Битум по PG: характеристики, марки, ГОСТы

Что такое битум по PG

Характеристики битума по PG

Марки битума по PG

ГОСТы на битум по PG

 

Развитие технологий, применяемых в дорожном строительстве, не остановить. Взять, к примеру, вяжущее для асфальтобетонной смеси: не один десяток лет в качестве «клея» для щебня, песка, минерального порошка и возможных добавок, служили проверенные временем битумы БНД или ПБВ, а уже сегодня им на смену пришла марка PG. И пусть такое вяжущее на данный момент используют только для выпуска «Суперпейва», — асфальта, запроектированного по ГОСТам серии 58401, — битум марки PG выглядит более чем убедительно. И вот почему.

В отличие от «классического» вяжущего, битум марки PG характеризуют не физико-механические, а эксплуатационные свойства, показатели которых в том числе отражают «поведение» продукта нефтепереработки в асфальтобетоне при пониженных и повышенных температурах. При таком подходе дорожники имеют возможность выбора наиболее подходящего вяжущего для дальнейшего строительства, реконструкции или ремонта участка дороги, расположенного в конкретном районе той или иной климатической зоны. Это значительно замедляет процессы образования дефектов в слоях асфальтобетона, а значит — увеличивает срок службы дорог.

 

 

Что такое битум по PG

Битум по PG (Performance Graded, c англ. — «оценка производительности» или «оценка эффективности») — это битумное или полимерно-битумное вяжущее, классифицированное в зависимости от его эксплуатационных характеристик, с учетом температурного диапазона применения, а также показателей устойчивости к транспортным нагрузкам.

То есть, битум по PG — это не какое-то инновационное вяжущее, но инновационный подход к определению его основных, влияющих на долговечность слоев покрытий и оснований дорог, свойств. Это «стандартный» битум марки ПНД по ГОСТ 33133-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические требования» или модифицированное вяжущее марки ПБВ по ГОСТ Р 52056-2003 «Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия», к которым предъявлены особые требования — по показателям сдвиговой, усталостной и низкотемпературной устойчивости.

 

 

Характеристики битума по PG

К вяжущим марки PG предъявляют в каком-то смысле уникальные для отрасли требования. Если основными характеристиками битума по стандарту 33133-2014 служат глубина проникания иглы при 25 °С, температура размягчения по кольцу и шару, растяжимость при 0 °С, температура хрупкости, изменение массы образца после старения (RTFOT) и температура вспышки, то свойства PG-вяжущего выражают:

 

• температура вспышки

• динамическая вязкость для исходного битума при температуре 135 °С

• сдвиговая устойчивость для исходного вяжущего

• изменение массы после старения битума (методом RTFOT: под воздействием температуры 163 °С и потока воздуха — в течение 85 минут)

• сдвиговая устойчивость для RTFOT-вяжущего

• усталостная устойчивость для состаренного битума (методом PAV: под воздействием давления и температуры 90 или 100 °С — в течение 20 часов)

• низкотемпературная устойчивость для PAV-вяжущего

• устойчивость при многократных сдвиговых нагрузках для RTFOT-вяжущего — при классификации битума в том числе для определения типа марки, соответствующего допустимому уровню транспортной нагрузки

 

 

Даже из наименований характеристик видно, насколько они связаны с эксплуатационными свойствами битума. К тому же, большую часть испытаний вяжущего, связанных с устойчивостью, — в отличие от испытаний битума по стандарту 33133-2014, — осуществляют с помощью одного лабораторного прибора — динамического сдвигового реометра. А значит определение или подтверждение тех или иных показателей вяжущего по классификации PG проходят относительно проще.

Стоит отметить, что такие характеристики продукта нефтепереработки как сдвиговая устойчивость для исходного битума и RTFOT-вяжущего отчасти помогают специалистам отрасли спрогнозировать интенсивность образования колеи на покрытии, которая является «молодым» дефектом. Другие характеристики устойчивости — помогают спрогнозировать формирование усталостных и низкотемпературных трещин в асфальтобетоне.

 

 

Марки битума по PG

Наименование марки битума по PG может выглядеть одним из двух вариантов: PG XY или PG X(Z)Y. Почему так: дело в том, что на сегодняшний день марку вяжущего по PG определяют на основании:

 

• ГОСТ Р 58400.1-2019 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом температурного диапазона эксплуатации» или

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

 

При использовании и того и другого стандарта буква X в наименовании марки PG означает максимальную температуру применения битума, при которой он будет сохранять свои свойства. Y — выражает наименьшую температуру использования вяжущего. А буква Z — только для стандарта 58400.2 — это тип марки, выражающий способность битума сопротивляться нагрузкам при разных условиях движения транспорта.

 

 

Букву Z, в отличие от X и Y, в наименовании марки битума по PG обозначают не числом, а буквой:

 

• S — для нормальных условий (количество приложений расчетной нормативной нагрузки — менее 1,8 млн) и стандартного характера движения транспорта (больше 70 км/ч)

• H — для тяжелых условий (от 1,8 до 5,6 млн) и медленного характера движения транспорта (от 20 до 70 км/ч)

• V — для экстремально-тяжелых условий (более 5,6 млн) и неподвижного характера движения транспорта (< 20 км/ч)

• E — то же, что и V, но применимо к местам стоянок, парковок, остановок транспорта и др.

 

При классификации битума по PG по ГОСТ 58400.1, верхнее значение марки — X — это число от 34 до 82 с шагом в 6 единиц (читай — градусов); нижнее значение — Y — от минус 52 до минус 4 с таким же шагом в 6 единиц. Если вяжущее, к примеру битум марки БНД 70/100, по результатам испытаний показал соответствие показателей устойчивости требованиям стандарта при максимальной температуре эксплуатации 64 °С, а при минимальной — минус 22, то его наименование будет выглядеть так: PG 64‒22.

 

 

При классификации битума по PG по ГОСТ 58400.2, верхнее значение марки — X — это число от 34 до 70 с шагом в 6 единиц; нижнее значение марки — Y — от минус 52 до минус 4 с тем же шагом в 6 единиц; Z — тип марки вяжущего, соответствующий максимально допустимому уровню транспортной нагрузки. Если битум, к примеру полимерно-битумное вяжущее марки ПБВ 60, по итогам лабораторных испытаний продемонстрировало соответствие показателей устойчивости ГОСТу при максимальной температуре эксплуатации 70 °С, минимальной температуре — минус 28, а показатель средней относительной необратимой деформации подошел для уровня транспортной нагрузки E, то наименование битума запишут так: PG 70(E)‒28.    

Любопытна разница в числовых показателях верхнего значения марки X для стандартов 58400.1 и 58400.2, — возможно, что это просто ошибка, которая будет исправлена в дальнейшем. По крайней мере, именно такие показатели указаны в доработанных редакциях изменений к ГОСТам на сайте Технического комитета по стандартизации № 418 «Дорожное хозяйство».

 

 

Стоит сказать, что на сегодняшний день применяемые в регионах России вяжущие марок БНД и ПБВ, — если их условно классифицировать по PG, — будут в большой степени соответствовать верхним значениям марки (X) для климатических условий под конкретные участки дорог, и в значительно меньшей степени соответствовать нижним значениям (Y).

Для снижения температурной границы эксплуатации, — в среднем от минус 22 градусов, — вяжущее необходимо модифицировать пластификатором. Таким образом, битум, способный сохранять свои свойства при очень низких температурах, может быть получен преимущественно за счет PG-классификации полимерно-битумного вяжущего.     

 

ГОСТы на битум по PG

Для определения или подтверждения марки битума по PG, а также выбора необходимой марки для конкретного участка дороги, будут полезны следующие ГОСТы:

 

• 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»

• ГОСТ Р 58400.3-2019 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Порядок определения марки»

• ГОСТ Р 71009-2023 «Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Правила выбора марок»

 

Более того, будущие изменения к стандартам, обсуждение которых закончилось в январе 2024 года, можно найти на сайте Технического комитета № 418 в разделе «Обсуждение документов по стандартизации».

 

 

Если ваше предприятие планирует выпускать полимерно-битумное вяжущее для получения битума по PG, то обратите внимание на оборудование от компании SOLOMATIC — установки для выпуска ПБВ ч производительностью до 5, 10, 20, 30 и 40 т/ч.

Каждая установка серии CMB представляет собой современный комплекс, оснащенный надежными комплектующими, созданными такими брендами как Siemens, Festo, ABO, Mettler Toledo и другими; большим бункером под полимерные добавки; двумя резервуарами-смесителями с системами подогрева; двумя последовательно расположенными коллоидными мельницами, обеспечивающими однородность готовой продукции; тензодатчиками под емкости для сырья; системой быстрого нагрева битума Speed Heater; удобной системой управления, поддерживающей автоматический режим производства и контролирующей уровень pH, температуры в емкостях, уровень наполнения и другие показатели.

Для получения более подробной информации об установках серии CMB, позвоните нам по телефону 8 (800) 555 73 40, отправьте запрос на sale@solomatic.ru или свяжитесь любым другим удобным способом из раздела с контактами.

Оборудование от компании SOLOMATIC для выпуска полимерно-битумных вяжущих — гарантия стабильного производства в точном соответствии с заданным рецептом.