ОДМ 218.3.020-2012 Методические рекомендации по обеспечению устойчивости битумов против старения в технологических процессах изготовления и применения асфальтобетонных смесей

Статус документа

ОДМ 218.3.020-2012

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по обеспечению устойчивости битумов против старения в технологических процессах изготовления и применения асфальтобетонных смесей

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ООО "Стройсервис", ЗАО "НОМБУС" с использованием результатов научных исследований ОАО "Омский СоюздорНИИ" и практических результатов ФКУ УПРДОР "Забайкалье".

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования, Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 17.02.2012 N 47-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

1 Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) распространяется на битумы нефтяные дорожные вязкие, получаемые путем окисления тяжелых нефтяных остатков из западно-сибирских нефтей и по технологии компаундирования (смешения) окисленного битума высокой вязкости с более легкими нефтепродуктами, в части прогнозирования процессов их старения в составах асфальтобетонных смесей на технологических этапах приготовления и устройства асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог.

В части методики определения динамической вязкости и группового состава настоящие рекомендации распространяются на окисленные, остаточные и компаундированные битумы,

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия

ГОСТ 11501-78 Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы

ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия

ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия

ГОСТ 31015-2002 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 битумы нефтяные дорожные вязкие: Полутвердые нефтяные битумы, отвечающие требованиям государственного стандарта, распределяемые на марки по вязкости, определяемой пенетрометром, и по комплексу показателей.

3.2 вязкость: Свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

3.3 групповой состав: Групповой химический состав битума, представленный асфальтенами, суммой смол, суммой ароматических углеводородов и суммой насыщенных углеводородов.

3.4 старение битума: Совокупность необратимых изменений структуры, физических и механических свойств битума, наблюдающихся при хранении, технологической переработке и эксплуатации.

4 Рекомендации по оценке интенсивности старения битума в зависимости от продолжительности технологических процессов

Интенсивность старения битумов рекомендуется определять:

- по изменению показателя динамической вязкости в процессе искусственного старения битума в пленке толщиной 50 мкм на минеральной подложке разного химико-минералогического состава, определяемого методом плоскопараллельного сдвига (приложение А);

- по результатам изменения группового состава в процессе искусственного старения битума в пленке толщиной 50 мкм, определяемого с помощью анализатора тонкослойной хроматографии (TLC) с системой пламенной ионизации (FID) марки IATROSKAN MK-5 (приложение Б).

5 Оценка интенсивности старения битума в тонкой пленке (50 мкм) в зависимости от продолжительности технологических процессов

5.1 Оценка интенсивности старения битума в тонкой пленке (50 мкм) по результатам оценки динамической вязкости и глубины проникания иглы в зависимости от продолжительности технологических процессов

5.1.1 Весь технологический процесс производства асфальтобетонной смеси и устройства асфальтобетонных покрытий состоит из m-этапов (хранения асфальтобетонной смеси в бункере-накопителе, транспортировки, ожидания разгрузки, укладки и уплотнения) на временных интервалах , , . Коэффициенты интенсивности старения битума определяются для каждого технологического этапа, зависят от температуры и вида применяемого минерального материала (таблица 1).

Увеличение динамической , Па·с, на m-этапе вычисляется по формуле

, (1)

где - продолжительность технологического этапа, ч;

- коэффициент интенсивности старения битума в начале m-этапа;

- коэффициент интенсивности старения битума в конце m-этапа.

Формула (1) может быть использована на технологическом этапе с постоянной температурой асфальтобетонной смеси. Например, при хранении в бункере-накопителе.

5.1.2 Изменение динамический вязкости , Па·с, на протяжении всего технологического процесса, где температура, а, следовательно, и коэффициенты интенсивности старения изменяются, вычисляется по формуле

, (2)

где - динамическая вязкость исходного битума (до старения), Па·с, определяемая по формуле

, (3)

- первоначальное значение глубины проникания иглы при температуре 25 °C, мм.

Практический пример определения динамической вязкости , Па·с, в процессе старения битума на технологических этапах приготовления асфальтобетонной смеси, ее временном хранении, транспортировки, укладки и уплотнении в покрытие приведен в приложении В.

Таблица 1 - Значения коэффициентов интенсивности старения битумов в зависимости от температуры и вида применяемой минеральной подложки каменного материала


Наименование материала минеральной подложки	Значения коэффициентов интенсивности старения для битумов марок
	БНД 40/60					БНД 60/90					БНД 90/130					БНД 130/200					БНД 200/300
	Температура, °C
	150	130	110	90	70	150	130	110	90	70	150	130	110	90	70	150	130	110	90	70	150	130	110	90	70
Осадочные горные породы	1,5	1,4	1,3	1,0	0,9	1,4	1,3	1,1	0,9	0,8	1,3	1,2	1,0	0,8	0,6	1,1	1,0	0,9	0,8	0,6	0,9	0,8	0,6	0,5	0,4
Изверженные горные породы	1,3	1,2	1,0	0,7	0,6	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	1,1	0,9	0,7	0,5	0,4	0,9	0,8	0,6	0,4	0,3	0,7	0,6	0,4	0,3	0,3

5.1.3 Для практического применения более приемлемо использование глубины проникания иглы, мм, определяемой при температуре 25 °C. В этом случае глубина проникания иглы на m-этапе вычисляется по формуле

. (4)

Формула (4) может быть использована на технологическом этапе с постоянной температурой асфальтобетонной смеси. Например, при хранении в бункере-накопителе.

В случае, когда технологический процесс состоит из нескольких m-этапов, имеющих свои временные промежутки и температурные режимы, для расчетов используется формула

, (5)

где - ожидаемое значение показателя глубины проникания иглы для битума после устройства покрытия, мм;

- первоначальное значение глубины проникания иглы при температуре 25 °C (до старения битума), мм.

Пример практического расчета использования формулы (5) приведен в приложении В.

5.1.4 Для анализа и оценки интенсивности старения битумов в составе асфальтобетонных смесей по формуле (5) рассчитаны прогнозируемые показатели глубины проникания иглы во вновь устроенном асфальтобетонном покрытии. Результаты расчетов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения показателей глубины проникания иглы для битумов в зависимости от длительности технологических процессов производства асфальтобетонных смесей и строительства асфальтобетонных покрытий и оснований


Время хранения асфальто- бетонной смеси в бункере- нако- пителе, ч	Время транс- порти- ровки, ч	Толщина слоя асфаль- тобе- тона, см	Темпе- ратура наруж- ного воздуха, °С	Вид минераль- ного материала	Прогнозируемые показатели глубины проникания иглы, мм, для битумов нефтяных дорожных с условной вязкостью
					40	60	90	130	200	300
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	0,5	4-5	5	Осадочные горные породы	30	44	68	102	175	263
			10		29	43	66	99	172	258
			25		27	40	63	95	170	254
		8-10	5		29	43	60	100	162	261
			10		28	42	58	97	171	256
			25		27	40	56	94	170	254
	1,0	4-5	5		26	39	59	90	171	256
			10		25	37	57	88	168	252
			25		24	36	56	85	165	248
		8-10	5		25	38	59	88	170	254
			10		24	37	57	86	167	250
			25		24	35	56	84	164	246
0,5	0,5	4-5	5		26	38	60	90	160	240
			10		25	37	58	87	158	236
			25		23	35	56	85	155	232
		8-10	5		25	37	58	88	159	238
			10		24	36	57	86	156	238
			25		23	35	55	84	156	234
	1,0	4-5	5		22	33	52	80	156	234
			10		21	32	51	77	154	231
			25		20	31	49	75	152	227
		8-10	5		22	32	45	78	155	233
			10		21	31	44	76	153	229
			25		20	30	42	74	150	226
1,0	0,5	4-5	5		22	33	52	79	147	221
			10		21	32	50	77	144	216
			25		20	30	49	75	142	213
		8-10	5		21	32	51	78	145	217
			10		20	31	51	76	143	214
			25		19	30	50	74	141	211
	1,0	4-5	5		19	29	46	70	143	214
			10		18	28	44	68	141	211
			25		17	26	43	66	138	207
		8-10	5		19	28	45	69	141	211
			10		18	27	44	67	140	210
			25		17	26	43	66	138	207
-	0,5	4-5	5	Изверженные горные породы	31	49	75	113	185	277
			10		30	47	73	111	183	275
			25		28	46	71	109	182	273
		8-10	5		30	48	73	112	184	275
			10		29	47	72	110	184	275
			25		29	46	70	109	182	273
	1,0	4-5	5		27	44	68	107	179	268
			10		26	43	67	106	177	266
			25		25	42	65	104	175	263
		8-10	5		27	44	67	106	177	266
			10		26	43	66	105	177	266
			25		26	42	65	96	175	263
0,5	0,5	4-5	5		27	43	67	104	175	263
			10		26	43	65	102	174	260
			25		25	41	64	101	172	259
		8-10	5		26	43	66	103	175	263
			10		25	42	65	102	174	261
			25		24	41	63	101	172	259
	1,0	4-5	5		24	40	61	99	170	252
			10		23	39	60	97	170	252
			25		22	39	58	96	167	250
		8-10	5		23	38	60	98	168	252
			10		22	38	59	97	167	250
			25		21	37	58	96	168	252
1,0	0,5	4-5	5		24	39	60	96	167	250
			10		23	38	59	95	168	252
			25		22	37	59	93	167	250
		8-10	5		23	38	58	96	167	250
			10		22	38	57	94	165	248
			25		21	37	55	93	165	248
	1,5	4-5	5		21	36	54	92	161	242
			10		20	35	53	90	160	240
			25		19	34	53	88	159	238
		8-10	5		20	35	54	90	160	240
			10		20	35	54	89	160	240
			25		19	34	52	88	159	238
Примечания 1 Время на осуществление технологических операций должно рассчитываться исходя из условий остывания асфальтобетонной смеси до критических температур и определяться различными известными способами. 2 В таблице приведены ориентировочные результаты расчетов, которые должны уточняться в зависимости от принятых технологических решений.

Доступ к полной версии документа ограничен

Этот документ или информация о нем доступны в системах «Техэксперт» и «Кодекс».