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.
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.
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.
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/м 2 .
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.
Марки и свойства битума для асфальта
Этот дорожный материал относится к товару, используемому в определенное время года. Работы по ремонту дорог начинаются в середине весеннего периода и завершаются осенью. Вот они и определяют уровень спроса на битум для асфальта, корректируют ценовую политику.
Что представляет собой битум
Впервые сооружения с применением битумных компонентов и асфальта для соединения и защиты от влаги возводились около пяти тысяч лет тому назад.
За прошедшее время изготовление битума для асфальта преобразовалось в высокотехнологичный процесс. По понятным причинам современный материал ничего схожего не имеет с собственным прообразом. Объединяют название и сырье, используемое для основы.
Различают две разновидности битума дорожного:
- Природный – продукция естественного натурального окисления нефтяных компонентов. Почти не попадается в чистом состоянии. Как правило, доводится сталкиваться с определенными асфальтовыми компонентами – доломитом и известняком, которые пропитаны битумными смолистыми составами. Их раздрабливают и используют в виде порошка для асфальта. Второй вариант – из пород извлекают битум.
- Искусственный – результат промышленной нефтепереработки. Для производственного процесса необходим способ вакуумного перегона гудрона, или принудительное окисление при помощи продувания воздушными потоками.
Использование первого вида считается редким явлением, так как добыча отличается специфическими особенностями, высокой стоимостью перевозки и т. п., то второй вариант попадается постоянно. Ежедневно наступая на асфальт, мы даже не подозреваем, что для изготовления используют битумную составляющую. Кроме того, такое сырье применяют для изготовления мягких кровельных материалов, гидроизоляции подвальных помещений, обработки железобетонных коллекторов и стыковочных участков труб. Как правило, в этих случаях применяется гудрон.
Сырье обладает большой сферой применения.
Марка асфальтового битума
Состав асфальтового материала и качественные характеристики меньше всего зависимы от марки битума, применяемого для асфальта. В изготовлении данного типа смесей применяется состав, называемый автодорожным битумом и маркируемый тремя буквенными знаками – БНД. Главный показатель, с помощью которого такой материал классифицируют – температура.
От создания необходимых условий битумные составы плавятся. Когда это наступает, зависит применение материала в районах с различными климатическими условиями. Чтобы знать, где может использоваться конкретный жидкий битум для асфальта, изучают маркировку. Имеющиеся цифры означают степень вязкости данного сырья. На сегодняшний день пользуются пятью видами автодорожного битума – 40/60; 60/90; 90/130; 130/200; 200/300. Чем климатические условия жарче, тем большей вязкостью обладает сырье, применяемое в создании или ремонте дорожного полотна.
Вполне естественно, когда битумное сырье в покрытии находится в нужном объеме. Чрезмерное количество такого материала в производственном процессе, как правило, не используется. Разогретый состав обладает сыпучестью, не слипается.
При недостаточном количестве битума в дороге образуются трещины, в них проникает влага, вызывающая разрушительные процессы.
Главные параметры БНД
Кроме степени вязкости, асфальтовый битум известен следующими свойствами:
- Дуктильностью. Данный показатель выявляется по длине, на которую возможно битум растянуть в неразрывную нить. Чем значение больше, тем лучше состав слипается. Как правило, битум обладает уровнем дуктильности более сорока сантиметров. Данный показатель определяется при температуре, равной нулю градусов по Цельсию;
- Деформативными характеристиками. Определяя пригодность битумного состава для приготовления асфальтового материала, рекомендуется обращать внимание на особенности упругости, ползучести, пластичности, хрупкости и т. п. Только с их помощью можно определить деформативный показатель материала. В процессе нагрева битума эти значения не должны претерпевать сильных изменений.
Применение жидких составов в строительстве
Асфальтовый битум, как правило, отличается большой вязкостью. Но случается, что для заливки покрытия применяют жидкие виды такого материала. Используют их главным образом для того, чтобы продлить сезон ремонтных работ. В определенных пропорциях жидкий битум смешивают с вязким, от чего покрытие при низкой температуре воздуха застывает медленней. Жидкая битумная масса изготавливается из вязкой с добавлением дистиллятных элементов.
Кроме того, в ремонтных работах пользуются материалом среднего уровня вязкости. Им обрабатывают уже очищенную карту. Норма розлива битума при укладке асфальтобетона в данном случае мала, составляет около половины литра на квадратный метр.
В щебеночно-мастичных смесях расход битума в асфальтобетоне по массе составляет:
- щма-10 – 65 – 75 кг;
- щма-15 – 60 – 70 кг;
- щма-20 – 55 – 60 кг.
В изготовлении асфальтово-бетонных составов используют большое количество материалов, добываемых карьерным способом. Точной нормы расхода битумной массы, необходимой для приготовления одной тонны материала, не существует. Достаточно поменять один компонент, и объем битума кардинально меняется.
Разновидности асфальта и их состав
В смесь для строительства и ремонта дорожного покрытия входят:
- битум – основной компонент;
- щебенка;
- песок.
С применением последнего вида сырья готовят песчаный асфальт.
Порой в смесь добавляют мелкую щебенку и минеральные порошки. Такой вид асфальтового покрытия считается довольно популярным и носит название «щебневый асфальтобетон». Применяют в изготовлении и гравий. В этом случае по рецептуре добавляют минеральные добавки и мелкофракционную щебенку. Подобное покрытие называется асфальтом гравийным.
С учетом предназначения пропорциональные соотношения компонентов могут меняться. В дорожки для пешеходов закладывают асфальт, приготовленный с применением щебенки и песка. В нижнюю часть автомобильной дороги закладывают смесь иного состава.
В данном случае асфальт изготавливается с добавление щебня крупных размеров.
Верх дорожного полотна закрывается более гладкой асфальтовой массой, в которую добавляется мелкая щебенка.
Добавки для БНД
В приготовлении дорожного битумного сырья кроме основных компонентов используют различные добавочные составы. Нужны они для изменения определенных свойств асфальтового материала. Например, для холодного асфальта применяется битум, содержащий модифицирующие элементы. С их помощью при застывании асфальтовая поверхность не покрывается трещинами в морозную погоду, на жарком солнце не плавится. Применение подобных компонентов помогает окончательно набрать битуму нужные качества быстрее.
Что разрешается применять еще? С помощью цветных минерализованных порошков добиваются необычных оттенков асфальтового покрытия. Его укладывают для украшения парковых зон, велосипедных маршрутов, используют в качестве разметочных элементов.
Транспортировка битумного сырья
Это выполняется только с помощью специальных технических средств – битумовозов. Автомобиль представлен полуприцепом с цистерной, устройство которой напоминает принцип термоса. Стены емкости двойные, проложены теплоизолирующим материалом. Сделано это в следующих целях. Вязкий дорожный битум отличается жидким агрегатным состоянием только в разогретом виде. Остыв, он представлен твердой субстанцией.
Доведя материал до температуры в сто восемьдесят градусов, его перегружают в цистерну битумовоза. Чтобы сырье сохраняло нужную температуру, придумали такое устройство цистерны.
Загружают и выгружают разогретый битум самотеком, насосные установки не применяются. Если цистерна в хорошем состоянии и не имеет повреждений, то рабочая температура битумной массы, находящейся внутри, сохраняется на протяжении двух суток.
Если предстоит транспортировка битума на приличные расстояния, используют специальные элементы нагрева, носящие название «паровая рубашка». Их устанавливают в цистерны машин и вагоны. Разогревается битум перед выгрузкой за счет того, что по вмонтированным нагревательным устройствам прогоняется пар.