Прочностные свойства битумов
Для оценки прочностных свойств битумов в условиях растяжения наиболее распространенным является испытание на растяжимость с определением величины Д. Согласно государственному стандарту, растяжимость битумов определяют при 25° С и скорости растяжения 50 мм/мин. Рекомендуется также определять растяжимость битумов при 0°С. Отмечается несомненная связь между растяжимостью при 0°С и поведением битума в покрытии.
Показатель растяжимости при 25 °С подвергается серьезной критике как критерий эксплуатационных качеств битума, поскольку принятый режим испытаний совершенно не соответствует условиям работы битума в дорожной конструкции. В процессе эксплуатации дорожной конструкции битум работает в условиях малых деформаций и его способность вытягиваться в нити длиной 50—100 см и более не реализуется при работе конструкции.
Наиболее распространенным видом повреждений асфальтобетонных покрытий в большинстве районов страны является образование трещин, связанное с недостаточной деформативностью материала. В связи с этим большое значение имеет оценка деформативной способности битумов при растяжении. Величина предельной относительной деформации в битуме может быть вычислена по результатам испытания битумов при растяжении исходя из эффективной начальной длины образца L0 и конечной длины L в момент разрыва.
Вследствие того, что разрушение материала в процессе эксплуатации происходит под действием многократно прилагаемых нагрузок, потерю прочности следует рассматривать как кинетический процесс, начинающийся с момента приложения к телу любых, сколь угодно малых напряжений. Вследствие этого значение предела прочности всегда следует давать с указанием длительности действия разрушающей нагрузки и таким образом с физической точки зрения более обоснованно говорить не о пределе прочности, как о некотором критическом напряжении, а о долговечности образца под действием данной нагрузки.
В общем случае явление снижения прочности при продолжительном воздействии постоянной или повторных нагрузок называется усталостью. Явление усталости битума — одно из важнейших показателей, характеризующих эксплуатационные свойства под действием многократно прилагаемых нагрузок. Вследствие пластичности битумов влияние фактора времени на их прочностные и деформативные свойства сказывается в значительной степени. Поэтому при изучении свойств битумов и асфальтобетонов характеристики усталости имеют большое значение.
Подробные исследования, проведенные на битумах, полученных из нефтей различных месторождений, показывают прямую связь между пластичностью битума и влиянием времени на показатели прочности.