ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ВИБОРУ МАРКИ БІТУМНОГО В'ЯЖУЧОГО, ЗГІДНО З СИСТЕМОЮ SUPERPAVE, В УМОВАХ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.82.0.119Ключові слова:
бітум, марка бітуму, районування, температура, покриттяАнотація
На основі аналізу робіт вітчизняних дослідників і рекомендацій національних нормативних документів викладені особливості вибору бітумних в'яжучих, які використовуються при проектуванні в Україні асфальтобетонних покриттів. Встановлено, що згідно діючих національних стандартів, при виборі марки бітумного в'яжучого не враховуються конкретні природно-кліматичні та експлуатаційні умови району роботи бітуму і асфальтобетону в дорожньому покритті. В Україні маркою бітуму, що найбільш широко застосовується є БНД 60/90. Однією з причин використання на всій території країни єдиної марки в'яжучого є обмежена кількість марок бітумів з відносно широким діапазоном зміни властивостей в межах однієї марки. Розглянуто принципи та методика вибору бітумних в'яжучих, що застосовуються в американській системі «Superpavе». В основі цієї методики лежить облік кліматичних умов розташування автомобільної дороги, а також її експлуатаційні характеристики (інтенсивність руху, наявність постійного навантаження та ін). Метою виконаної роботи було встановлення марок бітумів, відповідно до методики, прийнятої в системі «Superpavе», які можуть використовуватися в Україні. На основі даних мінімальних і максимальних щорічних температур повітря для різних міст України розраховані мінімальні та максимальні температури асфальтобетонних покриттів. Використовуючи показники надійності в 50 % та 98 % встановлені марки бітумів, які можуть бути використані для влаштування шарів дорожнього одягу в різних областях України. Встановлено, що для забезпечення 98 % надійності на всій території країни повинні застосовуватися бітуми з підвищеними низькотемпературними властивостями, а в ряді регіонів для верхніх шарів дорожнього одягу слід застосовувати в основному бітуми, модифіковані полімерами. Показано, що для методики, прийнятої в системі «Superpavе» характерне значне завищення температурних меж бітумних в'яжучих за рахунок встановленого округлення меж марок до 6°С. Отримані дані використані для створення орієнтовною карти районування території України.Посилання
Ryb'ev, I. A. (1969). Asfaltovye betony [Asphalt Concretes.]. Moscow: Vysshaja shkola.
Gezencvej, L. B. Dorozhnyj asfaltobeton [Road asphalt concrete]. Moscow [in Russian].
Partl, M. N., Bahia, H. U., Canestrari, F., de la Roche, C., Di Benedetto, H., Piber, H., & Sybilsky, D. (Eds.). (2013). Advances in interlaboratory testing and evaluation of bituminous materials. State-of-the-art report of the RILEM technical committee 206-ATB. RILEM state-of-the-art reports: Vol. 9. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5104-0
Gajvoronskij, V. N., & Rossovskij, P. D. (1971). Temperaturnyj rezhim dorozhnoj odezhdy i zemljanogo polotna [Temperature regime of pavement and road bed], Trudy SojuzdorNII, 47, 39-56 [in Russian].
Kovalev, Ja. N. (1966). Dorozhno-klimaticheskoe rajonirovanie territorii BSSR dlja stroitel'stva asfal'tobetonnyh pokrytij [Road-climatic zoning of the territory of the BSSR for the construction of asphalt concrete pavements]. Primenenie mestnyh materialov v dorozhnom stroitel'stve BSSR: sb. Statej, (pp. 64-71). Moscow [in Russian].
Rekomendacii po vyboru vjazkih bitumov dlja stroitel'stva raznyh tipov dorozhnyh odezhd v razlichnyh klimaticheskih uslovijah [Recommendations for the selection of viscous bitumen for the construction of different types of road clothes in different climatic conditions]. (1974). Moscow: SojuzdorNII [in Russian].
Gohman, L. M. (2014). Kriterij – «temperatura vozduha naibolee holodnyh sutok» [The criterion is "air temperature of the coldest days"]. Avtomobil'nye dorogi, 7, 48-62 [in Russian].
Rudenskaja, I. M. & Rudenskij, A. V. (1984). Organicheskie vjazhushhie dlja dorozhnogo stroitel'stva [Organic binders for road building]. Moscow: Transport [in Russian].
Metodicheskie rekomendacii po dorozhnomu rajonirovaniju USSR [Methodical recommendations for the road zoning of the Ukrainian SSR]. (1974). Har'kov: HADI [in Russian].
Naznachenie racional'nyh sostavov asfal'tobetonov dlja dorog raznyh kategorij s uchetom regional'nyh klimaticheskih uslovij USSR. Instrukcija IN 218 USSR 067-84 [Assignment of rational asphalt mixes for roads of different categories, taking into account regional climatic conditions of the Ukrainian SSR. Instruction IN 218 UkrSSR 067-84]. (1987). Kiev: Ministerstvo stroitel'stva i jekspluatacii avtomobil'nyh dorog Ukrainy [in Russian].
Sumіshі asfal'tobetonnі і asfal'tobeton dorozhnіj ta aerodromnij. Tehnіchnі umovi [Mixtures of asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Specifications]. (2003). DSTU B V.2.7-119:2003. Kyiv: Derzhbud Ukraїni [in Ukrainian].
Sumіshі asfal'tobetonnі і asfal'tobeton dorozhnіj ta aerodromnij. Tehnіchnі umovi [Mixtures of asphalt concrete and asphalt concrete road and airfield. Specifications]. (2011). DSTU B V.2.7-119:2011 from 30 December 2011. Kyiv: Mіnіsterstvo regіonal'nogo rozvitku, budіvnictva ta zhitlovo-komunal'nogo gospodarstva Ukraїni [in Ukrainian].
Zanicwski, J. P., & Pumphrey, M. F. (2004). Evaluation of performance graded asphalt binder equipment and testing protocol. Morgantown. WV: Asphalt Technology Program, Department of Civil and Environmental Engineering.
Delgadillo, R., Segovia, M., Wahr, C., & Thenoux, G. (2017). Superpave zoning for Chile. Revista Ingenieria de Construccion, 32, 25-35.
Denneman, E. (2007). The application of locally developed pavement temperature prediction algorithms in performance grade (PG) binder selection. Proceedings of the 26th Southern African Transport Conference (SATC 2007). 257-266.
Hamed, M. H. A., Albayati, A. H., & Abbas, A. S. (2010). The transition to a PG Grading system for asphalt cement in Iraq. Journal of Engineering, 4(16), 5911-5931.
Khan, K. M., Sultan, T., Farooq, Q. U., Khan, K., & Ali, F. (2013). Development of Superpave Performance Grading Map for Pakistan. Life Science Journal, 10(7s), 355-362.
Saleh, A. M. M., & Trad, M. A. (2011). Generation of asphalt performance grading map for Egypt based on the SUPERPAVE™ program. Construction and Building Materials, 25(5), 2248-2253.
Wahhab, H. I. A. A., Asi, I. M., Dubabet, I. A. A., & Ali M. F. (1997). Development of performance-based bitumen specifications for the Gulf countries. Construction and Building Materials, 11(1), 15-22.
Mampearachchi, W. K., Mihirani, G. S., Binduhewa, B. W. P., & Lalithya, G. D. D. (2012). Review of asphalt binder grading systems for hot mix asphalt pavements in Sri Lanka. Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka, 40(4), 311-320.
Charoentham, N., & Kanitpong, K. (2012). Development of a Performance Grading System for Asphalt Binders Used in Thailand. Asian Transport Studies, 2(2), 121-138.
Pszczoјa, M., Rys, D., & Jaskuјa P. (2017). Analysis of climatic zones in Poland with regard to asphalt performance grading. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 245-264. doi: 10.7409/rabdim.017.016.
Leonovich, I. I., & Mel'nikova, I. S. (2012). Metodika i rezul'taty ocenki jekstremal'nyh temperatur dorozhnyh pokrytij v razlichnyh regionah respubliki Belarus [Method and results of the assessment of extreme temperatures of road surfaces in various regions of the Republic of Belarus]. Avtomobil'nye dorogi i mosty: Nauchn.-tehn. Zhurnal, 1 (9), 39-47 [in Russian].
Teltaev, B. B., Kaganovich, E. V., & Izmajlova, T. T. (2008). Uchet klimaticheskih uslovij jekspluatacii pri vybore bituma dlja asfal'tobetonnyh smesej [Consideration of climatic conditions of operation when choosing bitumen for asphalt-concrete mixtures]. Nauka i tehnika v dorozhnoj otrasli, 2, 17-20 [in Russian].
Dorogi avtomobil'nye obshhego pol'zovanija. Materialy vjazhushhie neftjanye bitumnye. Porjadok opredelenija marki s uchetom temperaturnogo diapazona jekspluatacii [Roads of public use. Materials astringent bituminous oil. The procedure for determining the mark taking into account the temperature range of operation]. (2016). PNST 86-2016 from 10th of March 2016. Moscow: Standartinform [in Russian].
Gameljak, І. P., & Voloshhuk, D. V. Analіz іsnujuchih modelej prognozuvannja temperaturi pokrittja nezhorstkih dorozhnіh odjagіv [Analysis of existing models for predicting the temperature of non-rigid road clothing]. (2012). Vіsnik NTU, 26, 78-82 [in Ukrainian].
Superpave Performance Graded Asphalt Binder Specification and Testing, Superpave Series No. 1 (SP-1). (1994). Asphalt Institute, Lexington, KY.
Sait «Pogodnye servisy: arhivnye dannye klimaticheskih harakteristik» [Site «Weather services: archive data of climatic characteristics»]. http://pogoda-service.ru.
Mohseni, A. (1998). LTTP seasonal asphalt concrete pavement temperature models. Washington, D. C.: Federal Highway Administration.
Chin, C. (2009). Performance graded bitumen specifications. Proceedings from Road Engineering Association of Asia and Australasia (REAAA) Conference, 13th, 2009, Incheon, Korea.
Jellema, E., Scholten, E., Vries, S. D., Kim, S. S., Kluttz B. (2012). Comparing cold performance results using fracture toughness test, asphalt binder cracking device, Fraass breaking point and bending beam rheometer. Proceedings from 5th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 13-15th June 2012, Istanbul.
