ИнтерСтройЭкспо 2016
04.05.2016
С 20 по 22 апреля 2016 года в Санкт-Петербурге, в КВЦ «ЭКСПОФОРУМ» состоялась 22-я Международная выставка «ИнтерСтройЭкспо», крупнейшая на Северо-Западе России международная выставка строительных, отделочных материалов и строительной техники.
Евроасфальт и Евробитум 2016
29.04.2016
Конгресс, который состоится с 1 по 3 июня в Праге, станет важной вехой в развитии асфальтовой и битумной промышленности Европы. Предоставив возможность ведущим специалистам отрасли подвести итоги проделанной работы и наметить планы на будущее, он послужит полноценной стратегической платформой для ее дальнейшего развития.
 

Об опыте разработки корпоративного регионального стандартана дорожные битумы и асфальтобетон/Дорожная Техника 2014/

 Теляшев Э.Г., Кутьин Ю.А., Викторова Г.Н.

В начале нулевых годов нынешнего века появились первые высказывания дорожников о том, что ГОСТ 22245–90 устарел. Это спустя 10–12 лет с момента принятия его «на вооружение». В чём конкретно заключался механизм и признаки этого старения, обычно не обсуждалось. Но совсем скоро эта фраза стала общеупотребительной на семинарах, конференциях, симпозиумах любого уровня, где рассматривались вопросы повышения качества российских дорог во взаимосвязи с качеством дорожных битумов. Виновник дорожных бед был найден. Тут же стали появляться и сегодня уже узаконены десятки технических условий (ТУ), стандартов организаций (СТО), корпоративных стандартов на битумы. Свои корпоративные стандарты на битумную продукцию имеют сегодня «ЛУКОЙЛ», «Роснефть», «Газпром нефть». Появились нормативы, разработанные потребителями битумной продукции. Это СТО 2.1–2011 ГК «АВТОДОР» и ПНСТ 1–2012. Нормативами мы обложились со всех сторон. А что же дороги?.. 

Заложенные в этих документах так называемые повышенные нормативы касаются, в основном, величины отдельных качественных характеристик битумов за счёт смещения значений давно известных показателей в ту или иную сторону, а также расширения или сужения области их значений. В последних разработках уже появились прогнозные показатели, определяемые после испытания битумов на ускоренное старение. Все эти нововведения имеют некую общность: заложенные в них величины показателей, расширение или сужение диапазонов значений никак не трактуются с теоретических позиций и не подтверждаются экспериментальными изысканиями. Т.е. по сути своей разработчики таких бумаг «затверждают» свои «хотелки», но не результаты глубоких изысканий и практической проработки. И если ранние стандарты имели в сопровождении целые тома пояснительных записок, то сегодняшние не обосновывают ни единого показателя — установили и всё тут. И рождались такие произведения за два-три месяца, т. е. явно были недоношены. Для сравнения: Евростандарт или система «Суперпэйв» (США) разрабатывались годами ведущими специалистами международного класса с глубокой теоретической и экспериментальной проработкой. И работа эта не прекращается и по сей день. 
Поэтому введение в новые отечественные нормативы даже дополнительных показателей, таких как потеря массы после прогрева, динамическая и кинематическая вязкость, изменение методики испытания на старение и др., переворота или хотя бы заметного улучшения ситуации в дорожном строительстве России так и не произвело. Оказывается, появление новой нормативной документации на битум почему-то не влияет на состояние дорог. Каждый живет своей независимой жизнью. Бумага своей — в тепле и уюте, а дорога своей — в слякоти, на морозе и в зной. 
Битум в составе асфальтобетона — это клей, назначение которого надежно скреплять и долгое время удерживать в неразрушенном состоянии под действием природных факторов и интенсивных знакопеременных нагрузок твердые частицы минерального наполнителя. Понятно, что чем лучше клей, тем прочнее и долговечнее асфальт, полученный с применением этого клея. 
Дорожные битумы российских производителей (за исключением ухтинских битумов) сегодня мало чем отличаются друг от друга при сопоставлении основных качественных характеристик, поскольку все они производятся из остатков переработки сернистых и малосернистых западносибирских нефтей по типовой технологии прямого окисления сырья. Поэтому, несмотря на выход в свет очередного норматива, углеводородная основа битума остаётся неизменной, и клеящие свойства её не меняются. И устойчивость к старению битума, полученного по технологии прямого окисления сырья, остаётся на прежнем уровне. То есть клей лучше не становится. Он просто может быть то гуще, то жиже. 
Какие же можно в данной ситуации предпринять шаги для хотя бы частичного выправления ситуации? Вопрос для авторов статьи оказался далеко не праздный, поскольку Институт нефтехимпереработки, наконец-то, оказался вовлечённым в процесс разработки нормативной документации на дорожные битумы. Вот как это произошло.
В мае 2012 года ОАО АНК «Башнефть» обратилась к нам с просьбой как к головной профильной организации России: «Разработать корпоративный стандарт ОАО АНК «Башнефть» на высококачественные дорожные битумы с учетом передового отечественного и зарубежного опыта применительно к дорожно-климатическим условиям и минеральным ресурсам Республики Башкортостан». Задача почётная и ответственная, а опыт предыдущих разработчиков версий СТО, в том числе ПНСТ, весьма тощий. Такой опыт не обогащает. Он только настораживает и предупреждает, куда не надо ходить. Вот мы и решили идти к достижению поставленной перед нами цели своим региональным путём. 
Начали с того, что собрали представителей основных республиканских и городских заказчиков — управление дорожного хозяйства и управление коммунального хозяйства, а также подрядного республикан ского лидера «Башкиравтодор». Пояснили суть поставленной задачи и обратились с просьбой: принять, по возможности, активное или хотя бы посильное участие в составлении Технического задания на разработку нового регионального стандарта. 
Через определённое время собрали поступившие от дорожников предложения, после чего стало понятным, кто и каким представляет себе улучшенный башкирский битум. Коллективно обсудили поступившие материалы. Обсуждения были непростыми, поскольку жизненные и теоретические позиции участников были неоднозначными. Республиканских дорожников, так же, как и создателей ПНСТ, потянуло в сторону от евростандарта, потянуло в область высоких «КиШей» как (якобы) к средству защиты от колеи. Кто-то заявил чрезмерную морозостойкость, и до, и после старения и т. д. Спорили, обсуждали, готовили новые версии ТЗ, снова встречались, снова обсуждали. В итоге появился проект Технического задания, который уже можно было выносить за пределы рабочей группы для более широкого обсуждения и последующего принятия. 
Этот проект был рассмотрен в компании АНК «Башнефть» на совместном расширенном совещании нефтепереработчиков и дорожников — производителей и потребителей продукта иного уровня качества. После внесения ряда уточнений и поправок документ был утверждён (см. табл. 1). Не лишним будет здесь отметить, что ни один действующий сегодня нормативный документ на дорожный битум не содержит такого жесткого комплекса требований, какой содержит данное ТЗ. 
Некоторым отступлением от норм ПНСТ, СТО «Автодор» и евростандарта является испытание битумов на устойчивость к старению по методике ГОСТ 18180. Однако это вынужденная и, безусловно, временная мера, поскольку для испытания битумов на старение по методу EN 12 607–1 сегодня на всю республику имеется всего одна установка. А пока, с целью проведения сопоставительного анализа, испытания битумов на старение осуществляли по обеим методикам с нахождением переходных коэффициентов для каждого из показателей, определяемого после испытания на старение. В ТЗ по просьбе дорожников и производителей битума пока заложили испытания на устойчивость к старению по действующему стандарту ГОСТ 18180. 
Для достижения положительного результата настоящего проекта нами были сформулированы для последующего решения задачи следующего содержания: экспериментально подтвердить каждую цифру, заложенную в проект ТЗ, и при необходимости внести обоснованные коррективы в первоначальный вариант. Обосновать необходимость введения и величину каждого нового показателя, если этот показатель в ходе исследований рекомендуется дополнительно ввести в проект стандарта. 
Следующим этапом исследований явился выбор сырьевых компонентов битума, с учётом технических возможностей производства изготовителя, разработка рабочих рецептур и оптимальной технологии переработки этих компонентов в битумы с заданными в ТЗ техническими характеристиками. 
В результате исследований, проведённых по этому этапу, нами были получены серии образцов лабораторных битумов, изготовленных из различных видов сырья. Применение привозных сырьевых компонентов исключалось. 
Для приготовления образцов использовались апробированные в промышленном масштабе новые технологические приёмы: глубоко окисленный битум пластифицировали неокисленными высокостабильными пластифицирующими компонентами. И битумы при этом получали уже частично окисленные компаундированные, состоящие более чем на 50% из высокостабильных компонентов, способных сохранять свои изначальные характеристики в течение достаточно продолжительного времени. 
Лабораторные образцы битумов, обладающие лучшими техническими характеристиками, были отобраны для последующих углублённых испытаний. Физико-механические характеристики лучших в каждой серии опытов битумов представлены в таблице 2. 
Основное различие между четырьмя представленными в таблице составами — это использование различных сырьевых компонентов в качестве пластифицирующих добавок к базовому битуму. Технологические приёмы получения опытных образцов во всех случаях идентичны. Для каждой из марок битума их теплостойкость (КиШ) старались подтянуть к одному и тому же уровню. Экспериментально найденные области качества для обеих заданных марок битума БДБУ представлены на рис. 1. 
Принцип отбора образцов для продолжения исследований избрали следующий: отсеивать (резервировать для последующей доработки) образцы битумов, не выдержавшие испытания на старение. Например, битум (состав 1 из табл. 2) до испытания его на устойчивость к старению характеризуется вполне приемлемыми характеристиками. После испытания на старение низкотемпературные свойства образца 1 (марка БДБУ-85) заметно изменились в худшую сторону и перестали отвечать требованиям ТЗ Если фактические характеристики хотя бы по одному из показателей не соответствовали требованиям ТЗ, данная рецептура из программы дальнейших работ над проектом стандарта исключалась. 
Две наилучшие рецептуры экспериментальных дорожных битумов были наработаны в укрупнённых количествах и переданы для испытаний в специализированную дорожно-строительную лабораторию Управления коммунального хозяйства и благоустройства г. Уфы. Результаты испытаний асфальтобетонов горячих плотных мелкозернистых типа «А» марки 1, изготовленных с применением новых битумов, представлены в таблице 3. 
Для сравнения в качестве эталонного образца использовали ходовой битум, полностью отвечающий всем требованиям действующего ГОСТ 22245–90 на марку БНД 90/130, вырабатываемый на одном из предприятий республики. Во всех экспериментах гранулометрический состав смеси, рецептура и условия изготовления, формования и испытаний асфальтобетонных смесей оставались неизменными. Менялся только битум. 
Полученные и приведённые в табл. 3 экспериментальные результаты показывают, что асфальтобетоны, изготовленные с применением новых битумов, существенно превосходят асфальтобетон, изготовленный с применением эталонного битума, по прочности при сжатии, измеренной при 50 и 20 °С. И, как следствие этого, колейность экспериментальных асфальтобетонов существенно ниже требований норматива, а также ниже колейности контрольного образца. Асфальтобетоны на базе опытных битумов характеризуются также повышенной в сравнении с контрольным образцом водостойкостью и низким водонасыщением, что является очень важным достижением и преимуществом, поскольку истинным дорожникам давно известно, что «…вода — это враг дороги № 1». 
Экспериментальные асфальты характеризуются высокой трещиностойкостью по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0 °С при скорости деформирования 50 мм/мин. (строка 7). Следует также отметить высокую сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге экспериментальных образцов. 
Не вписывается в перечень достоинств новых асфальтов только один показатель «предел прочности при сжатии при температуре 0 °С». 
Считается, что данный показатель как бы косвенно прогнозирует устойчивость асфальтобетона к трещинообразованию при эксплуатации дорожных покрытий в периоды с низкими отрицательными температурами окружающей среды. Численных значений трещиностойкости такой прогноз не содержит. Например, если прочность при сжатии превышает норматив (11 МПа) на 10%, то вероятность ускоренного трещинообразования на сколько % (или во сколько раз) возрастёт? Никто не знает. Умозрительный какой-то показатель, эмпирический. Вот взять, например, показатель 7 из табл. 3: свидетельствует же он о повышенной трещиностойкости при расколе, которая превышает значение того же показателя для базового асфальта в полтора раза. А о какой же трещиностойкости печётся показатель 3? Тем более что существует и диаметрально противоположное мнение ряда известных дорожников по данному вопросу, оно убедительно и доказательно, но не подтверждено документально. 
Тем не менее, выполнение требования «прочность при 0» пока является для дисциплинированного подрядчика обязательным. На этой почве возникали порой определённые осложнения по организации натурных испытаний экспериментального асфальтобетона при строительстве опытных участков дорог, поскольку при приёмке участка считается, что имеет место несоблюдение норматива. А если задуматься, почему нет такого показателя в нашем же отечественном стандарте на щебёночно-мастичный асфальт? Прочность при 20 и при 50 °С есть, а прочность при 0 отсутствует. 
Отсутствует этот показатель и в стандартах других стран, где производят асфальтобетон не в пример долговечнее нашего отечественного. Или такой пример. Проложили мы в 1994 г. опытный участок дороги протяжённостью 10 км в горном районе Башкортостана. Битум неокисленный, температура хрупкости минус 14 °С, прочность асфальта при 0 °С составляла 13,5. Так ведь участок этот до сих пор работает без ремонта, а зимой в горах температура нередко уходит за минус сорок, а по дороге ездят лесовозы с брёвнами диаметром более полуметра. Так не трещит же дорога. Соседние участки, построенные в тот же период с применением ГОСТовского битума, ещё в прошлом веке были перекрыты. 
А вот такой пример. Приводим выдержку из одной из наших ранних публикаций. «В начале 70-х годов, благодаря усилиям специалистов Института (прежнее название БашНИИ НП), на ряде заводов (в г.г. Уфе, Ишимбае, Салавате, Рязани) были наработаны опытно-промышленные партии неокисленных дорожных битумов и проведены планомерные испытания опытных участков дорог, построенных с применением таких битумов в различных дорожно-климатических зонах СССР. Были выбраны регионы с заметно различающимися сезонными температурными режимами: Восточная Сибирь (г. Красноярск), Башкортостан, Казахстан (г. Атырау — бывший Гурьев), Украина (г. Кировоград), Прибалтика (г. Мадона), Армения и Туркмения. Испытания показали, что достигаемая на неокисленных битумах долговечность автодорог в условиях Башкортостана составляет 14–15 лет, в условиях Украины 17–18 лет, а в условиях г. Красноярска, где перепад сезонных температур составляет + 33 . -54 °С, — 7 лет (при норме в тот период времени 3 года). При этом было установлено, что нормативный допустимый коэффициент растрескивания дорожного полотна, равный 0,25, достигается на обычном серийном битуме в среднем через 5 лет, а на неокисленных экспериментальных битумах через 8–9 лет». 
Приведённые примеры показывают неправомерность запрета на использование в дорожном строительстве России неокисленных дорожных битумов, применение которых во многих регионах страны было бы крайне целесообразно, а южнее 54-й параллели европейской части России даже предпочтительнее, чем применение традиционных битумов. То есть совместное существование на битумном рынке России двух типов битумов окисленных и неокисленных было бы вполне оправданным и крайне полезным. И ситуация в дорожном строительстве России могла бы быть сегодня совсем иной. 
Вот ведь как. Есть и другие примеры долгой дорожной жизни, но тема у нас сегодня несколько иная. 
Конечно же, показатель «прочность при 0» с возможностями новой технологии, позволяющей управлять качеством в потоке, можно без напряжения выправить и получить требуемые 11,0МПа, но при этом будут потеряны прочность при 50 и при 20 °С, снизится вязкость битума, значит, возрастёт склонность к образованию колеи. А что хуже? Вероятность трещинообразования или реальная колея. С колеёй-то надо бороться уже сегодня, сейчас, а это ожидаемое трещинообразование то ли будет, то ли ещё нет. Получается несуразица: приходится тратить силы и средства на создание нового улучшенного битума, чтобы затем на его основе получить обычный средний серенький, коротко живущий асфальтобетон. Такую задачу уже давным-давно решал и решает сегодня обычный стандартный битум. 
Каждому из нас часто приходится слышать выражения: хороший битум, улучшенный битум и т. д. А что такое хороший битум? Хороший битум это такой битум, с применением которого можно получить прочный долговечный асфальт. Всё-таки битум — это не конечный продукт, это полупродукт, промежуточный продукт, если иметь в виду дорожное строительство. Конечный продукт, материал, ради которого все эти исследования затеваются — это асфальтобетон. Именно этот материал должен долго и верно служить человеку. 
Для достижения требуемого долголетия нормативы на высокопрочный и долговечный асфальтобетон должны быть серьёзно пересмотрены, и такую работу уже давно пора начать делать. И улучшать битум необходимо целенаправленно, добиваясь достижения требуемой долговечности асфальтобетона, а не просто улучшать. Поэтому не должно битумное производство развиваться само по себе. Оно должно развиваться синхронно с ростом потребностей потребителей битума — производителей асфальтобетона. Поэтому битумные производства желательно было бы вывести из состава НПЗ. Уж очень не совпадают интересы производителей топлив и производителей битумов, а совместить эти интересы в рамках одного предприятия практически невозможно. Но это уже совсем другая история. 
Новый асфальтобетон, так же как и новый битум, должен иметь действительно новое, более высокое качество, для достижения которого необходимы дополнительные всесторонние исследования и испытания, более плотное знакомство с действительно передовым зарубежным опытом. 
После разработки нового стандарта на асфальтобетон совсем не обязательно нужно будет следовать требованиям одногоединственного на всю Россию стандарта. Имеет же потребитель сегодня и права, и возможности наряду с битумами по ГОСТ 22245–90 применять битумы по СТО ГК «Автодор», или по ПНСТ 1–2012, или битумы, соответствующие требованиям любого корпоративного стандарта. А почему для асфальтобетона выделен всего один стандарт на все пять дорожно-климатических зон России. И хотя вроде бы и учтены в нём эти самые зоны, но как-то не убедительно. 
Белоруссия, к примеру, строит неплохие дороги, не имея выдающегося битума, варьируя четырьмя стандартами, и использует в каждом случае то, что подходит в наибольшей степени для решения конкретной задачи. 
В США почти каждый штат имеет свой стандарт и постоянно его совершенствует. У нас же стандарты живут не как дисциплинирующий и направляющий документ, а как догма, живут десятилетиями, сдерживая тем самым научно-технический прогресс. 
В масштабе России мы, несмотря на многократные обращения и публичные выступления на различных уровнях, понимания своей позиции и поддержки не нашли. Более того, МТК №138 «Нефтяные битумы и коксы», созданный в 1999 г. в соответствии с приказами ГК РФ по стандартизации и метрологии (№ 304) и Министерства топлива и энергетики РФ (№250) с поручением ведения секретариата ГУП ИНХП РБ, с некоторых пор своё существование незаметно прекратил, без мотивации. Теперь ТК по битумам создан в Москве на базе РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина. Но предварительный стандарт на дорожные битумы ПНСТ 1–2012 разработан, похоже, без их участия тоже. 

 Вот в такой ситуации и было принято нами решение создать свой региональный стандарт и на битум, и на асфальтобетон. Считаем, что домашняя заготовка будет лучше магазинных консервов. 

< Назад

 

Поиск

Автор
Год выпуска
УПЛОТНЕНИЮ АСФАЛЬТОБЕТОНА ТРЕБУЕТСЯ ОБНОВЛЕННОЕ ПОКОЛЕНИЕ ДОРОЖНЫХ КАТКОВ /Дорожная Техника 2003/
Нет особой нужды доказывать техническую и экономическую важность и потребность высококачественного уплотнения асфальтобетонных смесей при строительстве, реконструкции или ремонте покрытий автомобильных дорог.
  © 2008 Славутич Разработка сайта Vitrum-Media