111
ROZDZIAŁ 6. Badanie MSCR asfaltów a odporność mieszanek mineralno-asfaltowych na koleinowanie
Odporność asfaltu na działanie wysokiej temperatury oceniana jest na podstawie badania zespolonego modułu
sztywności G* oraz kąta przesunięcia fazowego
δ
dla asfaltu niestarzonego (wg AASHTO M 332). System klasyfikacji
oparty na AASHTO M 320 dodatkowo zawiera badanie asfaltu po starzeniu RTFOT. Dokładne wyjaśnienie specyfiki
wykonania tego badania przedstawiono w rozdziale 4.
Na podstawie badań przeprowadzonych w USA wykazano jednak, że stosowana metoda oparta na parametrze
G*/sin
δ
jest mało skuteczna w zakresie oceny wpływu asfaltu na odporność nawierzchni na deformacje trwałe,
szczególnie w przypadku asfaltów modyfikowanych polimerami [4]. Stwierdzono, że korelacja pomiędzy wynikami
badań koleinowania, a parametrem G*/sin
δ
jest niezadowalająca [5]. Konieczność dostosowania wymagań
w procesie wyboru odpowiedniego lepiszcza do temperatury nawierzchni i charakteru ruchu była jedną z przyczyn
wprowadzenia nowej metody badania lepiszczy –
cyklicznego pełzania z odprężaniem – testu MSCR
(ang.
Multiple Stress Creep Recovery
), opisanej wówczas w normie AASHTO TP 70 [20].
Test MSCR jest badaniem stosowanym w USA w ramach systemu klasyfikacji lepiszczy asfaltowych
Performance
Grade
[3] dołączonym do normy AASHTO M 332. Istotą wykonania badania MSCR jest pomiar właściwości
lepiszcza w najwyższej oczekiwanej temperaturze pracy nawierzchni (wg standaryzacji amerykańskiej) lub dowolnie
wybranej temperaturze porównawczej – zgodnie z założeniami europejskimi.
Procedura wykonania testu jest prosta i szybka, a otrzymane wyniki umożliwiają wyeliminowanie dodatkowych
badań w wysokiej temperaturze dla asfaltów modyfikowanych, takich jak: nawrót sprężysty, rozciąganie z pomiarem
siły, ciągliwość i wytrzymałość.
W USA badanie MSCR przeprowadza się zgodnie z normami: AASHTO T 350 [6] (poprzednio AASHTO TP 70 [20])
lub ASTM D7405 [7], przy użyciu odpowiednio skonfigurowanego reometru dynamicznego ścinania z układem
płytek równoległych o średnicy 25 mm i szczelinie 1 mm (rys. 6.1.). Jakkolwiek norma pozwala na wykonanie
badania na próbkach lepiszcza niestarzonego, starzonego w RTFOT, PAV oraz RTFOT+PAV to
podstawowym
założeniem do klasyfikacji i oceny lepiszczy asfaltowych na podstawie wyników otrzymanych w teście
MSCR jest badanie próbki asfaltu po starzeniu metodą RTFOT
. Autorzy niniejszego Poradnika także zalecają
to rozwiązanie, ponieważ asfalt po starzeniu metodą RTFOT odpowiada lepiszczu wbudowanemu w nawierzchnię.
Jest to zgodne z wnioskami również innych autorów, np. [15].
W Europie test MSCR wykonuje się wg normy EN 16659:2015 [8], jednakże w odróżnieniu od standardów
amerykańskich, norma ta nie zawiera informacji na temat sposobu przygotowania próbek (próbki przed
czy po starzeniu metodą RTFOT), procedury oceny właściwości lepiszczy po badaniu oraz ich klasyfikacji na podstawie
wyników testu MSCR. Badanie wykonuje się więc domyślnie na próbkach asfaltu niestarzonego w podanej,
zalecanej temperaturze badania: 50°C, 60°C, 70°C lub 80°C. Inna temperatura testu może zostać zastosowana,
np. w celach porównawczych.
Wyniki badania MSCR określają wpływ danego lepiszcza na odporność mieszanki mineralno-asfaltowej
na deformacje trwałe (koleinowanie) oraz dodatkowo oceniają poziom sprężystości materiału, co jest
szczególnie istotne – w przypadku polimeroasfaltów.
