DOI: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.83.0.5

БІТУМИ МАЛОЇ ПЕНЕТРАЦІЇ, МОДИФІКОВАНІ СТИРОЛ-БУТАДІЄН-СТИРОЛОМ

A. V. Galkin, Y. I. Pyrig

Анотація


Тенденція влаштування дорожніх покриттів із високими модулями жорсткості вимагає використання бітумів малої пенетрації у складі асфальтобетону. В країнах із низькими температурами взимку загальновідомим є такий недолік бітумів малої пенетрації як крихкість. Значно знизити температуру крихкості в'яжучого можливо за рахунок введення підвищеної кількості полімеру типу СБС. Такий процес обумовлено зміною морфології в'яжучого і розпочинається коли кількість полімеру стає достатньою для створення неперервної полімерної фази у в'яжучому (інверсії фаз). Через використання високомодифікованих бітумів для вирішення проблеми тріщиностійкості виникає питання достатності кількості полімеру, що може змінюватись в залежності від типу бітуму. Метою цієї роботи було визначити вплив структурного типу бітуму на кількість полімеру, що необхідна для зміни низькотемпературних характеристик в'яжучого. Першим критерієм було зниження температури крихкості до меж, прийнятних для бітумів марок БНД. Другим критерієм було забезпечення пенетрації такого вяжучого у діапазоні від 10 до 30 × 0,1 мм, прийнятному для використання в асфальтобетонах із високим модулем пружності. Для дослідження із різних джерел було отримано три бітуми близької пенетрації. Ці бітуми можна класифікувати як бітуми різного структурного типу - золь, золь-гель та гель (або близький до гелю - в залежності від критерію класифікації). В результаті досліджень для всіх трьох бітумів, пенетрації близької до 50 × 0,1 мм, перевищення концентрації полімеру у 5 % викликало інверсію фаз, внаслідок чого температура крихкості значно знижувалась. Цей процес проходив більш інтенсивно для бітуму типа гель, отже такі бітуми можуть бути придатні як сировина для модифікації полімером у більшому ступені ніж бітуми золь. Додаткове випробування - визначення еквіпенетраційної температури - виявило ще один недолік бітумів типу золь. Температура розм'якшеності, полімермодифікованого бітуму типу золь, визначена за температурою досягнення пенетрації у 800 × 0,1 мм, не перевищує 54 °С, що може призвести до високого колієутворення на асфальтобетонному покритті на такому в'яжучому. Попри переваги використання бітумів типу гель для отримання модифікованого бітуму, була відмічена нестабільність такого в'яжучого за технологічних температур - воно повинне бути використано безпосередньо після приготування. Висновки цього дослідження можуть бути у нараді як для отримання модифікованих бітумів низької пенетрації, так і для вирішення питань технології їх використання.

Ключові слова


бітум, модифікований полімером; температурна чутливість; стабільність; пенетрація

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Sybilski Dariusz, Bańkowski Wojciech & Krajewski M. (2010). High modulus asphalt concrete with limestone aggregate. International Journal of Pavement Research and Technology, 3(2), 96–101.

Zolotaryov V.A. (2016). Resurso-, energo i ekosberezheniyu net alternativyi [There is no alternative for the resources energy and ecology saving] Avtomobilnyie dorogi. – Automobile roads, 3, 42–48 [in Russian].

Cominsky R.J. (1994). The Superpave Mix Design Manual for New Construction and Overlays. Washington, DC: Strategic Highway Research Program.

Galkin A.V. (2005). Stabilnost bitumopolimerov pri tehnologicheskom hranenii [Polymer modified bitumen stability at technological storing]. Vestnik HNADU. – Bulletin of KhNAHU, 30, 183–186 [in Russian].

Zolotaryov V.A. (2003). Svoystva bitumov, modifitsirovannyih polimerami tipa SBS [Properties of bitumen modified by SBS-type polymer] Avtodorozhnik Ukrainyi. – Motor-roader of Ukraine, 5, 25–27 [in Russian].

Zolotaryov V.A. (2013) Bitumyi, modifitsirovannyie polimerami i dobavkami. Izbrannyie trudyi [Polymer and additives modified bitumen. Selected publications]. V. 2. (Vols. 1-3). St. Petersburg: Slavutich [in Russian].

Bitumi dorozhni, modifikovani poiImerami. Tehnichni umovi [Polymer modified paving bitumen. Technical requirements]. (2015): DSTU B V.2.7-135:2014 from 1th April 2015. Kiev: Ministerstvo regionalnogo rozvitku, budivnitstva ta zhitlovo-komunalnogo gospodarstva Ukraini [in Ukrainian].

Zolotaryov V.A. & Bratchun V.I. (Eds) (2003). Vsemirnaya dorozhnaya assotsiatsiya. Tehnicheskiy komitet «Nezhyostkie dorogi» (S8). Modifitsirovannyie bitumnyie vyazhuschie, spetsialnyie bitumyi i bitumyi s dobavkami v dorozhnom stroitelstve [World road association. Technical Committee “Non-rigid pavements” (S8). Polymer modified binders, special bitumen and bitumen with additives in road building]. (V.A. Zolotaryov &. L.A. Bespalov, Trans). Kharkov: KNADU [in Russian].

Akiyoshi Hanyu, Sadaharu Ueno, Atsushi Kasahara & Kazuo Saito. (2005). Effect of the morphology of SBS modified asphalt on mechanical properties of binder and mixture. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 6, 1153–1167.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Sybilski Dariusz. High modulus asphalt concrete with limestone aggregate / Dariusz Sybilski, Wojciech Bańkowski, M. Krajewski // International Journal of Pavement Research and Technology. – 2010. – № 3(2), – P. 96 – 101.

2. Золотарёв В.А. Ресурсо-, энерго и экосбережению нет альтернативы / В. А. Золотарёв // Автомобильные дороги. – 2016. – № 3. – С. 42 – 48.

3. Cominsky R.J. The Superpave Mix Design Manual for New Construction and Overlays / Ronald J. Cominsky. – Washington, DC.: Strategic Highway Research Program, 1994. – 172 p.

4. Галкин A.B. Стабильность битумополимеров при технологическом хранении / А.В. Галкин // Вестник ХНАДУ. – 2005. – № 30. – С. 183 – 186.

5. Золотарёв В.А. Свойства битумов, модифицированных полимерами типа СБС / В.А. Золотарёв // Автодорожник Украины. – 2003. – №5. – С. 25 – 27.

6. Золотарёв В.А. Битумы, модифицированные полимерами и добавками. Избранные труды. Том 2. / В.А. Золотарев. – Санкт-Петербург: Славутич, 2013. – 152 с.

7. Бітуми дорожні, модифіковані полімерами. Технічні умови: ДСТУ Б В.2.7-135:2014 – [Чинний від 2015-04-01]. – К.: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2015. – 23 с. – (Національний стандарт України)

8. Всемирная дорожная ассоциация. Технический комитет «Нежёсткие дороги» (С8). Модифицированные битумные вяжущие, специальные битумы и битумы с добавками в дорожном строительстве [пер. с франц.: д.т.н. Золотарёва В.А., инж. Беспаловой Л.А.; под общей ред. д.т.н. Золотарёва В.А., д.т.н. Братчуна В.И.]. – Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2003. – 228 c.

9. Effect of the morphology of SBS modified asphalt on mechanical properties of binder and mixture / Akiyoshi Hanyu, Sadaharu Ueno, Atsushi Kasahara, Kazuo Saito // Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies. – 2005. – №6. – Р. 1153 – 1167.





All rights reserved 2018 © KhNAHU