Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон. Учебно-методическое пособие.

GlobeCore®

международная торговая марка

ООО "Завод УКРБУДМАШ"

36034, Украина, г. Полтава, ул. Садовского 8

тел./факс +38-0532-668645; моб.+38-067-1663333

alf@ukrbudmash.com.ua Skype: biodieselmach

Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон. Учебно-методическое пособие. - М.: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ»,

ЭКОНОМИКО-КОНСУЛЬТАЦИОННЫЙ ЦЕНТР «ЭКОН»

_____________________________________________________________________________

Л.М. ГОХМАН

БИТУМЫ,

ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ,

АСФАЛЬТОБЕТОН,

ПОЛИМЕРАСФАЛЬТОБЕТОН

МОСКВА, 2008

УДК 625.7/.8:658.6

ББК 38.36

Г74

Г74 Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон. Учебно-методическое пособие. - М.: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ», 2008. - 117 с, 30 табл., 36 рис.

В указанной книге изложены положения, которые автор изложил в лекциях, прочитанных в ГОУ ДПО ГАСИС.

В разделе «Органические вяжущие материалы, состав, структура, свойства, обеспечение требуемого качества» уделено внимание методам испытания органических вяжущих материалов, составу, структуре и свойствам битумов, полимерно-битумным вяжущим, выбору компонентов для получения последних. Сформулированы общие требования к органическим вяжущим материалам в части требуемого качества, исходя из климатических условий района эксплуатации покрытия и условий движения. Приведены требования ГОСТ Р 52056-2003 к полимерно-битумным вяжущим на основе блоксополимеров типа СБС в сопоставлении с требованиями ГОСТ 22245-90 к дорожным битумам, а также региональные требования к полимерно-битумным вяжущим.

В разделе «Полимерасфальтобетон, свойства, методы испытания, обеспечение требуемого качества» сопоставлены свойства полимерасфальтобетона со свойствами асфальтобетона, приведены и проанализированы показатели свойств в зависимости от вязкости вяжущих и типа смесей. Обоснованы дополнительные методы испытаний полимерасфальтобетона, позволяющие выявить его особенности и преимущества по сравнению с асфальтобетоном в части трещиностойкости, сдвигоустойчивости и долговременной прочности. Приведен комплекс требований к полимерасфальтобетонным смесям, заложенный в Проект ГОСТ Р «Смеси полимерасфальтобетонные дорожные, аэродромные и полимерасфальтобетон. Технические условия».

ISBN 978-5-9506-0352-5

СОДЕРЖАНИЕ

	Предисловие………………………………………………………………..	5

1.	Органические вяжущие материалы, состав, структура, свойства, обеспечение требуемого качества (лекция 1)…………………………	8
1.1.	Введение……………………………………………………………………	8
1.2.	Битумы, состав, структура, свойства, методы испытания, стандартные и реологические……………………………………………………………	9
1.3.	Компоненты битумов, свойства…………………………………………..	12
1.4.	Дисперсная структура битумов, реологические характеристики, стандартные показатели, принцип регламентирования качества битумов в ГОСТ 22245……………………………………………………	24
1.5.	Основы общей теории строения органических вяжущих материалов…	26
1.6.	Требования к органическим вяжущим материалам для дорожных покрытий…………………………………………………………………...	41
1.7.	Разработка органических вяжущих материалов требуемого качества…	44
1.8.	Разработка способов приготовления и комплекса требований к ПБВ…	47
1.9.	Технические требования к ПБВ на основе СБС…………………………	57

2.	Полимерасфальтобетон, свойства, методы испытания, обеспечение требуемого качества (лекция 2)…………………………	65
2.1.	Введение	65
2.2.	Сопоставление свойств полимерасфальтобетона и асфальтобетона…..	67
2.3.	Влияние вязкости ПБВ и гранулометрического состава минеральной части смесей на свойства полимерасфальтобетона……………………..	79
2.4.	Дополнительные методы испытания полимерасфальтобетона, позволяющие установить его преимущества перед асфальтобетоном…	85
2.4.1.	Метод определения температуры трещиностойкости полимерасфальтобетона	86
2.4.2.	Метод определения сдвигоустойчивости полимерасфальтобетона	94
2.4.3.	Метод определения эластичности полимерасфальтобетона	99
2.5.	Разработка технических требований к полимерасфальтобетону	109

ПРЕДИСЛОВИЕ

Битумы относятся к органическим вяжущим материалам и обладают уникальными свойствами, которые позволяют их использовать в качестве клея для асфальтобетонных смесей, а также герметиков и гидроизоляций для заполнения швов, трещин, устройства кровель.

Наряду с бесценной способностью переходить в текучее состояние при нагреве, что определяет великолепные технологические свойства материалов с применением битумов, они характеризуются рядом недостатков, обусловленных климатическими условиями, присущими России, а для дорожных битумов - также и специфическими условиями движения автомобилей - преобладанием грузовых автомобилей.

В связи с этим проводятся многолетние исследования, направленные на повышение эксплуатационных свойств дорожных битумов, в частности в лаборатории органических вяжущих материалов Союздорнии.

Результаты исследований, проведенные в период с 1958 г. по 1970 г. под руководством А.С. Колбановской, обобщены в книге:

А.С. Колбановская и В.В. Михайлов. Дорожные битумы. М., Транспорт, 1973, 261 стр., а, проведенные под руководством Л.М. Гохмана, в период с 1976 г. по 2002 г. и автором под руководством А.С. Колбановской в период с 1966 г. по 1973 г. - в книге:

Л.М. Гохман. Комплексные органические вяжущие материалы на основе блоксополимеров типа СБС. М., «Экон-Информ», 2003, 584 стр.

В указанных книгах подробно изложена часть сведений, которые автор попытался по возможности кратко и максимально просто изложить в предлагаемых двух лекциях, прочитанных в Государственной академии профессиональной переподготовки и повышения квалификации руководящих работников и специалистов инвестиционной сферы (ГОУ ДПО ГАСИС).

В первой лекции, посвященной органическим вяжущим материалам, уделено внимание методам их испытания, как стандартным, так и нестандартным, составу, структуре и свойствам битумов, полимерно-битумным вяжущим, выбору компонентов для получения последних.

Приведены и обоснованы основные концепции общей теории строения органических вяжущих материалов, объясняющие поведение битумов, полимерно-битумных и других комплексных органических вяжущих материалов, позволяющие охарактеризовать разные типы дисперсных структур в них на общей основе.

Сформулированы общие требования к органическим вяжущим материалам в части требуемого качества исходя из климатических условий района эксплуатации покрытия и условий движения.

Приведены требования ГОСТ Р 52056-2003 к полимерно-битумным вяжущим на основе блоксополимеров типа СБС в сопоставлении с требованиями ГОСТ 22245-90 к дорожным битумам, а также региональные требования к полимерно-битумным вяжущим, изложенные в Проекте изменения № 1 к ГОСТ Р 52056.

Во второй лекции, посвященной полимерасфальтобетону, сопоставлены его свойства со свойствами асфальтобетона, приведены и проанализированы показатели свойств в зависимости от вязкости вяжущих и типа смесей.

Изложены результаты исследований, обосновывающие дополнительные методы испытания полимерасфальтобетона, позволяющие выявить его особенности и преимущества по сравнению с асфальтобетоном в части трещиностойкости, сдвигоустойчивости и долговременной прочности.

В завершение этой лекции приведен комплекс требований к полимерасфальтобетонным смесям, заложенный в Проект ГОСТ Р «Смеси полимерас-фальтобетонные дорожные, аэродромные и полимерасфальтобетон. Технические условия».

Выражаю свою благодарность сотрудникам лаборатории, совместно с которыми получены результаты исследований, приведенные в данной работе: кандидатам технических наук Е.М. Гурарий, А.Р. Давыдовой, инженерам К.И. Давыдовой, О.В. Гавриленко, З.И. Кореневой, Т.В. Прокофьевой, технику Л.Б. Болдыревой.

Зав. лабораторией органических

вяжущих материалов

ОАО «Союздорнии», к.т.н. Л.М.Гохман

1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ,

СОСТАВ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА,

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО КАЧЕСТВА

(лекция 1)

1.1. Введение

Широко применяемые в настоящее время органические вяжущие материалы (ОВМ) для устройства дорожных, мостовых и аэродромных покрытий - битумы не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним как климатическими условиями, так и условиями эксплуатации покрытий.

Необходимо и целесообразно повышать качество ОВМ, но это будет эффективно только в том случае, если в процессе строительства или реконструкции дороги,

а также и в случае ремонта покрытия будут обеспечены требуемые капитальность дорожной одежды, постоянно действующий водоотвод, будет устроена трещинопрерывающая прослойка, исключающая отраженные трещины на покрытии, исключено пучение земляного полотна.

Наибольшая эффективность применения ОВМ требуемого высокого качества может быть достигнута в случае исключения из расчета конструкции дорожной одежды верхнего слоя покрытия толщиной не менее 6 см и при устройстве сразу за строительством покрытия поверхностной обработки со сроком службы не менее 5 лет, возобновляемой по истечении этого срока.

При этих условиях можно предположить, что срок службы покрытия возрастет с реальных 3-х лет до 15-18 лет, как это нормируется ВСН 41-88 для дорожной одежды в целом.

1.2. Битумы, состав, структура, свойства, методы

испытания, стандартные и реологические

Битумы - дисперсные системы, структура которых относится к коагуляционным.

Битумы, по мнению А.С. Колбановской, состоят «из смеси разнообразных высокомолекулярных соединений нефти, объединенных по величине молекулярного веса и характеру растворимости в селективных растворителях в группы углеводородов, смол и асфальтенов».

Битумы могут быть как остаточными, так и окисленными. В России используются окисленные битумы.

Можно сказать, что битумы относятся к коллоидным дисперсиям. Сложность изучения свойств битумов и процессов структурообразования в них обусловлена тем, что в зависимости от температуры они могут быть отнесены к твердым телам (при отрицательных температурах) и к жидкостям (при положительных температурах) и являются непрозрачными даже в тонких пленках.

В связи с этим мы изучали битумы методом структурной реологии, разработанным академиком П.А. Ребиндером, используя при необходимости принцип моделирования.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОДЕРЖАНИЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ...>>