Качественные показатели нефтяных битумов

     Битум наливают не менее чем в две  чашки (в металлические по (50±0,1) г, в стеклянные по (28±0,1) г в каждую) и при осторожном наклоне чашки  распределяют его по дну равномерным  слоем (приблизительно 4 мм).

     После охлаждения битума до комнатной температуры  в эксикаторе пробы взвешивают с  погрешностью не более 0,01 г. Взвешенные пробы устанавливают на горизонтальную решетку сушильного шкафа, предварительно подогретого до (163±1) °С. Температуру  контролируют термометром, ртутный резервуар которого находится на уровне чашек. Во время испытания сушильный шкаф не открывают. Прогрев битума продолжают 5 ч. Так как при установлении проб температура сушильного шкафа понижается, то 5 ч отсчитывают от момента достижения 163 °С. Время достижения заданной температуры не должно превышать 15 мин. Во время испытания сушильный шкаф нельзя открывать.

     По  истечении 5 ч чашки с битумом  вынимают из сушильного шкафа, устанавливают  в эксикаторе и после охлаждения до комнатной температуры взвешивают. Для определения изменения показателей битума после прогрева содержимое чашек расплавляют в сушильном шкафу при 163 °С и после перемешивания определяют показатели, предусмотренные в технических требованиях.

     При разногласиях в оценке качества битума для определения берут одну пробу, чашки располагают симметрично в середине сушильного шкафа вокруг термометра.

     Изменение массы битума после прогрева (X) в  процентах вычисляют по формуле

                                                                                          (1)

     где m - масса битума до прогрева, г;

     m₁ - масса битума после прогрева, г.

     За  результат испытания принимают  среднее арифметическое значение двух параллельных определений.

     1.7 Нормирование показателей, характеризующих качество кровельных и дорожных марок битумов.

     Применение  битума как одного из наиболее известных  инженерно-строительных материалов основано на его адгезионных и гидрофобных свойствах. Область применения битума достаточно широка: он применяется при производстве кровельных и гидроизоляционных материалов, в резиновой промышленности, в лакокрасочной и кабельной промышленности, при строительстве зданий и сооружений и т.д. Кровельные битумы применяют для производства кровельных материалов.Главным же потребителем битума является дорожное строительство (около 90 %), в первую очередь, из-за того, что нефтяной битум является самым дешевым и наиболее универсальным материалом для применения в качестве вяжущего при устройстве дорожных покрытий. Использование битумов в дорожном строительстве позволяет покрытию дорог выдерживать повышенные статические и динамические нагрузки в широком интервале температур при сохранении длительной жизнеспособности и погодоустойчивости.

     1.7.1 Дорожный битум

     Дорожные  битумы БНД ГОСТ 22245 –90 делятся на вязкие и жидкие.

     Вязкие  битумы, применяемые в дорожном покрытии, используются как вяжущее между  каменными материалами. Они бывают пяти марок: от БНД (битум нефтяной дорожный) 200/300 до БНД 40/60, где цифры дроби указывают пределы изменения показателей пенетрации при 25 °С для данной марки (это соответственно 20-30 мм и 4-6 мм). Данные температуры косвенно говорят как ведет себя дорожное покрытие при различных температурах. Долговечность дорожного покрытия во многом зависит от марки применённого битума и его качества. При равной пенетрации при 25 °С битумы БНД имеют более высокую температуру размягчения, более низкую температуру хрупкости и большие значения пенетрации при О °С, чем битумы БН. В то же время для битумов БНД устанавливаются требования по дуктильности при О °С, а требования по дуктильности при 25 °С менее строгие в сравнении с битумами БН. Требования к термостабильности битумов БНД более жесткие.

     Жидкие  нефтяные битумы выпускают двух классов - среднегустеющие (СГ), которые изготавливают путем разжижения вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами типа керосина, и медленногустеющие (МГ и МГО) из остаточных или частично окисленных нефтепродуктов или их смесей, у которых в качестве разжижителей применяют масляные нефтепродукты, природные смолистые нефти, мазут и т.п. Медленногустеющие битумы могут быть природными (тяжелые смолистые нефти).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. Класс жидкого битума устанавливают по количеству испарившегося разжижителя при выдерживании образца битума в термостате или в вакуумтермостате при определенных температурах. 

     Качество  дорожного битума в основном определяет долговечность дорожных покрытий. Появление  трещин на дорожном покрытии означает, что оно на 85% исчерпало срок службы. Установлено, что показатель «температура хрупкости» битума характеризует время до начала интенсивного трещинообразования дорожного полотна, так как его определение показывает наиболее опасное состояние дорожного покрытия при резких перепадах температур в зимнее время. Соотношение физико-химических показателей битумов БНД обеспечивает дорожному покрытию наибольшую сдвигоустойчивость, трещиностойкость, длительную водо- и морозостойкость.

     Долговечность дорожного покрытия во многом зависит  от марки применённого битума и его  качества. С требованиями, предъявляемыми к качеству дорожных битумов, можно  ознакомится в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Требования к качеству вязких дорожных битумов

Таблица 1.3- Требования к качеству жидких дорожных битумов

     1.7.2 Кровельный битум

     Битумы  нефтяные кровельные ГОСТ 9548–74 предназначены для изготовления кровельных и гидроизоляционных материалов. Они бывают трех марок: БНК-45/180, БНК-90/40, БНК-90/30, где БНК - битум нефтяной кровельный, числитель дроби соответствует среднему значению показателей температуры размягчения по "КиШ", а знаменатель - среднему значению показателей пенетрации. Они отличаются малой пенетрацией и дуктильностью и высокой температурой размягчения (от 37 до 105 ⁰С), т. е. они тугоплавкие и твёрдые. Их используют как пропиточные (для получения толя и рубероида) и для покрытия крыш. Для пропитки используют кровельные битумы марок БНК 45/180 и БНК 45/90, а для получения покровного слоя - битумы марок БНК 90/40 и БНК 90/30. 

Таблица 1.5- Требования к качеству кровельных битумов (ГОСТ 9548 – 74)