
теплоустойчивостью,
а битумы, полученные атмосфсрно-вакуумной
перегонкой или
дсасфальтизацией, содержат больше смол,
вследствие чего обладают повышенной
растяжимостью и эластичностью. Поэтому,
смешивая эти разновидности
битумов в определенных соотношениях,
можно реп лировать не только
групповой состав смешанного битума, но
я его основные свойства. Для улучшения
свойств дорожных битумов, получаемых
смешиванием остатков, было также
предложено производить глубокое
окисление асфальтосмолистых веществ
до
достижения температуры размягчения
9О...1ОО°С. а после этого разбавлять
материал
жидким остатком от переработки нефти
пли ее фракций. При таком способе
получаются битумы с более высокими
свойствами, чем при обычном смешивании
остатков без окисления или совместном
окислении смеси остатков. Технологический
процесс пол\-чсния битумов компаундированием
значительно облегчает введение различных
добавок, с помощью которых удастся
значительно улучшить многие свойства
битумов: адгезию, когезию. теплоустойчивость
и др. БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ Ц
Вязкие
битумы
Для нужд дорожного строительства в других целей отечественной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностью выпускаются вязкие битумы, которые используют для приготовления плотных битумоминеральных бетонов, содержащих карбонатный минеральный порошок, и пористых битумоминеральных бетонов. Битум играет важную роль в обеспечении прочности и долговечности дорожных покрытий. Разнообразные условия работы покрытий обусловливают комплекс обязательных структурно-механических свойств, которым должен удовлетворять битум. К таким свойствам можно отнести достаточно высокую адгезию, когезию, теплоустойчивость и деформационную способность, а также устойчивость к старению под воздействием погодно-клима-тичееккх факторов и механических нагрузок от автотранспорта и др. К тому же вязкие битумы, используемые в дорожном строительстве, должны быстро и равномерно~пшфывать поверхность зерен минеральных материалов различных пород при принятом технологическом режиме обработки. Эта способность зависит в основном от технологической вязкости вяжущего. Технологическая вязкость битума оказывает также влияние на удобоукладывас-мость минеральных материалов, обработанных битумом, и их уплотняемость.
Вязкие дорожные битумы выпускаются нашей промышленностью двух видов: битумы нефтяные дорожные БНД и битумы нефтяные БН. Битумы БНД являются улучшенными и. согласно ГОСТ 22245—76, выпускаются следующих марок (по пенстраш-ш): БНД 40/60. БНД 60/90. БНД 90/130, БНД 130/200. БНД 200/300. По сравненшос битумами БН они имеют более высокую температуру размяпчения. лучшее сцепление с каменными материалами, а также достаточно высокие пластические свойства при низких температурах щлучшую погодоустойчивость. Битумы БН изготовляют слсд\тощих марок: БН 60/90. БН 90/130. БН 130/200 и БН 200/300.
твердые битумы А, Б, В и Г, качество которых характеризуется теми же показателями, что и обычных строительных.
Кровельные, изоляционные и строительные нефтяные битумы получают окислением остаточных продуктов прямой перегонки нефти и их смесей с асфальтами и экстрактами масляного производства, а также компаундированием. Твердые битумы испытывают на тех же приборах и теми же методами, что и вязкие дорожные. ЖИДКИЕ БИТУМЫ
При строительстве и ремонте автомобильных дорог широкое применение находят жидкие битумы, которые при обычной температуре находятся в жидко-текучем состоянии. Это даст возможность использовать их как подогретыми до температуры около 100 °С, так и холодными, с температурой 15...20 °С. Характерной о^о^ощосгью_ж11д^шх., битумов является их способность в течение небольшого промежутка времени загустевать—непосредственно _в^_лвражном покрытии и приобретать вязкость, почти равную вязкости дорожных битумов. По мере загустевания жидкого битума возрастает прочность покрытия. Важнейшими свойствами жидких битумов считают технологическую вязкость, скорость загустевания и свойства остатка после испарения из битума легких фракций; дополнительной характеристикой являются адгезия, когезия, температура вспышки, погодо-устойчивость и др.
По действующему стандарту (ГОСТ 119955—74) нашей промышленностью выпускаются три класса ЖИДКИХ битумов: БГ — быстрогустеющие, СГ — густеющие со средней скоростью и МГ— мсдлснногустсюпшс. Каждый класс в зависимости от вязкости делится на марки: БГ 25/40, БГ 40/70. БГ 70/130; СГ 25/40, СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200; МГ 25/40, МГ 40/70. МГ 70/130, МГ 130/200. Класс битума (скорость загустевания) у станав ливастся по количеству испарившегося разжижитсля при выдерживании образца битума в термостате при соответствующей температуре или в вакуум-термостате. Скорость загустсвания зависит от вида и свойств разжижителя, который был использован при изготовлении жидкого битума, а также от вида минеральной смеси, климатических условий и расположения слоя в конструкции дорожной одежды. Процесс загустсвания битума идет интенсивнее в пористых смесях в в верхних слоях, а также в условиях жаркого климата.
Жидкие битумы быстрогустеющие и среди сгустсющие применяют при строитсльствс~усовсршенствованных дорожных покрытий и оснований во всех дорожно-климатических зонах. Мсдленногустеющис битумы, как правило, используются при строительстве дорожных облегченных покрытий и оснований в условиях более жаркого климата. Этот битум может быть также использован в дорожном строительстве в условиях умеренного климата.
Жидкие нефтяные дорожные битумы готовят путем разжижения вязких битумов жидкими нефтяными продуктами определенного состава и добавлением поверхностно-активных веществ: ка-тионоактивных, анионоактивных или двойного действия.
Однако не при всяком битуме и разжижитсле можно получить качественные жидкие битумы. Качественное вяжущее получают в том случае, если разжижитсль имеет требуемый фракционный состав и полярность, аналогичную разжижаемому битуму.
Быстрой стсющие битумы получают путем разжижения вязких битумов крекинг-бензином или газолином. Добавки обычного бензина нарушают структуру битума и ухудшают его свойства.
Срсднегустсющие битумы имеют значительное содержание легких летучих фракций. Для получения битумов этого класса часто используют керосин и лигроин. Более качественное вяжущее получается при применении крекинг-керосина и дорожного каменноугольного масла.
Медлен но густеющие битумы получают разжижением вязких масляными нефтепродуктами, природной смолистой нефтью и др. Жидкие битумы часто приготавливают на битумных базах.
Для этого вязкий битум нагревают до температуры 8О...14ОСС в зависимости от его вязкости и характера разжижителя. При использовании более легких разжижитслей температура битума составляет 8О...9О°С. а при более тяжелых ■— 13О...14О°С. Легкие разжижитсли используют в холодном состоянии, более тяжелые подогревают в отдельной емкости, а затем добавляют в разжижаемый битум, непрерывно перемешивая смесь.
Жидкие нефтяные дорожные битумы весьма чувствительны к высоким температурам. Поэтому ГОСТ 119955—74 устанавливает следующие температуры ИХ нагревания: для марок БГ 25/40. БГ 40/70, СГ 25/40. МГ 25/40-60...70 °С; для марок БГ 70/130, СГ 40/70. МГ 40/70—70...80; для марок СГ 70/130 МГ 70/130— 80...90; для марок СГ 130/200, МГ 130/200— 90...1ОО°С. Время выдсрживаншшзяжущсго при указанных температурах должно быть по возможности минимальным.
Жидкие дорожные нефтяные битумы должны соответствовать требованиям ГОСТ 11955—74 (табл. 8.3...8.5).
Природные битумы.
Природный битум — органическое -вяжущее вешество темно-коричневого или черного цвета. По структуре в составу природные битумы близки к нефтяным, но содержат больше кислорода и ас-фальтогеновых кислот. Этим объясняется их высокая адгезия к каменным материалам. Природные битумы имеют плотность около 2 т/м'. отличаются высокой погодоустойчивостью. хорошей пластичностью и высокой температурой размягчения — 75...100°С. Природные битумы образовались в верхних слоях земной коры из нефти. Под действием погодно-климэтических и геологических факторов частично испарялись легкие летучие фракции, частично произошло окисление остатков и их полимеризация, что способствовало росту вязкости природных битумов.
В зависимости от условий залегания природные битумы условно разделяют на пластовые, жильные и поверхностные.
При пластовой форме залегания природный битум пропитывает слои пористых пород: известняков, песчаников, доломитов и др. Его содержание в таких слоях зависит от пористости горной породы и колеблется в пределах 5...20 % (по массе) и более. Пропитанные природным битумом породы называют иногда битуминозными шш асфальтовыми. Экономически выгодно извлекать битум из битуминозных пород в том случае, если содержание его в породе превышает 10 %. Извлечение чистого природного битума может осуществляться различными способами. Чаще всего извлекают битум варкой в воде или экстракцией органическими растворителями. Более экономичным является первый способ. В этом случае ГОрнуи породу, содержащую битум, дробят на частицы размером 6... 10 мм и полученный материал загружают в котел с водой. Для улучшения
отделения битума от минеральных частиц в вод;- добавляют соляную кислоту. Кипятят смесь при постоянном перемешивании. Всплывшие частицы битума снимают специальными приспособлениями — шумовками и переводят в отстойники для отделения воды и минеральных примесей. Иногда для получения битума требуемой вязкости его дополнительно окисляют воздухом. При отделении битума от минерального материала экстракцией органическими растворителями дробят битуминозную породу, загружают в специальные емкости, куда заливают растворитель. Масса тщательно перемешивается, а затем смесь битума и растворителя сливается. Чистый битум ползают путем выпаривания растворителя. При- выпаривании растворителя происходит частичная его потеря, что удорожает процесс.
Жильные битумы залегают в виде жил или трубок, заполняя крупные трещины и пустоты в горной породе. Содержание минеральных примесей в них в основном незначительно. Температура размягчения такого битума, как правило, превышает 100 °С.
Поверхностные битумы образовались в результате выхода нефти на .россрёшосТЬ земли. Поэтому для них характерна сложная форма залегания. Содержание примесей в этих битумах также незначительно.
Битуминозные, или асфальтовые, породы используют не только для извлечения из них чистого природного битума, но и для получения минерального асфальтового порошка, асфальтовой мастики, холодного асфальтобетона и дрлтих материалов. В дорожном строительстве природный битум в чистом виде почти не используется ввиду того, что он намного дороже нефтяного и добыча его довольно затруднительна.
Месторождения природного битума имеются в районах Тбилиси, Баку, в Красноярском крас, на Сахалине, на Камчатке, в Крыму и другсгх местах. Крупнейшими месторождениями, имеющими промышленное значение, являются Сызранскос. Садкинскос. Ижмснскос и др.