Предварительный национальный стандарт ПНСТ 397-2020 "Дороги автомобильные общего пользования. Метод определения температурных условий эксплуатации конструктивных слоев дорожных одежд" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2020 г. N 8-пнст) (документ не действует)

Предварительный национальный стандарт ПНСТ 397-2020
"Дороги автомобильные общего пользования. Метод определения температурных условий эксплуатации конструктивных слоев дорожных одежд"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2020 г. N 8-пнст)

Automobile roads of general use. Method of determining the operating conditions of structural layers of road pavement

ОКС 93.080.20

Срок действия - с 1 мая 2020 г.
до 1 мая 2023 г.

Предисловие

1 Разработан Обществом с ограниченной ответственностью "Инновационный технический центр" (ООО "ИТЦ")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 "Дорожное хозяйство"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2020 г. N 8-пнст

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на конструктивные слои дорожных одежд из асфальтобетона (далее - слои), а также нефтяные битумные вяжущие материалы (далее - битумные вяжущие), предназначенные для использования в качестве вяжущего материала в данных слоях и устанавливает метод определения температурных условий эксплуатации слоев, правила применимости битумных вяжущих в этих слоях, а также содержит сборник готовых значений для различных географических точек, определяющих температурные условия эксплуатации данных слоев.

Действие настоящего стандарта не распространяется на методы определения других проектируемых параметров температурного режима дорожных одежд.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 58400.1 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы вяжущие нефтяные битумные. Технические условия с учетом температурного диапазона эксплуатации

ГОСТ Р 58400.2 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 58401.1-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения национального стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

битумное вяжущее (bitumen binder): Органический вяжущий материал, производимый из продуктов переработки нефти с добавлением при необходимости органических модифицирующих добавок. [ГОСТ Р 58400.1-2019, пункт 3.1]

3.2

температурный диапазон эксплуатации: Диапазон температур, в котором битумное вяжущее способно сохранять необходимые свойства. Примечание - Границы диапазона определяются верхним и нижним значениями марки битумного вяжущего. Ширина диапазона определяется разностью между верхним X и нижним Y значениями марки битумного вяжущего (R = X - Y). [ГОСТ Р 58400.1-2019, пункт 3.6]

3.3

расчетные температуры (максимальная и минимальная) слоя: Прогнозируемые эксплуатационные температуры (максимальная и минимальная) конструктивного слоя дорожной одежды. [ГОСТ Р 58400.1-2019, пункт 3.3]

3.4

температурные условия эксплуатации: Прогнозируемый диапазон рабочих температур конструктивного асфальтобетонного слоя дорожной одежды. Примечание - Температурные условия эксплуатации определяются максимальной и минимальной расчетными температурами слоя. [ГОСТ Р 58400.3-2019, пункт 3.7]

3.5 базовые максимальная и минимальная расчетные температуры: Значения температур, используемые при расчете максимальной и минимальной расчетных температур слоев с применением табличных значений.

3.6 надежность N: Вероятность того, что фактический параметр в течение срока эксплуатации слоя будет соответствовать расчетному.

4 Общие положения

Для определения применимости битумного вяжущего в слоях используется базовый принцип - температурный диапазон эксплуатации применяемого битумного вяжущего должен соответствовать температурным условиям эксплуатации слоя.

С использованием данного принципа определяют:

- допустимые к применению марки битумных вяжущих для различных слоев на участке автомобильной дороги (далее автодороги);

- слои и участки автодорог, где применима заданная марка битумного вяжущего.

5 Метод определения

Сущность метода заключается в определении температурных условий эксплуатации в зависимости от географического расположения участка автодороги и оценке соответствия температурного диапазона эксплуатации битумного вяжущего данным условиям.

6 Исходные данные

6.1 Для определения температурного диапазона эксплуатации битумного вяжущего необходимо определить его фактическую марку по ГОСТ Р 58400.3. Температурный диапазон эксплуатации битумного вяжущего определяется верхним и нижним значением фактической марки битумного вяжущего.

Примечание - При отсутствии возможности определения фактической марки битумного вяжущего допускается принять фактическую марку равной марке битумного вяжущего.

6.2 Для определения температурных условий эксплуатации необходимы следующие основные данные:

- географические координаты участка расположения автодороги (широта и долгота в градусах);

- статистические данные по суточным максимальным температурам воздуха на участке расположения автодороги за 20-летний период;

- статистические данные по годовым минимальным температурам воздуха на участке расположения автодороги за 20-летний период.

Примечание - Рекомендуется использовать климатические данные, полученные с метеостанций, имеющих Индекс Всемирной метеорологической организации (ВМО).

Участок расположения автодороги протяженностью до 100 км определяется по географической точке этой автодороги, которая равноудалена от начала и конца автодороги. Если длина автодороги превышает 100 км, то автодорогу условно разделяют на отрезки длинной менее 100 км. Каждый полученный отрезок рассматривают как отдельную автодорогу.

В случае отсутствия данных по суточным максимальным и годовым минимальным температурам воздуха участка расположения автодороги допускается использовать климатические данные, полученные в географической точке, находящейся на удалении не более 100 км за пределами участка автодороги, либо данные полученные с ближайшей метеостанции, имеющей Индекс Всемирной метеорологической организации (ВМО).

В случае частичного отсутствия климатических данных за 20-летний период допускается не учитывать года из этого периода с недостающими данными, при этом для определения температурных условий эксплуатации должны быть использованы климатические данные не менее чем за 15 лет.

6.3 Максимальную и минимальную расчетные температуры слоя применяют для прогнозирования температурных условий эксплуатации слоя. Данные температуры могут быть рассчитаны с различной надежностью N, %. При расчетах применяется значение табличного аргумента функции стандартного нормального распределения Z, соответствующее надежности N. Значения Z, соответствующие выборочным значениям надежности N, представлены в таблице 1.

Таблица 1

N, %	50	60	70	75	80	85	90	95	98
Z	0	0,255	0,525	0,675	0,845	1,125	1,285	1,645	2,055

7 Определение температурных условий эксплуатации

7.1 Определение максимальной и минимальной расчетных температур слоев

Исходными данными являются:

- данные в соответствии с 6.2;

- прогнозируемая максимальная величина (глубина) колеи за срок службы дорожного покрытия, мм (определяется в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (приложение А) только для верхних слоев покрытий без учета износа и накопления остаточных деформаций в слоях основания и земляном полотне);

- надежность N, %;

- характеристики слоя (наименование слоя, глубина его залегания, толщина).

На основании исходных данных определяют максимальные и минимальные расчетные температуры слоя с надежностью N в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (раздел А.1 приложения А).

Примечание - Допускается принимать значение максимальной расчетной температуры слоя на глубине от поверхности автодороги, равным значению максимальной расчетной температуры для верхнего слоя покрытия.

Сборник значений максимальных расчетных температур для верхних слоев покрытий с надежностью 98 % и 50 % для выборочных географических точек представлен в приложениях А и Б настоящего стандарта соответственно.

7.2 Методика определения максимальных расчетных температур слоев, которые расположены на глубине от поверхности автодороги, с использованием табличных значений

За базовую максимальную расчетную температуру TB_N с надежностью N принимается максимальная расчетная температура слоя, условно расположенного на поверхности автодороги, вычисленная в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (раздел А.2 приложения А).

Максимальная расчетная температура слоя (T_N) с надежностью N может быть рассчитана по формуле

,

(1)

где T_N - максимальная расчетная температура слоя, °С, с надежностью N;

Н_В - глубина поверхности слоя от поверхности автодороги, мм;

TB_N - базовая максимальная расчетная температура, °С, с надежностью N.

Максимальная расчетная температура слоя T_N с надежностью N может также быть рассчитана по следующей формуле с использованием табличных значений

,

(2)

где TB_N - базовая максимальная расчетная температура, °С, с надежностью N;

K - коэффициент, равный значению , °С;

Н_В - глубина поверхности слоя от поверхности автодороги, мм.

Сборник значений базовых максимальных расчетных температур с надежностью 50 % и 98 % (ТВ₅₀ и TB₉₈) представлен в приложениях Б и А настоящего стандарта соответственно.

Значения коэффициента K, соответствующие выборочным возможным глубинам поверхности слоя от поверхности автодороги, представлены в таблице 2.

Таблица 2

K, °С	3,4	4,2	4,9	5,6	6,2	6,7	7,2	7,7	8,1	8,5	8,9	9,3	9,6
HB, мм	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150

7.3 Корректировка максимальной расчетной температуры слоя с учетом транспортных нагрузок

Определяют скорректированную максимальную расчетную температуру слоя с учетом прогнозируемой транспортной нагрузки (условия движения и прогнозируемая средняя скорость транспортного потока) и исходной максимальной расчетной температуры слоя в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (раздел А.4 приложения А).

Примечание - Методика определения условий движения приведена в ГОСТ Р 58401.1.

7.4 Методика определения минимальных расчетных температур слоев с использованием табличных значений

За базовую минимальную расчетную температуру TM_N с надежностью N принимается минимальная расчетная температура слоя расположенного на поверхности автодороги, вычисленная в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (раздел А.3 приложения А).

Минимальная расчетная температура слоя T_N с надежностью N может быть рассчитана по следующей формуле

,

(3)

где T_N - минимальная расчетная температура слоя, °С, с надежностью N;

Н_В - глубина поверхности слоя от поверхности автодороги, мм;

TM_N - базовая минимальная расчетная температура, °С, с надежностью N.

Сборник значений базовых минимальных расчетных температур с надежностью 50 % и 98 % (ТМ₅₀ и ТМ₉₈) представлен в приложениях Б и А соответственно.

Минимальная расчетная температура слоя T_N с надежностью N может также быть рассчитана по следующей формуле с использованием табличных значений

,

(4)

где TM_N - базовая минимальная расчетная температура, °С, с надежностью N;

F - коэффициент, равный значению , °С;

Н_В - глубина поверхности слоя от поверхности автодороги, мм.

Сборник значений базовых минимальных расчетных температур с надежностью 50 % и 98 % (ТМ₅₀ и ТМ₉₈) представлен в приложениях Б и А соответственно.

Значения коэффициента F, соответствующие выборочным возможным глубинам поверхности слоя от поверхности автодороги, представлены в таблице 3.

Таблица 3

F, °С	2,1	2,6	3,0	3,3	3,6	3,9	4,1	4,4	4,6	4,8	5,0	5,1	5,3
НВ, мм	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150

8 Методика определения применимости битумного вяжущего

Определение допустимых к применению марок битумного вяжущего в слое выполняют в соответствии с ГОСТ Р 58400.3-2019 (раздел А.5 приложения А).

Сборник значений марок битумных вяжущих с надежностью 50 % и 98 % (для верхних слоев покрытий при легких условиях движения и прогнозируемой средней скорости транспортного потока более 70 км/ч) в выборочных географических точках представлены в приложениях Б и А соответственно.

Надежность N выбирается в соответствии с 5.1.4 ГОСТ Р 58401.1-2019.

Заданная марка (или фактическая марка) битумного вяжущего классифицированная по ГОСТ Р 58400.1, допустима к применению в слое при надежности N, если одновременно выполняются следующие условия:

- значение скорректированной расчетной максимальной температуры слоя при надежности N меньше верхнего значения марки X;

- значение расчетной минимальной температуры слоя при надежности N больше, чем нижнее значение марки Y.

Заданная марка битумного вяжущего, классифицированная по ГОСТ Р 58400.2, допустима к применению в слое при надежности N, если одновременно выполняются следующие условия:

- значение расчетной максимальной температуры слоя при надежности N меньше, чем верхнее значения марки X;

- значение расчетной минимальной температуры слоя при надежности N больше, чем нижнее значение марки Y;

- уровень транспортной нагрузки в месте проведения работ не выше, чем соответствующий типу марки Z.

9 Оформление результатов

Результат определения расчетных температур слоя и применимости битумного вяжущего оформляется в виде документа, который должен содержать:

- марку (фактическую марку) битумного вяжущего;

- дату и название организации, проводившей определение;

- ссылку на настоящий стандарт и отклонения от метода;

- ссылку на источник исходных данных по суточным максимальным и годовым минимальным температурам воздуха участка расположения автодороги;

- годы, за которые были использованы климатические данные;

- надежность, %;

- прогнозируемый уровень транспортных нагрузок;

- идентификацию слоя - название, глубину его залегания, мм, толщину, мм;

- расчетную максимальную температуру слоя;

- скорректированное значение расчетной максимальной температуры слоя с учетом прогнозируемого уровня транспортных нагрузок (в случае, если битумное вяжущее классифицируется по ГОСТ Р 58400.1);

- расчетную минимальную температуру слоя;

- заключение о применимости битумного вяжущего в слое с заданной надежностью при прогнозируемом уровне транспортных нагрузок (в случае необходимости такого заключения).

Библиография

[1]	Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива данных суточной температуры воздуха и количества осадков на метеорологических станциях РОССИИ и бывшего СССР (TTTR). (Свидетельство о государственной регистрации базы данных 2014620942.)