Особенности выбора битума для дорожного строительства

Дорожное строительство – одна из основных сфер применения битума. Если материал подобран неправильно, асфальтобетонное покрытие в летнее время будет продавливаться с образованием колеи, а в зимнее – растрескиваться.

Дорожное строительство – одна из основных сфер применения битума. Если материал подобран неправильно, асфальтобетонное покрытие в летнее время будет продавливаться с образованием колеи, а в зимнее – растрескиваться. В итоге межремонтный период не будет выдерживаться и, чтобы дорога не разрушилась окончательно, ее понадобится ремонтировать раньше намеченного срока.

Краткое описание битума

Битум может быть природным или синтетическим. Это смесь нескольких групп веществ, но на его свойства оказывают прямое влияние три из них:

• асфальтены, от них зависит твердость и температура размягчения битума;
• нефтяные масла определяют морозостойкость и легкоплавкость состава;
• нейтральные и нефтяные смолы, наличие которых наделяет состав цементирующими свойствами и эластичностью.

Битум плавится при нагревании, не растворяется в воде, но растворяется в некоторых органических растворителях. Его главная ценность – химическая стойкость к коррозии, отличные гидроизолирующие и защитные свойства.

Основные характеристики битумного состава

Для дорожного строительства важны четыре характеристики битума

• термостабильность, т.е. температура размягчения при нагревании или температура хрупкости при охлаждении, а также температура вспышки паров битума;
• растяжимость материала говорит о его пластичности;
• пенетрация битума характеризует его твердость и вязкость;
• сдвигоустойчивость или «коэффициент изменения динамической вязкости после старения».

Дорожные битумы

Очень часто битумы для дорожных работ используют при изготовлении асфальтобетона. Задача этого материала – равномерно покрыть гранулы щебня, связать их между собой и ослабить деформационные и температурные напряжения.

Дорожные битумы могут быть двух видов:

• жидкие отличаются тем, что в их состав добавляют растворители, которые играют роль разжижителей. На открытом воздухе растворители испаряются и битумы твердеют. Такие материалы применяют для изготовления холодных асфальтобетонных смесей, которые можно использовать ранней весной и поздней осенью;
• вязкие битумы не содержат растворителей. Их применяют для изготовления горячих асфальтобетонных смесей, которые используют для дорожных работ в теплое время года. О них и пойдет речь ниже.

Как выбрать марку вязкого дорожного битума?

Дорожный битум имеет буквенно-цифровую маркировку, которая выглядит следующим образом: БНД ХХ/YY. Расшифровывается она так:

• БНД – битум нефтяной дорожный;
• ХХ и YY – верхний и нижний предел глубины проникновения в битум иглы диаметром 0,1 мм при температуре +25°С.

Этот параметр говорит о твердости битума и температуре его размягчения. Он служит основой для выбора определенной марки битума для эксплуатации в определенных климатических условиях.

Использовать ту или иную марку вязкого дорожного битума можно в соответствии с температурой применения: 

• не выше -20°С для БНД 100/130, БНД 130/200;
• от -20°С до -10°С для БНД 50/70, БНД 70/100, БНД 100/130,БНД 130/200;
• от -10°С до +5°С для БНД 50/70, БНД 70/100, БНД 100/130, БНД 130/200;
• не ниже +5°С для БНД 20/35, БНД 35/50, БНД 50/70, БНД 70/100, БНД 100/13.

Новые методы подбора дорожного битума

До недавнего времени битум изготавливали и подбирали для дорожных работ, руководствуясь двумя нормативными документами: ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 33133-2014. Они дают достаточно размытое понимание к подходу в выборе требуемой марки материала для определенных условий эксплуатации.

Чтобы правильно подобрать битум для дорожного покрытия, эксплуатирующегося в определенных климатических условиях, нужно учитывать его сдвигоустойчивость. Особенность этого параметра состоит в том, что он может изменяться в четыре раза при изменении температуры всего на 10°С. Поэтому так важно как можно точнее знать температурные пределы эксплуатации будущего дорожного покрытия. Для этого нужно иметь статистические данные о максимальной и минимальной температуре в регионе за последние 20 лет.

Такую информацию можно получить из уже разработанного и введенного в действие ПНСТ 397-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Метод определения температурных условий эксплуатации конструктивных слоев дорожных одежд». В нем приведены температурные показатели для разных населенных пунктов и регионов страны.

Разработаны и введены в действие еще два нормативных документа:

• ГОСТ Р 58400.1-2019 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом температурного диапазона эксплуатации»;
• ГОСТ Р 58400.2-2019 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом уровней эксплуатационных транспортных нагрузок».

Согласно этим документам битум маркируется уже по-другому: PG X-Y, где PG – его марка, а X и Y – допустимая верхняя и нижняя температура эксплуатации. Более того, теперь при выборе битума можно будет учитывать и транспортную нагрузку на покрытие. В ближайшее время материалы, соответствующие новым требованиям, появятся в продаже.

Заключение

Битум напрямую влияет на срок службы дорожного покрытия, поэтому его правильный выбор так важен. Чтобы не совершить ошибок, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам.