ГОСТ Р 58829-2020 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Правила выбора марок в зависимости от прогнозируемых транспортных нагрузок и климатических условий эксплуатации на основе дополнительных показателей

ГОСТ Р 58829-2020 устанавливает правила выбора марок вязких дорожных нефтяных битумов в зависимости от прогнозируемых транспортных нагрузок и климатических условий эксплуатации на основе дополнительных показателей. Стандарт введен в действие с 1 мая 2020 года и применяется совместно с ГОСТ 33133. Для дорожной отрасли это важный документ, который помогает выбирать битум не только по базовым физико-химическим характеристикам, но и по фактической работе материала в конкретных условиях эксплуатации.

Что регулирует стандарт

Документ распространяется на вязкие дорожные нефтяные битумы, предназначенные для строительства, реконструкции и ремонта покрытий и оснований автомобильных дорог. В структуре стандарта выделены разделы по области применения, нормативным ссылкам, терминам, дополнительным техническим показателям, правилам выбора марок, а также приложения с методикой расчета коэффициента изменения динамической вязкости, методикой определения допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации и примерами выбора битума. Это видно уже по содержанию на странице 3.

Какие условия движения учитывает ГОСТ Р 58829-2020

Стандарт вводит три категории условий движения. Легкие условия движения соответствуют нагрузке до 0,5 млн приложений расчетной нагрузки АК-11,5 за весь срок службы дорожной одежды. Нормальные условия движения охватывают диапазон от 0,5 до 1,8 млн приложений, а тяжелые условия движения — свыше 1,8 млн приложений. Именно эта градация затем используется при выборе марки битума для конкретного конструктивного слоя.

Почему в документе важны дополнительные показатели

ГОСТ Р 58829-2020 требует, чтобы битумы соответствовали ГОСТ 33133 по основным физико-химическим показателям, а по дополнительным показателям — требованиям таблицы 1. Производитель определяет эти дополнительные показатели по запросу заказчика. Такой подход позволяет точнее подбирать битум под реальные нагрузки и температурные режимы, а не ограничиваться только стандартной маркой.

Какие дополнительные показатели учитывают при выборе марки

В таблице 1 на страницах 5 и 6 стандарта приведены требования к динамической вязкости исходного и состаренного битума, а также к коэффициенту изменения динамической вязкости после старения. Для исходного битума нормируются минимальные значения динамической вязкости при 60 градусах и скорости сдвига 1,5 с в минус первой степени. Для битумов марок БНД 130 и 200, БНД 100 и 130, БНД 70 и 100, БНД 50 и 70 эти значения составляют 50, 70, 100 и 190 Па·с соответственно, а для более жестких марок БНД 35 и 50 и БНД 20 и 35 показатель не нормируется.

Для битума после старения по методу RTFOT требования становятся жестче. На странице 6 указано, что динамическая вязкость после старения должна быть не менее 110 Па·с для БНД 130 и 200, 150 Па·с для БНД 100 и 130, 220 Па·с для БНД 70 и 100 и 430 Па·с для БНД 50 и 70. Кроме того, коэффициент изменения динамической вязкости после старения не должен превышать 3,5 для нормируемых марок. Именно этот показатель показывает, насколько резко изменяются свойства битума после термического старения.

Как выбирают марку битума по климату и нагрузке

Основное правило выбора сформулировано в разделе 5. Марку битума подбирают с учетом прогнозируемых климатических условий эксплуатации и условий движения. Климатические условия определяют по максимальной и минимальной расчетным температурам конструктивных слоев дорожной одежды, а условия движения — по интенсивности расчетных нагрузок. Для применения в конкретном слое выбирают битум, максимальная расчетная температура эксплуатации которого не ниже максимальной расчетной температуры данного слоя, а минимальная расчетная температура эксплуатации — не выше минимальной расчетной температуры слоя.

Что показывает таблица выбора марок битума

Ключевое практическое значение имеет таблица 2 на странице 6. В ней приведены рекомендуемые марки битума в зависимости от условий движения и максимально допустимой расчетной температуры конструктивного слоя. Например, для марки БНД 130 и 200 предельные температуры составляют 52 градуса при легких условиях, 44 градуса при нормальных и 39 градусов при тяжелых. Для марки БНД 100 и 130 эти значения равны 54, 47 и 42 градусам. Для марки БНД 70 и 100 — 58, 52 и 47 градусов. Для марки БНД 50 и 70 — 64, 58 и 54 градуса. Чем тяжелее условия движения, тем более жесткие ограничения вводятся на допустимую температуру слоя.

Как определяют фактическую максимальную расчетную температуру эксплуатации

В приложении Б подробно описана методика расчета допустимой максимальной расчетной температуры эксплуатации битума в зависимости от фактических значений динамической вязкости. На странице 8 указано, что определяют наименьшую из двух температур: ту, при которой динамическая вязкость исходного битума соответствует табличному значению, и ту, при которой динамическая вязкость состаренного битума соответствует своему табличному значению. Для этого используют зависимость логарифма динамической вязкости от температуры и расчетные коэффициенты наклона прямой.

Для разных марок битума стандарт задает свои базовые ориентиры. На странице 8 в таблице Б.1 указано, что при максимальной расчетной температуре эксплуатации динамическая вязкость исходного битума должна составлять 160 Па·с для БНД 130 и 200, 140 Па·с для БНД 100 и 130 и 120 Па·с для БНД 70 и 100 и БНД 50 и 70. Для состаренного битума соответствующие значения выше: 352, 308, 286 и 286 Па·с. После этого расчетную температуру дополнительно корректируют с учетом транспортной нагрузки.

Как учитывают транспортные нагрузки в корректировке температуры

На странице 10 в таблице Б.3 приведены корректирующие значения, которые уменьшают рассчитанную максимальную температуру эксплуатации. Для марки БНД 130 и 200 поправка составляет 0,0 градуса при легких условиях движения, 7,8 градуса при нормальных и 13,2 градуса при тяжелых. Для БНД 100 и 130 поправки равны 0,0, 7,1 и 12,3 градуса. Для БНД 70 и 100 — 0,0, 6,5 и 11,3 градуса. Для БНД 50 и 70 — 0,0, 5,8 и 10,4 градуса. Это позволяет перейти от лабораторных характеристик битума к более реалистичной оценке его пригодности в дорожной конструкции.

Пример выбора марки по ГОСТ Р 58829-2020

В приложении В на странице 12 приведен практический пример для Саратовской области. Рассматриваются верхний слой покрытия толщиной 5 см, нижний слой покрытия толщиной 9 см и верхний слой основания толщиной 10 см. Максимальные расчетные температуры составляют 56,5, 51,5 и 47,2 градуса соответственно, а условия движения принимаются нормальными. По таблице 2 для верхнего слоя покрытия выбирают БНД 50 и 70, так как именно эта марка выдерживает нормальные условия движения при температуре слоя не ниже 56,5 градуса. Для нижнего слоя покрытия и слоя основания возможны марки БНД 50 и 70 и БНД 70 и 100.

Практическая ценность стандарта для дорожной отрасли

ГОСТ Р 58829-2020 полезен тем, что объединяет климатический подход и нагрузочный подход к выбору битума. Стандарт помогает учитывать реальную температуру слоя дорожной одежды, фактическую вязкость исходного и состаренного битума, а также влияние транспортной нагрузки на долговечность материала. Для проектировщиков, лабораторий, подрядчиков и заказчиков это удобный инструмент более точного выбора марки битума для каждого слоя дорожной конструкции.

Вывод

ГОСТ Р 58829-2020 — это специализированный стандарт, который переводит выбор марки дорожного битума на более точный инженерный уровень. Вместо формального подбора по общей марке документ предлагает учитывать дополнительные показатели, температурный режим эксплуатации и прогнозируемые транспортные нагрузки. Такой подход позволяет выбирать битум более обоснованно и повышать надежность дорожных покрытий в конкретных климатических и эксплуатационных условиях.