Дорожно-строительные материалы. Битумы. Асфальтобетон

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО 

ОБРАЗОВАНИЯ 

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА 

(МИИТ)» 

Кафедра «Автомобильные дороги, аэродромы,  

основания и фундаменты» 

 
 
 
 

Т.Н. АКИМОВА 

 
 

 

ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ 

МАТЕРИАЛЫ 

БИТУМЫ. АСФАЛЬТОБЕТОН 

 

Лабораторный практикум 

 
 

 
 
 
 

Москва 2018 

 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА 

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО 

ОБРАЗОВАНИЯ 

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА 

(МИИТ)» 

Кафедра «Автомобильные дороги, аэродромы,  

основания и фундаменты» 

 
 
 

 

Т.Н. АКИМОВА 

 

 

ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ  

МАТЕРИАЛЫ 

БИТУМЫ. АСФАЛЬТОБЕТОН 

 

Лабораторный практикум 

 

для студентов направления «Строительство» 

08.04.01 (специалитет) и профиль 08.03.01 (бакалавриат) 

 
 
 
 

 

Москва 2018 

УДК 625.7  
 А-39      
 
        Акимова Т.Н. Дорожно-строительные материалы. Битумы. 
Асфальтобетон: Лабораторный практикум: - М.: РУТ (МИИТ), 
2018. -  83 с. 
 
 

В лабораторном практикуме приведены методика прове-

дения лабораторных испытаний  основных дорожно-
строительных материалов: вязких и жидких бумов, битумных 
эмульсий, асфальтобетона. 

Рекомендовано для студентов, обучающихся по  

направлению подготовки «Строительство», 08.04.01 (спе-
циалитет) и профиль 08.03.01 (бакалавриат),  изучающих 
дисциплины «Строительные материалы», «Дорожное ма-
териаловедение».  

 

 

 

 

 

 

© РУТ (МИИТ), 2018 

1. 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ВЯЗКИХ 

НЕФТЯНЫХ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ 

 

1.1. Общие сведения 

 
Нефтяные битумы представляют собой материалы 

черного или темно-коричневого цвета – смесь высокомо-
лекулярных углеводородов и их неметаллических произ-
водных, используются в качестве органических вяжущих 
материалов и характеризуются следующими основными 
свойствами: 

- их консистенция изменяется в зависимости от темпе-

ратуры; 

- обладают хорошим сцеплением (адгезией) с каменным 

и другим материалом; 

- при нагреве до 80…160 ОС они переходят в жидкопо-

добное (текучее) состояние, легко перемешиваются и объ-
единяются с каменным и другими материалами; 

- при понижении температуры до 20…30ОС они загу-

стевают, приобретают упруго-пластичные свойства, что в 
смеси с каменным материалом приводит к образованию 
достаточно прочных и устойчивых строительных материалов 
типа бетона;  

- при отрицательных температурах становятся твёрдыми 

и хрупкими; 
- обладают водоотталкивающими (гидрофобными) свойствами; 

- 
химически стойки (кислотоупорны) и относительно 

морозоустойчивы. 

Лабораторные испытания вязких дорожных биту-

мов включают  следующие основные определения:  

- глубины проникания иглы при 25ОС и при 0ОС, характеризующей 
вязкость битума при соответствующих 
температурах; 

- температуры размягчения, характеризующей теплостойкость; 

- 
растяжимости при 25ОС и при 0ОС, характеризующей 

пластичность битума; 

- температуры хрупкости; 
- температуры вспышки; 
- изменения температуры размягчения после прогрева, 

характеризующего старение битума; 

- индекса пенетрации – показателя, служащего для 

эксплуатационной оценки битумов и связывающий показатели 
температуры размягчения и глубины проникания 
иглы.  

В зависимости от глубины проникания иглы при 

25ОС вязкие дорожные нефтяные битумы подразделяются 
на следующие марки:  

- по ГОСТ 22245-90: БНД 40/60, БНД 60/90,  БНД 

90/130, БНД 130/200,  БНД 200/300 и БН 60/90, БН 90/130, 
130/200, БН 200/300; 

- по ГОСТ 33133-2014: БНД 130/200, БНД 100/130, 

БНД 70/100, БНД 50/70, БНД 35/50, БНД 20/35. 

Основные требования к вязким дорожным битумам 

по ГОСТ 22245-90 приведены в табл. 1, по ГОСТ 33133-
2014 – в табл. 1 а.  

 

1.2. Определение глубины проникания иглы  

 
Приборы:   пенетрометр, термометр с интервалом 

температур 0…50ОС, кристаллизатор с водой, секундомер. 

Глубина проникания характеризует вязкость биту-

ма, способность сопротивляться прониканию в него друго-
го, более твердого тела. Вязкость битумов определяют на 
специальном приборе – пенетрометре (рис. 1.1) по глубине 
проникания иглы в битум при определенной температуре. 
Для дорожных битумов глубину проникания определяют 
при 25 и 0ОС. 

Рис. 1.1. Пенетрометр:
1 - груз; 
2 - чашка с битумом; 
3 - сосуд с водой;
4 - кремальера, враща-

ющая   стрелку;

5 – штанга;
6 - кнопка, удерживающая 
штангу;  7 - игла

Пенетрометр состоит из основания и стойки, на ко-

торой крепится круглая шкала 5 со стрелкой 6, связанной с 
кремальерой 7. Кремальера при перемещении приводит в 
движение стрелку. Перемещение кремальеры в вертикаль-
ном направления на 0,1 мм соответствует одному делении 
шкалы. 

На нижнем кронштейне закреплен подвижный 

стержень 4, который удерживается пусковой кнопкой 3, с 
грузом, и иглой 2. При нажатии на кнопку  она позволяет 
стержню свободно опускаться вниз; при прекращении 
нажатия она фиксирует положение стержня. Масса по-
движной части (стержня, груза и иглы) должна составлять 

100 г при определении пенетрации при 25 °С и 200 г – при 
0°С.  Длина стальной иглы - 50,8 мм, диаметр – 1…1,2 мм.  

К основанию пенетрометра прикреплен столик 1, на 

который устанавливается кристаллизатор с испытуемым 
битумом. Зеркало 10 служит для точного подведения иглы 
к поверхности битума. 

Битум предварительно расплавляют до текучего со-

стояния и наливают его в небольшую медную чашечку 
диаметром 5,5 см и высотой 4 см и охлаждают при темпе-
ратуре не ниже 18…22 °С в течение 1 ч.  

Затем  чашку  с  битумом  помещают  в  воду  с  

температурой 25 °С (0ОС) и выдерживают при этой темпе-
ратуре 1 ч (колебания температуры воды в ванне не долж-
ны превышать ±0,1ОС). 

После  того  как  битум  приобрел  температуру  во-

ды  (25  или 0ОС),  его  в  кристаллизаторе с  водой с  такой  
же  температурой 25 (0ОС) помещают на столик пенетро-
метра и подводят иглу прибора в соприкосновение с по-
верхностью битума. Опускают кремальеру до верхнего 
края подвижного стержня и устанавливают стрелку в по-
ложение «0», вращая ее по часовой стрелке.  

Одновременно нажимают на кнопку, давая возмож-

ность стержню с иглой свободно опускаться в битум, и 
включают секундомер (или отмечают время). Свободное 
погружение стержня должно продолжаться 5 с  при опре-
делении пенетрации при 25ОС  (60 с при 0ОС). По истече-
нии этого времени кнопку отпускают. 

Между подвижным стержнем и кремальерой обра-

зовался зазор, равный глубине погружения иглы. Кре-
мальеру приводят в соприкосновение  с верхним краем 

стержня. Вместе с кремальерой передвигается и стрелка, 
показывая глубину погружения иглы. Показателем пене-
трации служит число делений шкалы (цена деления 0,1 
мм). 

Опыт повторяют несколько раз, опуская иглу в но-

вых точках поверхности битума, ближе к середине чашки. 
После каждого погружения иглу очищают от битума бен-
зином и насухо вытирают. Среднее не менее чем из из трех 
определений дает величину пенетрации битума. Расхож-
дение между результатами отдельных (параллельных) ис-
пытаний не должно превышать 5% величины меньшего из 
них. 

Во время проведения опыта нужно строго следить 

зa температурой воды, в которой находится битум, подли-
вая горячую воду для поддержания температуры 25ОС. 

Показатель глубины проникания характеризует ос-

новное свойство битума – вязкость – и входит в обозначе-
ние марки всех видов вязких дорожных битумов.  

 

1.3. Определение температуры размягчения  

 

Приборы: прибор "кольцо и шар", термометр с ин-

тервалом измеряемых температур 0…100 ОС, газовая го-
релка, секундомер 

Одним из показателей теплоустойчивости битума 

является температура, при которой он переходит в текучее 
состояние – температура размягчения битума. Температу-
ру размягчения битума определяют методом, который 
называют "кольцо и шар". 

Прибор для определения температуры размягчения 

по методу "кольцо и шар" представляет собой приспособ-
ление (рис. 1.2, а), состоящее из трех горизонтально распо-
ложенных металлических дисков, соединенных на разной 
высоте вертикальными стержнями. Расстояние между дву-
мя нижними дисками равно 2,54 см. В среднем диске име-
ется два круглых отверстия, в каждое из которых вставля-
ются латунные кольца, заполненные битумом. Размеры ко-
лец следующие: внутренний диаметр 15,88 мм, высота 6,25 
мм, толщина стенок 2,38 мм. 

В отверстие верхнего диска вставляется термометр. 

Его устанавливают так, чтобы его ртутный шарик нахо-
дился на уровне колец. 

Рис. 1.2. Определе-

ние температуры размягче-

ния битума по методу 

«кольцо и шар»: 

 

а – прибор; б – кольцо с 

битумом и шариком до ис-

пытания; 

в – кольцо и шарик в мо-

мент размягчения битума; 
1 – стакан; 2 – 4 – диски;5 – 

термометр; 
6 – стержни 

 

Латунные кольца, установленные на металлическую 

пластинку, смазанную смесью талька с глицерином, запол-
няют расплавленным битумом. После охлаждения избыток 
битума срезают нагретым ножом. 

 
 

Таблица 1