Статус документа
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».
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте «Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
Реклама. Рекламодатель: Акционерное общество "Информационная компания "Кодекс". 2VtzqvQZoVs