Применение резиновой крошки для повышения противогололедных свойств и устойчивости к колееобразованию асфальтобетонных покрытий
УДК 665.45.03
Применение резиновой крошки для повышения противогололедных свойств и устойчивости к колееобразованию
асфальтобетонных покрытий.
1, 2
1,2ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени », Министерство образования и науки Российской Федерации, Саратов, Россия (410054, 7); e-mail: alexandrov. *****@***ru . alexandr. ivanov. *****@***ru
Аннотация. Тематика данной статьи была выполнена в рамках студенческой научно-исследовательской работы на кафедре «Транспортное строительство» ФГБОУ ВПО СГТУ имени Изобретением является дорожное покрытие в виде колеи, благодаря смещению оси дороги в зимнее и летнее время. Дата выполнения работы – весна 2015 года. Использование резиновой крошки, позволит уменьшить вероятность (риск) возникновения дорожно-транспортных происшествий и назначить необходимые мероприятия при движении потока автомобильного транспорта по автомобильным дорогам данного типа.
Ключевые слова: риск, транспортный поток, автомобильная дорога, асфальтобетон, резиновая крошка, дорога колеистая, колея.
The use of crumb rubber to improve anti-icing properties and resistance
to rutting of asphalt concrete pavement.
1Kadnikov, 2AF Ivanov
1,2FGBOU HPE "Saratov State Technical University named after Yuri Gagarin," the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Saratov, Russia (410054, Saratov, ul. Politehnicheskaya, 77); e-mail: alexandrov. *****@***ru. alexandr. ivanov. *****@***ru
Annotation. The brief bjects of the article was carried out as part of student research work at the department "Transport construction" VPO SGTU YA Gagarin The invention is a pavement in the form of tracks, thanks to the displacement axis of the road in the winter and the summer. Date of performance - spring 2015. The use of crumb rubber, would reduce the likelihood (risk) of occurrence of accidents and to appoint the necessary measures when moving stream of motor transport on the roads of this type.
Key words: risk, traffic, road, asphalt, crumb rubber, rutted road, track.
По оценкам специалистов в настоящее время более половины сети федеральных дорог страны по техническому уровню и эксплуатационному состоянию не соответствуют нормативным требованиям и эксплуатируется на пределе пропускной возможности либо в режиме перегрузки. В последние годы на полосах наката резко возросло образование колеи в результате пластического деформирования асфальтобетона в летний период. Колееобразование на асфальтобетонных покрытиях характерно для дорог всех стран с высокими летними температурами воздуха. В зимний период дорожно-эксплуатационная служба часто не справляется с обеспечением надлежащего сцепления колес автомобиля с дорожным покрытием в периоды образования снеголедяных отложений. По этим причинам суммарные дополнительные издержки достигают в России 1,5–2 процентов ВВП в год. Остается высоким уровень дорожно-транспортного травматизма. Риск погибнуть в дорожно-транспортном происшествии в нашей стране является одним из самых высоких в мире. В среднем ежедневно в России сто человек погибают на дороге.
Исследованиями многих авторов установлено, что повышение противогололедных свойств и устойчивости к колееобразованию асфальтобетонных покрытий возможно введением в состав асфальтобетона резиновой крошки.
Асфальтобетон с добавлением резины можно использовать в качестве одного из способов снижения постоянно увеличивающихся материальных затрат на строительство и ремонт дорог. Одновременно это позволит снизить экологическую нагрузку и освободить территории для складирования отходов шинных заводов, за счет их утилизации.
Указанный вид материала для дорожного покрытия позволяет на протяжении многих лет поддерживать необходимый эксплуатационный уровень дорог с меньшими затратами на ремонт и содержание дорог. В процессе эксплуатации дороги в результате комплексного воздействия транспортных средств и природно-климатических факторов, особенно солнечной радиации в асфальте происходят деструкционные процессы, приводящие к шелушению, выкрашиванию и другим деформациям и разрушениям. Исследованиями установлено, что асфальт с резиновой добавкой в меньшей степени подвержен этим недостаткам. Как правило, участки подверженные выкрашиванию ремонтируются с использованием битумной эмульсии. При применении асфальта с резиновой добавкой увеличиваются межремонтные сроки. Это позволит поддерживать уровень затрат на содержание дорог на более низком уровне.
На обычном асфальтобетонном покрытии появляются трещины, в среднем, уже спустя год после завершения работ по замене верхнего слоя покрытия. При использовании асфальтобетона с добавкой резиновой крошки, помогает продлить срок службы дорожного покрытия в пять-шесть раз. А при использовании сезонно, можно увеличить этот показатель в разы.
Используя прорезиненный асфальт, так же можно избавиться от сквозного сетчатого растрескивания дорожного покрытия. Единственное, что необходимо будет предпринимать, – это каждые 15–20 лет ремонтировать появившиеся трещины.
Следующий аспект модификации асфальта заключается в том, что дорога, имеющая резиновое покрытие, выступает как компонент наполнителя. В результате такая дорога не теряет мелкозернистые материалы под воздействием солнца, как обычный асфальт. Фактически резиновая крошка заменяет собой некоторые из мелких фракций.
Так же, резиновая крошка выполняет функцию наполнителя дорожного покрытия. Поэтому она не расплавляется полностью во время реакции.
Прорезиненный асфальт изготавливается способом горячего смешения на специальных установках для такого смешивания.
Производство асфальтобетона с добавлением резиновой крошки отличается от производства обычных асфальтов. Резина и асфальт должны смешиваться в течение определенного времени, называемого временем реакции. Согласно требованиям спецификаций, асфальт, прежде чем добавить в него резину, должен нагреваться до определенной температуры 190 – 205 єС. Асфальт, смешанный с резиной, за время прохождения реакции нагревается до 160˚– 190˚С. Эта температура гораздо выше той, которая требуется при производстве обычного асфальта способом горячего смешения.
Прорезиненный асфальт, имеет больший срок службы, по крайней мере, в два раза, чем для других видов асфальта. Такой асфальт может быть и в три и в четыре раза эффективнее других видов асфальта.
Одним из главных преимуществ прорезиненного асфальта перед обычным является применение переработанных материалов в его производстве, т. е. отходов резинового производства. Источником получения резины для асфальта могут также служить изношенные автомобильные шины, которые выбрасываются на свалки, загрязняя окружающую среду. При этом потребуется технология отделения и измельчения резины покрышек.
Сила сцепления льда с поверхностью резиноасфальта значительно ниже по сравнению с традиционным асфальтобетоном. За счет повышенной деформативности резиноасфальта ледяная корка разрушается под воздействием колеса автомобиля, что практически исключает дополнительные затраты на устранение гололеда. Отмеченные качества являются бесспорным преимуществом резиноасфальта перед обычным асфальтобетоном. Однако, резиноасфальт обладает повышенным сопротивлением качению колеса, что является его недостатком. Для снижения этого недостатка требуется разработка соответствующих конструктивных, технологических и организационных решений.
Представляется целесообразным реализация следующих решений.
Применение резиноасфальта особенно целесообразно на наиболее потенциально аварийноопасных участках автомобильных дорог: перекрестки, горизонтальные кривые малого радиуса, переезды через железнодорожные и трамвайные пути, затяжные подъемы крутые спуски и др.
Предлагается устраивать полосы дорожного движения полностью из асфальта с резиновой крошкой на перекрестках, за 150 метров до начала перекрестка, что поможет уменьшить вероятность наезда на пешеходов и впередистоящий автомобиль. Аналогичное решение напрашивается на кривых в плане, чтобы избежать сноса автомобиля с дороги, особенно в зимнее время, на подъемах, переездах через железнодорожные и трамвайные пути. На прямолинейных участках дороги, предлагается располагать колейную дорогу, путем смещения оси, отдельно для зимнего, отдельно для летнего периода времени, где зимой послужит колея с применением резиновой крошки, а в летнее - асфальтобетон.
Рассмотрим примеры конструктивных решений.
На перекрестке.
Перекресток выполнен по 150 метров с каждой стороны от места пересечения полностью из асфальта с резиновой крошкой. Реализация данного решения позволит исключить наезд на впередистоящий автомобиль и на пешехода, если автомобиль будет двигаться с расчетной скоростью.
Покрытие из резиноасфальта на всю ширину проезжей части.
Покрытие из резиноасфальта на полосах наката.
Полоса наката.
Полностью прорезининая поверхность.
Перекресток полностью прорезиненный.
Напр. Движ.
Список литературы:
Технические условия «Смеси асфальтобетонные уплотняемые и литые и асфальтобетон на основе вяжущего БИТРЭК», технические рекомендации «Составы смесей асфальтобетонных и асфальтобетон на основе резинобитумного композиционного материала БИТРЭК», Москва, 2002, разработанные и утвержденные ГУП «НИИМосстрой». Дорожный нормативный документ Московской области «Рекомендации по подбору асфальтобетонов на битумнорезиновых композиционных вяжущих для верхних слоев покрытий и слоев износа» Управления автомобильных дорог Московской области «Мосавтодор», Москва, 2004. Применение резиновой крошки в дорожных покрытиях. Текст.: В сборнике/ Лесной и химический комплексы проблемы и решения. Часть 2. Красноярск, СибГТУ,2004,- С. 171. Проектирование состава резинобетона Текст. / //. Сборник статей по материалам региональной конференции к 80 - летию кафедры промышленного транспорта и строительства/ СибГТУ. Красноярск, 12 октября 2010. - Вып II. - С. 53-73. Опыт использования дробленой резины в составе асфальтобетонных смесей , , .
