Жидкие нефтяные дорожные битумы , имеющие жидкотекучее состояние при положительных температурах, используются в качестве вяжущего материала в асфальтобетонных смесях, применяемых как в холодном (с температурой 15...20 °С), так и теплом, подогретом до температуры около 100 °С состояниях. Жидкие битумы получают преимущественно путем компаундирования вязкого битума с разжижителем. Такие битумы часто называют разжиженными. Иногда жидкие битумы получают в виде остатка от переработки нефти. Свойства разжиженных битумов в большей степени определяются свойствами используемых разжижителей. Со временем жидкие битумы загустевают за счет испарения летучих фракций, окисления и других процессов. Важнейшие свойства жидких битумов: вязкость, скорость загустевания и свойства остатка после испарения летучих фракций, адгезия, температура вспышки, пого-доустойчивость и др. Одним важнейшим признаком разжижения битумов является скорость формирования их структуры, которой определяется и скорость формирования покрытий. В зависимости от скорости испарения легких фракций разжижения и скорости загустения (формирования структуры) жидкие битумы подразделяются на два класса: 1) среднегустеющие (СГ) - густеющие со средней скоростью и получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами; 2) медленногустеющие (МГ) и марки МГО, получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей. Класс битума устанавливается по количеству испарившегося разжижителя при выдерживании образца битума в термостате при определенной температуре или вакуум-термостате.
В зависимости от класса и вязкости, жидкие битумы имеют 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 в индексах марок битумов означают пределы условной вязкости по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 °С, в секундах. Битумы классов МГ и СГ до последнего времени практически не выпускаются в нашей стране, хотя ГОСТ 11955 предусматривает такие битумы. Жидкие битумы должны изготовляться в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 11955
Густеющие со средней скоростью жидкие битумы (СГ) предназначаются для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны. Медленногустеющие (МГ и МГО) предназначаются для получения холодного асфальтобетона, а также для строительства дорожных покрытий облегченного типа и оснований во II-V дорожно-климатических зонах и других целей.
Жидкие нефтяные битумы класса СГ приготавливают путем разжижения вязких битумов керосином, бензином, лигроином и др. Медленногустеющие битумы МГ получают, применяя в качестве разжижителя масляные нефтепродукты, природные смолистые нефти, мазут и т.п. Медленногустеющие битумы могут быть природными - тяжелые смолистые нефти. Разжижение вязких битумов нередко изменяет дисперсную структуру вяжущего, вызывая часто коагуляцию дисперсной фазы, отрицательно сказывающуюся на его свойствах. Поэтому, в каждом конкретном случае, разжижитель должен быть соответствующим образом подобран с учетом его фракционного состава и полярности, аналогичной вязкому битуму.
Для приготовления жидких битумов путем разжижения вязкие битумы должны иметь температуру, не превышающую 120 ° С (примерно 80-90 °С при применении легких разжижителей). Используются в этих условиях вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245-90 с глубиной проникания иглы не более 90.
В жидкие битумы для обеспечения необходимого сцепления с мрамором или песком при необходимости вводят поверхностно-активные вещества (анионные или катионные).
При сливе, наливе и применении жидких битумов установлены следующие температуры нагрева для марок:
от 70 до 80 °С - для СГ 40/70; МГ 40/70;
от 80 до 90 °С - для СГ 70/130; МГ 70/130;
от 90 до 100 °С - для СГ 130/200; МГ 130/200; МГО 40/70; МГО 70/130; МГО 130/200.
Назначение
Предназначены для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны.
Доставка:
Битумы СГ, густеющие со средней скоростью, получают разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (СГ). В зависимости от класса и вязкости устанавливаются следующие марки: СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200.
Для получения разжиженных битумов используют вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245 с глубиной проникания иглы не более 90. Фракционный состав нефтепродуктов, применяемых в качестве разжижителей:
В жидкие битумы для обеспечения требования по сцеплению с мрамором или песком, при необходимости, вводят поверхностно-активные вещества (анионные или катионные).
Жидкие битумы МГ - медленногустеющие, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (МГ), и получаемые из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей (МГО), предназначенные для получения холодного асфальтобетона, а также для строительства дорожных покрытий облегченного типа и оснований во II-V дорожно-климатических зонах и других целей.
В зависимости от класса и вязкости устанавливаются следующие марки жидких битумов:
МГ 40/70, МГ 70/130, МГ 130/200;
Для получения разжиженных битумов используют вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245 с глубиной проникания иглы не более 90.
Фракционный состав нефтепродуктов, применяемых в качестве разжижителей:
В жидкие битумы для обеспечения требования по сцеплению с мрамором или песком при необходимости, вводят поверхностно-активные вещества (анионные или катионные).
Нефтеперерабатывающая промышленность производит несколько разновидностей битумов: твердые, полутвердые, а также жидкие. Последние широко применяются при укладке автодорожных покрытий, выступая в качестве связующего вещества для щебня и минерального песка. Использование битумов придает автодорожным покрытиям прочность и пластичность, позволяющие им сохранять свои изначальные эксплуатационные характеристики в условиях критических температур. Благодаря битуму асфальт не плавится в жару и не становится хрупким зимой.
Битум нефтяной дорожный (БНД) – это горючее вещество, получаемое в результате смешивания вязких битумов со специальными растворителями - разжижителями. Свойства полученного материала позволяют выполнять укладку асфальтобетона даже при отрицательных температурах в зимнее время года. После окончания работ из приготовленной таким образом асфальтобетонной смеси испаряются разжижители, приводя рабочую смесь в изначальное состояние и образуя ровное и надежное дорожное полотно. Жидкие битумы делится на МГ (медленногустеющие) и СГ (среднегустеющие). Нефтяной дорожный битум МГ используется на строительных объектах, расположенных в климатических зонах, где значение среднемесячной зимней температуры колеблется в пределах от +5 до -20 градусов. В качестве разжижителя в данном случае используются природные смолистые нефти и масляные нефтепродукты.
Принципиально важными качествами БНД являются его устойчивость к воздействию органических растворителей (бензола, бензина, ацетона и т. д.), а также нерастворимость в воде, щелочных и кислотных растворах. Плотная и пористая структура делает его водонепроницаемым и морозоустойчивым. Хранить и транспортировать битум МГ необходимо строго в соответствии с существующими нормами в специально оборудованных резервуарах. На сегодняшний день отечественные потребители имеют возможность приобретать данный вид материала, соответствующий государственным стандартам качества, непосредственно у предприятий-производителей. Наличие сертификатов подтвердит соответствие товара действующему ГОСТу. Цены на нефтяной дорожный битум МГ колеблются и зависят от текущей стоимости нефтепродуктов, но всегда остаются в разумных пределах.
Применяются в качестве вяжущего материала при строительстве дорожных покрытий и оснований. При нормальной температуре они имеют небольшую вязкость, которая обеспечивает необходимую удобоукладываемость. Их применяют в подогретом до 60-100 0 С состоянии.
По скорости формирования структуры жидкие битумы подразделяются на три класса: БГ- быстрогустеющие, СГ- среднегустеющие, МГ – медленногустеющие, МГО –медленногустеющие окисленные. Согласно ГОСТ 11995-82 (см. приложение, табл.) жидкие битумы классов БГ и СГ применяются при строительстве усовершенствованных дорожных покрытий во всех дорожно-климатических зонах страны, при укреплении грунтов. Битумы марки МГ – при строительстве дорожных покрытий облегченного типа. Битумы применяются также для создания защитной пленки на свежеуложенном бетонном или цементогрунтовом основании. В общестроительных целях жидкие битумы применяют в качестве пропиточного материала при изготовлении рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов. По вязкости в каждом классе выделяют несколько марок жидких битумов:
для класса БГ – БГ 40/70, БГ 70/130;
для класса СГ – СГ 40/70, СГ 70/130, СГ 130/200;
для класса МГ – МГ 40/70, МГ 70/130, МГ 130/200.
Качество жидких битумов оценивают по: истинной, определенной в ротационном или капиллярном вискозиметре, вязкости; условной вязкости; стабильности состава, характеризующегося количеством разжижителя, испарившегося из битума при выдерживании его при определенной температуре в течение заданного времени; скорости формирования структуры и свойств, характеризуемой температурой размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, температуре вспышки и активному сцеплению с мрамором или песком.
Технические требования к жидким битумам приведены в таблице (приложение).
При оценке качества вязких битумов в лаборатории определяют:
Глубину проникания иглы.
Температуру размягчения.
Растяжимость.
Температуру вспышки.
Индекс пенетрации.
Определение глубины проникания иглы.
I . Теоретическая часть.
Глубина проникания иглы (пенетрация) характеризует условную вязкость нефтяного битума и определяется путем измерения глубины погружения иглы пенетрометра в образец битума под нагрузкой 100 + 0,25 г в течение 5 секунд при температуре 25 0 С или под нагрузкой 200 г в течение 60 секунд при температуре 0 0 С.
Показатель глубины проникания иглы является ведущим при разделении битумов на марки.
II . Материалы и оборудование.
Пенетрометр.
Секундомер.
Металлическая цилиндрическая чашка.
Кристаллизатор.
Термометр до 50 0 С.
III . Методика определения.
Готовят образец битума к испытанию.
Перед опытом обезвоженный битум при температуре около 150 0 С пропускают через сито №07, заливают в чашку, охлаждают до комнатной температуры, выдерживают в течение часа в воде при температуре +25 и 0 0 С.
Определяют глубину проникания иглы.
Для определения глубины проникания иглы применяют ручной или автоматический пенетрометр (рис. 2.1). Опорная площадка пенетрометра 1 снабжена тремя установочными винтами для приведения ее в горизонтальное положение. К опорной площадке пенетрометра прикреплены стойки с кронштейнами и вращающийся предметный столик для установления кристаллизатора 6 с металлической чашкой, содержащей испытуемый битум. На верхнем кронштейне укреплены лимб 2, разделенный на 360 0 , и кремальера 3. Каждый градус лимба отвечает погружению иглы на 0,1 мм. На нижнем кронштейне закреплен свободно падающий стержень 4 с иглой и грузом. Стержень фиксируется стопорной кнопкой 5. Столик пенетрометра приводят в горизонтальное положение по уровню или отвесу.
После выдерживания чашки с битумом в водяной бане 60-75 минут ее помещают в кристаллизатор вместимостью не менее 1 литра, наполненный водой так, чтобы она покрывала битум слоем не менее 10 мм. Температура воды в кристаллизаторе составляет 25 + 0,1 0 С.
Кристаллизатор устанавливают на предметный столик. Пользуясь зеркалом, приводят иглу в соприкосновение с поверхностью битума, отстоящем от стенок чашки не менее, чем на 10 мм.
Кремальеру 3 доводят до верхней площадки стержня 4, несущего иглу и устанавливают стрелку лимба 2 на ноль и берут отсчет.
Включают секундомер и одновременно нажимают на стопорную кнопку прибора, давая игле свободно входить в образец в течение 5 секунд.
Кнопку отпускают, доводят до верхней площадки плунжера с иглой и берут отсчет по лимбу. Разность второго и первого отсчета дает глубину проникания.
Определение повторяют не менее трех раз в местах, отстоящих от друг друга не менее, чем на 10 мм.
После каждого погружения иглу отмывают растворителем и насухо вытирают по направлению к острию.
В случае определения глубины проникания иглы при 0 0 С, что требуется при оценке качества битумов марок БНД, продолжительность охлаждения битума на воздухе составляет 60-90 минут, температура воды в бане со льдом должна быть 0 + 0,1 0 С. Образец выдерживают в бане 60-90 минут. Температура воды в кристаллизаторе в процессе испытания должна быть 0 + 0,1 0 С.
За глубину проникания иглы принимают среднее арифметическое из трех результатов параллельных определений.
Расхождение между результатами определения глубины проникания иглы (град), не должно превышать следующих значений:
Рис. 2.1. Пенетрометр.
1-опорная площадка; 2-лимб; 3-кремальера; 4- стержень с иглой; 5-стопорная кнопка; 6-кристаллизатор.
IV . Лабораторный журнал.
V . Заключение. Записать результаты.
БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ ДОРОЖНЫЕ ЖИДКИЕ
Технические условия
ГОСТ 11955-82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Дата введения 01.01.84
Настоящий стандарт распространяется на жидкие нефтяные дорожные битумы, применяемые в качестве вяжущего материала при строительстве дорожных покрытий, оснований и для других целей. Обязательные требования к качеству продукции изложены в п. 4 таблицы и п. 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Наименование показателя |
Норма для марки |
||||
ОКП 02 5611 0202 |
ОКП 02 5611 0203 |
ОКП 02 5611 0204 |
ОКП 02 5611 0302 |
ОКП 02 5611 0303 |
|
1. Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 ° С, с | |||||
2. Количество испарившегося разжижителя, %, не менее | |||||
3. Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, ° С, не ниже | |||||
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, ° С, не ниже | |||||
5. Испытание на сцепление с мрамором или с песком |
Выдерживает в соответствии с контрольным образцом № 2 |
Продолжение
Наименование показателя |
Норма для марки |
Метод испытания |
|||
ОКП 02 5611 0304 |
ОКП 02 5611 0403 |
ОКП 02 5611 0401 |
ОКП 02 5611 0402 |
||
1. Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60 ° С, с | По ГОСТ 11503-74 с дополнением по п. 5.3 настоящего стандарта | ||||
2. Количество испарившегося разжижителя, %, не менее | По ГОСТ 11504-73 | ||||
3. Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, ° С. не ниже | По ГОСТ 11506-73 | ||||
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, ° С, не ниже | По ГОСТ 4333-87 | ||||
5. Испытание на сцепление с мрамором или с песком |
Выдерживает в соответствии с контрольным образцом № 2 |
По ГОСТ 11508-74 и п. 5.2 настоящего стандарта |
Наименование государства |
Наименование национального органа стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Белоруссия | Белстандарт |
Республика Грузия | Грузстандарт |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская Республика | Киргизстандарт |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госпотребстандарт Украины |
Номер пункта |
|
ГОСТ 1510-84 | |
ГОСТ 2517-85 | |
ГОСТ 4333-87 | |
ГОСТ 11503-74 | |
ГОСТ 11504-73 | |
ГОСТ 11506-73 | |
ГОСТ 11508-74 | |
ГОСТ 19433-88 |