Фізико-механічні властивості бітумів модифікованих енергозберігаючими добавками на основі ПАР
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2025.65.4179Ключові слова:
бітум нафтовий дорожній, модифікація, енергозберігаюча добавка, зчеплюваність з поверхнеюАнотація
У статті розглянуто вплив сучасних енергозберігаючих добавок, представлених на ринку України, на основі поверхнево-активних речовин на фізико-механічні та експлуатаційні властивості дорожнього бітуму марки БНД 70/100. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю зниження температур приготування та укладання асфальтобетонних сумішей, що дозволяє зменшити енергоспоживання, шкідливі викиди в атмосферу та підвищити технологічність дорожніх робіт без погіршення якості покриття.
У роботі проаналізовано вплив різного вмісту енергозберігаючих добавок на основні показники якості бітуму, зокрема пенетрацію, температуру розм’якшеності за методом «кільце і куля», температуру крихкості за Фраасом, розтяжність, зчеплюваність із поверхнею мінерального заповнювача, а також інтервал пластичності. Наведено залежності зміни зазначених показників від концентрації добавки, що дозволяє оцінити оптимальні дозування з позиції забезпечення необхідних експлуатаційних характеристик бітумного в’яжучого.
Окрему увагу приділено дослідженню адгезійних властивостей бітуму, зокрема показнику зчеплення з поверхнею мінеральних заповнювачів та зі склом, які є індикатором взаємодії в’яжучого з мінеральними матеріалами. Отримані результати свідчать про суттєвий вплив поверхнево-активних добавок на покращення адгезії та підвищення стійкості бітуму до відшарування.
На основі порівняльного аналізу експериментальних даних встановлено, що за сукупністю досліджених показників найбільш ефективною енергозберігаючою добавкою є ЕН3, застосування якої забезпечує оптимальне поєднання покращених властивостей бітуму та підвищених адгезійних характеристик. Це підтверджує доцільність її використання у технологіях виробництва теплих асфальтобетонних сумішей.
Посилання
1. Solodkyi S.Y., Sidun Y.V. Innovative materials and technologies in road construction. Part 1. Materials and technologies based on organic binders : textbook. Lviv : Lviv Polytechnic Publishing, 2021. 232 p.
2. Savenko V.Ya., Ilyash S.I., Mudrychenko A.Ya. Analysis of physico-mechanical characteristics of warm asphalt mixtures based on bitumen with energy-saving additives and foamed bitumen // Roads and Bridges. Kyiv, 2022. Issue 25. P. 87–98. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2022.25.087 DOI: https://doi.org/10.36100/dorogimosti2022.25.087
3. Savenko V.Ya., Mudrychenko A.Ya., Stasiuk T.O. Techno-economic justification of the use of warm asphalt mixtures for pavement layers // NTU Bulletin. Kyiv, 2023. Issue 55. P. 240–246. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2023-1-55-240-246 DOI: https://doi.org/10.33744/2308-6645-2023-1-55-240-246
4. Mokhnach A., Tetera V.S. Use of energy-saving technologies for preparing asphalt mixtures // Materials of the 85th International Student Scientific Conference. Kharkiv : KhNAADU, 2023. P. 77–81.
5. Berezina N.O., Parkhomenko N.H., Mudrak K.V. Environmental protection during the use of warm asphalt concrete // Scientific Collection “InterConf”. 2022. No. 97. P. 796.
6. Tetera V.S., Zhdanyuk V.K. Study of the influence of surfactant and energy-saving additives on bitumen adhesion to mineral surfaces // Young Scientist : conference materials, Uzhhorod, 24–25 Oct. 2025. Uzhhorod, 2025. P. 193–195.
7. Zhdanyuk V.K., Shurupova A.A. Comparative study of the influence of surfactants on bitumen adhesion to mineral surfaces // Scientific Notes. 2014. Issue 45. P. 188–192.
8. Catalog of modern materials for construction, repair, and maintenance of roads. Kyiv : SE “NIRI”, 2020.
9. Capitão S.D., Picado-Santos L.G., Martinho F. Pavement engineering materials: Review on the use of warm-mix asphalt // Construction and Building Materials. 2012. Vol. 36. P. 1016–1024. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.06.038 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.06.038
10. Rubio M.C., Martinez G., Baena L., Moreno F. Warm mix asphalt: an overview // Journal of Cleaner Production. 2012. Vol. 24. P. 76–84.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2011.11.053 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2011.11.053
11. Zaumanis M., Mallick R.B., Frank R. 100% recycled hot mix asphalt: A review and analysis // Resources, Conservation and Recycling. 2014. Vol. 92. P. 230–245. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2014.07.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2014.07.007
12. Hurley G.C., Prowell B.D. Evaluation of Evotherm for use in warm mix asphalt. Auburn : National Center for Asphalt Technology, 2006. 45 p. (NCAT Report; No. 06-02).
13. Tao, M., & Mallick, R. B. (2009). Effects of Warm-Mix Asphalt Additives on Workability and Mechanical Properties of Reclaimed Asphalt Pavement Material. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2126(1), 151-160. https://doi.org/10.3141/2126-18 DOI: https://doi.org/10.3141/2126-18
14. Wasiuddin N.M., Selvamohan S., Zaman M.M., Guegan P.T. Effect of Sasobit and Aspha-Min on wettability and adhesion between asphalt binders and aggregates // Transportation Research Record. 2007. Vol. 2001, No. 1. P. 79–87. https://doi.org/10.3141/2051-10 DOI: https://doi.org/10.3141/2051-10
15. Topal, A., Sengoz, B., Kok, B. V., Yilmaz, M., Aghazadeh Dokandari, P., Oner, J., & Kaya, D. (2014). Evaluation of mixture characteristics of warm mix asphalt involving natural and synthetic zeolite additives. Construction and Building Materials, 57, 38–44. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.01.093 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.01.093
16. DSTU 4044:2019. Petroleum road bitumen. Technical specifications. Valid from 2020-05-01. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/document.html?id_doc=84291
17. SOU 45.2-00018112-067:2011. Construction materials. Road bitumen modified with adhesion additives. Technical specifications, with amendment No. 1. Valid from 2017-06-01. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/document.html?id_doc=69813
18. DSTU 9187:2022. Surfactant-based additives for road bitumen. Valid from 2023-02-01. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/document.html?id_doc=98594
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Юрій Сідун, Сергій Чугуєнко, Володимир Корюк, Яромир Баранович, Назарій Тещишин
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
