EFFECT OF NATURAL AND LABORATORY AGING ON MICROSTRUCTURAL COMPOSITION AND PERFORMANCE OF BITUMEN BINDERS
UBOGSM
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.02.030Keywords:
petroleum bitumen, viscous, oxidized, natural aging, IR spectroscopy, thermogravimetric analysis, RTFOT, PAV.Abstract
The article presents data on the thermal and thermo-oxidative aging of petroleum road viscous oxidized bitumen obtained both during their natural and laboratory aging using research and standardized methods. The analysis of the characteristics considered in the aging process made it possible to evaluate the patterns of changes in the chemical structure, elemental composition, molecular weight, as well as macroscopic and microscopic characteristics of the binder. It was shown that natural aging caused more significant chemical changes in bitumen than laboratory short-term aging, but showed less pronounced formation of macromolecular structures during oxidation reactions. The conditions of the thermal oxidation process are determined by the main factor in the course of natural aging
References
Кретов В.А. [и др.]. Анализ баланса рынка битумных вяжущих с учетом сырьевых ограничений // ДОРОГИ И МОСТЫ. 2025. № 2(54). С. 9‒26. DOI: 10.70991/1815-896X-2025-2-54-09-26.
Быстров Н.В. Методы испытаний дорожных битумов: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Автомобильные дороги и аэродромы" направления транспортное строительство / Н.В. Быстров. М. : Авторская книга, 2012. 159 с. ISBN 978-5-4431-0014-2.
Абдуллин А.И. Битумные вяжущие : учеб. пособие / А.И. Абдуллин, Е.А. Емельянычева, Т.Ф. Ганиева, М.Р. Идрисов. Казань : КНИТУ. 2012. 99 с.
Александров А.С. Анализ причин колееобразования на покрытиях нежестких дорожных одежд и рекомендации по уменьшению этого явления / А.С. Александров, Т.В. Семенова, А.Л. Калинин // Вестник СибАДИ. 2019. № 6 (70). C. 718–745.
Поздняков М.К. Исследование сопротивляемости асфальтобетона колееобразованию // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2009. № 3. C. 16–20.
Mozhovyi V.V. Asphalt concrete pavement working conditions on ascents and descents of highways / V.V. Mozhovyi, O.V. Kushnir, L.V. Levkivska, O.М. Kutsman, I.I. Hrynchak // World science. 2024. № 3 (85). С. 1–12.
Печеный Б.Г. Битумы и битумные композиции / Б.Г. Печеный. М. : Химия, 1990. 256 с. : ил. ISBN 5-7245-0542-8.
Гохман Л.М. Особенности структуры компонентов дорожных битумов / Л.М. Гохман, Е.М. Гурарий // Химия и технология топлив и масел. 1991. № 12. С. 23–24.
Симчук Е.Н., Харпаев А.В., Рожков И.М. Современные подходы к моделированию старения битумных вяжущих материалов в лабораторных условиях // Дороги и мосты. 2022. № 2 (48). С. 274–306.
Исенбулатова Д.Х., Ефремов И.А., Лушников Н.А., Алексиков С.В., Небратенко Д.Ю. Влияние состава модифицированных и полимерно-битумных вяжущих на технические показатели щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей // Инженерно-строительный вестник Прикаспия 2024. № 4 (50). С. 39–44. DOI: 10.52684/2312-3702-2024-50-4-39-44.
Guan M., Guo M., Liu X., Du X., Tan Y. Effect of Multifactor Coupling Aging on Rheological Properties of Asphalt Binders and Correlations between Various Rheological Indexes // Journal of Materials in Civil Engineering. 2024. Vol. 36. № 5. DOI: 10.1061/JMCEE7.MTENG-17116.
Zhao Y. [et al.]. Aging characteristics and microscopic mechanisms of SBS asphalt based on coupled light–heat–water aging // Construction and Building Materials. 2024. Vol. 456. P. 139190.
Дужий П.А. [и др.]. О влиянии УФ-излучения на реологические свойства СБС-блоксополимеров для модификации вяжущих и асфальтобетонов // Южно-Сибирский научный вестник. 2025. № 5(63). С. 45‒53.
Центральное УГМС – Федеральное государственное бюджетное учреждение [Электронный ресурс]. Режим доступа : https://cugms.ru/.
Таблица восходов и заходов солнца, долгота дня в Москве [Электронный ресурс]. Режим доступа : https://timewek.ru/ citysun.php?vYR=2024&sID=77&sMOD=1&mID=8.
Оценка климатических условий : учеб.-метод. пособие / С.Н. Смирнова. Электронные данные. Йошкар-Ола : Поволжский государственный технологический университет, 2024. 62 с. URL: https://science.volgatech.net/editorial-publishing-center/izdaniya/ uchebnye -posobiya/2024/ SmirnovaSN_oku.pdf ISBN 978-5-8158-2398-3.
Chairperson, Publications Board World Meteorological Organization (WMO), Guide to Meteorological Instruments and methods of Observation, accessed April 29 2025. https://www.weather.gov/ media/epz/mesonet/CWOP-WMO8.pdf.
Сильверстейн Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Ф. Вебстер, Д. Кимл ; пер. с англ. проф., д.х.н. Н.М. Сергеева и к.х.н. Б.Н. Тарасевича. Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 557 с.
Туторский И.А. Химическая модификация эластомеров / И.А. Туторский, Е.Э. Потапов, А.Г. Шварц. М. : Химия, 1993. 304 с.
Ситникова В.Е., Пономарева А.А., Успенская М.В. Методы термического анализа. СПб. : ИТМО. 2021. 152 с.
Zhang S. [et al.]. Investigation of anti-aging mechanism of multi-dimensional nanomaterials modified asphalt by FTIR, NMR and GPC // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 305. P. 124809.
Li P. [et al.]. FTIR quantitative analysis method and new exploration of rheological parameters of aged asphalt // Journal of Huazhong University of Science and Technology Natural Science Edition. 2018. Vol. 46. P. 34–39.
Yan Y. [et al.]. Application of Infrared Spectroscopy in Prediction of Asphalt Aging Time History and Fatigue Life // Coatings. 2020. Vol.10. P. 959. DOI: 10.3390/coatings10100959.
Аюпов Д.А. [и др.]. Исследование особенностей взаимодействия битумов с полимерами // Известия КазГАСУ. Казань. 2011. № 1 (15). С. 140–145.
Ren S. [et al.]. Chemo-physical characterization and molecular dynamics simulation of long-term aging behaviors of bitumen // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 302. P. 124437.
Фролов И.Н. [и др.]. Исследование битума методом дифференциальной сканирующей калориметрии: интерпретация тепловых эффектов // Нефтяная наука и технологии. 2019. № 37(4). С. 417‒424. DOI: 10.1080/10916466.2018.1550499.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Dmitry Yu. Nebratenko, Egor O. Prokudin, Andrey V. Kharpaev, Anatoly A. Novikovsky, Vladimir A. Petrov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
