Битум нефтяной дорожный: состав и технические характеристики. Битум: нефтяные и дорожные технические характеристики Битум дорожный гост 22245 90

Еще в древних временах. Такие столицы, как Вавилон или Ассирия использовали битум в виде строительного материала еще за 3 тыс. лет до н. э. Он отлично выполнял функцию цементирующего или водоизолирующего материала.

Данное вещество можно разделить не несколько групп, которые определяются на основании органического состава строительного материала. Что касается дегтевых битумов, то сюда можно отнести все виды дегтя и пеки. Так, они бывают дегтевыми и природными органическими.

К битумным можно отнести следующие:

Природный битум. Подобное вещество бывает в жидкой и твердообразной форме, состоящее большей мерой из органических веществ и их производных неметаллического типа. Такое вещество получается в результате природной обработки нефти окислительными полимерами. Главным образом, битум естественного происхождения находится в местах нефтяных рождений или образует специальные асфальтовые болота. К слову, такие породы встречаются редко, а в большинстве случаев они пронизывают так называемые осадочные горные породы;
Асфальтовый порошок. Битум – вещество, способное храниться в таких горных породах, как известняк. В дальнейшей обработке это вещество извлекается или используется как асфальтовый порошок;
Искусственный (нефтяной) битум. Материал, получаемый в результате переработки нефти. Технология, с помощью которой проводится обработка, выделяет следующие типы битумов: остаточные, окисленные, крекинговые;
Гудронный битум. Добывается путем отжима масляных фракций из мазута. Подобное вещество – отличное связующее и основа добычи любого вида битума.

Физико-механические особенности строительных битумов

Сферы использования

Конечно, битумы (как строительные материалы) получили крайне широкое распространение в гидротехническом, дорожном или промышленно-коммерческом строительстве. Сегодня они используются в виде кровельных материалов, способствуют коммерческому строительству и используются при дорожно-ремонтных работах.

Вяжущее органическое вещество отлично сочетается и взаимодействует с резиной или полимером, что позволяет только улучшить общее качество битумных изделий в соответствии с требованиями и нормами современного строительства.

На видео подготовка и использование дорожного битума марок БНД 90/130 и БНД 60/90:

Состав, строение и особенности материала

Средний состав битума варьируется в таком отношении элементов: 75-80% углеродов, 10-15% водорода, до 10% серы и до 5% кислорода. Твердая часть данного строительного материала — это углеводороды и их производные на молекулярном уровне. По своему строению данное вещество напоминает коллоидную систему, в которой асфальтены диспергированы в дисперсионной среде из масла и смолы.

Данные элементы, входящие в состав битумов, определяют также ряд свойств и характеристик, которыми обладает материал. К примеру, повышенный процент содержания асфальтенов и смолы влечет за собой увеличение твердости, плотности и температуры плавления.

В противном случае, то есть при повышенном уровне масел, битум размягчается и становится более легким и легкоплавким. Согласно ГОСТ 22245 90 , содержание масла и смолы в битуме должно быть средним и уравновешенным, иначе он приобретет излишнюю пластичность и вязкость.

Степень вязкости битума напрямую зависит от степени нагревания. Увеличение температуры приведет к увеличению вязкости, а ее уменьшение сделает материал более твердым. При нулевой или минусовой температуре битум становится достаточно хрупким материалом.

Битум также обладает еще одним важным свойством: он не растворяется в воде, но полностью или частично растворяется в кислотных веществах, вроде хлороформа, бензола или сероуглероде, имеет невысокую теплоемкость. Согласно сертификату соответствия, битум должен обладать плотностью, которая находится в пределах 1,5 г/см куб. Но при расчете общей массы битума, вес 1 литра будет рассчитываться через плотность 1 кг/м куб.

Битумы обладают широким спектром особенностей и полезных свойств, которые выводят его на ведущий уровень среди прочих связующих строительных материалов. Гидрофобность и растворимость в большей части современных растворителей, размягчение и увеличение вязкости при постепенном нагревании, пластичность и адгезия – всеми этими свойствами должен обладать качественный битум.

Что такое индекс пенетрации

Пенетрация — это показатель, который характеризует свойства битумов в твердом виде. Иными словами, это глубина, на которую проникает игла при температуре битума в 25 градусов. Для определения данного коэффициента используется специальный прибор Пенетрометр.

Процесс измерения подразумевает замер глубины проникновения калиброванной иглы с учетом заданного промежутка времени и постоянной нагрузкой. Такой замер производится в заданной температуре битума и рассчитывает глубину погружения иглы, что измеряется в отношении 1 к 10 мм. Среди трех подобных измерений выбирается среднее, которое и является индексом пенетрации.

Таблица сравнительных характеристик строительных марок битума

Таблица сравнительных характеристик кровельных марок битума

Стоит упомянуть еще один качественный показатель, который отлично характеризует битум как дорожный (жидкий или вязкий), строительный изоляционный и кровельный — это удельный и объемный вес. Согласно всем технологическим и строительным стандартам, удельный вес битума должен составлять не более 1 г/см. куб. при его температуре кипения. Все эти показатели обязательно указываются в паспорте продукта.

Какой класс опасности имеет битум

Основная проблема, возникающая при , — это необходимость его транспортировки в жидком виде при соответствующей температуре. Поскольку температура в цистерне должна быть свыше, чем 100 градусов, но ниже, чем температура возгорания, то битуму придают 9 класс опасности, который называют «Жидкость при повышенной температуре. Легковоспламеняющаяся». Данное вещество имеет высокую теплоемкость, поэтому к его транспортировке надо подходить с большой внимательностью.

В заключение

— это высококачественное связующее вещество, которое широко используется в строительстве. Данное вещество подойдет для различных типов работ. Транспортировка битума — довольно трудоемкий процесс, который требует не только наличия специальных цистерн, но и технического паспорта.

Не стоит также забывать, что битум — вещество на органической основе, которое имеет свой собственный срок годности, равный 1 календарному году. В связи с некоторыми сложностями при транспортировке, ему вполне можно поставить 4, хотя данный материал попросту незаменим в строительстве.

Еще несколько слов о строительном битуме:

Индекс пенетрации характеризует термическую чувствительность битумных вяжущих. Для той цели используется и более простой показатель - интервал пластичности битума, определяемый как разность температур размягчения и хрупкости битума (метод предложен профессора М. И. Руденской). Индекс пенетрации вычисляют в виде отвлеченного числа: ИП = ,

Глубина проникания иглы в битум при 25°С, 0,1мм;

Температура размягчения битума, °С.

Для дорожного строительства пригодны битумы с индексом пенетрации от - 2 до +2. Интервал пластичности 55 – 75 °С. Битумы с индексом пенетрации менее -2, обладая более высокой погодоустойчивостью, характеризуются более низкой температурой размягчения и более высокой температурой хрупкости (интервал пластичности их обычно менее 55 °С). Битумы с индексом пенетрации более +2, хотя и не столь температура чувствительны, малорастяжимы, менее погодоустойчивы. Определение индекса пенетрации основывается на установлении определенной взаимосвязи между температурой размягчения битума и глубиной проникания в него иглы прибора.

Определение содержания в битуме водорастворных соединений. Вымывание атмосферными осадками водорастворимых соединений из асфальтобетонных и битумоминеральных покрытий и оснований обусловливает преждевременное разрушение дорожных одежд. Сущность метода заключается в переводе их в водную вытяжку и последующем определении массы после выпаривания воды. Показателем содержания водорастворимых соединений является отношение массы битумных компонентов, выделившихся из водной вытяжки после ее кипячения, к первоначальной массе пробы исследуемого битума.

Метод определения сцепления битума с минеральной частью. От средней пробы асфальтобетонной смеси, приготовленной в лаборатории или на заводе, отвешивают на технических весах две навески по 50 г и помещают одну из них на сетку. Вторую навеску оставляют для последующего сравнения со смесью, прошедшей испытание. Химический стакан заполняют 15 % -ным раствором поваренной соли в дистиллированной воде примерно на 2 /3 объема и устанавливают на электрическую плитку, песчаную «баню» или над пламенем газовой горелки. Сетку с навеской асфальтобетонной смеси опускают в стакан с кипящим раствором поваренной соли таким образом, чтобы слой кипящего раствора над сеткой был не менее 30 - 40 мм. При испытании вязких битумов сетку с испытуемым образцом выдерживают в течение 30 мин в кипящем растворе, а при испытании жидкого битума - в течение 5 мин. Кипение раствора не должно быть бурным. Битум, в процессе кипячения всплывший на поверхность смеси, снимают фильтровальной бумагой. По истечении указанного времени сетку со смесью переносят в стакан с холодной водой для охлаждения и чтобы смыть соль, осевшую на частичках смеси, после чего смесь помещают на фильтровальную бумагу для испарения воды. Сцепление оценивают после полного высыхания смеси. Битум считается выдержавшим испытание на сцепление с минеральной частью асфальтобетонной смеси, если после испытания вся поверхность минеральных материалов покрыта битумом.

Температура вспышки. Испытания проводят в открытом тигле, определяя температуру, при которой пары битума, нагреваемого в стандартных условиях, образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Этот показатель нужен для установления режима плавления битума и приготовления из него горячих мастик, асфальтобетона и т.п. Испытание битума ведут в приборе, состоящем из наполненного песком большого тигля, обогреваемого горелкой, и внутреннего тигля, в который наливают расплавленный битум. Пробу битума перед испытанием обезвоживают, расплавляя и выдерживая его до прекращения вспенивания.

За температуру вспышки битума принимают температуру, показываемую термометром при появлении синего пламени хотя бы над частью его поверхности. При испытании нужно избегать движения воздуха и яркого освещения, чтобы не затруднять наблюдение за моментом вспышки.

___________________________________________________________________________

БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ ДОРОЖНЫЕ ВЯЗКИЕ

Технические условия

ГОСТ
22245-90

ИПКИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

1996

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандартраспространяется на вязкие дорожные нефтяные битумы, предназначенные в качествевяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных и аэродромных покрытий.Обязательные требования к качеству нефтяных дорожных вязких битумов изложены впункте 5 .

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Вязкие нефтяныедорожные битумы изготовляют окислением продуктов прямой перегонки нефти иселективного разделения нефтепродуктов (асфальтов деасфальтизации, экстрактовселективной очистки), а также компаундированием указанных окисленных инеокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти в соответствиис требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту,утвержденному в установленном порядке. Допускается использовать крекинг-остатокв качестве компонента сырья окисления.

1.2. Характеристики

1.2.1. В зависимости отглубины проникания иглы при 25 °С вязкие дорожные нефтяные битумы изготовляютследующих марок: БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БН200/300, БН 130/200, БН 90/130, БН 60/90.

Область применения битумов вдорожном строительстве - в соответствии с .

От -1,0 до +1,0

От -1,5 до + 1,0

8. (Исключен, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. №1).

1.2.2. По физико-химическимпоказателям битумы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в .

1.2.3. Требования безопасности

1.2.3.1. Вязкие дорожныенефтяные битумы являются горючими веществами с температурой вспышки выше 220 °Си минимальной температурой самовоспламенения 368 °С по ГОСТ 12.1.044-89 .

1.2.3.2. Предельнодопустимая концентрация паров углеводородов битумов в воздухе рабочей зоны 300мг/м 3 - в соответствии с ГОСТ12.1.005 . Содержание паров углеводородов в воздушной среде определяют по ГОСТ 12.1.014-84 .

1.2.3.1, 1.2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1) .

1.2.3.3. Битумы являются малоопасными веществами и постепени воздействия на организм человека относятся к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007 .

1.2.3.4. При работе сбитумами следует применять средства индивидуальной защиты согласно типовымотраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке.

1.2.3.5. Помещение, вкотором производится работа с битумом, должно быть оборудованоприточно-вытяжной вентиляцией.

1.2.3.6. При загораниинебольших количеств битума его следует тушить песком, кошмой или пеннымогнетушителем. Развившиеся пожары битума следует тушить пенной струёй.

1.3. Требования охраны природы

1.3.1. Эффективными мерами защиты природной среды являетсягерметизация оборудования и предотвращение разливов битума.

1.3.2. Отходы производствабитума (газы окисления) обезвреживают сжиганием в печи дожига.

2. ПРИЕМКА

2.1. Вязкие дорожныенефтяные битумы принимают партиями.

Партией считают любоеколичество битума, однородное по показателям качества и сопровождаемое однимдокументом о качестве.

2.2. Объем выборки - по ГОСТ2517.

2.3. При получениинеудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей понему проводят повторные испытания вновь отобранной пробы, взятой из той жепартии.

Результаты повторных испытанийраспространяются на всю партию.

2.4. Растяжимость при 0 ° С и изменение температуры размягчения послепрогрева изготовитель определяет периодически не реже одного раза в 10 дней,температуру вспышки - не реже одного раза в месяц.

2.5. При получениинеудовлетворительных результатов периодических испытаний изготовитель переводитиспытания по данному показателю в категорию приемо-сдаточных до полученияположительных результатов не менее чем на трех партиях подряд.

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Пробы вязких дорожныхбитумов - по ГОСТ 2517. Масса объединенной пробы каждой марки битума должнабыть не менее 0,5 кг.

3.3 . Изменение температурыразмягчения после прогревавычисляюткак разность температур размягчения, определенныхпо ГОСТ 11506 до и послеиспытания на прогрев по ГОСТ 18180 .

4. МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Маркировка,транспортирование и хранение битумов -поГОСТ 1510.

4.2. Вязкие дорожные битумыотносятся к 9-му классу транспортной опасности по ГОСТ 19433-88 (подкласс 9.1,категория 9.13, классификационный шифр 9133).

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Изготовительгарантирует соответствие качества битумов требованиям настоящего стандарта присоблюдении условий транспортирования и хранения.

Технологией производствагарантируется сцепление битумов марок БНД с эталонным мрамором по образцу № 2по ГОСТ 11508-74 методом А.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2. Гарантийный срок хранениябитумов - один год со дня изготовления.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИТУМОВ ВДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Таблица 2

Дорожно-климатическая зона	Среднемесячные температуры наиболее холодного времени года, °С	Марка битума.
	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

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица определения индекса пенетрации битума

Таблица 3

Температура размягчения,

° С

Индекс пенетрации при глубине проникания иглы при 25 °С

Температура размягчения,

Индекс пенетрации при глубине проникания иглы при 25 °С

РАЗРАБОТЧИКИ

В. В. Фрязинов , канд. техн. наук; И. И.Шерышева; С.Л.Александрова, канд. хим. наук; И, А. Чернобривенко, Т. П. Камалова; В. М. Юмашев, канд. техн.наук; И. А. Плотникова, канд. техн.наук; Л. М. Гохман, канд. техн.наук; Е. М. Гурарий, канд. техн.наук; А. Р. Давыдова, канд. техн. наук

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственногокомитета СССР по стандартам от 12.02.90 № 191

3. ВЗАМЕН ГОСТ 22245-76

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 12.1.005-88
ГОСТ 12.1.007-76
ГОСТ 12.1.014-84
ГОСТ 12.1.044-89
ГОСТ 1510-84 .
ГОСТ 2517-85
ГОСТ 4333-87
ГОСТ 11501-78
ГОСТ 11505-75
ГОСТ 11506-73
ГОСТ 11507-78
ГОСТ 18180-72
ГОСТ 19433-88

5. Изменение № 1 Принято Межгосударственным Советом постандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8 от 12.10.95)

Наименование государства	Наименование национального органа стандартизации
Республика Беларусь	Белстандарт
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации
Туркменистан	Туркменставгосинспекция
	Госстандарт Украины

6.Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета постандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в октябре 1995 г. (ИУС9-96)

Битум – незаменимая составляющая строительства. Благодаря своим уникальным характеристикам, битум надежно закрепился в строительной промышленности. Его практичность, долговечность и дешевизна не оставляют ни единого шанса альтернативным стройматериалам.

Характеристики битума

Битум – это асфальтоподобный материал, полученный искусственным образом. Является итоговым продуктом переработки натуральных битумов, остатков после обработки угля, нефти, сланцевых смол и торфяных экстрактов.

В зависимости от составляющих и характеристик различают несколько разновидностей битума:

Природный/натуральный битум – является побочным материалом при добыче нефтепродуктов из разнообразных горных пород. Характеризуются высокой устойчивостью к воздействию кислот, щелочей, воды.

Строительный битум – продукт нефтяной перегонки и смешивания с разнообразными строительными компонентами (остатками маслопроизводства, асфальтом и пр.). Для работы с кровельными материалами и для высотных работ обычно используется битум марки БНК 45/180, БНК 45/90, БНК 90/40 или БНК 90/30. Характеризуются высокой устойчивостью к намоканию и воздействию высоких температур. По сравнению с кровельными битумами, строительные имеют большую сопротивляемость возгоранию.

Дорожный битум – самый востребованный вид битумов. Основные марки дорожного битума: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и БНД 200/300. Характеризуется большим коэффициентом пенетрации (проникновения в среду). Битумы с большими показателями пенетрации актуальны для северных районов, с меньшими – для южных.

Характеристики битумов постоянно изменяются и совершенствуются. Так, для того чтобы улучшить качества этого стройматериала, в него добавляют различные искусственные добавки, которые направленно усиливают те или иные характеристики. Как правило, такие химические ингредиенты позволяют повысить сопротивление резким перепадам температур, холоду или жаре.

Основные характеристики, по которым можно оценить качество битума:

Растяжимость,

Показатели температуры по хрупкости,

Показатели температуры по размягчению,

Уровень пенетрации.

Соответственно, химические добавки для битумов направлены на улучшение этих характеристик. Цена битума напрямую зависит от качества и целевого применения стройматериала. Оптимизированные марки, устойчивые к большим нагрузкам и обладающие хорошей растяжимостью, будут стоить дороже. Как правило, все необходимые показатели отражены на маркировке битума.

Применение битума

Разновидность битума определяет сферу его применения в строительстве.

Природный битум

Сегодня строительный или дорожный битум пользуется большой популярностью. Но не смотря на очевидное превосходство искусственного битума в массовом строительстве, натуральный или природный битум активно применяется в других промышленных отраслях.

Натуральный битум с особыми характеристиками (неокисленный состав) очень популярен для строительства дорог в западных странах. Неокисленный качественный битум можно производить только на оборудовании нового поколения.

На Западе имеется масса подобных производств, чем и объясняется разница в востребованности природного битума на территории постсоветского пространства и в западных странах. Прочувствовать эту разницу может каждый автомобилист, сравнив качество дорожного полотна.

Дорожный битум

Дорожный битум прекрасно зарекомендовал себя при работе в самых тяжелых и неблагоприятных условиях. Он отлично выдерживает большие нагрузки, что и делает его идеальным материалом для строительства дорожного покрытия. Он широко применяется в изготовлении асфальтобетона и асфальта.

В качестве составляющего асфальтных покрытий, дорожный битум выполняет функцию связующего компонента, удерживая все ингредиенты вместе. Благодаря его отличительным характеристикам щебень, речной песок и остальные ингредиенты асфальтовой смеси образуют прочную однородную массу.

Плотность битума разделяет его на два вида:

вязкий,
жидкий.

Вязкий битум актуален в роли вяжущего средства для строительства или ремонта дорог. Жидкий битум используется для увеличения сезона постройки дорожного покрытия.

Качество и долговечность дорожного покрытия во многом зависит от характеристик дорожного битума и степени его соответствия нормам ГОСТа. Использование высококачественных материалов значительно повышает сроки эксплуатации дорог, позволяет избежать появления трещин, выбоин и подобных дефектов. Купить битум высокого качества можно у завода-производителя или у прямых поставщиков.

Строительный битум

Без строительного битума не возможна ни одна работа по заливке фундамента, кровельные или ремонтные манипуляции. Строительный битум получается в процессе переработки нефти и бывает двух видов: твердый и жидкий.

Твердую разновидность битума удобно транспортировать, но она требует разогрева на месте проведения строительных работ. Размягчение твердых слитков осуществляется при помощи специального оборудования – битумоварок. Температура битума должна быть довольно высокой, чтобы успешно применять его для строительства кровли или гидроизоляции.

Жидкий битум требует специальных условий транспортировки – он доставляется на место проведения строительных работ в специальной машине-битумовозе, приспособленной для транспортировки темных нефтяных продуктов. Особенность жидкой разновидности битума в том, что ее необходимо использовать в максимально сжатые сроки. Он применяется для заделки швов на зданиях, изготовления битумных мастик и кровельных работах.

Возможно, будет полезно почитать: