Справочник строителя | Виды битумов

Битумы нефтяные дорожные вязкие

Нефтяные дорожные битумы делятся на вязкие и жидкие. Вязкие битумы различаются: БНД (битумы нефтяные дорожные) и БН (битумы нефтяные).

Вязкие нефтяные дорожные битумы вырабатывают пяти марок: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 130/200; битумы нефтяные (БН) — четырех марок: БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 (табл. 1).

Буквы БНД означают «битум нефтяной дорожный», цифры-дроби 40/60, 60/90 и т.д. указывают на допустимые для марки пределы показателей глубины проникания стандартной иглы при 25°С, косвенно характеризующие вязкость битума. Битумы марок БНД отличаются хорошим сцеплением с каменными материалами и имеют достаточно высокую пластичность при отрицательных температурах, стойки к климатическим воздействиям. Технические условия на вязкие нефтяные битумы нормированы ГОСТ 22245—90.

Вязкие нефтяные дорожные битумы применяют для приготовления горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей, для поверхностной обработки, пропитки, а также для разжижения с целью получения жидких битумов, применяемых для приготовления холодного асфальтобетона, поверхностной обработки и для смешения на дороге и т.п.

Вязкие битумы относятся к той или иной марке на основании трех основных показателей: глубины проникания иглы, температуры размягчения и растяжимости. Глубина проникания иглы и растяжимость нормируются при двух температурах: 25 °С и 0 °С. По физико-механическим показателям вязкие битумы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 1.

В табл. 2 показано определение индексов пенетрации битумов по глубине проникания иглы при 25 °С и температуре размягчения.

При промежуточных значениях глубины проникания иглы при 25 °С индекс пенетрации определяют интерполяцией или по формуле

И.П. = [30 / (1+50А)] -10,

где А = (2,9031 – log П) / (Т – 25),

где П — глубина проникания иглы при 25 °С, 0,1 мм;

Т — температура размягчения, °С.

Температуру хрупкости битумов марок БН допускается определять по номограмме (рис. 1).

Область применения битумов в дорожном строительстве должна соответствовать рекомендациям, приведенным в табл. 3.

Вязкие дорожные нефтяные битумы являются горючими веществами с минимальной температурой воспламенения 368 °С. Предельно допустимая концентрация паров углеводородов битумов в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м3.

По степени воздействия на организм, битумы являются малоопасными веществами и относятся к 4-му классу опасности.

При работе с битумом помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и должны применяться средства индивидуальной защиты. При загорании небольших количеств битума его следует тушить песком, кошмой или пенным огнетушителем, развившийся пожар следует тушить пенной струей.

Отходы производства битума (газы окисления) обезвреживаются сжиганием в печи дожига.

Номограмма для определения температуры хрупкости дорожных битумов марок БН

Рис. 1. Номограмма для определения температуры хрупкости дорожных битумов марок БН

Примечания:

1) цифры на прямых — глубина проникания иглы при 25°С;

2) при П0 / П25—, равном или большем 0,27, его значение необходимо брать с поправкой по графику (а).

Таблица 1. Технические требования к битумам нефтяным дорожным (БНД) и битумам нефтяным (БН)
№ п/п
Наименование показателей
БНД 200/300
БНД 130/200
БНД 90/130
БНД 60/90
БНД 40/60
БН 200/300
БН 130/300
БН 90/130
БН 60/90
Метод испытаний

1

Глубина проникания иглы, °С, не менее:

 

по 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

45

35

28

20

13

24

18

15

10

2

Температура размягчения по КиШ, °С, не ниже

35

40

43

47

51

33

38

41

45

по ГОСТ 11506

3

Растяжимость, при 0 °С см, не ниже:

-20

70 6

65 4

55 3,5

45-

--

80-

80-

70-

по ГОСТ 11505

4

Температура хрупкости, °С, не выше

-20

-18

-17

-15

-12

-14

-12

-10

-6

по ГОСТ 11507 с допол. по п.3.2

5

Температура вспышки, °С, не ниже

200

220

230

230

230

220

230

240

240

по ГОСТ 4333

6

Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более

7

6

5

5

5

8

7

6

6

по ГОСТ 18180, 11506, допол. по п.3.3

7

Индекс пенетрации

от-1,0 до+1,0

от -1,5 до + 1,0

по прил. к ГОСТ 22245-90

8

Массовая доля водорастворимых соединений, %, не более

0,20 0,20 0,30 0,30 0,30        

по ГОСТ 11510

 

Таблица 2. Таблица определения индексов пенетрации битума
Температура размягчения, °С
Глубина проникания иглы при 25 °С
300
295
290
285
280
275
270
265
260
255
250
245
240
235
230
225
220
215

32

-2,6

-2,7

-2,8

-2,9

-3,1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

33

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

-2,3

-2,4

-2,5

-2,6

-2,7

-2,8

-2,9

-3,0

-

-

-

-

-

34

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,6

-1,7

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

-2,3

-2,4

-2,5

-2,6

-2,7

-2,8

35

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,8

-1,0

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,6

-1,7

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

36

+0,2

+0,1

0,0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1,0

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,6

37

+0,8

+0,7

+0,6

+0,5

+0,3

+0,2

+0,1

0,0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1,0

-1,1

38

+1,4

+1,2

+1,1

+1,0

+0,9

+0,8

+0,6

+0,5

+0,4

+0,3

+0,2

+0,1

0,0

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

39

+2,0

+1,8

+1,7

+1,5

+1,4

+1,3

+1,2

+1,1

+0,9

+0,8

+0,7

+0,6

+0,5

+0,3

+0,2

+0,1

0,0

-0,1

40

+2,4

+2,3

+2,2

+2,1

+1,9

+1,8

+1,7

+1,5

+1,4

+1,3

+1,2

+1,1

+1,0

+0,8

+0,7

+0,6

+0,5

+0,3

41

+2,9

+2,8

+2,6

+2,5

+2,4

+2,3

+2,2

+2,0

+1,9

+1,8

+1,6

+1,5

+1,4

+1,3

+0,2

+1,0

+0,9

+0,8

42

-

-

-

+2,9

+2,8

+2,7

+2,6

+2,5

+2,3

+2,2

+2,1

+2,0

+1,8

+1,7

+1,6

+1,5

+1,3

+1,2

43

-

-

-

-

-

-

-

+2,9

+2,7

+2,6

+2,5

+2,4

+2,3

+2,1

+2,0

+1,9

+1,7

+1,6

44

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,9

+2,8

+2,6

+2,5

+2,4

+2,2

+2,1

+2,0

45

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,9

+2,8

+2,6

+2,5

+2,4

46

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,8

+2,7

Температура размягчения, °С
Глубина проникания иглы при 25 °С
210
205
200
195
190
185
180
175
170
165
160
155
150
145
140
135
130
125

35

-2,3

-2,4

-2,5

-2,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

36

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

-2,3

-2,4

-2,5

-2,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

37

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,7

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

-2,3

-2,4

-

-

-

-

-

-

38

-0,7

-0,8

-1,0

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,6

-1,7

-1,9

-2,0

-2,1

-2,2

-2,3

-2,4

-

-

39

-0,2

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1,1

-1,2

-1,3

-1,4

-1,5

-1,7

-1,8

-1,9

-2,0

-2,1

-2,3

40

+0,6

+0,1

0,0

-0,1

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,9

-1,0

-1,1

-1,2

-1,4

-1,5

-1,6

-1,7

-1,9

41

+1,1

0,5

+0,4

+0,3

+0,2

0,0

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,6

-0,7

-0,8

-1,0

-1,1

-1,2

-1,3

-1,5

42

+1,5

+0,9

0,8

+0,7

0,6

+0,5

+0,3

+0,2

+0,1

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,6

-0,7

-0,8

-1,0

-1,1

43

+1,9

1,4

+1,2

+1,1

+1,0

0,8

+0,7

+0,6

+0,5

+0,3

+0,2

+0,1

-0,1

-0,2

-0,3

-0,5

-0,6

-0,7

44

+2,3

+1,7

1,6

1,5

+1,4

+1,2

+1,1

+0,9

+0,8

+0,7

+6,6

+0,4

+0,3

+0,2

0,0

-0,1

-0,3

-0,4

45

+2,6

+2,1

+2,0

+1,9

+1,7

+1,6

+1,5

+1,3

+1,2

+1,1

+0,9

+0,8

+0,6

+0,5

+0,4

+0,2

+0,1

-0,1

46

-

+2,5

+2,4

+2,2

+2,1

+2,0

+1,8

+1,7

+1,5

+1,4

+1,2

+1,1

+1,0

+0,8

+0,7

+0,6

+0,4

+0,3

47

-

+2,8

+2,7

+2,6

+2,4

+2,3

+2,2

+2,0

+1,9

+1,7

+1,6

+1,5

+1,3

+1,2

+1,0

+0,9

+0,8

+0,6

48

-

-

-

-

+2,7

+2,6

+2,5

+2,3

+2,2

+2,0

+1,9

+1,8

+1,6

+1,5

+1,3

+1,2

+1,0

+0,9

49

-

-

-

-

-

-

+2,8

+2,6

+2,5

+2,3

+2,2

+2,0

+1,9

+1,8

+1,6

+1,5

+1,3

+1,2

50

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,8

+2,7

+2,5

+2,3

+2,2

+2,1

+2,0

+1,8

+1,6

+1,5

51

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,8

+2,7

+2,5

+2,3

+2,2

+2,1

+1,9

+1,8

52

 

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+2,7

+2,5

+2,4

+2,2

+2,1

Температура размягчения, °С
Глубина проникания иглы при 25 °С
120
115
110
105
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
 

39

-2,4

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

40

-2,0

-2,1

-2,2

-2,4

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

41

-1,6

-1,7

-1,8

-2,0

-2,1

2,3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

42

-1,2

-1,4

-1,5

-1,6

-1,8

-1,9

-2,1

-2,2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

43

-0,9

-1,0

-1,1

-1,3

-1,4

-1,6

-1,7

-1,9

-2,1

2,2

-

-

-

-

-

-

-

 

44

-0,5

-0,7

-0,8

-1,0

-1,1

-1,3

-1,4

-1,6

-1,7

-1,9

-2,1

-

-

-

-

-

-

 

45

-0,2

-0,3

-0,4

-0,6

-0,8

-1,0

-1,1

-1,2

-1,4

-1,6

-1,8

2,0

2,1

-

-

-

-

 

46

+0,1

0,0

-0,1

-0,3

-0,5

-0,6

-0,8

-1,0

-1,1

-1,3

-1,5

-1,7

-1,8

-2,0

-

-

-

 

47

+0,5

+0,3

+0,2

0,0

-0,2

-0,3

-0,5

-0,6

-0,8

-1,0

-1,2

-1,4

-1,6

-1,8

-2,0

-

-

 

48

+0,8

+0,6

+0,5

+0,3

+0,1

0,0

-0,2

-0,4

-0,5

-0,7

-0,9

-1,1

-1,3

-1,5

-1,7

-1,9

-

 

49

+1,0

+0,9

+0,8

+0,6

+0,4

+0,2

0,0

-0,1

-0,3

-0,4

-0,6

-0,8

-1,0

-1,2

-1,4

-1,7

-1,9

 

50

+1,3

+1,2

+1,1

+0,9

+0,7

+0,5

+0,3

+0,2

0,0

-0,2

-0,4

-0,6

-0,8

-1,0

-1,2

-1,4

-1,7

 

51

+1,7

+1,5

+1,4

+1,1

+1,0

+0,8

+0,6

+0,5

+0,3

+0,1

-0,1

-0,3

-0,5

-0,7

-0,9

-1,2

-1,4

 

52

+1,9

+1,7

+1,6

+1,4

+1,2

+1,0

+0,9

+0,7

+0,5

+0,3

+0,1

-0,1

-0,2

-0,5

-0,7

-1,0

-1,2

 

53

-

-

-

+1,7

+1,5

+1,3

+1,2

+1,0

+0,8

+0,6

+0,4

+0,2

0,0

-0,3

-0,5

-0,7

-0,9

 

54

-

-

-

-

-

+1,5

+1,4

+1,2

+1,0

+0,8

+0,6

+0,4

+0,2

0,0

-0,2

-0,5

-0,7

 

55

-

-

-

-

-

-

-

+1,5

+1,2

+1,1

+0,9

+0,6

+0,4

+0,2

0,0

-0,3

-0,5

 

56

-

-

-

-

-

-

-

-

+1,5

+1,3

+1,1

+0,9

+0,7

+0,4

+0,2

-0,1

-0,3

 

57

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+1,3

+1,1

+0,9

+0,6

+0,4

+0,2

-0,1

 

58

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+1,3

+1,1

+0,9

+0,6

+0,4

+0,1

 

59

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+1,5

+1,3

+1,1

+0,8

+0,6

+0,3

 

60

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+1,7

+1,5

+1,3

+1,0

+0,8

+0,5

 

 

Таблица 3. Область применения битумов в дорожном строительстве
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

 

Гарантийный срок хранения битумов — один год со дня изготовления.

Важными показателями битумов марок БНД являются показатель сцепления и температура хрупкости. К сожалению, показатель сцепления, характеризующий адгезионные свойства битума к кислым и основным породам в существующем ГОСТе не нашел отражения, что безусловно является его недостатком.

Если имеющиеся битумы не удовлетворяют необходимым требованиям, следует подобрать состав битумных смесей из нефтяных битумов двух различных марок или смесей нефтяных битумов с природными. Чаще всего битумы улучшают добавлением модифицирующих добавок, типа ПАВ и т.п.

Улучшенные битумы и их смеси, свойства которых оптимизированы специальной химической обработкой и добавлением пластификаторов, применяют главным образом для устройства верхних слоев покрытий с целью обеспечения повышенной теплоустойчивости и динамической прочности.

До выхода в свет ГОСТ 22245—90 на битумы нефтяные дорожные вязкие требования к дорожным битумам нормировал ГОСТ 11954, который включал в себя требования на битумы марок БНД и БН.

Разработчики этого ГОСТ ориентировались при его составлении на окисленные битумы III структурного типа по классификации А.С. Колбановской. Этот тип битумов отличается промежуточными свойствами от битумов I и II типов, т.е. вбирает в себя как преимущества, так и недостатки битумов крайних структурных типов. Битумы марок БНД обладают более широкими интервалами пластичности по отношению к битумам марок БН, но имеют меньшую растяжимость.

В отношении остаточных битумов марок БН некоторые источники ставят под сомнение рекомендуемую их область применения и считают, что эти битумы должны быть исключены из существующего ГОСТ на вязкие дорожные битумы. Однако такая точка зрения вызывает очень веские возражения и несогласие, которые хорошо обоснованы Г.Н. Кирюхиным. Автор отмечает, что в большинстве развитых стран в дорожном строительстве остаточные битумы, которые относятся ко II структурному типу, широко применяются в дорожном строительстве. Эти битумы отличаются высокими показателями растяжимости, но при этом они характеризуются узкими интервалами пластичности (разностью между температурой размягчения и температурой хрупкости). В отечественных и зарубежных публикациях отмечается большая устойчивость битумов II структурного типа («золь») к старению по сравнению с битумами III типа («золь-гель») и тем более битумами I типа («гель»).

Поделитесь ссылкой в социальных сетях