Аннотация
Приведен анализ достоинств и недостатков использования бетонов с применением битумов, по сравнению с другими видами бетонов, в качестве конструктивного материала для покрытий дорожных одежд автомобильных дорог. Отмечено, что в процессе приготовления, транспортировки, укладки в инженерные сооружения и дальнейшей эксплуатации покрытий неизбежно происходят изменения их структуры и основных физико-механических свойств. Причем изменение свойств и структуры асфальтобетонов и других битумоминеральных материалов во времени происходит, как правило, в сторону ухудшения. Одним из главных факторов в этом процессе выступает температура. При этом решающую роль играет битум, который вместе с минеральным порошком связывает минеральные компоненты воедино. Наибольшую роль в изменении свойств играет асфальтовое вяжущее.
Известная методика изучения старения отдельно битума в тонких пленках, приведённая в стандартной методике ПНСТ 8-2012, не учитывает влияния на этот процесс высокоразвитых поверхностей минерального порошка. Новая методика, предложенная на кафедре строительных технологий и автомобильных дорог Поволжского государственного технологического университета, помогает избежать этого недостатка. Данная методика позволяет проводить лабораторные исследования процессов старения всех видов известных бетонов с использованием как органических вяжущих, так и смесей битума с их минеральными составляющими по отдельности. Также появляется возможность изучения старения смесей в технологическом и эксплуатационном периодах их жизни. Работы при этом выполняются с использованием стандартного набора лабораторного оборудования, анализ характера и интенсивности процессов старения (динамики развития во времени) осуществляется при помощи безразмерных коэффициентов, избегая влияния на анализ масштабного фактора. Кроме того, в процессе проектирования появляется возможность корректировки составов битумоминеральных смесей с учетом их старения в дальнейшем. Результаты экспериментальных исследований, полученные путем расчетов значений коэффициента старения асфальтового вяжущего по различным показателям по новой методике, позволили выявить степень подверженности их старению при высоких температурах, определить наиболее значимые показатели и выполнить анализ для смесей при различных соотношениях минерального порошка и битума. В данной работе показаны результаты изучения теплостойкости, пределов прочности при сжатии при +20 и +50 °С. По результатам экспериментов установлены корреляционные зависимости рассматриваемых показателей от времени прогревания смесей при высокой температуре и выполнен теоретический анализ установленных зависимостей.
Литература
2. Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, А.М. Богуславский, И.В. Королев; под ред. А.Б. Гезенцвая. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Транспорт, 1985. 350 с.
3. Королев И.В. Пути экономии битума в дорожном строительстве. Москва: Транспорт, 1986. 149 с.
4. Печеный Б.Г. Долговечность битумов и битумно-минеральных покрытий. Москва: Стройиздат, 1981. 123 с.
5. Таращанский Е.Г., Вильмсен И.И. Исследование старения асфальтобетона импульсным ультразвуковым методом // Повышение эффективности применения цементных и асфальтовых бетонов в Сибири: сб. 3. Омск: СибАДИ, 1975. С. 40-61.
6. Скрипкин А.Д., Старков Г.Б., Колесник Д.А. Старение битума в технологическом процессе его подготовки для производства асфальтобетонных смесей // Сб. статей и докладов ежегодной научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона. Москва: МАДГТУ (МАДИ), 2010. С. 46-53.
7. Бахрах Г.С. Учет процесса старения при проектировании состава битумоминеральных смесей // Автомобильные дороги. 1973. № 9. С. 8-9.
8. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний: введен в действие Постановлением Госстроя России 24.11.1998, № 16 с 01.01.1998. Москва: ГУП ЦПП, 1999. 39 с.
9. Патент РФ на изобретение № 2654954. Способ определения скорости и интенсивности старения асфальтобетонов / Салихов М.Г., Веюков Е.В., Сабиров Л.Р., Малянова Л.И. Заявка № 2017104604 от 13.02.2017, опубл. 23.05.2018, Бюл. № 15.
10. Гохман Л.М., Амосов Н.В. Исследование влияния качества битума на процесс старения в тонких слоях // Нефтепереработка и нефтехимия. 1988. № 2. С. 6-8.
11. Братчун В.И., Гуляк Д.В., Беспалов В.Л. О некоторых закономерностях старения бетонных смесей и бетонов на органических вяжущих на примере дегтебетонов // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. Харьков: ХАДИ, 2008.
12. ПНСТ 8-2012. Дороги общего пользования. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Метод определения сопротивления битума старению под воздействием высокой температуры и воздуха (Метод RFTOT), EN 12607-2007. Москва: Стандартинформ, 2014.
13. Салихов М.Г., Малянова Л.И., Веюков Е.В. Изучение трещиностойкости и сдвигоустойчивости асфальтобетонов в процессе температурного старения // Труды Поволжского государственного технологического университета. Вып. 6. Серия: Технологическая. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2018. С. 145-148.
14. ОДМ 218.3.021-2011. Методические рекомендации по подбору составов асфальтобетонных смесей с учетом влияния адгезионных добавок на старение органических вяжущих в битумоминеральных смесях. Москва: Росавтодор, 2012.
15. ОДМ 218.3.020-2012. Методические рекомендации по обеспечению устойчивости битумов против старения и применению в технологических процессах изготовления и применения в асфальтобетонных смесях.
16. Изучение температурного старения модифицированного щебеночно-мастичного асфльтобетона с отходами дробления известняков / М.Г. Салихов, В.Ю. Иливанов, Л.И. Малянова, Е.В. Веюков // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. Пермь: ПНИПУ, 2018. № 1. С. 67-74.
17. Калгин Ю.И., Строкин А.С., Тюков Е.Б. Перспективные технологии строительства и ремонта до рожных покрытий с применением модифицированных битумов. Воронеж, 2014. 244 с.
18. Калашникова Т.М. Проектирование составов долговечных асфальтобетонов / Т.Н. Калашникова // Труды СоюздорНИИ. 1984. С. 36-41, 66-71.
19. Золотарев В.А. Долговечность дорожных асфальтобетонов. Харьков: Высшая школа, 1977. 114 с.