ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ЧУТЛИВОСТІ ДОРОЖНІХ БІТУМІВ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.83.0.12Ключові слова:
бітум, пенетрація, температура розм'якшеності, температурна чутливістьАнотація
Якість асфальтобетонних покриттів автомобільних доріг значною мірою визначається якістю бітумних в'яжучих. В даний час для оцінки бітумів в різних країнах світу використовують пенетраційну, в’язкісну системи і систему Superpave, в яких регламентуються як умовні (пенетрація, температури розм'якшення і крихкості), так і фундаментальні (в'язкість, модуль пружності, модуль зсуву і т.д.) показники якості. У той же час у всіх системах оцінки якості бітумів дуже мало уваги приділяється об'єктивному встановленню та раціональному нормуванню показників температурної чутливості в'яжучих. До теперішнього часу для оцінки температурної чутливості окислених бітумів, що використовуються в дорожній галузі України, застосовується тільки «індекс пенетрації». У зв'язку з введенням в дію в Україні ДСТУ EN 12591:2017, в якому в якості нормативних прийняті показники динамічної в'язкості за 60 ºС і кінематична в'язкість за 135 °С, актуальним стає питання застосовності для оцінки вітчизняних бітумів таких показників температурної чутливості, як «пенетраційно-в’язкісне число», «в'язкісно-температурна чутливість» і «коефіцієнт пенетрації». У статті виконано аналіз показників температурної чутливості, встановлені їх позитивні сторони та недоліки. Для прийнятих в роботі вітчизняних та зарубіжних бітумів різних марок, вироблених за різними технологіями, встановлені стандартні показники якості, а також пенетрація і в'язкість в широкому температурному діапазоні. На підставі отриманих експериментальних даних розраховані показники температурно-пенетраційної чутливості бітумів. Встановлено можливість спільного застосування таких показників, як «індекс пенетрації, визначений за температури, що відповідає пенетрації 800 × 0,1 мм» і «коефіцієнтом пенетрації». Встановлено, що застосовність показників «пенетраційно-в’язкісне число», «в'язкісно-температурна чутливість» обмежена дистиляційними бітумами та окисленими бітумами малов’язких марок. Причиною цього є притаманна окисленим бітумів аномалія в'язкості за температури 60 ºС, що призводить до порушення лінійності температурно-в'язкісних залежностей в діапазоні 60 ºС ... 135 ºС. Зроблено висновок про те, що для оцінки температурної чутливості окислених бітумів, що застосовуються в дорожній галузі України, з урахуванням особливостей їх реологічного типу, сировини і технології приготування, найбільш підходящим є показник «індекс пенетрації», який визначається по температурі, що відповідає пенетрації 800 × 0,1 мм.
Посилання
Bitumy neftjanye dorozhnye vjazkie. Tehnicheskie uslovija [Viscous petroleum road bitumens. Specifications]. (2001). DSTU 4044-2001 from 27th Jule 2001. Kyiv: Gosstandart Ukrainy [in Ukrainen].
Bitumen and bituminous binders – Specifications for paving grade bitumens. (2009). ЕN 12591:2009. Brussels: European committee for standardization.
Read, J., & Whiteoak, D. (2003). The Shell Bitumen Handbook. London, UK: Thomas Telford Publ.
Button, J. W., Epps, J. A., Little, D. N., & Gallaway, B. M. (1982). Asphalt temperature susceptibility and its effect on pavements. Transportation Research Board, 843, 118-126.
Pfeiffer, J. P. H. & Doormaal, V. (1936). The Rheological Properties of Asphaltic Bitumen. Journal of Institute of Petroleum. 22, 414-440.
Hojberga, A. D. (1974). Bitumnye materialy: asfal'ty, smoly, peki [Bituminous materials: asphalts. Tars and pitches]. Moscow: Himija.
Shapiro, G. L., Nikishina, E. N. (1947). Izuchenie vospriimchivosti dorozhnyh bitumov k izmeneniju temperatury [A study of the susceptibility of road bitumens to a change in temperature]. Issledovanie organicheskih vjazhushhih dorozhno-stroitel'nyh materialov. Sbornik statej Dorizdat, 5, 64-92 [in Russian].
Schweyer, H. E. (1973). Asphalt rheology in the near-transition temperature range. Highway Research Record, 468, 1-15.
Wang, D., Tetteh-Wayoe, H., & Anderson, K. O. (1992). Low temperature properties of asphalt cements and mixtures used in the C-SHRP Lamont test road in Alberta. Edmonton, Alberta: University of Alberta.
Zolotarev, V. A., Pyrig, J. I., & Galkin, A. V. (2007). Jekvipenetracionnaja temperatura kak al'ternativa temperature razmjagchenija bituma [Equivalent temperature as an alternative to the softening temperature of bitumen], 2, 36-39 [in Russian].
Heukelon, W. (1975). Une methode amelioree de caracterisation des bitumes par leurs proprietes mecaniques. Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 76, 55-64.
McLeod, N. W. (1989). Relationship of paving asphalt temperature susceptibility as measured by PVN to paving asphalt specifications, asphalt paving mixture design and asphalt pavement performance. Association of Asphalt Paving Technologists Proc., 410-489.
Thenoux, G., Bell, C. A., Wilson, J. E., Eakin, D., & Schroeder, M. (1988). Evaluationof asphalt properties and their realtionship to pavement performance. Federal Highway Administration Report FHWA-OR-RD-88-02-1.
McLeod, N. W. (1989). PVN as a measure of paving asphalt temperature susceptibility, and its relationship to paving asphalt specifications, paving mixture design and pavement performance. Canadian Technical Asphalt Association. 382-452.
Finn, F. N., Yapp, M. T., Coplantz, J. S., & Durrani, A. Z. (1990). Asphalt Properties and Relationship to Pavement Performance. Literature Review (SHRPTask 1.4). California.
