Реологические характеристики нефтяных битумов по системе Superpave
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc23(2)173-184Ключевые слова:
нефтяные битумы, реологические характеристики, система Superpave, старение, деформацияАннотация
Увеличение интенсивности дорожного движения и глобальное потепление требуют совершенствования регламентированных физико-механических характеристик дорожно-строительных материалов. Стандартные физико-механические показатели не позволяют в полной мере обосновать применение битумных вяжущих в асфальтобетонных смесях, поэтому необходимо определение их реологических характеристик по системе Superpave. На основе испытаний по системе Superpave в работе впервые предложены рекомендации по применению нефтяных битумов в соответствии с категориями движения. Определены стандартные физико-механические и реологические характеристики битумов марок БНД 70/100 и БНД 100/130 до и после старения. Битум БНД 70/100 имеет более высокую верхнюю критическую температуру до и после старения по сравнению с битумом БНД 100/130, что подтверждает его жесткость и лучшее сопротивление к колееобразованию при высоких температурах. Испытания на ползучесть и восстановление при воздействии многократных нагрузок показали, что битум БНД 100/130 демонстрирует лучшие характеристики по сопротивлению к колееобразованию и меньшую чувствительность к изменениям нагрузки по сравнению с битумом БНД 70/100. Битум БНД 70/100 имеет показатель невосстанавливаемой податливости ползучести при нагрузке 3,2 кПа, равный 1,0931 кПа-1, соответствует маркировке «H» и рекомендуется для интенсивного движения транспорта. Битум БНД 100/130 имеет данный показатель, равный 0,8158 кПа-1, соответствует маркировке «V» и рекомендуется для очень интенсивного движения транспорта.
Библиографические ссылки
(1) G.V. Nazarenko, A.S. Przhekenova, Departmental standard «Quality control and acceptance of works during construction and repair of highways», Sci. Pract. J. Jolshy. 4 (2024) 31–33. (In Russian).
(2) The bitumen industry: a global perspective: production, chemistry use, specification and occupational exposure, Asphalt Institute, Eurobitume. Lexington, Brussels, 2015. 58 p.
(3) ASTM D7175-15. Standard Test Method for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer, ASTM Int., 2017.
(4) D. D’Melo, R. Taylor. Constitution and structure of Bitumens, In: The Shell Bitumen Handbook – London: ICE Publ., 2015 P. 47–62.
(5) F.T.S. Aragão, Y.-R. Kim, J. Lee. Research on Fatigue of Asphalt Mixtures and Pavements in Nebraska, Nebr. Dep. Transp. Res. Rep. 41 (2008) 60.
(6) G.D. Airey, B. Rahimzadeh, A.C. Collop, Linear and Nonlinear Viscoelastic Behaviour of Bituminous Binders, Road Mater. Pav. Des. 5 (2004) 39–59. Crossref
(7) V. Loise, P. Caputo, M. Porto, P. Calandra, R. Angelico, C.O. Rossi, A Review on Bitumen Rejuvenation: Mechanisms, Materials, Methods and Perspectives, Appl. Sci. 9 (2019) 4316. Crossref
(8) J. Peralta, L. Hilliou, H. Silva, A. Machado, J. Pais, J.R.M. Oliveira, Rheological quantification of bitumen aging: Definition of a new sensitive parameter, Appl. Rheol. 20 (2010) 63293.
(9) D. Lesueur, The Colloidal Structure of Bitumen: Consequences on the Rheology and on the Mechanisms of Bitumen Modification, Adv. Col. Interf. Sci. 145 (2009) 42–82. Crossref
(10) S. Erkens, L. Porot, R. Glaser, C.J. Glover, Aging of Bitumen and Asphalt Concrete: Comparing State of the Practice and Ongoing Developments in the United States and Europe. Proc. Transp. Res. Board. 1 (2016) 1–12.
(11) P. Apostolidis, X. Liu, C. Kasbergen, A.T. Scarpas, Synthesis of Asphalt Binder Aging and the State of the Art of Antiaging Technologies, Transp. Res. Rec. 2633 (2017) 147–153. Crossref
(12) C.O. Rossi, B. Teltayev, R. Angelico, Adhesion Promoters in Bituminous Road Materials: A Review, Appl. Sci. 7 (2017) 524. Crossref
(13) M. Zaumanis, R.B. Mallick, L.D. Poulikakos, Effect of thermal and oxidative aging on asphalt binders rheology and chemical composition, Materials. 13 (2020) 4438. Crossref
(14) R. Miró, A.H. Martínez, F. Moreno-Navarro, C. Rubio-Gámez, Effect of ageing and temperature on the fatigue behaviour of bitumens, Mater. Des. 86 (2015) 129–137. Crossref
(15) K. Blazheevsky, M. Wuychik-Vishnevskaya, Bitumen reference book [Bitumnyi pravochnik], Poland: ORLEN Asfalt Sp. z o.o., 2017. 136 p. (In Russian). URL
(16) I.V. Piskunov, I.M. Rozhkov, A.V. Kharpaev, N.Yu. Bashkirtseva, Main trends in the production and application of bituminous materials, Oil Ref. Petrochem. [Neftepererabotka i neftehimiya] 11 (2021) 3–16.
(17) ST RK 3997-2024, Asphalt concrete road mixtures and asphalt concrete. Volumetric-functional design system. Technical requirements, Astana, 2024.
(18) ST RK 1373-2013, Bitumen and bitumen binders. Viscous petroleum road bitumen. Technical conditions, Astana, 2013.
(19) ASTM D2872-04, Standard Test Method for Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling Thin-Film Oven Test), ASTM Int., 2012.
(20) AASHTO M 320-23, Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder, American Assoc. State Highw. Transp. Offic., 2023.
(21) ASTM D7175, Standard Test Method for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer, ASTM Int., 2023.
(22) AASHTO T315-24, Standard Method of Test for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (DSR), American Assoc. State Highw. Transp. Offic., 2024.
(23) GOST 9128-2013, Asphalt concrete, polymer asphalt concrete mixtures, asphalt concrete, polymer asphalt concrete for highways and airfields. Technical conditions, Moscow: Standartinform, 2014.
(24) AASHTO M 332-23, Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder Using Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) Test, American Assoc. State Highw. Transp. Offic., 2023.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.