Аналіз фізико-механічних характеристик теплих асфальтобетонних сумішей на основі бітуму з додаванням енергозберігаючих добавок та спіненого бітуму

Опубліковано:
Номер: Випуск 25(2022)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 87–98
Ключові слова: автомобільна дорога, асфальтобетонна суміш, в’яжуче, дорожній одяг, енергозберігаюча добавка, спінений бітум, температура, фізико-механічні показники
Як цитувати статтю: Савенко В. Я., Ілляш С. І., Мудриченко А. Я. Аналіз фізико-механічних характеристик теплих асфальтобетонних сумішей на основі бітуму з додаванням енергозберігаючих добавок та спіненого бітуму. Дороги і мости. Київ, 2022. Вип. 25. С. 87–98.
Як цитувати статтю (references): Vyacheslav Savenko, Serhii Illiash, Аnatolii Mudrychenko. Analysis of physico-mechanical characteristics of warm asphalt concrete mixtures based on bitumen with the addition of energy-saving additives and foamed bitumen. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2022. Iss. 25. P. 87–98 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-3001-8012
Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-9787-2523
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-8174-7728

Анотація

Вступ. У статті досліджуються асфальтобетонні суміші, виготовлені за стандартною технологією згідно з [1, 2] та так звані теплі асфальтобетонні суміші, що виготовлені за знижених технологічних температур на основі бітуму з додаванням енергозберігаючих добавок та спіненого бітуму.

Проблематика. З урахуванням тенденцій сучасного світу постає питання щодо раціонального використання енергетичних ресурсів. В умовах збільшення обсягів дорожніх робіт одним із актуальних питань, яке виникає при приготуванні асфальтобетонної суміші, є зниження енерговитрат на її виготовлення.

Головним напрямком у вдосконаленні технології приготування асфальтобетонних сумішей є поліпшення адгезійних властивостей, що забезпечують міцне і стійке зчеплення з поверхнею мінеральних матеріалів різної природи і зчеплення між шарами в умовах знижених температур. Тому при розробленні нових технологій і способів застосування дорожніх бітумів для приготування асфальтобетонних сумішей питання їх адгезії з поверхнею мінеральних матеріалів повинні займати центральне місце. При цьому під адгезію розуміється зв’язок або взаємодія (зчеплення) між поверхнями двох різнорідних контактуючих тіл — бітуму і мінерального матеріалу [9].

Поліпшення властивостей бітуму в звичайних умовах досягається використанням додаткових дорогих ПАР, що ускладнюють технологію виготовлення та підвищують вартість асфальтобетону [9].

Підвищення адгезії можна досягти без використання дорогих модифікаторів, використовуючи технологію спінення бітумів, що дозволяє знизити поверхневий натяг бітуму і тим самим полегшити процес перемішування суміші, сприяти кращому вкриттю та рівномірному розподілу бітуму по поверхні мінеральних зерен. Це дозволяє знизити температуру приготування асфальтобетонної суміші і, як наслідок, забезпечити суттєву економію енергоресурсів. Утворення більш тонких плівок бітуму на мінеральній поверхні забезпечує зменшення потрібної кількості в’яжучого і таким чином сприяє зниженню вартості асфальтобетонної суміші. Більш низькі технологічні температури обумовлюють менше теплове старіння бітумів, що в свою чергу приводить до підвищення якості асфальтобетону та збільшення довговічності дорожніх покриттів [9].

Мета. Мета роботи полягала у дослідженні доцільності використання асфальтобетонних сумішей, що виготовлені за знижених технологічних температур на основі бітуму з додаванням енергозберігаючих добавок та спіненого бітуму.

Матеріали і методи. Проведено експериментальні порівняльні випробування традиційних гарячих асфальтобетонних сумішей з різним вмістом вихідного, спіненого та бітуму з додаванням енергозберігаючих добавок.

Результати. Встановлено доцільність використання теплих асфальтобетонних сумішей. Надано рекомендації щодо технологічних параметрів приготування, транспортування, укладання та ущільнення таких сумішей.

Висновки. Проведені дослідження показали, що використання технологій теплих асфальтобетонів, дозволяють знизити температуру приготування гарячих асфальтобетонних сумішей на (20–40) °C без погіршення міцнісних характеристик покриття порівняно з традиційним гарячим асфальтобетоном, що приготовлений на тому ж бітумі. Це досягається за рахунок відносно нових фізико-хімічних ефектів, що приводять до зниження опору суміші зсуву під час її приготування та ущільнення.

 

Посилання

  1. ДСТУ Б В.2.7-119:2011 Суміші асфальтобетонні та асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови. Київ, 2011. 49 с. (Інформація та документація).
  2. ДСТУ Б В.2.7-319:2016 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Методи випробувань. Київ, 2016. 64 с. (Інформація та документація).
  3. ДСТУ 4044:2019 Бітуми нафтові дорожні в'язкі. Технічні вимоги. Київ, 2019. 11 с. (Інформація та документація).
  4. ДСТУ Б В.2.7-30:2013 Матеріали нерудні для щебеневих і гравійних основ та покриттів автомобільних доріг. Загальні технічні умови. Київ. 2013. 49 с. (Інформація та документація).
  5. ДСТУ Б В.2.7-75-98 Будівельні матеріали. Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови. Київ, 1998. 52 с. (Інформація та документація).
  6. ДСТУ Б В.2.7-210:2010 Будівельні матеріали. Пісок із відсівів дроблення вивержених гірських порід для будівельних робіт. Технічні умови. Київ, 2010. 23 с. (Інформація та документація).
  7. ДСТУ Б В.2.7-121:2014 Порошок мінеральний для асфальтобетонних сумішей. Технічні умови. Київ, 2014 . 34 с. (Інформація та документація).
  8. ДСТУ-Н Б В.2.7-315:2016 Настанова щодо виробництва та застосування асфальтобетонних сумішей за знижених технологічних температур із використанням енергозберігаючих добавок. Київ, 2061. 17 с. (Інформація та документація).
  9. Радовський Б.С. Прогрес технологій виробництва теплих асфальтобетонних сумішей в США. Автомобільні Дороги. Київ, 2011. № 8.  С. 29–39.