ГлавнаяВязкие битумы, применяемые в основном для устройства асфальтобетонных покрытий, подразделяются на марки БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60.
Заглавные буквы БНД означают — битум нефтяной дорожный, а цифры 200/300 и т. д. — показатели глубины проникания стандартной иглы и являются характеристикой вязкости битума.
Глубина погружения иглы является основным показателем, устанавливающим марку вязкого битума. Однако для полной характеристики необходимо еще определить растяжимость, температуру размягчения и хрупкости, сцепление битума с поверхностью мрамора и результаты испытаний сравнить с требованием стандарта.
Технические требования на вязкие битумы нормированы ГОСТ 11954—66, а методы испытаний — ГОСТ 11501—73.
Жидкие битумы могут поставляться на стройки как продукты заводской переработки нефти, как природные битумы в виде тяжелых нефтей, или составляться на месте строительства из вязких битумов разбавлением их керосином, лигроином, мазутом, или тяжелой нефтью.
Жидкие дорожные битумы подразделяются на два класса: СГ — жидкие битумы, густеющие со средней скоростью, и MГ — медленногустеющие. По ГОСТ 11955—74 установлены марки жидких битумов: CU-15/25, CU-25/40, CГ-40/70, СГ-70/130, СГ-130/200 к MГ-25/40, MU-40/70, МГ-70/130 и MU-130/200. Цифры в индексах означают условную вязкость жидкого битума в секундах.
Каменноугольные дегти в зависимости от вязкости и фракционного состава подразделяются на марки Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5, Д-6, Д-7 и Д-8.
Подбор состава и методы испытаний жидких битумов. Для приготовления составленного жидкого битума на строительстве берут вязкий битум и разжижитель, в качестве которого для класса CГ применяют преимущественно керосин или лигроин, а для класса MF — мазут или тяжелую нефть, Можно применять и другие разжижители нефтяного или каменноугольного происхождения. Изготовляют сразу несколько составов жидкого битума, отличающихся процентным содержанием разжижителя. Для каждого состава определяют условную вязкость с помощью стандартного вискозиметра (рис. 20)
Определение условной вязкости. Испытание заключается в установлении времени в секундах, в течение которого 50 мл битума протекает через отверстие диаметром 50 мм при температуре 60° С.
Испытание производится следующим образом. Сточное отверстие вискозиметра закрывают шариковым клапаном, и под вискозиметр подставляют фарфоровую чашку. Баню вискозиметра наполняют водой с температурой на 1—2° С выше требуемой при испытании. Битум, нагретый до температуры на 2—3° С выше требуемой, наливают в цилиндр в таком объеме, чтобы боковой штифт отвесно поставленного шарикового клапана был погружен в битум до половины своего диаметра. Когда погруженный в испытуемый битум термометр покажет требуемую температуру, под сточное отверстие вискозиметра подставляют измерительный цилиндр. Затем быстро приподнимают шариковый клапан и вешают его на край цилиндра. В момент, когда объем вытекающего битума достигнет в мерном цилиндре 25 мл, включают секундомер. Когда уровень битума достигнет метки 75 мл, секундомер останавливают. Полученное время истечения 50 мл битума в секундах и принимают за величину вязкости испытуемого битума.
По результатам испытаний всех опытных смесей, содержащих различное количество разжижителя. строят график зависимости условной вязкости жидкого битума от количественного содержания разжижителя (рис. 21). По графику в зависимости от требуемой вязкости устанавливается состав жидкого битума.
Затем у выбранного по графику жидкого битума для контроля проверяют вязкость, фракционный состав и температуру вспышки.
Фракционный состав определяется с помощью аппарата для перегонки жидкого битума путем отбора фракций, выкипающих до 225, до 315 и до 360° С.
Определение сцепления битума с мрамором. Показатель сцепления битума с каменными материалами имеет важнейшее значение для качества слоев дорожных одежд. При определении этого показателя в качестве эталона каменного материала принимается мраморная крошка.
Испытание производится следующим образом. В фарфоровую чашку отвешивают 30 г приготовленного мраморного щебня с частицами 2—5 мм и 1,2 г испытуемого битума. Чашку помещают в термостат на 20 мин. Температура нагрева устанавливается для вязких битумов в зависимости от температуры размягчения:
при испытании жидких битумов — в зависимости от вязкости:
По окончании нагревания смесь в чашке в течение 5 мин перемешивают и затем выдерживают в течение 20 мин при комнатной температуре. Берут примерно половину подготовленной битумоминеральной смеси и на сетке опускают в стакан с кипящей дистиллированной водой. При испытании вязких битумов их выдерживают 30 мин в кипящей воде, а при испытании жидких битумов — 3 мин.
Оценку сцепления производят, не вынимая сетку со смесью из воды, или сразу по окончании кипячения переносят в стакан с холодной водой, где выдерживают 3—5 мин, после чего смесь переносят на фильтровальную бумагу и производят оценку.
Битум считается выдержавшим испытание на сцепление с мрамором, если не менее Vs поверхности частиц мрамора будет покрыто пленкой битума. При испытании допускается замена пробы мрамора нормальным Вольским песком.
Требования к дорожным дегтевым материалам. Основные требования к дорожному каменноугольному дегтю приведены в табл. 30.
Испытание дегтей производится так же, как и жидких битумов, со следующими изменениями. При определении вязкости температура нагрева дегтя должна быть 30° С для дегтей марок от Д-1 до Д-6, и 50° С для Д-7 и Д-8. Вставное дно стакана вискозиметра для испытания дегтей марок от Д-3 до Д-8 заменяется на другое, имеющее сточное отверстие диаметром 10 мм.
При определении фракционного состава приняты следующие температурные интервалы отбора фракций: 0—170; 170—270; 270—300° С.
Кроме того, производится определение содержания свободного углерода, фенолов и нафталина.
Для улучшения прилипаемости вяжущего с каменными материалами практикуется смешение битумных и дегтевых, материалов. Приготовление смеси на основе битумов и дегтей должно контролироваться на стабильность полученного вяжущего в связи с возможным выпадением твердого осадка и ухудшением самого вяжущего. В лаборатории контроль производится путем нагрева смеси до 100—120° С и наблюдения за появлением осадка на дне сосуда.
Описанные ранее местные органические вяжущие материалы различных районов могут отличаться разнообразием свойств. Подробные технические требования и методы контроля качества должны уточняться в составляемых в результате исследований свойств этих материалов инструкциях и технических правилах с учетом их особенностей.
При оценке качества асфальтобетонных смесей, получаемых с использованием местных материалов, необходимо исходить из требований, предъявляемых к прочности и надежности тех конструктивных слоев, в которых они применяются с учетом условий эксплуатации форм, природно-климатических условий и экономических расчетов.