- •Свойства нефтяных битумов
- •Методы лабораторных испытаний
- •Библиографический список
- •Журнал испытаний
- •1. Определение пенетрации при 25 и 0 оС
- •Результаты испытаний
- •2. Определение дуктильности при 25 и 0 оС
- •Результаты испытаний
- •3. Определение температуры размягчения по кольцу и шару
- •Результаты испытаний
- •4. Определение температуры хрупкости по Фраасу
- •Результаты испытаний
- •5. Определение индекса пенетрации
- •Результаты испытания
БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
»
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 |