ОГЛЯД МЕТОДІВ ОЦІНКИ ЗЧЕПЛЮВАНОСТІ БІТУМУ З КАМ’ЯНИМИ МАТЕРІАЛАМИ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2019.85.0.73Ключові слова:
бітум, адгезія, зчеплюваність, методи визначенняАнотація
Експлуатаційні показники й довговічність асфальтобетону визначається якістю вихідних кам’яних матеріалів і бітумних в’яжучих. Основним призначенням бітумів у складі асфальтобетонів є рівномірний розподіл по поверхні всіх кам’яних матеріалів і об’єднання їх в єдиний моноліт. Під час експлуатації асфальтобетонного покриття бітум повинен міцно з’єднувати зерна кам’яних матеріалів і не відшаровуватися від їх поверхні під дією води й механічних зусиль. Таким чином, адгезія є однією з найважливіших характеристик бітумних в’яжучих, а питання її оцінки та підвищення є актуальними. Метою виконаної роботи було проведення огляду вітчизняних і зарубіжних методів оцінки зчеплення бітумів з кам’яними матеріалами. Для виконання огляду використані літературні джерела вітчизняних і зарубіжних дослідників. Початок вивчення адгезії бітумів з кам’яними матеріалами доводиться на 30-ті рр. минулого століття, коли були розроблені основні вимоги до методів оцінки адгезії та запропоновані перші методики. За минулий час дослідниками різних країн розроблено понад 150 методів оцінки зчеплення бітумних в’яжучих з кам’яними матеріалами, але жоден з методів не став загальноприйнятим. Наявні методи оцінки адгезії поділяються на такі, що дозволяють установити адгезійну міцність і що оцінюють опір бітумних в’яжучих відшаровуючої дії води. До першої групи належать методи, засновані на встановленні зусилля, необхідного для відриву шару в’яжучого від досліджуваної поверхні. Другу групу утворюють методи, засновані на зміні адгезійних властивостей після впливу на випробовуваний матеріал зовнішніх факторів (води або агресивного середовища, температури, механічної дії). Зокрема методи другої групи поділяються на методи, у яких оцінюється відшаровуюча дія води на неущільнену суміш кам’яних матеріалів і на виготовлені в лабораторії асфальтобетонні зразки або взяті з асфальтобетонного покриття вирубки. Розглянуто переваги та недоліки наявних і вживаних на даний час методів оцінки зчеплення бітумів з кам’яними матеріалами.Посилання
Highway research board. (1968). State of the art: Effect of water on bitumen – aggregate mixtures. Special report 98.
Hefer A. & Little D. N. (2005). Adhesion in bitumen-aggregate systems and quantification of the effects of water on the adhesive bond. Texas Transportation Institute.
X Mezhdunarodnyi dorozhnyi kongress [X International Road Congress]. (1957). Moskva: Avtotransizdat [in Russian].
Lysikhina A. I. (1959). Poverkhnostno-aktivnye dobavki dlia povysheniia vodoustoichivosti dorozhnykh pokrytii s primeneniem bitumov i degtei [Surface-active additives to improve the water resistance of road surfaces using bitumen and tar]. Moskva: Avtotransizdat
Zolotarev V. A. (1995). Ob otsenke adgezii bituma k poverkhnosti kamennogo materiala [On the evaluation of the adhesion of bitumen to the surface of the stone material]. Avtomobil'nye dorogi. (12), 13–15 [in Russian].
Efremov S. V. Opredelenie stsepleniia bituma s kamennymi materialami v asfal'tobetone fotometricheskim metodom [Determination of the adhesion of bitumen with stone materials in asphalt concrete by the photometric method]. Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. (30) [in Russian].
Standard Method of Test for Determining Asphalt Binder Bond Strength by Means of the Asphalt Bond Strength (ABS). (2015). AASHTO TP 91:2015 from 1st January 2015. American Association of State Highway and Transportation Officials.
Canestrari F., Cardone F., Graziani A., Santagata F. A., & Bahia H. U. (2010). Adhesive and cohesive properties of asphalt-aggregate systems subjected to moisture damage. Road Mater Pavement Design. Vol. 11 (sup. 1), 11–32.
Fauzan M. J. (2012). Adhesion of asphalt mixtures. PhD thesis, University of Nottingham.
Nicholls, С. (Ed.). (2006). Analysis of available data for validation of bitumen tests. Report on phase 1 of the BiTVal project. Bitval.
Abdullin A. I., Emel'ianycheva E. A. & Diiarov I. N. (2009). Otsenka adgezii bituma k mineral'nomu materialu v asfal'tobetone na osnove ego smachivaiushchikh svoistv [Evaluation of adhesion of bitumen to mineral material in asphalt concrete based on its wetting properties]. Bulletin of the Technological University. № 4, 256–259 [in Russian].
Arrambid Zh. & Diur'e M. (1961). Organicheskie viazhushchie i smesi dlia dorozhnogo stroitel'stva [Organic binders and blends for road construction]. Moskva: Avtotransizdat [in Russian].
Kandhal P. S. (1994). Field and laboratory investigation of stripping in asphalt pavements: State of the art report. Transportation Research Record, (1454).
Liu Y., Apeagyei A., Ahmad N., Grenfell J. & Airey G. (2014). Examination of moisture sensitivity of aggregate–bitumen bonding strength using loose asphalt mixture and physico-chemical surface energy property tests. International Journal of Pavement Engineering. 15 (7), 657–670.
Standard Practice for Effect of Water on Bituminous-Coated Aggregate Using Boiling Water. (2012). ASTM D 3625-2012 from 1st January 2012. ASTM International.
Kennedy T. W., Roberts F. L. & Anagnos J. N. (1984). Texas boiling test for evaluating moisture susceptibility of asphalt mixtures (No. FHWA-TX-85-63+253-5). Center for Transportation Research, Bureau of Engineering Research, University of Texas at Austin.
Khudiakova T. S., Rozental' D. A., Mashkova I. A. & Bereznikov A. V. (1987). Kolichest-vennaia otsenka stsepleniia dorozhnykh bitumov s mineral'nym materialom. [Quantitative assessment of the adhesion of road bitumens with mineral material]. Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 6, 35–38 [in Russian].
The determination of the adhesion of bituminous binder to stone aggregate by means of the chemical immersion test (Riedel Weber). (1986). Method B11 from 1st January 1986. TMH1.
Melson L. B. (1941). The adhesion of bituminous materials to mineral aggregate.
Airey G. D., & Choi Y. K. (2002). State of the art report on moisture sensitivity test methods for bituminous pavement materials. Road Materials and Pavement Design. 3 (4), 355–372.
Goetz W. H. (1959, January). Methods of testing for water resistance of bituminous paving mixtures. In Symposium on Effect of Water on Bituminous Paving Mixtures. ASTM International.
Standard Test Method for Effect of Water on Compressive Strength of Compacted Bituminous Mixtures (2007). ASTM D 1075-07 from 1st January 2007. ASTM International.
Lottman R. P. (1982). Laboratory test methods for predicting moisture-induced damage to asphalt concrete. Transportation Research Record, (843).
Kennedy T. W., Roberts F. L., Lee K. W. & Anagnos J. N. (1982). Texas Freeze-Thaw Pedestal Test for Evaluating Moisture Susceptibility for Asphalt Mixtures. Research Report Number 253-3. Center for Highway Research, University of Texas at Austin.
Nicholls J. C., Prime J., Meitei B., & Lowe A. (2011). Review of Saturation Ageing Tensile Stiffness (SATS) test for use in Ireland (No. PPR 547).
