Приложение Б (рекомендуемое). Методика определения допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации битума по ГОСТ 33133 в зависимости от фактических значений динамической вязкости

Приложение Б
(рекомендуемое)

Методика определения допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации битума по ГОСТ 33133 в зависимости от фактических значений динамической вязкости

Б.1 Общие положения

Допустимая максимальная расчетная температура эксплуатации битума определяется наименьшим из значений следующих температур:

- температура, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значению по таблице Б.1;

- температура, при которой динамическая вязкость состаренного по ГОСТ 33140 (метод RTFOT) битума соответствует значению по таблице Б.1.

Таблица Б.1

Марка битума	БНД 130/200	БНД 100/130	БНД 70/100	БНД 50/70
Исходный битум
Динамическая вязкость , , при максимальной расчетной температуре эксплуатации битума	160	140	120	120
	2,204	2,146	2,079	2,079
Состаренный битум
Динамическая вязкость , , при максимальной расчетной температуре эксплуатации битума	352	308	286	286
	2,547	2,489	2,456	2,456

Функцию зависимости логарифма динамической вязкости от температуры для битумов вычисляют по следующей формуле

,

(Б.1)

где Y - десятичный логарифм динамической вязкости, ;

k - параметр (угловой коэффициент) наклона прямой;

X - температура испытаний, °С;

b - параметр (определяющий точку пересечения прямой с осью ординат).

При заданном значении k и значении динамической вязкости при 60 °С определяется значение параметра b.

Таким образом, при известных значениях коэффициентов k и b возможен расчет динамической вязкости исходя из значения температуры испытания и наоборот.

Значения параметра (углового коэффициента) наклона прямой k приведены в таблице Б.2.

Таблица Б.2

Марка битума	БНД 130/200	БНД 100/130	БНД 70/100	БНД 50/70
Параметр (угловой коэффициент) наклона прямой, k	- 0,06	- 0,05	- 0,05	- 0,05

Б.2 Порядок выполнения расчетов

Определяют по ГОСТ 33137 фактические значения динамической вязкости при 60 °С исходного и состаренного по ГОСТ 33140 (метод RTFOT) битума.

Параметр b вычисляют по следующей формуле

,

(Б.2)

где b - параметр (определяющий точку пересечения прямой с осью ординат);

Y - десятичный логарифм динамической вязкости, ;

k - параметр (угловой коэффициент) наклона прямой;

X - температура, °С.

Учитывая, что значение k принимают равным минус 0,05 для марок битумов БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130 и равным минус 0,06 для марки битума БНД 130/200, а значение температуры известно и равно 60 °С, получают упрощенные выражения для марок битумов БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130 по формуле (Б.3), а для марки БНД 130/200 по формуле (Б.4).

;

(Б.3)

;

(Б.4)

где - десятичный логарифм динамической вязкости при 60 °С, .

Фактическую максимальную температуру, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значению по таблице Б.1 для марок битумов БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130, вычисляют по следующей формуле

,

(Б.5)

где X - фактическая максимальная температура, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значениям по таблице Б.1 для марок битумов БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130;

Y - значение десятичного логарифма динамической вязкости для исходного битума по таблице Б.1;

b - параметр, рассчитанный по формуле (Б.3).

Фактическую максимальную температуру, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует значению по таблице Б.1 для марок битумов БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130, вычисляют по формуле (Б.5).

Для марки битума БНД 130/200 определение фактической максимальной температуры, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значению по таблице Б.1, вычисляют по следующей формуле

,

(Б.6)

где X - фактическая максимальная температура, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значению по таблице Б.1 для марки битума БНД 130/200;

Y - значение десятичного логарифма динамической вязкости для исходного битума по таблице Б.1;

b - параметр, рассчитанный по формуле (Б.4).

Для марки битума БНД 130/200 определение фактической максимальной температуры, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует значениям по таблице Б.1, вычисляют по формуле (Б.6).

Максимальной расчетной температурой эксплуатации битума марок БНД 50/70, БНД 70/100 и БНД 100/130 является наименьшая из температур, рассчитанных по формуле (Б.5).

Максимальной расчетной температурой эксплуатации битума марки БНД 130/200 является наименьшая из температур, рассчитанных по формуле (Б.6).

Проводят корректировку максимальной расчетной температуры эксплуатации битума с учетом транспортных нагрузок. Для этого полученную максимальную расчетную температуру эксплуатации битума уменьшают на количество градусов в соответствии с таблицей Б.3.

Таблица Б.3

Марка битума	Корректирующие значения, °С
	Условия движения
	Л	Н	Т
БНД 130/200	0,0	7,8	13,2
БНД 100/130	0,0	7,1	12,3
БНД 70/100	0,0	6,5	11,3
БНД 50/70	0,0	5,8	10,4

Битум рекомендуется применять в слоях дорожной одежды, максимальные расчетные температуры которых не выше его скорректированного значения максимальной расчетной температуры эксплуатации с учетом условий движения.

Б.3 Пример определения допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации битума с учетом условий движения в зависимости от значения динамической вязкости

Б.3.1 Исходные данные

Марка битума - БНД 50/70. Динамическая вязкость исходного битума при 60 °С - 468 . Динамическая вязкость состаренного битума при 60 °С - 1192 .

Б.3.2 Задача

Определить максимальную расчетную температуру эксплуатации битума для нормальных условий движения.

Б.3.3 Определение температуры, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует значению таблицы Б.1

Выбирают значение динамической вязкости при максимальной расчетной температуре в соответствии с таблицей Б.1. для марки исходного битума БНД 50/70 оно равно 120 .

Определяют коэффициент b. Для марки БНД 50/70 для этого используют формулу (Б.3).

Определяют на калькуляторе десятичный логарифм 468, он равен 2,670. Следовательно, Y₆₀ = 2,67. Далее выполняют вычисление:

.

Определяют фактическую температуру, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует 120 . Для марки битума БНД 50/70 используют формулу (Б.5).

Десятичный логарифм динамической вязкости 120 , определенный по таблице Б.1, равен 2,079.

Далее выполняют вычисление

.

Таким образом, температура, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует 120 , равна 71,8 °С.

Б.3.4 Определение температуры, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует значению таблицы Б.1

Выбирают значение динамической вязкости при максимальной расчетной температуре в соответствии с таблицей Б.1, для марки состаренного битума БНД 50/70 оно равно 286 .

Определяют коэффициент b. Для марки БНД 50/70 для этого используют формулу (3).

Определяют на калькуляторе десятичный логарифм 1192, он равен 3,076. Следовательно, Y₆₀ = 3,076. Далее выполняют вычисление

.

Определяют фактическую температуру, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует 286 . Для марки битума БНД 50/70 используют формулу (Б.5).

Десятичный логарифм динамической вязкости 286 , определенной в соответствии с таблицей Б.1, равен 2,456.

Следовательно, выполняют вычисление

.

Таким образом, температура, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует 286 , равна 72,4 °С.

Б.3.5 Определение допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации

Допустимой максимальной расчетной температурой эксплуатации данного битума является наименьшая из полученных температур - 71,8 °С.

Проводят корректировку с учетом прогнозируемых нормальных условий движения. Для этого в соответствии с таблицей Б.3 уменьшают значение 71,8 °С на 5,8 °С. Получают скорректированное значение максимальной расчетной температуры эксплуатации битума - 66,0 °С.

Б.3.6 Вывод о применении

Битум марки БНД 50/70 со значениями "Динамическая вязкость при 60 °С" для исходного битума 468 , а для состаренного - 1192 может применяться в конструктивных слоях дорожной одежды при нормальных условиях движения, максимальные расчетные температуры которых не выше 66,0 °С.