Встановлення складу епоксиасфальтобетоних сумішей для їх застосування в якості тонкошарового покриття на автомобільних дорогах та мостах

Опубліковано:
Номер: Випуск 22(2020)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 187-197
Ключові слова: асфальт, бітум, епоксиасфальтобетон, епоксиасфальтобетонна суміш, епоксидна смола, міст, покриття
Як цитувати статтю: Онищенко А. М., Зеленовський В. А. Встановлення складу епоксиасфальтобетоних сумішей для їх застосування в якості тонкошарового покриття на автомобільних дорогах та мостах // Дороги і мости. Київ, 2020. Вип. 22. С. 187-197.
Як цитувати статтю (references): Artur Onyshchenko, Volodymyr Zelenovskyi Determination of the composition of epoxy asphalt concrete mixtures for their application as a thin-layer coating on road bridges // Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2020. Iss. 22. P. 187-197 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5834-5456
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-1040-4530

Анотація

Вступ. У цій роботі представлені результати аналізу світового та вітчизняного досвіду, теоретичних і практичних досліджень з оцінки впливу термореактивних добавок на основні показники бітуму та фізико-механічні властивості асфальтобетонів. Встановлено оптимальні склади асфальтобетонів з підвищеними фізико-механічними властивостями для їх застосування в якості тонкошарових покриттів на автодорожніх мостах. Приділено увагу технології приготування епоксиасфальтобетонів при різних способах введення епоксискладових.

Проблематика. Підвищення якості будівництва, ремонту та реконструкції автодорожніх мостів лежить в основі Національної програми відновлення мостів та «Великого будівництва»,
а також Державної цільової економічної програми розвитку автомобільних доріг загального користування державного значення на 2018 — 2022 роки.

Реалізація цих програм передбачає довгострокове планування завдань і заходів щодо відновлення та розвитку мережі автомобільних доріг, мостів, шляхопроводів та інших транспортних споруд з відповідною дорожньою інфраструктурою на підставі чинних будівельних норм та стандартів, в яких обов’язково повинен враховуватись європейський та світовий досвід застосування сучасних технологій та матеріалів [1].

Забезпечення підвищеної колієстійкості, міцності та тріщиностійкості покриттів на автодорожніх мостах на сьогодні є однією з найважливіших проблем, що стоять перед науковцями та дорожниками України. Актуальним завданням стає підвищення експлуатаційних характеристик цих покриттів з метою продовження їх строку служби та мінімізації періодичності виконання ремонтних робіт, які особливо на мостах викликають великі труднощі та потребують значних додаткових витрат.

Мета роботи. Використання асфальтобетонної суміші модифікованої епоксискладовими в якості покриття на ортотропній або залізобетонній плиті проїзної частини мосту, як однин із способів зниження затрат на його експлуатаційне утримання. Мостове покриття зазначеного типу повинно дозволити протягом тривалого періоду після введення в експлуатацію, підтримувати низькі витрати на ремонт, що в свою чергу, дозволить істотно скоротити витрати на утримання мостів.

Не має сумнівів, що при застосуванні епоксиасфальтобетону в якості тонкошарового мостового покриття ми отримаємо міцну, гнучку поверхню, стійку до утворення тріщин та колійності. Однак, це ще не досить досліджений матеріал для можливого його широкого застосування, оскільки він потребує особливого підходу до встановлення складу та технології його приготування.

Для досягнення зазначеної мети проведено комплекс дослідних робіт:

  • підбір зернового складу епоксиасфальтобетонної суміші;
  • визначення життєздатності епоксиасфальтобетонної суміші;
  • порівняльний аналіз впливу затверджувачів на властивості епоксиасфальтобетону;
  • визначення впливу вмісту термореактивних модифікаторів на властивості асфальтобетону.

Матеріали та методи. Асфальтобетонна суміш з використанням термореактивних модифікаторів для її застосування в якості тонкошарового покриття на ортотропній або залізобетонній плиті проїзної частини мосту.

Результати. Проведено аналітичний огляд вітчизняного досвіду та досвіду інших країн щодо покращення якості покриттів на автодорожніх мостах, підвищення їх довговічності, а також вдосконалення економічної ефективності при застосуванні епоксиасфальтобетонних сумішей. Проведено комплексні дослідження з встановлення їх оптимального складу.

Висновки. Застосування тонкошарового покриття на ортотропній або залізобетонній плиті проїзної частини мосту з епоксиасфальтобетонної суміші потребує особливої уваги при встановленні оптимального підбору її складу та технології приготування. Особливу увагу також необхідно приділяти,  з метою забезпечення необхідної життездатності епоксиасфальтобетонної суміші, застосуванню потрібного затверджувача, який максимально ефективно впливатиме на її властивості, визначенню необхідної кількості термореактивних модифікаторів і визначенню тривалості затвердівання залежно від температури.

Посилання

  1. Постанова від 21 березня 2018 р. № 382 Про затвердження Державної цільової економічної програми розвитку автомобільних доріг загального користування державного значення на 2018 – 2022 роки. Київ, 2018. (Інформація та документація).
  2. Онищенко А. М. Наукові основи підвищення стійкості асфальтобетонного покриття до утворення колії на автодорожніх мостах : автореферат дис. … док. техн. наук. Київ, 2017. 37 с.
    URL: https://u.to/C785GQ (дата звернення : 13.07.2020).
  3. Кожушко В.П., Бильченко А.В., Кислов А.Г., Бережная Е.В., Безбабичева О.И, Бугаевский С.А., Краснов С.Н., Краснова Е.С. Повышение долговечности автодорожных мостов : монографія (Підвищення довговічності автодорожніх мостів). Харьков, 2016. 236 с. (Інформація та документація).
  4. Кіщинський С.В., Копинець І.В. Провести дослідження та розробити енерго та ресурсозберігаючі технології влаштування довговічних дорожніх покриттів з використанням термореактивних модифікаторів асфальтобетону з епоксискладовою : Звіт про науково-дослідну роботу.  Київ, 2018. 122 с.
  5. Онищенко А.М. Підвищення довговічності асфальтобетонних шарів за рахунок використання полімерних латексів : автореферат дис. … канд. тех. наук. Київ, 2008. 19 с.
    URL: https://u.to/xEIhFg (дата звернення: 13.07.2020).
  6. Peijun Xu, Peiliang Cong, Huan Ye, Shuanfa Chen. Modification of Epoxy Asphalt by Hyperbranched Polyester (Модифікація епоксидного асфальту гіперрозгалуженим поліестером). Advanced Materials Research. Switzerland, 2013. Vol. 716. P. 379-382. URL: https://u.to/h9ktFg
    (дата звернення: 15.07.2020).
  7. Невінгловський В.Ф. Методи розрахунку залишкового ресурсу асфальтобетонного покриття на транспортних спорудах : автореферат дис. … канд. тех. наук. Київ, 2015. 20 с.
  8. Alabaster D., Herrington P.R., Waters J. Ultra long life low noise porous asphalt (Влаштування асфальтобетонних покриттів з низьким рівнем шуму). The Journal of the Acoustical Society of America. 2012. Vol. 131, Issue 4. 3225 p. URL: https://u.to/7-EtFg
    (дата звернення: 22.07.2020).
  9. Yang Kang, Mingyu Song, Liang Pu, Tingfu Liu. Rheological behaviors of epoxy asphalt binder in comparison of base asphalt binder and SBS modified asphalt binder (Реологічна поведінка епоксидного асфальтового в’яжучого у порівнянні із звичайним асфальтовим в’яжучим та модифікованим асфальтовим в’яжучим SBS). Construction and Building Materials. Hong
    Kong. 2015. P. 12-18.  DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.020 (дата звернення: 20.07.2020).
  10. ДСТУ 4044-2001 Бітуми нафтові дорожні в’язкі. Технічні умови. Київ, 2001. 15 с. (Інформація та документація).
  11. ДСТУ Б В.2.7-119:2011 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови. Київ, 2012. 59 с. (Інформація та документація).
  12. ДСТУ Б В.2.7-319:2016 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Методи випробувань. Київ, 2016. 64 с. (Інформація та документація).
  13. СОУ 45.2-00018112-057:2010 Асфальтобетонні суміші та асфальтобетон на основі модифікованих полімерами бітумів. Київ, 2010. 15 с. (Інформація та документація).