Вибір бітуму для виробництва асфальтобетонних сумішей з урахуванням експлуатаційних умов

Опубліковано:
Номер: Випуск 25(2022)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 48–57
Ключові слова: асфальтобетон, бітум, верхній шар основи, зв’язуючий шар, експлуатаційні властивості, конструкція дорожнього одягу, шар покриття
Як цитувати статтю: Копинець І. В., Соколова О. Б., Юнак А. Л. Вибір бітуму для виробництва асфальтобетонних сумішей з урахуванням експлуатаційних умов. Дороги і мости. Київ, 2022. Вип. 25. С. 48–57.
Як цитувати статтю (references): Ivan Kopynets, Oksana Sokolova, Alina Yunak. Selection of bitumen for the production of asphalt concrete mixtures considering the operating conditions. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2022. Iss. 25. P. 48–57 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-0908-4795
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-4202-8661
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-5294-5554

Анотація

Вступ. Найбільш поширеним матеріалом для влаштування шарів дорожнього одягу автомобільних доріг є асфальтобетон. До суттєвих переваг асфальтобетону належать високі експлуатаційні характеристики, порівняно високі технічні показники, придатність до регенерації тощо. У той же час, асфальтобетону притаманні і недоліки, одним з яких є значна залежність міцності та деформативних характеристик від температури довкілля. Вирішальну роль в температурних властивостях асфальтобетону відіграє бітум, якість якого на сьогодні оцінюється за стандартними показниками згідно з пенетрацією. Точніше та об’єктивніше оцінити властивості бітуму можна за реологічними показниками (в’язкістю та когезією) або за експлуатаційними, що встановлюють залежно від кліматичних умов роботи асфальтобетонних шарів. Тому виникла необхідність у проведенні аналізу кліматичних умов роботи асфальтобетону в конструкції дорожнього одягу.

Проблематика.  На сьогодні в Україні для оцінювання властивостей бітуму використовують пенетраційну систему за якою встановлюють марку бітуму та відповідні характеристики. Близько 30 років тому в США розроблено систему оцінювання бітумів за експлуатаційними показниками, яка поєднує кліматичні умови та транспортні навантаження. Такий підхід дозволяє вибрати бітум для заданого розрахункового поєднання високих і низьких температур. Оцінка відповідних кліматичних умов роботи асфальтобетону в Україні дозволить розробити районування на основі якого можна виконувати оптимальний вибір бітуму, що повинно сприяти підвищенню довговічності асфальтобетону та конструкції дорожнього одягу в цілому.

Мета. Створення системи вибору бітуму під час проєктування конструкції дорожнього одягу з урахуванням температури довкілля, транспортних навантажень, інтенсивності руху, рівня надійності та розташування асфальтобетону в конструкції дорожнього одягу.

Матеріали і методи. Збір кліматичних даних щодо температури довкілля за даними метеостанцій, розташованих в обласних центрах України за період з 2005 року до 2020 року та встановлення необхідних експлуатаційних властивостей бітуму.

Результати. Розроблено районування території України за кліматичними умовами роботи асфальтобетону з урахуванням температури довкілля, транспортних навантажень, інтенсивності руху, рівня надійності та розташування асфальтобетону в конструкції дорожнього одягу.

Висновки. Розроблення та впровадження районування території України за експлуатаційними умовами роботи асфальтобетону та системи вибору бітуму за експлуатаційними показниками дозволить попередити утворення руйнувань у вигляді пластичних деформацій, тріщин віт утоми матеріалу та низькотемпературних тріщин і, тим самим, підвищити довговічність асфальтобетону.

 

Посилання

  1. Kennedy, T., Huber, G., Harrigan, E., Cominsky, R., Hughes, C., Von Quintus, H., and Moulthrop, J. (1994). Superior performing asphalt pavements (Superpave): The product of the SHRP asphalt research program. Washington: Strategic Highway Research Program, National Research Council.
  2. AASHTO M 32010 (2015). Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder. American Association of State Highway and Transportation Officials. (Інформація та документація).
  3. Золотарев В. А., Пыриг Я. И. Применение метода выбора марки битумного вяжущего, в соответствии с системой Superpave, в условиях Украины. Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Харьков, 2018. Вып. 82. С. 119–130.
  4. Pszczoјa M., Rys D., Jaskuјa P. Analysis of climatic zones in Poland with regard to asphalt performance grading. Drogi i Mosty. № 16. 2017. P. 245–264.
  5. Леонович И. И., Мельникова И. С. Методика и результаты оценки экстремальных температур дорожных покрытий в различных регионах республики Беларусь. Автомобильные дороги и мосты. 2012. № 1 (9). С. 39–47.
  6. Телтаев Б. Б., Каганович Е. В., Измайлова Т. Т. Учет климатических условий эксплуатации при выборе битума для асфальтобетонных смесей. Наука и техника в дорожной отрасли. 2008. № 2. С. 17–20.
  7. Погода в світі. URL: https://rp5.ua (дата звернення: 09.01.2022).