йнувань, пов'язаним з Викришування покриття. Тому температура крихкості є важливою характеристикою бітумів. Чим нижче температура крихкості, тим більше температурний інтервал, в якому бітум знаходиться в в'язко-пластичному стані, а, отже, тим краще і його дорожньо - експлуатаційні властивості [22].
Температура крихкості залежить від в'язкості бітуму і властивостей вихідної сировини. Для бітумів, отриманих з однорідної сировини, збільшення в'язкості призводить до підвищення температури крихкості і навпаки. Великий вплив на температуру крихкості робить зміст в бітумі парафіну [22].
Для характеристики в'язкості, точніше, величини зворотного в'язкості, тобто плинності бітумів, приймається умовний показник - глибина проникнення голки в бітум (пенетрація). Глибину проникнення голки в бітум визначають на приладі при дії на голку вантажу масою 100 г протягом 5 с при температурі 25 ° С або 0 ° С при вантаж 200 г протягом 5 с. Пенетрація твердих або в'язких бітумів виражається в одиницях (градусах), рівних 0,1 мм проникнення голки в бітум. Чим більше в'язкість, тим менше проникання голки в бітум.
Для переходу від глибини проникнення голки до динамічної в'язкості можна користуватися формулою Зааля:
де Е - динамічна в'язкість бітуму, П - глибина проникнення голки (пенетрація).
За такими показниками бітуму, як температура розм'якшення і пенетрація при 25 ° С, визначають індекс пенетрації, що дозволяє характеризувати колоїдну структуру бітумів (рис. 1.4)
Рис. 4. Номограма для визначення індексу пенеграціі
Температура крихкості і пенетрація залежать більшою мірою від властивостей дисперсійного середовища. Температура крихкості бітуму, як і температура розм'якшення, підвищується зі збільшенням дисперсної фази (асфальтенів), так як їх жорсткий каркас стає крихким. З іншого боку підвищується температура крихкості, бо зменшується кількість дисперсійного середовища і підвищується температура переходу її в твердий стан. Температура крихкості характеризує момент, коли вся система втрачає пластичність, стаючи аморфним твердим тілом.
Пенетрация, будучи по суті параметром в'язкості, також характеризує зміну пластичності середовища залежно від зміни її кількості і складу.
Пенетрация, обумовлена ??при 25 ° С і 0 ° С, характеризує зміну пластичності (в'язкості) дисперсійного середовища і в певних випадках перехід її в тверде тіло.
Щільність нафтових бітумів при 20 ° С зазвичай знаходиться в межах 0,95-1,15. Щільність бітумів визначають по щільності його суміші з рівним об'ємом розчинника відомої щільності ареометром або піктометром. Щільність бітуму також можна визначити методом зважених крапель і крапельно-пикнометрическим методом. Щільність є досить важливою характеристикою бітуму, оскільки по ній судять про походження бітуму. Окислені бітуми із залишків високосмолістих нафт мають велику щільність при однаковій температурі розм'якшення, ніж бітуми з високопарафіністих нафт. Щільність залишкових бітумів зростає зі збільшенням відбору масел. Щільність бітумів підвищується в міру збільшення глибини окислення і підвищення температури розм'якшення.
Щільність бітумів, як і пенетрація, залежить від їх хімічного складу. Збільшення вмісту ароматичних структур підвищує його щільність, а збільшення вмісту насичених сполук - зменшує; з підвищенням вмісту сірки, щільність бітуму збільшується.
Суттєвою особливістю бітумів є їх досить висока адгезія - прилипання до поверхні різних мінеральних і органічних матеріалів. Для визначення адгезії існує багато методів і приладів [13 - 15]. Одним з них є візуальний метод, за яким ступінь прилипання бітумів до поверхні мінеральних матеріалів оцінюють за п'ятибальною шкалою. Відмінне прилипання бітуму (5 балів) в тому випадку, коли плівка бітуму на поверхні гравію або щебеню повністю збереглася після кип'ятіння в дистильованої воді. Дуже погане прилипання, що оцінюється в 1 бал, коли плівка бітуму після кип'ятіння повністю зміщується з мінеральних зерен і спливає на поверхню води.
Дуже важливим показником якості бітуму є його температурний інтервал працездатності - різниця показників температур розм'якшення і крихкості. Для Росії необхідний температурний інтервал працездатності становить понад 110 ° С.
За всім вищевказаним показникам бітуми повинні відповідати
вимогам відповідних стандартів. В даний час бітуми випускаються за трьома нормативним документам:
ГОСТ 22245-90 «Бітуми нафтові дорожні в'язкі» (на марки БН і БНД);
ТУ 0256096- 00151807-97 (на марку БДУС);
ТУ 0256097-00151807-97 ...
