47. Характеристика битумов, применяемых в дорожном строительстве. Методы улучшения свойств битумов.

Битумы(природные, нефтяные, сланцеватые) – группа природных или искусственных вязко-пластичных или жидких веществ, состоящих из смеси органических высокомолекулярных соединений.

В дорожном строительстве применяют вязкие и жидкие битумы. Вязкие битумы получают переработкой нефти. Жидкие – разжижением вязких.

Различают три типа битумов:

Остаточные (остаток после переработки нефти)

Окисленные (окисление гудронов, мазутов)

Компаундированные (смешение различных нефтяных остатков)

Для производства дорожных битумов используют 2 группы (параметра) нефти:

- По содержанию смол:

1. Высокосмолистые (>20%)

2. Смолистые (8-20%)

3. Малосмолистые (<8%)

-По содержанию парафинов:

1. Высокопарафинистые (>6%)

2. Парафинистые (<6%)

3. Малопарафинистые

Лучшие: высокосмолистые и малопарафинистые.

Основные характеристики битумов:

Вязкость

Пластичность

Адгезия

Вязкость характеризует способность битума сопротивляться перемещению его частиц под воздействием внешних сил. Вязкость измеряется глубиной проникновения иглы пенетрометра.

Пластичность характеризует способность битума растягиваться без разрывов и трещин под воздействием нагрузки. При низких температурах пластичность сменяется хрупкостью.

Адгезия – способность битума прилипать к поверхности минеральных материалов. Адгезия зависит от чистоты и активности поверхности материала.

Битумы, кроме того, характеризуются погодоустойчивостью – способностью противостоять атмосферным воздействиям в период эксплуатации дорожной одежды. Со временем битумы изменяют свои физические свойства, становятся более вязкими и менее пластичными. Этот процесс называется старением.

Вязкие битумы имеют более высокую температуру смягчения, что позволяет применять их в районах с высокой температурой воздуха. Вязкие битумы обладают лучшей адгезией по сравнению с жидкими битумами, что позволяет улучшить прочностные свойства материалов, приготовленных с применением органических вяжущих.

С другой стороны низкая температура плавления жидких битумов облегчает приготовление смесей с их использованием и снижает требования к перевозке и укладке материалов.

Вязкие битумы применяют в горячих и тёплых а/б смесях, приготовлении битумоминеральных смесей в установке. Жидкие битумы применяются в холодных смесях, а также при смешении на дороге и устройтстве слоёв по способу пропитки.

Методы улучшения свойств а/б:

Улучшение свойств заполнителей и наполнителей (промывка, модифицирование поверхности, обогащение)

Улучшение свойств битумов (улучшенные составляющие, комплексные вяжущие, активация битумов)

Улучшение свойств битумов введением ПАВ

Армирование а/б

Повышение сдвигоустойчивости использованием битума с добавками и пропиткой цементом.

Физические методы улучшения битумов:

Вспенивание при добавке ПАВ

Электромагнитная обработка

Химические методы улучшения битумов:

Улучшение полимерными добавками

Добавки ПАВ

Марки битумов: БНД – 40/60; 60/90; 90/130; 130/200; 200/300

БН – 40/60; 60/90; 90/130; 130/200; 200/300

БНДУ , БНДУС – битум нефтяной дорожный сибирских нефтей