Procena niskotemperaturnih svojstava smeše bitumena i SBS polimera različitih topologija metodom ABCD

  • Vladimir E. Nikolajevski Ruski univerzitet za transport, Katedra za auto-puteve, aerodrome, baze i temelje, Moskva, Ruska Federacija https://orcid.org/0009-0008-4939-6014
  • Pavel A. Dužij MIREA - Ruski tehnološki univerzitet, Katedra za hemiju i tehnologije prerade elastomera, Moskva, Ruska Federacija https://orcid.org/0009-0008-1488-5264
  • Dmitrij J. Nebratenko Ruski univerzitet za transport, Katedra za auto-puteve, aerodrome, baze i temelje, Moskva, Ruska Federacija; MIREA - Ruski tehnološki univerzitet, Katedra za hemiju i tehnologije prerade elastomera, Moskva, Ruska Federacijacija https://orcid.org/0000-0002-3607-8876
DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg71-44548
Ključne reči: temperatura pucanja, polimer-modifikovani bitumen, ABCD metoda, stirenski butadien termoplastičnih elastomera različitih topologija

Sažetak


Uvod: U vezi sa klimatskim promenama, naučnici širom sveta, uključujući stručnjake iz oblasti izgradnje puteva, primorani su da uzmu u obzir potrebu za redovnom kontrolom niskotemperaturnih svojstava pojedinih građevinskih materijala i svojstava višekomponentnih kompozita na njihovoj bazi.  Zbog toga se proučava mogućnost razvoja novih pristupa i metoda procene navedenih svojstava.  

Metode:  Kim Sang-Su je predložio novu metodu za procenu svojstava vezivnih materijala za izgradnju puteva pri niskim temperaturama, koju je nazvao ABCD metoda (Asphalt Binder Cracking Device). Upotreba uređaja ne zahteva posebne veštine i znanja, a pomoćna oprema je široko zastupljena u laboratorijama kompanija za izgradnju puteva. Ispitivanje ne traje duže od 4 do 5 sati.

Rezultati: Na primeru proizvodnje industrijskih serija naftnih putnih viskoznih oksidovanih bitumena marke BND 70/100, uz primenu ABCD metode u skladu sa standardima GOST R 58.400.11-2019, prikazana je mogućnost i efikasnost regulisanja temperature pucanja veziva u bitumenu uvođenjem u njegov sastav stirensko-butadienskih termoplastičnih elastomera različitih topologija.

Zaključci: S obzirom na to da zimi u većem delu Rusije  temperature padaju ispod -300S, veoma je važno omogućiti regulisanje ponašanja bitumenskih vezivnih i višekomponentnih smeša različitog sastava (asfaltno-betonske smeše). Utvrđen je nacionalni standard GOST R 58400.11-2019 i uspostavljena je proizvodnja merne opreme. ABCD metoda se može istovremeno koristiti kako za proučavanje svojstava vezivnih smeša na bazi polimerima različitih topologija, tako i u odabiru veziva u komercijalne svrhe, koja moraju zadovoljavati propise za izgradnju auto-puteva konkretnog regiona u kojem će se koristiti. 

 

Reference

Flory, P.J. 1985. Network topology and the theory of rubber elasticity. British Polymer Journal, 17(2), pp.96-102. Available at:  https://doi.org/10.1002/pi.4980170202.

Gokhman, L.M. 1977. Etude des propriétés rhéologiques des types structuraux de bitume sous déformation statique ou dynamique. In: Bitumes et enrobes bitumineux: Bull liaison lab ponts chauss, SPEC V, pp.59-67 [online]. Available at: https://trid.trb.org/view/1058887 [Accessed: 10 April 2023]. ISSN: 0458-5860.

Hesp, S.A.M. 2004. An Improved Low-Temperature Asphalt Binder Specification Method. In: Development of a Fracture Mechanics-Based Asphalt Binder Test Method for Low Temperature Performance Prediction: Final Report for Highway IDEA Project 84. Washington, D.C: Transportation Research Board of the National Academies [online]. Available at: https://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/archive/studies/idea/finalreports/highway/nchrp84_final_report.pdf [Accessed: 10 April 2023].  

Kim, S.-S. 2005. Direct Measurement of Asphalt Binder Thermal Cracking. Journal of Materials in Civil Engineering, 17(6), pp.632-639. Available at: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2005)17:6(632).

Kim, S.-S. 2007. Development of an Asphalt Binder Cracking Device: Final Report for Highway IDEA Project 99. Washington, D.C: Transportation Research Board of the National Academies [online]. Available at: https://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/archive/studies/idea/finalreports/highway/NCHRP99Final_Report.pdf [Accessed: 10 April 2023].  

Mieczkowski, P., Budziński, B., Słowik, M., Kempa, J. & Sorociak, W. 2021. Experimental Study of Tensile Properties of Styrene-Butadiene-Styrene Modified Asphalt Binders. Materials, 14(7), art.number: 1734. Available at: https://doi.org/10.3390/ma14071734.

Nazzal, M.D., Kim, S.-S. & Abbas, A.R. 2014. Evaluation of Winter Pothole Patching Methods. Rosap [online]. Available at: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/27019 [Accessed: 10 April 2023].

Nebratenko, D.Yu. & Nikolaevsky, V.E. 2023. Metod opredelenija temperatury rastreskivanija bitumnyh vjazhushhih (ABCD): Metodicheskie rekomendacii k laboratornym rabotam. Moscow: Russian University of Transport (MIIT), in Russian. (In the original: Небратенко, Д.Ю. и Николаевский, В.Е. 2023. Метод определения температуры растрескивания битумных вяжущих (ABCD): Методические рекомендации к лабораторным работам. Москва: РУТ (МИИТ).)

Nebratenko, D.Yu. 2022. ABCD – a method for assessing the low-temperature behavior of road binders. Scientific Journal “Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region”, 1(39), pp.37-41 [online]. Available at: https://xn--80aai1dk.xn--p1ai/journal/wp-content/uploads/2022/03/isvp_1_39_2022_37-41.pdf (in Russian) [Accessed: 10 April 2023].

Nebratenko, D.Yu., Boksha, M.Yu. & Isakov, A.M. 2022. Influence of SBS polymers of various structure on the properties of semi-blown bitumen binders. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 21(1), pp.5-17. Available at: https://doi.org/10.7409/rabdim.022.001.

Petersen, J.C., Robertson, R.E., Branthaver, J.F., Harnsberger, P.M., Duvall, J.J., Kim, S.-S, Anderson, D.A., Christiansen, D. & Bahia, H. 1994. Binder characterization and evaluation. Volume 1. Washington, D.C: Strategic Highway Research Program National Research Council [online]. Available at: https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/shrp/SHRP-A-367.pdf [Accessed: 10 April 2023]. ISBN: 0-309-05809-0.

Plewa, A. 2019 Asphalt mixtures with binders fluidized by addition of vegetable origin oil for applications as flexible anti-crack layers. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18(3), pp.181-192. Available at:  https://doi.org/10.7409/rabdim.019.012.

Objavljeno
2023/06/08
Broj časopisa
Vol. 71 Br. 3 (2023): jul-septembar
Rubrika
Originalni naučni radovi

Sva prava zadržana (c) 2023 Vladimir E. Nikolajevski, Pavel A. Dužij, Dmitrij J. Nebratenko

Creative Commons License

Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 međunarodnom licencom.

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).