Битум для асфальта. Марки и свойства дорожного битума

Все виды асфальтов, используемых для укрепления полотна дорог, состоят в основном из двух компонентов: битума и минеральной крошки. Последняя изготавливается в соответствии с нормативами ГОСТ 9128 из очень прочных материалов. Битум для асфальта может использоваться разных марок.

Особенности технологии производства

Природные битумы залегают обычно неподалеку от месторождений нефти в виде линз. Однако в промышленности и дорожном строительстве чаще используется вторая разновидность этого материала — искусственная. Делают такой битум из продуктов нефтепереработки. Обычно это гудрон и экстракты селективной очистки масла.

Состав асфальта и его разновидности

В состав смеси, предназначенной для покрытия дорог, помимо битума, могут входить такие компоненты, как песок и щебень. С использованием первого изготавливают песчаный асфальт. Иногда в смесь добавляют также минеральный порошок и щебень. Эта очень распространенный вид покрытия. Называется такой асфальтобетон щебневым. Также этот дорожный материал иногда делают с использованием гравия. В смесь в этом случае добавляют щебень и минеральный порошок. Асфальт этой разновидности называется гравийным.

Временное тату в СПб. Тату-салоны в Санкт-Петербурге:…

Если возникло желание украсить свое тело татуировкой, но при этом появился и страх, того что это…

В зависимости от назначения смеси соотношение всех этих компонентов может меняться. Так, для пешеходных дорожек применяется асфальт, изготовленный с использованием мелких песка и щебня. Нижний слой проезжей части обычно делают из смеси немного другого состава. В этом случае асфальт делают с применением только очень крупного щебня. Верхний слой дорог заливают более гладким асфальтом. В его состав входит щебень мелких фракций.

Марка битума для асфальта

Таким образом, использованный вид наполнителя влияет на прочность материала этого типа, а следовательно, и область его применения. Однако состав асфальта и его качества в неменьшей степени зависят от марки подмешенного в него битума. Для производства смесей этого типа обычно используется особый материал этого вида. Называется он дорожным битумом и маркируется буквами БНД. Основным параметром, по которому классифицируется этот материал, является температурный режим.

Песчано-щебеночная смесь: характеристики

Песчано-щебеночная смесь, которая известна под аббревиатурой ПЩС, состоит из 50 процентов отсева и…

При определенных условиях все без исключения битумы начинают плавиться. В зависимости от того, в какой именно момент это происходит, материал можно использовать в том или ином регионе страны. Для того чтобы определить, в каких условиях можно использовать данный конкретный битум для асфальта, в первую очередь следует посмотреть на его маркировку. Присутствующие в ней цифры показывают диапазон вязкости этого материала. В настоящее время при производстве асфальта используется всего пять разновидностей дорожных битумов: БНД 40/60, 60/90, 90/130, 130/200, 200/300. Чем жарче климат, тем более вязкий материал должен применяться при изготовлении дорожного покрытия.

Разумеется, битум в асфальте должен присутствовать в достаточном количестве. Слишком много этого материала при составлении смесей обычно не используют. Горячий состав для дорожного покрытия должен рассыпаться, а не слипаться. Однако, если не хватает битума, в асфальте со временем начинают происходить разного рода неблагоприятные процессы. В него проникает вода и, замерзая в зимний период времени, разрывает его.

Асфальтирование малых площадей. Методы и этапы выполнения…

Самый распространенный и практичный способ благоустройства территорий – это асфальтирование,…

Основные свойства БНД

Помимо вязкости, битум для асфальта характеризуется такими свойствами, как:

• Дуктильность. Этот показатель определяется расстоянием, на которое битум можно вытянуть в нить без ее разрыва. Чем он больше, тем выше прилипаемость смеси. Дорожные битумы обычно имеют степень дуктильности больше 40 см. Требования по этому показателю для БНД устанавливаются при температуре 0 градусов С.

• Деформативные характеристики. При определении пригодности битума для изготовления асфальта обращают внимание и на такие его свойства, как упругость, ползучесть, пластичность, хрупкость и т. д. Именно они определяют деформативные характеристики этого материала. При нагреве битума последние не должны изменяться слишком сильно.

Жидкие составы в строительстве

Битум для асфальта обычно имеет очень большую степень вязкости. Однако иногда при заливке покрытий используют и жидкие разновидности этого материала. Применяют их в основном для удлинения сезона дорожных работ. Жидкий битум в определенных пропорциях добавляют в вязкий. В результате покрытие при пониженных температурах не застывает слишком быстро. Изготавливают жидкие битумы из вязких путем добавления дистиллятных фракций.

При выполнении ремонтных работ используется также материал средней вязкости. Его применяют для обработки уже очищенной карты. Норма расхода битума при укладке асфальта в этом случае не слишком большая и составляет всего 0.5 л/м².

Какие добавки могут присутствовать в БНД

При производстве битумов дорожных, помимо всего прочего, могут использоваться разного рода добавки. Необходимы они для изменения тех или иных свойств этого материала. К примеру, при изготовлении холодного асфальта используется битум, в состав которого входят модифицирующие компоненты. В результате их применения после застывания покрытие не трескается на холоде и не тает на жаре. При использовании МАК-добавок битум приобретает свои окончательные свойства гораздо быстрее.

Что добавляют в битум для асфальта еще? Очень интересная разновидность этого материала получается в том случае, если в процессе его изготовления используются цветные минеральные порошки. Из такого битума получается очень красивый асфальт. Укладывают его в парках, на велосипедных дорожках, а также используют для разметки.

Битум по PG – Selena

Superpave (от англ. Superior Performing Asphalt Pavements) – это передовой метод разработки составов асфальтобетонов с высокой эксплуатационной надежностью. «Суперпейв» является продуктом Стратегической программы исследования дорожного хозяйства (Strategic Highway Research Program). Инновационная система была разработана в США в 1992 году при участии специалистов из разных стран. Главное достоинство таких асфальтобетонов – повышенный межремонтный срок эксплуатации. Он характеризуется увеличением стойкости дорожного полотна к следующим изменениям:

Технология Superpave работает благодаря рационально подобранному составу асфальтобетонных смесей с применением современного лабораторного оборудования.
Эта система проектирования прошла апробацию в государствах Европы, а также в США, Канаде, Китае и Саудовской Аравии. Еще одна особенность системы «Суперпейв» – это внедрение местных материалов и ресайклинг. Ресайклинг подразумевает использование материалов из старых асфальтобетонных покрытий.
Применение покрытия РАП и местного сырья гарантирует экономию в двух направлениях:

Требования к каменным материалам

Каменные материалы занимают более 90% массы асфальтобетонного состава. В технологии «Суперпейв» анализируют согласованные и несогласованные свойства этих материалов. В первом разделе параметров рассматривают показатели:

• количество глинистых и пылеватых частиц;
• угловатость крупных и мелких зерен;
• количество зерен различных форм.

К несогласованным свойствам относят параметры «материнской» породы:

• морозостойкость;
• износоустойчивость;
• содержание токсичных компонентов.

Итоговая комбинация проверяется на соответствие нормам. Правильный выбор каменных материалов позволяет получить надежный асфальтобетон, который выдерживает деформации и усталостные изменения.

Подбор битума по PG

Любая асфальтобетонная смесь состоит из минеральных материалов: битума, песка, щебня и гравия. Долговечность итоговой смеси во многом зависит от качества связывающего битума. Технология Superpave предполагает точный подбор битума не по морально устаревшим нормам, а по специально созданной шкале PG Grade.

Классификация PG позволяет определить битумное вяжущее, подходящее для конкретного участка дороги. Выбор битума по шкале PG Grade основан на анализе характеристик в данном районе строительства:

• особенности природных условий;
• интенсивность нагрузок при автомобильном движении;
• максимально высокие показатели летней и зимней температуры за последние 20 лет.

Для оценки параметров вяжущего используются показатели:

• плотность;
• пластичность;
• динамическая вязкость;
• устойчивость к ползучести.

Соответствие этих параметров проверяется при проведении лабораторных испытаний.

Классификация битума PG

Марки по высокой температуре, °С	Марки по низкой температуре, °С
PG46	-34	-40	-46
PG52	-10	-16	-22	-28	-34	-40	-46
PG58	-16	-22	-28	-34	-40
PG64	-10	-16	-22	-28	-34	-40
PG70	-10	-16	-22	-28	-34	-40
PG76	-16	-22	-28	-34
PG80	-16	-22	-28	-34

Транспортировка битума PG

В холодном виде

Битум PG в холодном виде не требует особых условий при перевозке, складируется на открытых площадках в штабелях до 3-х рядов по высоте. Срок хранения в холодном виде — не менее 12 месяцев со дня изготовления. При более длительном хранении необходимо проверить соответствие материала заявленным свойствам.

В горячем виде

Горячие вяжущие отгружаются в очищенные автобитумовозы с термозащитной рубашкой. Хранение производить в обогреваемых термальным маслом герметичных ёмкостях с периодическим перемешиванием механическим способом или при помощи циркуляции насосами не менее 2-х часов в сутки. Перед применением также следует перемешать вяжущее в течение 2-х часов. Соблюдайте температурные режимы, чтобы избежать температурной деструкции и старения материала.

Рекомендации по хранению

Краткосрочное хранение (до 2 недель)

Рекомендуемая температура для краткосрочного хранения битумных вяжущих марок PG составляет 160-180°C.

Битумное вяжущее марок PG не следует перегревать выше температуры 185°C.

Снижение температуры хранения до 150°C в периоды, когда нет производства асфальтобетонной смеси, позволит свести к минимуму возможные риски температурной деградации полимера, входящего в состав Битумного вяжущего.

Долгосрочное хранение (более 2 недель)

Мы не рекомендуем длительно хранить Битумное вяжущее при температуре 160-180°C. Однако, в случае когда это неизбежно, следует каждые 7 дней проводить оценку качества Битумного вяжущего на соответствие данным, указанным в паспорте качества.

В случае, когда долговременное хранение неизбежно, рекомендуемая температура хранения Битумного вяжущего марок PG должна составлять 100-110°C. Это минимизирует негативное влияние тепловой и окислительной деградации и снижает расходы на энергоносители.

После длительного хранения битумные вяжущие марок PG допускаются к применению только после перемешивания при 160-165°С в течении 1-2 ч. Для процесса перемешивания можно использовать рециркуляцию насосом или вертикальные тихоходные мешалки, установленные в емкости для хранения.

Хранение в фасованном холодном виде является самым оптимальным и лучшим видом для сохранения свойств вяжущего.

Требования к емкостному парку

Хранение битумных вяжущих марок PG должно осуществляется в емкостях с масляным обогревом и теплоизоляцией. Жаровые трубы и обогрев электротенами не рекомендуются из-за высокого риска возникновения деструкции полимеров.

Требования к насосной станции

Перекачивание Битумного вяжущего марок PG осуществляется с помощью насоса и трубопроводов, оснащенных масляным обогревом, при температуре не менее 135-140°С.
Насос для перекачивания битумных вязких материалов марок PG должен быть рассчитан на температуру до +200°С и вязкость перекачиваемых материалов до 5 Пас.

Рекомендации по применению

Получение асфальтобетонной смеси

При получении асфальтобетонной смеси на основе Битумного вяжущего марки PG температура самого вяжущего, идущего в смеситель, составляет в среднем 160-185°С (точное значение следует брать из паспорта качества на БВ по PG), а температура полученной асфальтобетонной смеси – 170-185°С. Асфальтобетонная смесь на основе БВ по PG должна перевозиться на грузовиках с максимальной термоизоляцией.

Укладка асфальтобетонной смеси

Минимальная температура асфальтобетонной смеси при выгрузке из грузовика в бункер асфальтоукладчика должна составлять 155-165 °С. Температура начала уплотнения асфальтобетонной смеси после прохода асфальтоукладчика должна составлять 145-160°С (точное значение следует брать из паспорта качества на БВ по PG).

Для уплотнения необходимо использовать катки на пневматических шинах, катки с гладкими вальцами и катки вибрационного действия, в зависимости от типа асфальтобетонного покрытия, которое устраивается. Укатка должна проводиться сразу после укладки асфальтобетона асфальтоукладчиком.

Высокая вязкость Битумного вяжущего PG марок при низких температурах требует особого (короткого) времени уплотнения. Граничная температура нового дорожного покрытия, после которой останавливается уплотнение, должна составлять 100 °С.

Среднее время укатывания составляет 20-35 минут в зависимости от погодных условий и температурных режимов. Плотность необходимо контролировать в течение всего времени укатки с помощью переносного плотномера.

Битум класса пенетрации

: Идеальный битум для дорожного строительства

Битум класса пенетрации является одним из наиболее распространенных типов битума для дорожного строительства. Этот вид битума известен своей прочностью и устойчивостью к перепадам температур; поэтому многие нефтеперерабатывающие заводы по всему миру имеют специальные установки для производства пенетрации.

Битум пенетрационного класса на самом деле является широкой категорией битума, включающей более 5 марок основания, а именно битум 30/40, 40/50, 50/70, 60/70, 80/100 и 100/120. Каждый сорт грунтового битума для проникновения имеет номер, который показывает его уровень жесткости. На нефтеперерабатывающих заводах битум испытывается методом проникновения, при котором эксперт прокалывает битум стандартной иглой и измеряет скорость проникновения, чтобы определить жесткость. Образец битума 30/40 имеет пенетрацию от 30 до 40 мм.

Среди всех битумов по пенетрации битум 60/70 наиболее широко применяется в дорожном строительстве. Этот материал, также называемый дорожным битумом, хорошо работает в широком диапазоне температур (от -22 до +76). Но это не единственная причина популярности битума 60/70 в мире.

Битум 60/70: наиболее широко используемый битум пенетрации

Битум пенетрации марки 60/70 является умеренным типом битума с точки зрения твердости, то есть он не является ни слишком твердым, ни слишком мягким. Поэтому битум этой степени проникновения выдерживает перепады температур от -22 до +76. Соответственно, это идеальный выбор для дорожных инженеров в различных регионах, особенно в Азии и Юго-Восточной Африке.

Помимо качества, битум пера марки 60/70 является самой основной формой битума, выходящей из вакуумной ректификационной колонны; следовательно, он не требует дальнейшей обработки. Именно поэтому битум 60/70 является основой ценообразования других видов битума. Действительно, основные ориентиры ценообразования, такие как Argus Media и ICIS, рассматривают битум в соотношении 60/70 для оценки мировых цен на битум.

Свойства битума пенетрации 60/70

Каждый сорт битума имеет различные свойства в зависимости от источника (сырая нефть) и метода обработки. Поэтому все производители и поставщики битума несут ответственность за тестирование битума после производства и предоставление покупателям таблицы спецификаций. Битум 60/70 не исключение. Когда производится этот сорт битума, переработчики отправляют его образец в лабораторию, где на образце проводятся различные испытания, включая проникновение, вязкость, температуру вспышки, температуру размягчения, пластичность и удельный вес.

Результат всех этих испытаний важен для оценки качества битума 60/70, однако степень пенетрации и температура размягчения более важны. Пенетрация битума 60/70 составляет от 60 до 70 мм, а температура размягчения составляет 46°C. Пенетрация Битум 60/70?

Основное применение битума марки 60/70 – дорожное строительство. Для мощения дорог в различных регионах они смешивают битум 60/70 с заполнителями для получения горячей асфальтобетонной смеси. Эта марка битума подходит для дорог с большой нагрузкой. Битум 60/70 популярен в странах Азии и Африки, в основном потому, что это экономичное решение, позволяющее сократить расходы, не влияя на качество.

Битум 60/70 также используется для производства модифицированного полимером битума. Инженеры-дорожники смешивают битум в соотношении 60/70 с определенными типами полимеров, чтобы улучшить характеристики битума с точки зрения эластичности, пластичности и точки размягчения.

Марки битума и применение в дорожном строительстве Petro Solutions

Битум, используемый в покрытиях в дорожном строительстве, классифицируется либо в соответствии с его проникающей способностью, либо в соответствии с его вязкостью. Системы классификации по вязкости и Superpave Performance (PG) являются самыми популярными в Америке. Во всем мире применяется система оценки проникновения. Выбор марки битумного вяжущего для конкретного дорожного проекта зависит от нескольких факторов, таких как температура окружающей среды, количество осадков, условия движения и затраты на транспортировку битума на строительную площадку. Чтобы ознакомиться с процессами производства битума, пожалуйста, просмотрите мой предыдущий блог «Процессы производства битума на нефтеперерабатывающем заводе».

Ниже приведены три наиболее распространенные в мире системы классификации битума;

1. Битум класса пенетрации
2. Битум класса вязкости
3. Битум класса производительности

1. Битум по степени пенетрации

Система классификации по пенетрации была введена в начале 20 ^го века. Степень пенетрации битума классифицируется по его пенетрационной способности, которая определяется испытанием на пенетрацию. Основная цель классификации битума по пенетрации – определить его пригодность для использования в различных методах строительства и в различных климатических условиях.

Тест на пенетрацию показывает твердость битума и измеряет стабильность и консистенцию чистого битума, окисленного битума и битумной эмульсии. Этот тест классифицирует битум в соответствии с его твердостью. Для вспененного битума в дополнение к испытанию на пенетрацию было также проведено испытание на температуру размягчения.

Битум этого нефтеперерабатывающего завода состоит из широкой категории битума степени проникновения, которая включает в себя более 5 марок основания для проникновения: битум марки 30/40, битум марки 40/50, битум марки 50/70, битум марки 60/70, битум марки 80/ Битум марки 100 и битум марки 100/120. Эти грунтовые основания различаются по уровню жесткости: чем меньше номер, тем тверже битум, чем выше номер, тем мягче битум. Уровень жесткости каждого земляного полотна определяется методом проникновения.

При испытании на проникновение битума стандартная игла может проникнуть в образец битумного вяжущего, если его поместить под 100-граммовую нагрузку на 5 секунд. Испытание на проникновение битума проводится при температуре 25 °C. Степени пенетрации указаны в виде диапазона единиц пенетрации (1 единица пенетрации = 0,1 мм). Проникновение 65 означает, что игла пройдет 6,5 мм с нагрузкой 100 грамм за 5 секунд при 25 °C. Типичные битумные вяжущие, используемые в производстве дорожных покрытий, имеют пенетрацию от 65 до 70 и от 85 до 100.

Подавляющее большинство битума, используемого для дорожного строительства, представляет собой битум марки 60/70. Он также называется дорожным битумом и подходит для дорожного строительства в широком диапазоне температур. Обычно его смешивают с заполнителями для приготовления горячего асфальтобетона и мощения дорог. Так как он обеспечивает дополнительную прочность при смешивании с заполнителями, битум 60/70 идеально подходит для мощения дорог с интенсивным движением. Кроме того, этот битум обладает отличной удобоукладываемостью и быстро затвердевает, а это означает, что дороги можно быстрее прокладывать и открывать для автомобилистов. Некоторые общие свойства марок пенетрации битума показаны в таблице ниже;

Penetration Grade

Penetration 100 g, 5Sec

Specific Gravity

Flash Point °C

1,01 ~ 1,06

1,01 ~ 1,06

1,01 ~ 1,06 9004

1. 01 ~ 1,06 9004

1,01 ~ 1,06 9004

1,01 ~ 1,08

80/100

80~100

1.01~1.05

100/120

100~120

1. 01~1.04

2. Класс вязкости Битум

В 1970-х годах в США был введен новый метод определения вязкости при 60 °C. Это должно было обеспечить решение строительных проблем и иметь высокотемпературные характеристики.

Система оценки вязкости не только измеряет пенетрацию, как в системе пенетрации, но также измеряет вязкость битумного вяжущего при 60 °C (140 °F) и 135 °C (275 °F) по сравнению с проникающей способностью битума, испытанной при 25 °C. С. Измерение вязкости при двух различных температурах указывает на его пригодность как при низких, так и при высоких температурах. Классы вязкости указаны в пуазах (см/г/с–1) или пуазах, разделенных на 100.

Производимые битумы имеют различные классы вязкости: VG 10, VG 20, VG 30 и VG 40. Чем выше число, тем тверже битум в системе классификации вязкости.

БИТУМ VG-10

VG-10 в основном используется для распыления, например, для отделки поверхностей и мощения в очень холодном климате вместо битума с проникающей способностью 80/100. Он также используется для производства битумной эмульсии и модифицированного битума.

ВГ-20 Битум

ВГ-20 используется для мощения в холодном климате и высокогорных районах.

Битум VG-30

Битум VG-30 особенно подходит для устройства сверхпрочных битумных покрытий при значительных транспортных нагрузках. Может использоваться вместо битума с пенетрацией 60/70.

VG-40 Битум

VG-40 применяется в местах с высокой нагрузкой, таких как перекрестки, возле пунктов взимания платы и парковок для грузовиков. Из-за более высокой вязкости можно производить более жесткие битумные смеси, чтобы изменить устойчивость к толчкам дороги и другим проблемам, связанным с более высокой температурой и интенсивными транспортными нагрузками.

при пенетрации 5 °C20048

Класс вязкости	Вязкость CST при 135 °C	Flash Point °C min
		80~100

In the Американский битум был назван асфальтом или асфальтовым цементом. Марка с самой низкой вязкостью — AC-2,5, а AC-5 используется в холодных регионах, таких как Канада. Таким образом, марка АС-5 будет иметь вязкость 500 пуаз при 60°C (140°F).

Вязкость битума	ВИССКОЙДКА, УРАНА В 60 ° C	ВИЗКИЙ, CST в	.	Температура вспышки °C мин.
AC-2,5
		0233

3. Superpave Performance Grade Bitumen

The Superpave program was initiated in 1987 by the U.S. Класс производительности Superpave — это метод описания битума для дорожного покрытия с учетом конкретных факторов, таких как интенсивность движения, климатические условия (максимальная и минимальная температура окружающей среды, дождь и снегопад и т. д.) и расположение слоя.

Облегчает выбор наиболее подходящего асфальтового вяжущего, заполнителя и модификатора для достижения требуемого уровня характеристик дорожного покрытия. Классификация характеристик Superpave основана на идее о том, что свойства битумного вяжущего HMA (горячий асфальтобетон) должны соответствовать условиям применения.

В системе Superpave Grading используются те же тесты, что и в системах оценки проникновения и вязкости. Единственное отличие состоит в том, что эти испытания проводятся при определенных температурах в соответствии с климатическими условиями в зоне использования, связанными с климатическими условиями и условиями движения.

В оценке производительности Superpave используются два числа (PG 64-40). Первый показатель представляет собой среднюю максимальную температуру дорожного покрытия за 7 дней в градусах Цельсия, а второй показатель представляет собой минимальную расчетную температуру дорожного покрытия, которая может возникнуть, в градусах Цельсия. Например, битум марки PG 64-40 предназначен для использования в местах, где средняя семидневная максимальная температура дорожного покрытия составляет 64°C, а ожидаемая минимальная температура дорожного покрытия составляет –40°C.

Оценка температуры дорожного покрытия используется для определения пригодности битума для использования в данном регионе. В случаях, когда разница температур дорожного покрытия между максимальной и минимальной составляет более 90°C, прямогонные или немодифицированные марки битума, как правило, непригодны, и используются битумы, модифицированные полимером. Например, если сумма PG 78-22 78+22 равна 98, то битум считается модифицированным полимером, а сумма PG 64-10 меньше 90, поэтому он считается немодифицированным битумом.

Марки PG с хорошей структурой против термического растрескивания: PG 58-34, PG 64-22, PG 64-28 и PG 76-22. Стойкие к колееобразованию марки ПГ: ПГ 70-22, ПГ 70-28, ПГ 76-28 и ПГ 82-22.

Top Reference 

• Типы и сорта битума от Infinity Galaxy 
• Битум класса производительности от Infinity Galaxy
• Битум Atlas Oil класса вязкости
• Битум марки BituChem 
• Справочник по производству нефтяного топлива, автор Surinder Parkash

Мистер Сикандар Рашид — наш приглашенный автор и соавтор этого блога. Он бакалавр наук. Инженер-химик и имеет более 4 лет опыта работы инженером по эксплуатации на установке продувки асфальта на нефтеперерабатывающем заводе Pak Arab, Пакистан.

Для получения дополнительной информации, обсуждения и запросов, пожалуйста, прокомментируйте в поле ниже или свяжитесь с нами по адресу [email protected] или следите за нами на Facebook и LinkedIn.