ 130/200
Рис. 32. Изменение
вязкости битумов в
зависимости от вида и
концентрации
разжижителя:
1 – керосин; 2 –
дизельное топливо;
3 – нефть; 4 - мазут
разжижителя представлен на рис. 32, некоторые составы
разжиженных битумов приведёны в табл. 8.
Таблица 9
69
Битум класса МГО выпускается на НПЗ и представляет собой промежуточные лёгкие нефтяные остатки –
гудроны, получающиеся при фракционной перегонке нефти.
Применение битумов различных классов зависит от
климатических условий, скорости их затвердевания и
необходимой скорости нарастания прочности дорожного
покрытия. Область применения жидких дорожных
битумов представлена в табл. 9.
Контрольные вопросы
1. Чем отличаются жидкие дорожные битумы от
вязких? 2. Как изменяются свойства жидких битумов со
временем в дорожном покрытии? 3. Как получают
жидкие дорожные битумы? 4. Какие классы и марки
жидких дорожных битумов Вы знаете? 4. Какие стан-
дартные опыты проводят для определения марки жидкого
дорожного битума? 5. Для каких видов работ применяют
жидкие дорожные битумы?
2.8. Добавки, улучшающие органические вяжущие,
и модифицированные, композиционные битумы
Дорожные битумы не обеспечивают всех требований, предъявляемых к вяжущим для дорожного строительства. Сырьё для производства дорожных битумов и
технология их получения как в России, так и во всём мире
не позволяют обеспечить в полной мере трещиностойкость,
теплостойкость, эластичность и требуемую адгезию
битумов к поверхности каменных материалов. В мире
проводились и проводятся многочисленные исследования,
направленные на повышения качества битумов до требуе-
мого уровня.
Для улучшения свойств органических вяжущих вво-
дят соответствующие добавки.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]