Эффективные асфальтобетоны на основе эффузивных горных пород (стр. 3 )

Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

30% recurring commission
Выплаты в USDT
Вывод каждую неделю
Комиссия до 5 лет за каждого referral

Показатель	Асфальтобетон	Требования ГОСТ 9128-2009 к а/б марки III для I дор.-клим. зоны
1	2	3	4	В (контр.)	Г (5)	Тип В	Тип Г
Пористость минеральной части, по объему%	25,13	17,1	17,3	25,7	16,7	29,3	Не более 22
Остаточная пористость, % по объему	4,50	2,90	3,2	4,9	2,7	7,93	2,5 – 5,0
Водонасыщение, % по объему	3,87	2,18	6,37	14,8	1,86	2,89	1,5 – 4,0
Средняя плотность, кг/м3	2220	2250	2300	2010	2365	2190	Не нормируется
Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре: 50 °С	1,45	2,3	1,5	2,0	1,3	1,8	Не менее
0,9	1,0
20 °С	4,1	4,5	2,6	2,6	3,65	4,6	Не менее 2,0
0 °С	6,8	9,1	6,9	5,5	9,5	7,9	Не более 10,0
Характеристики сдвигоустойчивости: коэффициент трения	0,69	0,73	0,74	0,6	0,72	0,72	Не менее
0,73	0,76

сцепление при сдвиге	0,53	0,66	0,43	0,48	0,51	0,56	Не менее
0,36	0,32
Продолжение таблицы 4.
Коэффициент теплоустойчивости, R20/R50	2,83	1,96	1,73	1,3	2,8	2,56	Не нормируется
Коэффициент водостойкости	0,97	0,87	0,9	0,69	0,99	0,96	Не ниже 0,85
Коэффициент морозостойкости после 50 циклов	0,71	0,73	0,87	0,76	0,88	0,75	Не нормируется.
Коэффициент термостабильности R0/R50	4,9	3,96	4,6	2,75	6,79	4,4	Не нормируется
Трещиностойкость	7,1	6,1	4,3	18,7	2,6	4,0	2,5-6

Асфальтобетоны с пористым заполнителем из вулканических туфов имеют более низкие показатели прочности при 0 °С и более высокие показатели при 50°С, по сравнению с асфальтобетоном на плотном заполнителе, а значит невысокий коэффициент термостабильности R0/R50 и модуль упругости, по сравнению с асфальтобетоном контрольного состава. Это указывает, что такие асфальтобетоны имеют меньшую жесткость при отрицательных температурах, повышенную трещиностойкость, сдвигоустойчивость и термостабильность.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Проведены также исследования по определению структурирующего эффекта в битумном вяжущем после введения в него туфа (таблица 5). Основными параметрами, определяющими данный эффект являлись вязкость битума и температура размягчения. Применение туфа в качестве добавки оказывает положительное влияние на свойства битума.

Таблица 5. Изменение свойств битума.

№п/п	Наименование показателей	Смеси битума и туфа
БНД 90/130– 100%	БНД 90/130 – 90% + туф (5-15мм) 10%	БНД 90/130 70% +туф (5-15мм) 30%
1	Глубина проникания иглы	96	88	72
2	Температура размягчения, ºС	45,7	46,5	46,4
3	Индекс пенетрации	0,58	0,88	1,12
4	Марка битума по показателям	90/130	60/90	60/90

Вышеуказанные испытания показывают, что при взаимодействии битума и туфа вязкость битума повышается, а это подтверждает версию проникновения более легких компонентов битума в поры пористого заполнителя и увеличения концентрации асфальтенов и асфальтеновых кислот в свободном битуме. Пористый заполнитель будет в процессе эксплуатации асфальтобетона возвращать масла и смолы к поверхности контактной зоны и замедлять старение битума в асфальтобетоне. Также повышается температура размягчения битума, что приведет к увеличению показателя теплоустойчивости асфальтобетона.

Исследование микроструктуры асфальтобетонов типа В на пористых заполнителях из туфа (вулканического шлака) выполнено на электронном сканирующем микроскопе.

Асфальтобетонные образцы были изготовлены по двум схемам:

схема I – битум дозировали в смесь после минерального порошка (традиционная технология);

схема II – битум вводился в смесь щебня и песка до подачи минерального порошка.

Микроструктура асфальтового раствора в асфальтобетонах была изучена при увеличении в 1000, 3000 и 5000 раз. Сравнение микроструктуры асфальтовых растворов в асфальтобетонах показывает, что при изготовлении асфальтобетонной смеси по схеме I: асфальтовый раствор содержит агрегаты зерен минерального порошка, не обработанных битумом (см. рисунок 2). При изготовлении асфальтобетонной смеси по по схеме II асфальтовый раствор характеризуется более равномерным распределением битума на зернах минерального порошка (см. рисунок 3).

а) б) в)

Рисунок 2. Микроструктура асфальтобетона типа В по схеме I:

а, б, в – увеличение соответственно в 1000, 3000 и 5000 раз

а) б)

в)

Рисунок 3. Микроструктура асфальтобетона типа В по схеме II:

а, б, в – увеличение соответственно в 1000, 3000 и 5000 раз

Таким образом, электронно-микроскопические исследования позволили установить расположение зерен минеральных материалов в микроструктуре, рассмотреть структуру пористого заполнителя, определить равномерность распределения битума в асфальтовом растворе и асфальтовяжущем и толщину пленок свободного битума.

Исследование влияния рецептурных и технологических факторов на технические свойства асфальтобетона было выполнено с использованием метода математического планирования эксперимента.

В качестве функции отклика, характеризующей технические свойства асфальтобетона, был принят коэффициент термостабильности асфальтобетона:

Кт = R0 / R50 (3)

где R0 и R50 – пределы прочности асфальтобетона при сжатии, МПа, при температурах соответственно 0°С и 50°С.

На рисунках 4 – 9 показано влияние основных факторов на функцию отклика.