Научно-исследовательский центр битумных материалов компании «ЛЛК-Интернешнл» (дочернего предприятия ПАО «ЛУКОЙЛ») доработал существующие дорожные составы с целью повышения износостойкости к любым погодным изменениям.

Битумные вяжущие материалы PG-марок (Performance Grade) создают специально для автомобильных дорог, при строительстве которых используется новая для России система объёмного проектирования Superpave («Суперасфальт»). 

Для таких марок разработчики «программируют» не только физико-химические показатели вяжущего, но и широкий температурный диапазон эксплуатации асфальтобетона, при котором вяжущий компонент позволяет дорожному покрытию сохранять высокую прочность. Кроме того, поправки в рецептуру PG-битумов вносятся с учетом особенностей минеральных материалов в составе асфальтобетона: типов песка, щебня и гравия.

Ключевые особенности таких асфальтобетонов – повышенный межремонтный срок эксплуатации. Он характеризуется увеличением стойкости дорожного полотна к следующим изменениям:
• абразивный износ;
• остаточные деформации;
• механические повреждения;
• усталостные растрескивания;
• низкотемпературное трещинообразование.

Инновационный битумный материал ЛУКОЙЛ PG 64-34 выпускается в трех вариациях. Все они учитывают «индексы транспортной нагрузки» (traffic load grade). Эти «грейды» (Н, V и E) соответствуют новому ГОСТ Р 58400.1–2019, который опирается на мировые стандарты:

  • ЛУКОЙЛ PG 64-34 Н – для дорог с тяжелыми условиями и медленным характером движения транспорта. Это определение означает годовой трафик от 1,8 до 5,6 млн автомобилей*, скорость которых равна 20-70 км/ч.
  • ЛУКОЙЛ PG 64-34 V –  для дорог с экстремально тяжелыми условиями и крайне медленным характером движения.  Такая характеристика описывает годовой транспортный поток более 5,6 млн автомобилей* с примерной скоростью менее 20 км/ч.
  • ЛУКОЙЛ PG 64-34 E – для стоянок, парковок, остановок автотранспорта и других подобных участков.

Битумные вяжущие по PG 64-34 (вяжущее битумное сырье по стандарту ПНСТ 85-2016) представляют собой материал, изготовленный из нефтепродуктов. Он нашел широкое применение для производства гидроизоляционных материалов. Они обладают повышенной устойчивостью к воздействию влаги, солнечной радиации и других природных факторов. Во время эксплуатации не допускают образования трещин и не выделяют в атмосферу вредных веществ.

ЛЛК-Интернешнл – уделяет пристальное внимание проблеме «технологического старения» битумов, т.к. он является важнейшим связующим элементом может терять значительную часть исходных характеристик при транспортировке, хранении и непосредственно во время производства асфальта и укладки дороги. Пока битум не станет частью дорожного покрытия, он длительный период подвергается высоким температурам и взаимодействует с «агрессивным» кислородом». Так что к моменту его «сцепления» с другими компонентами асфальтобетона, вяжущее уже несколько хуже защищает дорожное покрытие от образования трещин, чем если бы оно использовалось сразу же после «рождения» на нефтеперерабатывающем заводе. По этой причине в рецептуры битумных материалов ЛУКОЙЛа закладывают солидный запас прочности.

Технология Superpave («Суперасфальт») работает благодаря рационально подобранному составу асфальтобетонных смесей с применением современного лабораторного оборудования. Эта система проектирования прошла апробацию в государствах Европы, а также в США, Канаде, Китае и Саудовской Аравии. 

Система Superpave, придуманная в США, даёт возможность проектировать составы асфальтобетонных смесей с учётом конкретных климатических условий и транспортной нагрузки. Эти методы разработки асфальтобетонной смеси считаются одними из самых инновационных в мире. При нынешних ГОСТах для асфальта учитывается просто категория дороги в целом. Еще одна особенность системы «Superpave» – это внедрение местных материалов и ресайклинг, который подразумевает использование материалов из старых асфальтобетонных покрытий. 

Технические условия на битумные вяжущие и соответствующие методы реологических испытаний являются наиболее завершенной частью реализованной программы исследований. 

Кардинально  изменились не только стандартные методы испытаний, но и подход к нормированию показателей качества битумных вяжущих для асфальтобетонных смесей, проектируемых по рекомендациям «Superpave». 

Марка битумного вяжущего определяется интервалом работоспособности (PGGrade) между двумя температурами испытания, соответствующими минимальной и максимальной расчетным температурам асфальтобетонного покрытия в рассматриваемом регионе строительства. 

При определении марки вяжущего требования к показателям деформативности и вязкоупругим свойствам остаются неизменными, а изменяется температурный диапазон, в котором эти требования должны выполняться.
 

Марку битумного вяжущего PGGrade определяют на основании результатов реологических испытаний, которые проводят при максимальной расчётной температуре (взамен определения температуры размягчения по КиШ) и  минимальной расчетной температуре  (взамен определения температуры хрупкости по Фраасу). 

Максимальная температура, характеризующая теплостойкость битумного вяжущего, может принимать значения с градацией 6оС в диапазоне от плюс 46оС до плюс 82оС. Минимальная температура, характеризующая  низкотемпературные  свойства,  может  принимать  значения  в диапазоне от минус10оС до минус 46оС при той же градации 6оС. 

При выборе марки битума или полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) заказчик и проектировщик вправе принимать не только наиболее вероятные в заданном регионе (средние) величины высоких и низких температур, соответствующие 50% надежности. 

В зависимости от заданной степени риска в качестве расчётных температур покрытия могут быть приняты и менее вероятные значения. При этом надежность представляет собой выраженную в процентах вероятность того, что фактическая температура в регионе не будет выходить за пределы температур воздуха (однодневной низкой и семидневной средней высокой), которые рассчитываются по многолетним данным ближайшей метеостанции.

Анализ очевидных преимуществ и недостатков асфальтобетонных технологий «Superpave»показал необходимость их дальнейшего изучения и развития. Для повышения эксплуатационной надёжности асфальтобетонных покрытий необходимо проводить глубокие исследования, как на национальном уровне, так и в рамках международного сотрудничества.

В статье используются материалы из следующих источников:

https://rcmm.ru/dorozhnoe-stroitelstvo/54224-novye-tehnologii-lukojla-prodlevajut-zhizn-dorog.html

https://www.postavshhiki.ru/katalog-tovarov/160-prochie-stroitelnye-materialy-optom/1305-chto-takoe-bitum-pg-kakie-byvayut-marki-bituma-pg

https://docplayer.com/27154511-Udk-plyusy-i-minusy-sistemy-proektirovaniya-asfalto-betona-superpeyv-advantages-and-disadvantages-of-design-asphalt-superpave.html