Огляд бітумних в'яжучих, що використовуються в Україні

Опубліковано:
Номер: Випуск 23(2021)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 60–75
Ключові слова: : в’язкий дорожній бітум, бітумне в’яжуче, пенетрація, температура розм’якшеності, зчеплюваність, когезія, в’язкість
Як цитувати статтю: Галкін А. В., Пиріг Я. І. Огляд бітумних в'яжучих, що використовуються в Україні. Дороги і мости. 2021. Вип. 23. C. 60–75.
Як цитувати статтю (references): Andrey Galkin, Yan Pyrig Overview of bitumen binders used in Ukraine. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. 2021. Iss. 23. P. 60–75 [in Ukrainian].

Автори

Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0002-1904-5618
Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0003-0957-2251

Анотація

Вступ.  В’язкий нафтовий дорожній бітум є одним з основних дорожньо-будівельних матеріалів, що застосовується для влаштування покриттів автомобільних доріг. Якість в’яжучих визначає певні технічні та експлуатаційні характеристики асфальтобетонних покриттів, а також їх довговічність.

Проблематика. В Україні на даний час в’язкий дорожній бітум виготовляє лише один нафтопереробний завод, обсяг виробництва якого не дозволяє в повній мірі задовольнити попит вітчизняної дорожньої галузі. Через це значна кількість в’яжучого імпортується. У минулі роки найбільші обсяги бітуму імпортувались в країну з Республіки Білорусі та Польщі. У 2020 р. за рахунок збільшення обсягів дорожньо-будівельних робіт, більшість з яких була пов’язана з ремонтом існуючих чи влаштуванням нових асфальтобетонних покриттів, виникла потреба в значній кількості дорожнього бітуму. Це призвело до збільшення обсягів в’яжучих, що були імпортовані в Україну та до розширення номенклатури країн-постачальників нафтових бітумів.

Мета. Метою роботи було проведення аналізу якості в’язких нафтових дорожніх бітумів, що були імпортовані в Україну з восьми країн ближнього та дальнього зарубіжжя, встановлення їх особливостей, а також вирішення питання щодо можливості та доцільності використання цих в’яжучих в дорожній галузі України.

Матеріали та методи. В якості об’єктів дослідження прийняті бітуми, виготовлені в Азербайджані, Республіці Білорусь, Греції, Іспанії, Італії, Польщі, Туреччині та Україні. Для прийнятих в’яжучих були визначені стандартні показники якості згідно діючих в країні нормативних документів ДСТУ 4044 та ДСТУ EN 12591. Крім цього особливу увагу приділено оцінці структурно-реологічних особливостей в’яжучих, а також встановленню їх фундаментальних показників – адгезії, когезії та в’язкості.

Результати. На основі отриманих експериментальних даних встановлено, що бітуми значно розрізняються за структурно-реологічним типом. Це призводить до того, що при майже однаковій пенетрації бітуми різняться температурами розм’якшеності та крихкості (різниця між найбільшими та найменшими значеннями становить відповідно 4,5 °С та 16,5 °С), що може негативно впливати на властивості та довговічність асфальтобетонних покриттів. Крім того у в’яжучих суттєво відрізняється температурна чутливість, а також адгезійно-когезійні властивості. Бітуми, структурно-реологічний тип яких наближується до типу «золь», мають більш високі значення когезії та вищу в’язкість за технологічних температур, що треба приймати до уваги при використанні цих бітумів для приготування асфальтобетонних сумішей. До переваг бітумів, структурно-реологічний тип яких наближується до типу «гель», відноситься менша температурна чутливість та більш широкий інтервал пластичності.

Висновки. Всі дорожні бітуми, що імпортуються в Україну, повинні проходити сертифікацію на відповідність вимогам національного стандарту ДСТУ 4044:2019, а також низку додаткових випробувань, за результатами яких повинно прийматися рішення щодо доцільності та сфери їх використання в дорожній галузі країни.

Посилання

  1. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны. Москва, 1969. 368 с.
  2. Колбановская А. С., Михайлов В. В. Дорожные битумы. Москва, 1973. 264 с.
  3. Partl M., Bahia H.U., Canestrari F., de la Roche C., Di Benedetto H., Piber H., Sybilski D. Advances in Interlaboratory Testing and Evaluation of Bituminous Materials: State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee 206-ATB. Springer Science & Business Media, 2012. 453 р.
  4. Золотарев В. А. Битумы, модифицированные полимерами и добавками. Избранные труды. Санкт-Петербург, 2013, Т. 2. 148 c.
  5. Популярная нефтепереработка. Под ред. Л.Н.Багдасарова. Москва, 2016. 112 с.
  6. Куюн С. Щасливої дороги! Дзеркало тижня. 2018. № 39. URL: https://zn.ua/ukr/energy_market/schaslivoyi-dorogi-291512_.html (дата звернення: 10.02.2021).
  7. Куюн С. Неисповедимые пути битума. URL: https://belchemoil.by/news/international/ neispovedimye-puti-bituma (дата звернення: 10.02.2021).
  8. Велике будівництво. URL: https://bigbud.kmu.gov.ua/#about (дата звернення: 10.02.2021).
  9. Украинский рынок битума вырос до 1,2 млн т в 2020 г. - «А-95». URL: https://thepage.ua/news/kolomojskij-uvelichil-postavki-bituma-dlya-bolshoj-strojki-dorog-v-poltora-raza (дата звернення: 10.02.2021).
  10. «Укртатнафта» збільшить виробництво бітуму до 400 тис. т – Юрій Голич. URL: https://enkorr.ua/uk/news/ukrtatnafta_uvelichit_proizvodstvo_bituma_do_400_tys_t_yuriy_golich/244288 (дата звернення: 10.02.2021).
  11. Мозирський НПЗ збільшив постачання бітуму в Україні на 40 %. URL: https://enkorr.ua/uk/news/mozyrskiy_npz_uvelichil_postavki_bituma_v_ukrainu_na_40/244293 (дата звернення: 10.02.2021).
  12. ДСТУ EN 12591:2017 (EN 12591:2009, IDT) Бітум та бітумні в’яжучі. Технічні вимоги до дорожніх бітумів. Київ, 2017. 30 с. (Інформація та документація).
  13. ДСТУ 4044:2019 Бітуми нафтові дорожні в’язкі. Технічні умови. Київ, 2020. 15 с. (Інформація та документація).
  14. ДСТУ EN ISO 4259:2012 (EN ISO 4259:2006, IDT) Нафтопродукти. Визначення та застосовування характеристик точності методів випробовування. Київ, 2012. 14 с. (Інформація та документація).
  15. Пыриг Я.И. О показателе температурной чувствительности битумов. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2015. №. 69. С. 128–133.
  16. ГОСТ 18180-72 (СТ СЭВ 4543-84) Битумы нефтяные. Метод определения изменения массы после прогрева. Москва. 1972. 4 с. (Інформація та документація).
  17. Руденская И.М. Нефтяные битумы. Москва, 1964. 44 с.
  18. ДСТУ Б.В.2.7-81-98 Будівельні матеріали. Бітуми нафтові дорожні в’язкі. Метод визначення показника зчеплення з поверхнею скла та кам’яних матеріалів. Київ, 1999. 5 с. (Інформація та документація).
  19. ДСТУ EN 12697-11:2018 (EN 12697-11:2012, IDT) Бітумомінеральні суміші. Методи випробування гарячих асфальтобетонних сумішей. Частина 11. Визначення зчеплюваності між заповнювачем і бітумом. Київ. 2018. 41 с. (Інформація та документація).
  20. ДСТУ Б В.2.7-135:2014 Бітуми дорожні, модифіковані полімерами. Технічні умови. Київ, 2014. 28 с. (Інформація та документація).
  21. ДСТУ Б В.2.7-313:2016. Бітуми дорожні, модифіковані комплексами добавок. Технічні умови. Київ, 2017. 14 с. (Інформація та документація).
  22. СОУ 45.2-00018112-068:2017 Бітуми дорожні в’язкі, модифіковані добавками на основі синтетичних восків. Технічні умови. Київ. 2017. 24 с. (Інформація та документація).
  23. СОУ 45.2-00018112-067:2011 Бітуми дорожні в’язкі, модифіковані добавками адгезійними. Технічні умови. Київ. 2017. 17 с. (Інформація та документація).