Дорожные асфальтополимерсеробетоны структурированные хризотил-асбестовыми волокнами

Автор: Братчун В.И., Пшеничных О.А., Ромасюк Е.А., Беспалов В.Л., Радюкова Э.Л., Леонов Н.С.

Журнал: Агротехника и энергообеспечение @agrotech-orel

Рубрика: Перспективные проекты

Статья в выпуске: 1 (42), 2024 года.

Бесплатный доступ

Теоретически и экспериментально установлено оптимальное сочетание минерального остова асфальтобетона, микроармированного хризотил-асбестом (II структурный тип макроструктуры), и комплексно-модифицированной микроструктуры асфальтовяжущего вещества. Разработан состав комплексно модифицированного асфальтополимерсеробетона микроармированного хризотил-асбестовым волокном, который содержит нефтяной дорожный битум марки БНД 40/60 микроармированный бутадиенметилстирольным термоэластопластом СКМС-30 (2% мас), технической серой (S=25-30% мас), механоактивированный 0,5 % мас. СКМС-30 минеральный порошок и хризотиласбестовые волокна 1% мас в композиции с минеральным остовом с концентрацией щебня 45-55% мас., с минимальной межзерновой пустотностью, не >16%. Асфальтополимерсеробетонные смеси с комплексно модифицированной микроструктурой, микроармированные хризотил-асбестом, отличаются повышенной удобоукладываемостью и уплотняемостью в широком диапазоне температур (53-140°С). Характеризуются повышенными деформационно-прочностными характеристиками, например, имеют повышенную жесткость, которая в 12 раз выше, чем у традиционного асфальтобетона. Для ГУП Министерства транспорта ДНР «АВТОДОР» разработаны «Рекомендации по производству и применению асфальтополимерсеробетонных смесей армированных хризотил-асбестовыми волокнами для устройства слоев нежестких дорожных одежд».

Еще

Нефтяной дорожный битум, хризотил-асбест, комплексно-модифицированный асфальтополимерсеробетон армированный хризотил-асбестовыми волокнами

Короткий адрес: https://sciup.org/147247736

IDR: 147247736

Текст научной статьи Дорожные асфальтополимерсеробетоны структурированные хризотил-асбестовыми волокнами

Введение. Стандартные горячие асфальтобетоны (ГОСТ Р 5 8406.2-2020), эксплуатируемые в покрытиях нежестких дорожных одежд регионального и местного значения, и дорожно-уличной сети не обеспечивают нормативные сроки эксплуатации автомобильных дорог. После 4-6 лет эксплуатации они нуждаются в капитальном ремонте [1,2,6].

Свойства дорожного асфальтобетона - композиционного материала с коагуляционным типом контактов определяются, прежде всего, физико-механическими свойствами органического вяжущего, оптимальным сочетанием типов макроструктуры, мезоструктуры и микроструктуры минерального остова, порового пространства, а также энергетическим взаимодействием на границе раздела фаз «органическое вяжущее - И68 Агротехника и энергообеспечение. - 2024. - № 1 (42)

минеральный материал» [7,8,10,11].

В работах [3-5,9,12] по проектированию комплексно-модифицированных дорожных асфальтополимербетонов, разработаны теоретические положения и методические рекомендации по проектированию и технологии производства комплексно-модифицированных дорожных асфальтобетонных смесей, характеризующихся широким интервалом укладки и уплотнения в слоях дорожных одежд и повышенными деформационно-прочностными характеристиками дорожных асфальтополимерсеробетонов.

Для устройства покрытий нежестких дорожных одежд на автомобильных дорогах федерального и республиканского значения, и дорожно-уличной сети рекомендуются составы комплексно-модифицированных дорожных асфальтобетонных смесей, в частности, асфальтополимерсеробетонные.

Одним из эффективных способов повышения деформационно-прочностных характеристик дорожных комплексно-модифицированных асфальтополимерсеробетонов является микроармирование их хризотил-асбестовыми волокнами.

В то же время не сформулированы методологические положения формирования оптимальной структуры комплексно-модифицированных дорожных асфальтополимерсеробетонов микроармированных хризотил-асбестовыми волокнами, не изученными являются параметры технологических режимов укладки и уплотнения микроармированных асфальтополимерсеробетонных смесей, а также не исследованы деформационно-прочностные характеристики и коррозионная стойкость микроармированных асфальтополимерсеробетонов.

Целью исследования является теоретическое и экспериментальное обоснование составов технологичных дорожных асфальтополимерсеробетонных смесей для устройства долговечных покрытий нежестких дорожных одежд установлением закономерностей формирования оптимальной структуры комплексно-модифицированного асфальтополимерсеробетона микроармированного хризотил-асбестовыми волокнами.

Теоретические предпосылки исследования.

Применение дисперсных волокон в асфальтополимерсеробетонной смеси целесообразно так как однородное распределение дисперсных волокон в структуре асфальтополимерсеробетона обеспечивает равномерную нагрузку от пневмоколес автомобиля на покрытие дорожной одежды, в частности, растягивающие напряжения. Случайные переплетения армирующих волокон с минеральными частицами создают непрерывную микроструктуру асфальтобетона. Благодаря высокой прочности микроволокон при растяжении, возникновение трещин существенно замедляется.

Дисперсные волокна также структурируют минеральные частицы в структуре асфальтополимерсеробетона, в основном в микро- и в мезоструктурах. При введении 1% дисперсных волокон увеличивается предел прочности асфальтополимерсеробетона при растяжении на 20%. Применение волокон длиной 1,5 мм также повышает сопротивление сдвигу на 15%. Структурированность минеральных частиц дисперсными волокнами увеличивает устойчивость к трещинам на 30% и повышает усталостную долговечность до 5000 циклов в сравнении с 3000 циклами без применения волокон.

Для достижения прочной связи на поверхности раздела фаз «хризотил-асбестовое волокно - асфальтополимерсерное вяжущее» и обеспечения совместной работы вяжущего и минерального остова в дорожном асфальтополимерсеробетоне необходимо создать

Агротехника и энергообеспечение. - 2024. - № 1 (42) И69

оптимальные физико-химические условия. В частности, соблюдение коэффициента вариации содержания ключевого компонента хризотиловых волокон, например l =1 мм не превышающего 16% является одним из важных факторов для обеспечения стабильности качества и однородности материала.

Для обеспечения эффективного армирования материала и предотвращения избыточных деформаций модуль упругости хризотил-асбестового волокна должен быть примерно в 6-8 раз выше, чем модуль упругости армируемого материала. Значения модуля упругости хризотил-асбестового волокна составляет Е=68000-70000 МПа, в то время как расчетное значение модуля упругости дорожного асфальтобетона, приготовленного на битуме марки БНД 40/60, составляет 8600 МПа. Следовательно, модуль упругости армирующего волокна превышает модуль упругости дорожного асфальтобетона в 7,9 раза, что соответствует указанному требованию.

Прочность армирующего волокна на растяжение должна быть значительно выше прочности армируемого материала. Хризотил-асбестовые волокна характеризуются пределом прочности при растяжении в пределах от 910 до 3100 МПа, в то время как дорожный горячий асфальтобетон, приготовленный на нефтяном дорожном битуме марки БНД 40/60, имеет расчетное значение предела прочности при растяжении 10 МПа.

Модификация асфальтополимерсеробетона выполняется методом сухого перемешивания. В процессе тепловой активации и механического перемешивания минеральных компонентов состава, хризотил-асбестовые волокна вводятся в количестве, 1% мас. общей смеси [5,12]. Процесс перемешивания продолжается в течение 3-5 минут до тех пор, пока не обеспечивается равномерное распределение волокон в структуре смеси. Применение данного метода модификации обеспечивает предотвращение возможного неравномерного размещения хризотил-асбестовых волокон в матрице асфальтополимерсеробетона и их скопления в ограниченных участках смеси, что могло бы негативно повлиять на его свойства.

Армирующие волокна обладают небольшой ползучестью, что положительно влияет на длительные температурные напряжения, возникающие как при низких отрицательных температурах, так и при повышенных температурах. В диапазоне температур от -100 °С до +750 °С хризотил-асбест сохраняет свою упругость, что обеспечивает стабильные значения деформационно-прочностных характеристик при изменении температурных условий без значительной деформации или разрушения.

Хризотил-асбест является нерастворимым в воде соединением, что обеспечивает сохранение прочности асфальтополимерсеробетона при воздействии воды.

Армирующий материал (фибра) должен быть экологически безопасным и соответствовать требованиям, установленным для строительства и эксплуатации дорожных покрытий. Применение изделий из хризотил-асбеста, который является одной из разновидностей строительных материалов, разрешено в Российской Федерации согласно техническим нормативам ГН 2.1.2/2.2.1.1009-00, утвержденным главным санитарным врачом России.

При применении микроволокон хризотил-асбеста марки А-6К-30 соответствующих ГОСТ 12871-93 производителя УРАЛАСБЕСТ формируется структурированное асфальтовяжущее вещество, армированное асбестовыми волокнами. Фракционный состав волокон обеспечивает создание линейных контактов с частицами известнякового минерального порошка, повышая деформационно-прочностные характеристики дорожного асфальтополимерсеробетона. Один элемент хризотилового волокна способен связывать до 19

частиц порошка, а так как концентрация волокон длиной более 1 мм составляет 30% массы, то одновременно реализуется 6 линейных контактов. Таким образом, в плоскости формируется 36 межмолекулярных связей, а в объеме 2,74 мм3 образуется 216 контактов. В одном см3 таких связей образуется 78838. Это значительно повысит деформационнопрочностные характеристики комплексно-модифицированного дорожного асфальтополимерсеробетона, армированного микроволокнами хризотил-асбеста марки А-6К-30.

Однородное распределение хризотил-асбестовых волокон в объеме асфальтополимерсеробетона приведет к равномерному распределению растягивающих напряжений за счет хаотичного защемления и переплетения армирующих волокон с частицами минерального остова. Высокая прочность микроволокон при растяжении замедлит рост трещин. Каждая минеральная частица, прежде всего, в микро- и мезоструктуре дорожного асфальтобетона структурируется волокнами хризотил-асбеста, имеющего адсорбционно-сольватные слои битумополимерсерного вяжущего на своей поверхности. Это создаст прочную пространственную матрицу, что позволит значительно повысить предел прочности дисперсно-армированного асфальтополимерсеробетона при растяжении, сдвигоустойчивость, трещиностойкость и усталостную долговечность нежестких дорожных одежд (рис 1).

Рисунок 1 - Блок-схема получения горячей асфальтополимерсеробетонной смеси с комплексно-модифицированной микроструктурой дисперсноармированной хризотил-асбестовыми волокнами.

Характеристика объектов и методов исследований.

В качестве объектов исследования приняты дорожный нефтяной битум марки БНД 40/60, модификаторы микроструктуры асфальтобетона: каучук синтетический бутадиенметилстирольный СКМС-30 АРКМ-15 ГОСТ 11138-2019; техническая сера, соответствующая требованиям ГОСТ 127.1-93.

Щебень и искусственный песок получены из гранита Каранского карьера (Донецкая Народная Республика) с показателями качества: дробимость: 6,2 %, марка щебня по прочности -1400; истираемость щебня в полочном барабане 2,3 %; насыпная плотность щебня 1410 кг/м3; истинная плотность щебня 2670 кг/м3; морозостойкость (F > 200 циклов); содержание зерен лещадной и игловатой формы – 6,5 %; гранулометрический состав минеральной части асфальтобетона типа «Б»: 15…10 – 22,8 %, 10…5 – 17,2 %, 5…2,5 – 17,2 %, 2,5…1,25 – 12,8 %, 1,25…0,63 – 8,3 %, 0,63…0,315 – 6,5 %, 0,315…0,14 – 4,8 %, 0,14…0,071 – 3,2 %, минеральный порошок – 7,2 %.

Использован известняковый минеральный порошок (МП) с показателями качества: содержание СаСО 3 – 92 %; удельная поверхность S 1,2 = 400 м2/кг; плотность 2715 кг/м3; средняя плотность под нагрузкой 40 МПа – 1880 кг/м3; пустотность – 31,8%; битумоемкость 50%; хризотил-асбест марки А-6К-30 (ГОСТ 12871-2013, производитель УРАЛАСБЕСТ) с фракционным составом: l =1,35мм-30%, l =0,4 не>20%, массовая доля гали - 0,6%, удельная эффективная активность естественных радионуклидов 15 Кл/кг (менее 59,8).

Изучение оптимальных температур уплотнения асфальтополимерсеробетонных смесей осуществляли как методом, моделирующим укатку асфальтобетонных смесей катками с жесткобарабанными вальцами, так и энергетическим методом. Определение предела прочности при изгибе определяли на приборе МИИ-100 в диапазоне температур 00С…600С. Сдвигоустойчивость (устойчивость), условную пластичность и условную жесткость микроармированных асфальтополимерсеробетонов определяли на приборе Маршалла при температуре 600С. Тепловое старение комплексно-модифицированных, микроармированных хризотил-асбестовыми волокнами выполнено в климатической камере ИП-1.

Экспериментальные исследования.

Для того, чтобы учесть взаимодействие факторов (таблица 1), влияющих на дисперсно–армированный асфальтобетон, таких как массовая концентрация модифицированного органического вяжущего и концентрация хризотил–асбестовых волокон, использован метод экспериментально-статистического планирования эксперимента. Это позволило определить оптимальное соотношение органического вяжущего и армирующих волокон в составе асфальтополимерсеробетонной смеси, которое обеспечивает необходимые деформационно–прочностные свойства, а именно: предел прочности при сжатии при R 20 , У 1 , не более 6.5 МПа и предел прочности при изгибе R 20 , У 2, не менее 2.2 МПа (таблица 1).

Таблица 1 - Значение факторов варьирования, которые действуют на асфальтовяжущее вещество, представленное «битумополимерсерным вяжущим хризотиласбестовыми волокнами»

№ п/п

Код фактора

Физический смысл фактора

Ед. изм.

Интервал варьирования

Уровни фактора

–1

0

+1

1

X 1

Массовая концентрация хризотил–асбестовых волокон

%

0,5

0,5

1,0

1,5

2

X 2

Массовая концентрация битумополимерсерного вяжущего

%

0,5

5,0

5,5

6,0

Получены уравнения регрессии в виде полиномов второй степени (уравнение 1 и 2).

Для предела прочности при сжатии:

Y 1 (x, y) = 36,97+8,15x+14,38y–0,18x2 – 49,2·y2+12,66·x·y–2.56·x2 y+8.36·x·y2                  (1)

Для предела прочности при изгибе:

Y 2 (x, y) = 65,05+18,89·x+39,78·y–1.26·x2–39.88·y2+0,42·x·y–1.2·x2 · y+6.76·x·y2                (2)

Коэффициент корреляции 0,96 и 0,95, коэффициент вариации 0,032 и 0,030 соответственно. Информационная способность моделей 1 и 2 проверена с помощью критерия Фишера. Определены доверительные интервалы значений для функций отклика. Выделена область оптимальных значений факторов системы, а именно массовая концентрация хризотил-асбестового волокна 0,75-1,2% и массовая концентрация битумополимерсерного вяжущего вещества 5,25-5,7%.

Определение стандартных физико-механических свойств дорожных асфальтобетонов, отличающихся составом асфальтовяжущего вещества, показало, что микроармирование хризотил-асбестовыми волокнами дорожного асфальтополимерсеробетона приводит к существенному росту предела прочности при сжатии в области положительных температур R 50A =2,2МПа > R 50C =1,2МПа, (где R 50A и R 50C – соответственно предел прочности при сжатии при 50 0С микроармированных и стандартных дорожных асфальтобетонов), и высокому значению коэффициента длительной водостойкости K вдА =1,0 > К вдС =0,85 (табл. 1). Характерным также является более пологая зависимость предела прочности при сжатии от температуры Кта<Ктс. Относительное значение температурно-прочностных характеристик в диапазоне 00С…500С снижается в 1,8 раза.

Выполнен сравнительный анализ физико-механических свойств дорожных асфальтобетонов, отличающихся составом асфальтовяжущего вещества, таблица 2. Комплексно-модифицированный горячий асфальтополимерсеробетон, структурированный хризотил-асбестовым волокном, существенно превосходит стандартный по прочности и длительной водостойкости.

Таблица   2-   Физико-механические   свойства дорожных асфальтобетонов отличающихся составом асфальтовяжущего вещества

№ п/п

Показатели

Состав асфальтовяжущего вещества в мелкозернистом асфальтобетоне (тип Б)

Битум БНД 40/60 (П 25 =59·0,1 мм), МП известняковый не активирован (Б=5%)

Битум     БНД     40/60

25 =59·0,1мм) модифицирован комплексной добавкой 2% мас.      термоэластопласта

СКМС 30 и 30% мас. технической          серы;

минеральный     порошок

известняковый поверхностно- активирован 0,5% мас СКМС-30 (Б=5%)

Битум БНД 40/60 (П 25 =59·0,1мм) модифицирован комплексной добавкой 2%              масс

термоэластопласта СКМС-30   и   30%

технической      серы;

минеральный порошок известняковый поверхностно-активирован 0,5% мас. СКМС-30;

асфальтобетонная смесь микроармирована   1%

мас.           хризотил-

асбестовым волокном. (Б=5.5%)

1

Средняя плотность, кг/м3

2400

2410

2415

2

Водонасыщение, w, % от объема

2,9

1,2

1,4

3

Предел прочности при сжатии, МПа, при 00С 200С 500С

7,8

3,1

1,2

7,2

3,9

1,7

8,0

5.8

2,2

4

Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, К вд

0,85

1,0

1,0

5

Коэффициент теплостойкости, К т =R 0 /R 50

6,5

4,2

3,6

Модифицированные асфальтобетонные смеси более технологичны, чем горячие асфальтобетонные. Оптимальный интервал температур уплотнения асфальтобетонных смесей с комплексно-модифицированной микроструктурой 53…140 °С, а для горячих асфальтобетонных, приготовленных на нефтяном дорожном битуме БНД 40/60 90…130 °С. Это позволит продлить строительный сезон и увеличить дальность транспортирования асфальтобетонной смеси, а также эффективное время уплотнения.

Следовательно, приготовленная для укладки асфальтополимерсеробетонная смесь, микроармированная хризотил-асбестовым волокном, должна иметь температуру 140…155 °С. Уплотнение микроармированных асфальтополимерсеробетонных смесей необходимо вести в интервале температур 53…140 °С.

Установлено, что при комплексной модификации асфальтовяжущего вещества и микроармировании его хризотил-асбестовыми волокнами в 12 раз возрастает способность сопротивления напряжениям, формируемых пластические деформации микроармированного хризотил-асбестовым волокном асфальтополимерсеробетона в сравнении со стандартным мелкозернистым асфальтобетоном типа Б методом определения коэффициента подвижности по И.А. Рыбъеву. Устойчивость по Маршаллу составляет 26,83 кН в сравнении с 15,26 кН у традиционных асфальтобетонов (таблица 3).

Комплексно-модифицированный асфальтополимерсеробетон микроармированный хризотил-асбестовыми волокнами характеризуется более высоким значением коэффициента длительной водостойкости (Квд = 0,83 после 90 суток водостойкости), в то время как у стандартного асфальтобетона этот показатель равен 0,57.

Кроме того, комплексно-модифицированный асфальтобетон, армированный хризотил-асбестовым волокном, характеризуется высокой устойчивостью к циклическому замораживанию и оттаиванию. После 100 циклов попеременного замораживания-оттаивания коэффициент морозостойкости (F) для комплексно-модифицированных асфальтобетонов составляет F=0,82, тогда как у стандартного асфальтобетона этот показатель равен F=0,40.

Таблица 3  - Значение показателей, характеризующих сдвигоустойчивость асфальтобетонов (тип Б) по Маршаллу (температура испытаний 600С)

№ п/п

Состав асфальтобетонной смеси

Условная пластичность, 1/10мм

Устойчивость, P, H

Условная жесткость, А, Н/мм

1

Мелкозернистый асфальтобетон (тип Б), приготовленный на битуме БНД 40/60 (П 25 =59·0,1мм); минеральный порошок известняковый не активирован, содержание битума 5% мас. сверх 100% минеральной части

46

15256

3317

2

Мелкозернистый асфальтобетон (тип Б), приготовленный на битумополимерсерном вяжущем (битум 59·0,1мм с 2% мас бутадиенметилстирольного каучука СКМС-30 и 30% мас. технической серы); минеральный порошок известняковый поверхностно-активирован 0,5% мас. терпоэластопластом СКМС-30; содержание модифицированного битума 5% мас. сверх 100% минеральной части

39

22981

5892

3

Мелкозернистый асфальтобетон (тип Б), приготовленный на битумополимерсерном вяжущем (битум П 25 =59·0,1мм с 2% мас. бутадиендиметилстирольного каучука СКМС-30 и 30% мас. технической серы); минеральный порошок известняковый поверхностно-активирован 0,5% мас. СКМС-30; асфальтополимерсеробетонная смесь структурирована хризотил-асбестовыми волокнами 1% мас.;

содержание модифицированного битума 5,5% мас. сверх 100% минеральной части

32

26830

8383

Дорожный асфальтополимерсеробетон микроармированный хризотил-асбестовыми волокнами характеризуются значительно меньшей температурной чувствительностью предела прочности при изгибе в диапазоне температур 0…60°С и более высокими значениями расчетного предела прочности при изгибе в области высоких температур 50…60°С (таблица 4).

Таблица 4 - Значение предела прочности асфальтобетона при изгибе, R изг , МПа

Индекс бетона

Состав асфальтовяжущего в мелкозернистом асфальтобетоне (тип Б)

Температура, 0С

0

20

40

60

1

Асфальтовяжущее вещество: органическое вяжущее-битум нефтяной дорожный П 25 =59 градусов шкалы пенетрометра; минеральный порошок известняковый неактивированый;

содержание битума 5% мас. сверх 100% минеральной части

7,5

1,5

0,5

0,2

2

Асфальтовяжущее вещество: органическое вяжущее-битум нефтяной дорожный П 25 =59 шкалы пенетрометра, модифицированный 2% СКМС-30 и 30% технической серы; известняковый минеральный порошок активирован 0,5% мас. СКМС-30; содержание модифицированного битума 5% мас. сверх 100% минеральной части

6

3,5

1,6

0,7

3

Органическое вяжущее-битум нефтяной дорожный П 25 =59 градусов шкалы пенетрометра, модифицированный 2% термоэластопласта СКМС-30 и 30% технической серы; минеральный порошок поверхностно активирован 0,5% мас.

СКМС-30; асфальтополимерсеробетонная смесь структурирована хризотил-асбестовыми волокнами 1% мас;

содержание комплексно-модифицированного органического вяжущего 5,5% мас. сверх 100% минеральной части

7,02

4,1

1,8

0,9

Практическая реализация исследований.

Для ГУП ДНР «АВТОДОР» Министерства транспорта ДНР разработаны «Рекомендации по производству и применению асфальтополимерсеробетонных смесей, армированных хризотил-асбестовыми волокнами для устройства слоев нежестких дорожных одежд». Рассчитана предполагаемая экономическая эффективность от внедрения комплексно-модифицированных дорожных асфальтобетонов, микроармированных волокнами хризотил-асбеста. Себестоимость одной тонны смеси составила 4500 рос. руб. Результаты исследований внедрены в учебный процесс в качестве учебного материала в дисциплинах: Б1.В.02 «Дорожно-строительные материалы» (4 семестр, объемом 4 з.е.), Б1.В.ДВ.03.01 «Физико-химическая механика дорожно-строительных материалов» (5 семестр, объемом 3 з.е.) при подготовке бакалавров по направлению 08.03.01 «Строительство» по профилю «Автомобильные дороги» и Б1.В.04 «Современные композиционные материалы для дорожного строительства» (3 семестр, объемом 4 з.е.) при подготовке магистров по направлению 08.04.01 «Строительство» по программе «Теория и практика проектирования и строительства автомобильных дорог и аэродромов».

ВЫВОДЫ

Теоретически и экспериментально установлено, что оптимальное сочетание гранулометрии минерального остова асфальтобетона микроармированного хризотил-асбестом (II тип макроструктуры), и комплексной модификацией микроструктуры асфальтовяжущего вещества с применением органического вяжущего, модифицированного бутадиенметилстирольным каучуком СКМС-30 и технической серой, совместно с поверхностной активацией минерального порошка бутадиенметилстирольным каучуком СКМС-30, является эффективным способом повышения долговечности асфальтобетонных покрытий на автомобильных дорогах в региональных условиях Донецкой Народной Республики и регионах Российской Федерации, относящихся к III, IV и V дорожноклиматическим зонам.

  • 1.    С использованием экспериментально-статистического моделирования определены оптимальные массовые концентрации компонентов в составе комплексно-модифицированного микроармированного асфальтополимерсеробетона с применением хризотил-асбестового волокна марки А-6К-30, рациональная массовая концентрация которого в минеральной части составляет 1% мас., а массовая концентрация битумополимерсерного вяжущего вещества - 5,5%.

  • 2.    Экспериментально доказано, что для обеспечения эластичности асфальтовяжущего вещества и прочной связи между комплексно-модифицированным битумом и минеральным материалом, эффективным способом является активация поверхности минерального порошка бутадиенметилстирольным каучуком СКМС-30. При массовой концентрации СКМС-30 на поверхности минерального порошка от 0,5% до 1,0% формируется структурированный слой модификатора. Это обеспечивает повышенную адгезию и когезию пленочного битумополимерсерного вяжущего, что способствует прочной связи на поверхности раздела фаз «органическое вяжущее - минеральный порошок».

  • 3.    Асфальтополимерсеробетонные смеси микроармированые хризотил-асбестом характеризуются повышенной удобоукладываемостью и уплотняемостью в диапазоне температур (от 53 до 140 0С), в отличие от традиционных горячих асфальтобетонных смесей (от 90 до 130 0С). Это обусловлено тиксотропными свойствами модифицированного асфальтовяжущего вещества, развитыми адсорбционно-сольватными слоями битумополимерсерного вяжущего на поверхности минеральных материалов и более пологой зависимостью вязкости асфальтовяжущего вещества от температуры.

  • 4.    Микроармированные хризотил-асбестовыми волокнами асфальтополимерсеробетоны обладают широким диапазоном вязкоупругого поведения в дорожных покрытиях (от температуры механического стеклования, которая составляет минус 32,5°C до температуры перехода в вязкотекучее состояние 75°C). Они характеризуются повышенным сопротивлением сдвигу и динамическим модулем упругости при положительных температурах. Микроармированные хризотил-асбестом асфальтополимерсеробетоны характеризуются низким показателем температурной чувствительности в диапазоне температур 0...600С (Кт = 0,011) в сравнении с горячим асфальтобетоном (Кт = 0,025), что обеспечивает необходимый комплекс деформационно-

    прочностных характеристик покрытия дорожной одежды в диапазоне эксплуатационных температур. Коэффициент старения комплексно–модифицированного асфальтобетона микроармированного хризотиласбестовым волокном после 1200 часов прогрева при 750С и ультрафиолетовом облучении составил Кст=1,24, для стандартного асфальтобетона Кст=1.48 Комплексно–модифицированные асфальтополимерсеробетоны микроармированные волокнами хризотиласбеста характеризуются высокой долговечностью в условиях длительного водонасыщения. Так, коэффициент длительной водостойкости стандартного горячего асфальтобетона после 90 суток водостойкости равен Квд = 0,57, а комплексно– модифицированного микроармированного хризотиласбестом Квд = 0,83. Комплексно– модифицированные дорожные асфальтобетоны армированные хризотиласбестовыми волокнами после 100 циклов попеременного замораживания–оттаивания, характеризуется коэффициентом морозостойкости F=0,82, а стандартный горячий асфальтобетон F=0,40.

Список литературы Дорожные асфальтополимерсеробетоны структурированные хризотил-асбестовыми волокнами

  • Вeрeнько, В. A. Новыe мaтeриaлы в дорожном строитeльствe: учeбноe пособиe / В. A. Вeрeнько. – Минск: УП «Тeхнопринт», 2004. – 170 с. – ISBN 985-464-634-3. – Тeкст: нeпосрeдствeнный.
  • Горeлышeв, Н. В. Aсфaльтобeтон и другиe битумоминeрaльныe мaтeриaлы: учeбноe пособиe / H. B. Горeлышeв. – Москвa: Можaйск-Тeррa, 1995. – 177 с. – Тeкст: нeпосрeдствeнный.
  • Гохмaн, Л. М. Примeнeниe полимeрно-битумных вяжущих в дорожном строитeльствe / Л. М. Гохмaн. – Тeкст: нeпосрeдствeнный // Примeнeниe полимeрно-битумных вяжущих нa основe блоксополимeров типa СБС. – Москвa: Цeнтр мeтрологии, испытaний и сeртификaции МAДИ (ТУ), 2001. – С. 3–60.
  • Гохман, Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон: учебно-методическое пособие. - М.: ЗАО "ЭКОН-ИНФОРМ", 2008. - 117 с.
  • Дедюхин, А. Ю. Разработка технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей несортовыми фракциями волокон хризотила: специальность 05.23.11 "Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Дедюхин Александр Юрьевич. - Екатеринбург, 2009. - 143 с. - Текст: непосредственный.
  • Дорожный aсфaльтобeтон / Л. Б. Г eзeнцвeй, Н. В. Горeлышeв, A. М. Богуслaвский, И. В. Королeв. – Москвa: Трaнспорт, 1985. – 350 с. – Тeкст: нeпосрeдствeнный.
  • Илиополов, С. К. Динaмикa дорожных конструкций: моногрaфия / С. К. Илиополов, М. Г. Сeлeзнeв, E. В. Угловa. – Ростов-нa-Дону, 2002. – 258 с. – Тeкст: нeпосрeдствeнный.
  • Кaлгин, Ю. И. Устaлостнaя долговeчность холодного aсфaльтобeтонa нa основe модифицировaнных ж идких б итумов / Ю. И. К aлгин, В. Т. Eрофeeв. – Тeкст: нeпосрeдствeнный // Строитeльство, aрхитeктурa, дизaйн. – 2008 – № 2 (51). – С. 98–103.
  • Котенко, Н. П. Влияние полимерных и функциональных добавок на свойства битума и асфальтобетона / Н.П. Котенко, Ю.С. Щерба, А.С. Евфорицкий – Тeкст: нeпосрeдствeнный // Известия высших учебных заведений. – 2018. – № 1. – С. 94–99.
  • Маляр, В. В. Расчет напряженно-деформированного состояния асфальтобетона на основе моделирования его структуры / В. В. Маляр. – Тeкст: нeпосрeдствeнный // Вестник ХНАДУ. – 2014. – вып. 67. – С. 98–101.
  • Пaктeр, М. К. Прогнозировaниe долговeчности aсфaльтобeтонa по измeнeнию группового состaвa битумa в процeссe тeрмоокислитeльного стaрeния / М. К. Пaктeр, В. И. Брaтчун, A. A. Стукaлов. – Тeкст: н eпосрeдствeнный // Вісник Донбaської нaціонaльної aкaдeмії будівництвa і aрхітeктури. – 2014. – Випуск 2014-1(93) Сучaсні будівeльні мaтeріaлі. – С. 25–40.
  • Тeорeтико-экспeримeнтaльныe принципы получения дорожных бетонов на органических вяжущих повышенной долговечности с комплeксно-модифицировaнной микроструктурой / В. И. Брaтчун, В. Л. Бeспaлов, М. К. Пaктeр [и др.]. – Тeкст: нeпосрeдствeнный // Вісник Донбaської нaціонaльної aкaдeмії будівництвa і aрхітeктури. – 2012. – Випуск 2012-1(93) Сучaсні будівeльні мaтeріaли. – С. 25–40.
Еще
Статья научная