Profil - Materiale Drumuri ( MD )

Director executiv/Direcția Laborator Drumuri/ Secția Laborator Drumuri/Profil - Materiale Drumuri( MD )

Profilul are ca scop realizarea încercărilor pe lianţi bituminoşi (bitumuri, bitumuri modificate şi emulsii bituminoase), încercări ce permit o evaluare completă a calităţii bitumurilor rutiere atât din punct de vedere reologic cât şi al compoziţiei chimice. Încercările specifice profilului MD sunt:

Încercări clasice

  • privind consistenţa - penetraţia, vâscozitatea;
  • privind plasticitatea - punct de înmuiere, punct de rupere Fraass, ductilitate;
  • compoziţia chimică - conţinut în saturate, aromatice, răşini şi asfaltene din care se poate aprecia structura bitumului (Sol/Gel) si cu care se poate calcula indicele de instabilitate coloidală (Ic);
  • adezivitatea la agregate naturale - capacitatea liantului de a adera la suprafaţa agregatului şi de a aglomera (lipi) granulele;
  • stabilitatea la încălzire a bitumului - stabileşte rezistenţa la îmbătrânire a bitumului sub efectul caldurii si aerului (metoda RTFOT);
  • conţinutul de parafină - cantitatea de hidrocarburi parafinoase/izoparafinoase solide existente în bitum;
  • punctul de inflamabilitate şi solubilitatea în solvenţi organici.

Încercări realizate conform metodologiei SHRP  (caracterizează comportarea vasco-elastică a bitumului) şi clasificarea în clase de performanţă (CP:X-Y) pentru stabilirea temperaturilor superioare (X) şi inferioare (Y) la care bitumul poate rezista în drum.

  • modulul complex de forfecare G* si unghiul de defazare δ - servesc la aprecierea comportării la deformaţii permanente prin raportul G*/sinδ şi a fisurării din oboseală prin produsul G*sin δ;
  • modulul de rigiditate S şi panta m- servesc la aprecierea rezistenţei la fisurare la temperatură scăzută (negativă);
  • deformaţia din alungire la intindere directă,ε - serveşte la aprecierea rezistenţei la fisurare la temperatură scăzută (negativă).

Încercări specifice bitumurilor modificate

  • stabilitatea la depozitare - se verifică dacă bitumul modificat este stabil în timp la temperatură ridicată;
  • revenirea elastică - se apreciază comportarea elastică;
  • omogenitatea - se stabileste gradul de dispersie al polimerului în bitum.

Încercări pe emulsie bituminoasă

  • conţinut de bitum - se determină procentul de bitum şi de apă din emulsia bituminoasă;
  • vâscozitatea - se apreciază fluiditatea emulsiei (curgerea);
  • stabilitatea la depozitare - se stabileşte tendinţa de coagulare a emulsiilor bituminoase în cazul depozitării;
  • adezivitatea - stabileşte capacitatea liantului de a adera la suprafaţa agregatului şi de a aglomera (lipi) granulele;
  • omogenitatea - se stabileste cantitatea de particule de bitum dim emulsie cu dimensiuni mai mari de 0,50 mm.

Realizări

  • Studii complete pentru principalele bitumuri utilizate la lucrările de drumuri în vederea evaluării calităţii acestora;
  • Clasificarea pe clase de performanţă a bitumurilor simple şi modificate cu polimer şi recomandări privind utilizarea acestora în diferite zone ale ţării;
  • Elaborarea de tehnologii pentru îmbunătăţirea calităţii bitumurilor prin modificare, aditivare sau alte procedee;
  • Acordare de asistenţă tehnică la realizarea sectoarelor experimentale cu îmbrăcăminţi bituminoase rutiere din mixtură preparată cu bitum modificat cu diversi polimeri;
  • Evaluarea susceptibilităţii la îmbătrânire a bitumurilor;
  • Elaborare agremente tehnice pentru bitumuri rutiere, emulgatori, aditivi, polimeri.

Echipamente pentru realizarea încercărilor clasice

  • penetrometru;
  • aparat automat Inel si Bila;
  • aparat automat Fraass;
  • ductilometru;
  • etuva de îmbătrânire RTFOT;
  • spectrofotometru UV-VIS;
  • cromatograf IATROSCAN;
  • vascozimetru Brookfield.
  •  

  • Cromatograf Iatroscan

Cromatograf IATROSCAN pentru determinarea compoziţiei chimice a bitumului în patru fracţiuni (saturate, aromatice, răşini, asfaltene) şi calculul indicelui de instabilitate coloidală (Ic). Din proporţia în care cele patru fracţiuni se găsesc în bitum se apreciază structura bitumului iar cu Ic se stabileşte compatibilitatea dintre bitum şi polimer în cazul modificării bitumului.

Echipamente SHRP:

  • etuva de îmbătrânire sub presiune PAV;
  • reometru cu forfecare dinamică DSR (Dynamic Shear Rheometer);
  • reometru cu bară de încovoiere BBR (Bending Beam Rheometer);
  • aparat de întindere directă DT (Direct Tensil);
  •  

  • Etuva PAV
  • Reometru DSR
  • Reometru BBR
  • Aparat DT

Echipamente SHRP pentru determinarea:

  • prezenţei polimerului în bitumul modificat;
  • rezistenţei la încovoiere la temperatura scăzută a bitumului;
  • îmbătrânire accelerată a bitumului (simulează îmbătrânirea în drum a bitumului pe o perioada de 10-15 ani);
  • rezistenţei la deformaţii permanente a bitumului din care se apreciază rezistenţa la făgaşe;
  • rezistenţei la alungire la rupere a bitumului din care se apreciză rezistenţa la fisurare la temperatura scăzută.
  •  

  • Ductilometru forță ductilă

Ductilometru pentru determinarea caracteristicilor de tracțiune a bitumurilor modificate prin metoda forței de ductilitate ( energia de deformare).