БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ

САРАНСК 2005

БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. ТЕХНОЛОГИЯ

КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

САРАНСК

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОРДОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2005

УДК 691.32(076.5)

Составители: В.Т. Ерофеев, А.П. Федорцов, А.И. Ликомаскин, А.Д. Богатов, Е.А. Морозов, Д.А. Губанов, Д.А. Петрунин, С.В. Казначеев

Битумы нефтяные : метод. указания к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» / сост: В. Т. Ерофеев, А. П. Федорцов, А.И. Ликомаскин [и др.].  Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2005.  16 с.

В указаниях содержатся методы определения показателей качества битумов для строительных работ. Методические указания содержат журнал проведения испытаний для оформления результатов лабораторной работы.

Предназначено для студентов II курса дневной и заочной форм обучения специальностей «Промышленное и гражданское строительство», «Автомобильные дороги и аэродромы», «Городское строительство и хозяйство».

Печатается по решению научно-методического совета Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева

Свойства нефтяных битумов

Вязкие дорожные нефтяные битумы, используются в качестве вяжущего материала для приготовления органоминеральных смесей, используемых при строительстве и ремонте дорожных и аэродромных покрытий. К качеству нефтяных дорожных вязких битумов предъявляются обязательные требования, которые изложены в ГОСТ 22245-90.

Вязкие нефтяные дорожные битумы изготовляют окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов (асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки), а также компаундированием указанных окисленных и неокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти в соответствии с требованиями государственного стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Крекинг-остатки допускается использовать в качестве компонента сырья окисления при получении вязких дорожных битумов.

В зависимости от глубины проникания иглы при 25 °С вязкие дорожные нефтяные битумы изготавливают следующих марок: БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БН 200/300, БН 130/200, БН 90/130, БН 60/90.

По физико-химическим показателям битумы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Норма для битума марки									Метод испытания
	БНД 200/ 300	БНД 130/ 200	БНД 90/130	БНД 60/90	БНД 40/60	БН 200/ 300	БН 130/ 200	БН 90/ 130	БН 60/90
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1. Глубина проникания иглы, 0,1 мм:										ГОСТ 11501
при 25 °С	201-300	131-200	91- 130	61- 90	40- 60	201-300	131-200	91-130	60- 90
при 0 °С, не менее	45	35	28	20	13	24	18	15	10
2. Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже	35	40	43	47	51	33	38	41	45	ГОСТ 11506
3. Растяжимость, см, не менее										ГОСТ 11505
при 25 °С	-	70	65	55	45	-	80	80	70
при 0 °С	20	6,0	4,0	3,5	-	-	-	-	-

Окончание таблицы 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
4. Температура хрупкости, °С, не выше	20	18	17	15	12	14	12	10	6	ГОСТ 11507 с доп. по п. 3.2
5. Температура вспышки, °С, не ниже	220	220	230	230	230	220	230	240	240	ГОСТ 4333
6. Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более	7	6	5	5	5	8	7	6	6	ГОСТ 11506 с доп. По п. 3.3
7. Индекс пенетрации	От 1,0 до +1,0					От 1,5 до + 1,0				ГОСТ 22245

Область применения битумов в дорожном строительстве - в соответствии с табл. 2.

Таблица 2

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

Жидкие нефтяные дорожные битумы, в отличие от вязких, имеют жидкотекучее состояние при положительных температурах. Используются как вяжущее при приготовлении холодных, реже горячих, асфальтобетонных смесей. Жидкие битумы получают компаундирования вязкого битума с разжижителем, либо как остаток от переработки нефти. В зависимости от скорости испарения легких фракций разжижения и скорости загустевания (формирования структуры) жидкие битумы подразделяют на два класса. Среднегустеющие СГ – густеющие со средней скоростью, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами. Медленногустеющие МГ и МГО, получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей. Физико-химические показатели жидких битумов должны соответствовать требованиям ГОСТ 11955, которые приведены в табл. 3.

Таблица 3

Наименование показателя	Норма для битума марки									Метод испытания
	МГ 40/70	МГ 70/ 130	МГ 130/ 200	МГО 40/70	МГО 70/ 130	МГО 130/ 200	СГ 40/70	СГ 70/ 130	СГ 130/ 200
условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 оС, с	40-70	71-130	131-200	40-70	71-130	131-200	40-70	71-130	131-200	ГОСТ 11503
Количество испарившегося разжижителя, % не менее	8	7	5	-	-	-	10	8	7	ГОСТ 11504
Температура размягчениия остатка после определения количества испарившегося разжижителя, оС, не ниже	28	29	30	-	-	-	37	39	39	ГОСТ 11506
Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже	100	110	110	120	160	180	45	50	60	ГОСТ 4333
Испытание на сцепление с мрамором и песком	Выдерживает в соответствие с контрольным образцом № 2									ГОСТ 11508

Кровельные битумы применяют для изготовления кровельных и гидроизоляционных материалов по ГОСТ 9548. По физико-химическим показателям кровельные нефтяные битумы должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 4.

Таблица 4

№	Наименование показателя	Норма для марки			Метод испытания
		БНК 40/180	БНК 45/190	БНК 90/30
1	2	3	4	5	6
1	Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при 25 °С	160-210	160-220	25-35	ГОСТ 11501
2	Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже	37-44	40-50	80-95	ГОСТ 11506
3	Температура хрупкости, °С, не выше	-	-	–10	ГОСТ 11507
4	Растворимость в толуоле или хлороформе, %, не менее	99,50	99,50	99,50	ГОСТ 20739
5	Изменение массы после прогрева, %, не более	0,80	0,80	0,50	ГОСТ 18180
6	Глубина проникания иглы в остатке после прогрева, % от первоначального значения, не менее	60	60	70	ГОСТ 11501

Окончание таблицы 4

1	2	3	4
7	Температура вспышки, °С, не ниже	240	ГОСТ 4333
8	Массовая доля воды, %, не более	следы	ГОСТ 2477
9	Массовая доля парафина, %, не более	5,0	ГОСТ 17789
10	Индекс пенетрации	От 1,0 до 2,5	ГОСТ 9548

Строительные нефтяные битумы изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 6617, представленными в таблице 5.

Таблица 5

№	Наименование показателя	Норма для марки			Метод испытания
		БН 50/50	БН 70/30	БН 90/10
1	2	3	4	5	6
1	Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при 25 °С	41-60	21-40	5-20	ГОСТ 11501
2	Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже	50-60	70-80	90-105	ГОСТ 11506
3	Растяжимость при 25 °С, см, не менее	40,0	3,0	1,0	ГОСТ 11505
4	Растворимость, %, не менее	99,50	99,50	99,50	ГОСТ 20739
5	Изменение массы после прогрева, %, не более	0,50	0,50	0,50	ГОСТ 18180
6	Температура вспышки, °С, не ниже	230	240	240	ГОСТ 4333
7	Массовая доля воды, %	следы			ГОСТ 2477