автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Асфальтобетон повышенной длительной трещиностойкости на модифицированных битумных вяжущих

На правах рукописи

Бессчетное Борис Владимирович

АСФАЛЬТОБЕТОН ПОВЫШЕННОЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 НОЯ 2011

Ростов - на - Дону 2011

4858340

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Углова Евгения Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Несветаев Григорий Васильевич

кандидат технических наук Котов Владимир Леонтьевич

Ведущая организация: ОАО «ГИПРОДОРНИИ»

(Северо-Кавказский филиал)

Защита состоится «24» ноября 2011 г. в 10 ч 15 мин в ауд. 232 на заседании диссертационного совета ДМ 212.207.02 при Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, т/ф 8(863)263-53-10, Е-таП:<118_80уеи:§ш@.таП.ги.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета».

Автореферат разослан «21» октября 2011 г. Ученый секретарь ^

диссертационного совета "^^гагггь. Налимова А.В.

<

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в России доминирующими среди усовершенствованных типов покрытий автомобильных дорог являются асфальтобетонные, фактические сроки службы которых зачастую ниже нормативных. Одной из основных причин преждевременного разрушения асфальтобетона является развитие трещинообразования в процессе эксплуатации. Многолетние наблюдения за состоянием асфальтобетона в покрытии показали, что через 3-5 лет эксплуатации в слое асфальтобетона образуются как поперечные, так и продольные трещины, являющиеся очагом для развития деформаций и разрушений дорожных покрытий.

В настоящее время широко используются эффективные подходы к повышению эксплуатационных свойств асфальтобетона путем регулирования структурообразования многокомпонентной асфальтобетонной смеси, в том числе за счет модифицирования битумного вяжущего. Однако всестороннего исследования повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона с учетом изменений структуры и свойств материала при влиянии климатических факторов эксплуатации (старения битумных вяжущих, многократного деформирования асфальтобетона вследствие перепада температур, отрицательного воздействия водной среды) не проводилось.

Таким образом, изучение способности асфальтобетонов сопротивляться образованию трещин в процессе эксплуатации и разработка рекомендаций по ее повышению являются актуальными.

Цель диссертационной работы - обоснование критерия длительной трещиностойкости асфальтобетона и методов ее повышения за счет модифицирования битумного вяжущего добавками различного функционального назначения с учетом климатических факторов эксплуатации асфальтобетона.

Дня достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

-провести анализ факторов, обусловливающих длительную трещиностойкость дорожного асфальтобетона;

-разработать метод оценки длительной трещиностойкости, моделирующий климатические условия эксплуатации дорожных асфальтобетонов;

-обосновать и экспериментально доказать возможность повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона за счет введения в состав битумного вяжущего модифицирующих добавок;

- провести экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок различного функционального назначения;

- установить влияние модифицированных битумных вяжущих на физико-механические свойства асфальтобетона в процессе эксплуатации и определить

наиболее эффективные добавки для получения асфальтобетона повышенной длительной трещиностойкости в различных климатических условиях;

- апробировать асфальтобетоны длительной трещиностойкости и оценить технико-экономическую эффективность использования модифицированных битумных вяжущих при приготовлении асфальтобетонной смеси.

Научная новизна работы:

- установлено влияние старения битумного вяжущего в процессе эксплуатации асфальтобетона на его длительную трещиностойкость, обусловленное необратимыми изменениями структуры и свойств битумного вяжущего многокомпонентной асфальтобетонной смеси;

-предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий определять снижение трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации при воздействии заданных климатических факторов;

- теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность модифицирования битумных вяжущих добавками для повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона на стадии эксплуатации;

- выявлены зависимости скорости снижения показателя длительной трещиностойкости при воздействии климатических факторов для асфальтобетонов, приготовленных с добавками различного функционального назначения.

Достоверность результатов, содержащихся в диссертации, и рекомендаций обеспечена совокупностью экспериментальных исследований, выполненных на современном оборудовании, и сходимостью полученных экспериментальных и расчетных данных.

Практическая значимость диссертационной работы:

- разработан метод лабораторных испытаний длительной трещиностойкости асфальтобетона с использованием стандартного оборудования;

' - предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий на стадии строительства осуществлять подбор асфальтобетона повышенной трещиностойкости;

- предложены модификаторы различных функциональных назначений, обеспечивающие повышение длительной трещиностойкости асфальтобетона в различных климатических условиях;

- разработаны рекомендации по подбору состава и приготовления асфальтобетона повышенной длительной трещиностойкости на модифицирующих битумных вяжущих.'

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния климатических факторов на длительную трещиностойкость асфальтобетона;

- результаты экспериментальных исследований влияния модифицирующих добавок различных функциональных назначений на процессы старения битумного вяжущего;

- метод лабораторных испытаний асфальтобетона для оценки длительной трещиностойкости- асфальтобетона, учитывающий климатические факторы района строительства;

- установлены экспериментально-статистические зависимости длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных на модифицированных битумных вяжущих с учетом климатических факторов эксплуатации.

Реализация работы

Результаты исследований внедрены на асфальтобетонном заводе ГУЛ РО «Азовское ДРСУ» при приготовлении асфальтобетонной смеси на битумном вяжущем с модифицирующей полимерной добавкой регранулят полимерного этилен-пропилена (РПЭП)для устройства дорожного покрытия на участке автомобильной дороге «г. Азов - с. Александрова - ст. Староминская» (км 17+500 - 22+000) в 2006 г.

Результаты исследований внедряются в учебном процессе при подготовке магистров по направлению «Строительство».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Строительство" (Ростов-на-Дону, 2005, 2006, 2007, 2009 и 2010), на 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды» (г. Пермь, 2005), на Международной научно-технической конференции «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (г. Харьков, 2006).

Публикации

По теме диссертационных исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3- в журналах, рекомендованных ВАК. Получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 117 наименований, из них 18 на иностранных языках, содержит 173 с. машинописного текста, 36 рисунков, 36 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведен обзор и исследованы факторы, влияющие на длительную трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий. Рассмотрены способы повышения трещиностойкости асфальтобетона. Сформулирована рабочая гипотеза.

Вопросы оценки трещиностойгасти асфальтобетона в покрытии на стадии строительства и способы ее повышения рассмотрены в работах И.М. Руденской, H.A. Медведковой, A.M. Кривийского, А.Г. Малофеева, Г.С. Бахраха, И.Л. Корчинского, А.М. Богуславского, Л.Б. Гезенцвея, Н.В. Горелышева, Ю.Е. Никольского, Б.С. Радовского, Н.М. Распопова, В.В. Мозговой, И.А. Рыбьева, А.О. Салля, И.К. Яцевича, О.Г. Бабака, Т.Н. Калашниковой, A.M. Щербакова и др.

Изучением физико-механических свойств асфальтобетонов и их компонентов при воздействии климатических факторов занимались A.C. Колбановская, Е.В Углова, А.Р. Давыдова, Б.Г. Печеный, Г. Абрагам, И.В. Королев, В.В. Михайлов, Ю.И. Калгин, A.C. Хромов, В.А. Марьев, М. Иванськи и др.

На основе всестороннего анализа результатов исследований установлено, что способность асфальтобетона сопротивляться образованию трещин в процессе эксплуатации зависит от комплекса факторов:

- деформативных свойств асфальтобетона и их изменения вследствие старения битумного вяжущего;

- адгезионных свойств битумного вяжущего к компонентам асфальтобетонной смеси и характера их изменения вследствие коррозионного воздействия воды и циклического замораживания-оттаивания.

Следовательно, при подборе составов асфальтобетонов следует оценивать длительную трещиностойкость асфальтобетона в процессе эксплуатации с учетом комплексного действия климатических факторов, обусловливающих ускоренное старение вяжущего и разрушение структурных связей асфальтобетона.

Наиболее эффективными методами повышения трещиностойкости асфальтобетона являются методы направленного влияния на структурообразование многокомпонентного асфальтобетона. Для улучшения свойств асфальтобетона активно вводят в битумные вяжущие модифицирующие добавки различного функционального назначения. В настоящее время наиболее распространены добавки на основе полимеров и поверхностно-активных веществ (ПАВ), влияющие на структуру вяжущего и характер взаимодействия битума и минеральных материалов. В связи с ускоренным снижением деформативных свойств асфальтобетона, обусловленным старением битума, происходящим под действием высоких положительных температур, предлагается использовать в битумных вяжущих

ингибиторы старения. Известно, что основной механизм действия ингибиторов старения - это торможение цепных реакций окисления путем дезактивации активных центров. Введение ингибитора старения в битумные вяжущие позволит повысить устойчивость битумов, содержащих большое количество реакционноактивных свободных радикалов, ингибировать реакции полиоксиконденсации и полимеризации в условиях эксплуатации битума в асфальтобетоне, что приведет к повышению его трещиностойкости.

Анализ условий эксплуатации асфальтобетона и исследований методов направленного влияния на его структурообразование позволил сформулировать рабочую гипотезу о том, что применение модифицированных битумных вяжущих с использованием ингибиторов, дезактивирующих свободные радикалы в битуме с обрывом цепных реакций; поверхностно - активных веществ, препятствующих образованию в битуме жесткой структурной сетки из асфальтенов и ограничивающих их участие в реакциях с кислородом; полимеров, которые формируют пространственную полимерно - армирующую решетку в битуме, снижая концентрацию напряжений в битумных пленках -позволит получить асфальтобетон повышенной длительной трещиностойкости.

Во второй главе предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, который определяется климатическими условиями работы и свойствами битумных вяжущих, входящих в состав многокомпонентного асфальтобетона, позволяющий оценивать изменение физико-механических характеристик асфальтобетона в процессе эксплуатации. Рассмотрены теоретические предпосылки улучшения свойств битумного вяжущего и длительной трещиностойкости асфальтобетона путем введения модифицирующих добавок.

Согласно техническим условиям, действующим в настоящее время, трещиностойкость асфальтобетона из горячих смесей оценивают по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0°С и скорости деформирования 50 мм/мин. При этом данный показатель имеет недостатки:

-образование трещин в эксплуатируемом асфальтобетоне связано не только с величиной растягивающих напряжений возникающих в асфальтобетоне в процессе транспортного воздействия, которые косвенно учитываются прочностью асфальтобетона на растяжение при расколе, но и с растягивающими температурными напряжениями, которые не учитываются.

-испытание асфальтобетона проводится при температуре и скорости деформирования, не характерной для работы его в условиях зимнего периода;

- отсутствует возможность оценки влияния климатических факторов на трещиностойкость материала в процессе эксплуатации.

Результаты исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют об устойчивой связи свойств используемых битумных вяжущих, значений модуля упругости и прочности асфальтобетона и напряжений, возникающих при воздействии внешних и внутренних факторов, с трещиностойкостью асфальтобетона в процессе эксплуатации.

Исследователи Ю.Е. Никольский, А.О. Салль, Л.С. Губач, И.П. Шульгииский установили, что трещиностойкость асфальтобетона существенно зависит от способности асфальтобетона служить в области обратимых деформаций и от его жесткости, которая характеризуется значениями модуля упругости и прочностью асфальтобетона на растяжение при расколе. Они предложили учитывать температурную трещиностойкость асфальтобетона в холодный период года показателем трещиностойкости асфальтобетона:

где Яр - предел прочности на растяжение при расколе при температуре О °С и скорости деформирования 50 мм/мин, МПа; Е - динамический модуль упругости асфальтобетона, МПа.

Прочность асфальтобетона определяет в основном его энергетическую емкость: чем больше прочность, тем больше энергии необходимо затратить для его разрушения и тем устойчивее асфальтобетон к трещинообразованию. Следовательно, для повышения трещиностойкости необходимо стремиться к увеличению прочности асфальтобетона на растяжение.

Динамический модуль упругости определяет максимально-допустимую величину растягивающих напряжений в эксплуатируемом асфальтобетоне: чем больше величина напряжений, тем больше опасность разрушения асфальтобетона. В связи с этим для повышения трещиностойкости необходимо стремиться к уменьшению модуля упругости асфальтобетона в области низких температур.

Следует отметить, что значение показателя трещиностойкости асфальтобетона учитывает энергетическую емкость и величину растягивающих напряжений в асфальтобетоне покрытия на момент строительства.

Однако представленный показатель никаким образом не учитывает отрицательное воздействие факторов: водной среды, циклов замораживания -оттаивания и старение битумных вяжущих в его составе под действием высокой температуры, солнечной радиации и воздушной среды, которые ведут к изменению физико-механических свойств асфальтобетона в процессе эксплуатации.

Оценивать длительную трещиностойкость асфальтобетона в процессе эксплуатации предлагается показателем, представляющим отношение временных функций предела прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе и динамического модуля упругости:

где Яизг изменение предела прочности на растяжение при изгибе при температуре 0 °С и скорости деформирования 50 мм/мин в процессе циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в заданном районе строительства, МПа; Е(г) - изменение

(1)

К,

(2)

динамического модуля упругости асфальтобетона в процессе циклов климатического воздействия, моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в заданном районе строительства, МПа.

Использование критерия Кд™т, определяемого климатическими условиями работы и свойствами асфальтобетона, позволит оценить длительную трещиностойкость асфальтобетона на этапе строительства, моделируя климатические факторы в лабораторных условиях.

На основе изучения свойств модифицированных битумных вяжущих и физико-механических показателей асфальтобетонных смесей выбраны модифицирующие добавки различного функционального назначения с учетом доступности на рынке дорожно-строительных материалов. В качестве модифицирующих добавок применялись: регранулят полимерного этилен-пропилена (РПЭП), высокотемпературный катионный адгезив эмульгатор (КАДЭМ-ВТ) и Технический углерод.

В третьей главе исследовано влияние модифицирующих добавок различных функциональных назначений на физико-механические свойства битумного вяжущего.

Изучение влияние модифицирующих добавок на физико-механические свойства битумных вяжущих заключалось в определении температуры размягчения по кольцу и шару, пенетрации при О °С и 25 °С, растяжимости при О °С и 25 °С, температуры хрупкости, температуры вспышки и эластичности. Устойчивость при старении вяжущего определяли по изменению температуры хрупкости и размягчения, пенетрации, растяжимости после прогрева битума в тонком слое при температуре 165 °С в течение 6 часов. Оценка влияния модификаторов на структуру битумов выполнялась методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

В качестве базового битумного вязнущего в работе принят Наиболее распространенный для производства дорожных асфальтобетонов битум нефтяной дорожный БНД 60/90.

Выбор оптимальной дозировки добавки РПЭП в битуме марки БНД 60/90 осуществлялся по минимальному значению показателя температуры хрупкости модифицированного органического вяжущего (рисунок 1). Следует отметить, что повышение содержания РПЭП в базовом вяжущем положительно влияет и на температуру размягчения.

Оптимальное содержание ингибитора старения Технический углерод в базовом битумном вяжущем определено по изменению температуры размягчения после прогрева битумного вяжущего в тонком слое при температуре 165 °С в течение 6 часов (рисунок 2) и соответствует 4 % добавки от массы битума. При дальнейшем повышении содержания добавки в битуме марки БНД 60/90 изменение температуры размягчения после прогрева не происходит.

2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

Содержание модифицирующей добавки • битуме марки БНД 60/90, К

-»-Т разм -*-Т хр

Рисунок 1 - Влияние модифицирующей добавки РПЭП на температуру размягчения и хрупкости базового вяжущего

Содержание модифицирующей добавки в битуме марки БНД 60/90, % -•-Т разм после прогрева

Рисунок 2 - Влияние модифицирующей добавки Технический углерод на температуру размягчения после прогрева базового вяжущего

По сцеплению модифицированного битума с поверхностью зерен минерального материала кислых пород установлено оптимальное содержание поверхностно - активной добавки КАДЭМ-ВТ - 0,4%. Показатель адгезии битумного вяжущего с 0,2 % добавки оценивается в 2 балла. С увеличением

содержания модификатора до 0,3 % - в 3 балла. Содержание поверхностно -активной добавки КАДЭМ-ВТ в интервале 0,4-0,5 % улучшает адгезионные свойства битума, при этом сила сцепления вяжущих с поверхностью зерен минерального материала кислых пород оценивается в 4 балла.

Физико-механические показатели исследуемых органических вяжущих приведены в таблице 1:

-битум БНД 60/90 + 5,5 % полимерной добавки регранулят полимера этилен-пропилена (РПЭП);

- битум БНД 60/90 + 0,4 % ПАВ КАДЭМ-ВТ;

- битум БНД 60/90 +4% ингибитора старения «Технический углерод». Таблица 1 - Физико-механические показатели битумных вяжущих_

Наименование показателя Вид органического вяжущего

Нормы для битума БНД 60/90 БНД 60/90 БНД 60/90 +

5,5% РПЭП 0,4% КАДЭМ-ВТ 4% Технический углерод

Глубина проникания иглы пенетрометра 0,1мм при температуре: +25°С 0°С 61-90 Не менее 20 67 23 46 20 64 22 66 23

Растяжимость, см, при +25С Не менее 55 >150 16,5 >150 >150

Растяжимость, см, при +0 С Не менее 3,5 4,7 5,1 4,9 4,7

Температура размягчения, "С Не ниже 47 48 59 48 48

Изменение температуры размягчения после прогрева, С Не более 5 4 5 4 3

Температура хрупкости, С Не выше-15 -17 -21 -20 -19

Температура вспышки, С Не ниже 230 265 270 258 260

Эластичность, % - - 54,2 - -

Оценить влияние модификаторов различного функционального назначения на замедление образования свободных радикалов в структуре базового битумного вяжущего возможно методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Спектры ЭПР исследуемых образцов снимались при комнатной температуре на трехсантиметровом спектрометре ER-9 фирмы «Zeiss». Условия записи сравниваемых спектров поддерживались постоянными.

Регистрируемые в битумах методом ЭПР концентрации парамагнитных центров отражают, как правило, свободные связи углерода в ароматической структуре асфальтенов и являются основными носителями парамагнетизма битумов. В маслах парамагнитные центры почти не регистрируются. Относительно небольшие количества их содержатся в смолах. При оценке концентрации парамагнитных частиц в битумных вяжущих за единицу принята интенсивность свободно радикального сигнала исходного битума марки БНД 60/90. Полученные результаты исследования представлены на рисунке 3.

11

3-БНД 60/90 + 0,4% КАДЭМ-ВТ; 4-БНД 60/90 + 5,5%РПЭП. Рисунок 3—Влияние модифицирующих добавок на спектр электронного парамагнитного резонанса базового битумного вяжущего

Исследования спектра ЭПР органических вяжущих показало, что концентрация свободных связей углерода в ароматической структуре асфальтенов и парамагнитных частиц при введении в битум добавки «Технический углерод» ниже в 2 раза по сравнению с интенсивностью спектра ЭПР базового битума марки БНД 60/90 (рисунок 3).

Ингибирующее действие добавки Технический углерод на старение битума объясняется тем, что частицы Технического углерода состоят из мельчайших кристаллов, по строению сходных с графитом, но беспорядочно расположенных друг относительно друга. В кристаллах атомы углерода расположены в узлах правильных шестиугольников и образуют углеродные решетки. Крайние атомы в каждой решетке вследствие неполной компенсации валентности присоединяют кислород и водород. При этом образуются на поверхности углеродных частиц различные кислородсодержащие функциональные группы: фенольные, хинонные, лактонные и карбоксильные. Эти группы участвуют в ингибировании окислительных процессов. Наличие подвижного атома водорода в оксигруппах фенолов приводит к тому, что свободные радикалы легче реагируют с молекулой ингибитора, чем с молекулой исходного вещества. Следовательно, фенольные группы дезактивируют свободные радикалы, содержащиеся в битуме, образуя при этом малоактивный радикал, который впоследствии в результате рекомбинации или диспропорционирования с другим радикалом превращается в стабильный продукт.

В идеальном случае одна молекула ингибитора обрывает две реакционные цепи: первую - в реакции отрыва перекисным радикалом атома водорода от молекулы ингибитора, вторую - когда образующийся после

первичного отрыва фенольный радикал легко отдает второй атом водорода и превращается в стабильную хиноидную структуру, которая также способна реагировать со свободными радикалами битума с образованием стабильных продуктов. Хинонные группы помимо переноса атома водорода имеют и другой механизм реакции с радикалом - присоединение радикала к ароматическому ядру ингибитора.

Таким образом, при введении добавки Технический углерод в битум происходит взаимодействие с образующимися в процессе реакций свободными радикалами, в результате которого происходит обрыв реакционной цепи, ис гидроперекисями, предотвращая их распад и не допуская развития цепной реакции. Дезактивация свободных радикалов битума и обрыв реакционных цепей замедляет протекание реакций полиоксиконденсации и полимеризации, что способствует сохранению эластичности битумных пленок и положительно повлияет на физико-механические свойства асфальтобетона в процессе эксплуатации.

В отличие от модифицирующей добавки «Технический углерод», влияющей на кинетику изменения химического состава битума, поверхностно-активное вещество КАДЭМ-ВТ действует на характер изменения физико-механических свойств битума при старении.

Старение битумов вызывает структурные изменения, связанные с возникновением, развитием и разрушением жесткой пространственной структуры из асфальтенов. Адсорбируясь на поверхности структурообразующих элементов битума - асфальтенах молекулы ПАВ приводят к блокировке возможных контактов, что препятствует образованию структурной сетки, и таким образом, поверхностно-активное вещество КАДЭМ-ВТ оказывает деструктурирующее воздействие и способствует замедлению старения.

В процессе окисления углеводородов битума молекулы добавки КАДЭМ-ВТ ограничивают участие асфальтенов в реакциях с кислородом, что способствует торможению химических превращений и препятствует образованию в битуме жестких хрупких асфальтенов, обедненных водородом, с высокой степенью ароматичности. Однако это не может замедлить образование новых асфальтенов в результате конденсации и уплотнения смол.

Концентрация свободных связей углерода в ароматической структуре асфальтенов и парамагнитных частиц в процессе исследования спектра ЭПР органических вяжущих после термического воздействия показало, что при введении в базовое битумное вяжущее добавки КАДЭМ-ВТ интенсивность парамагнитного поглощения снизилась на 20% (рисунок 3).

Проведенные исследования спектра ЭПР, полученного для битума с модифицирующей добавкой РПЭП, показали, что концентрация парамагнитных частиц в них значительно превышает зарегистрированную концентрацию в базовом битуме. Спектр интенсивности парамагнитных центров битумного вяжущего с добавкой РПЭП составляет -1,3 (рисунок 3).

При объединении добавки РПЭП с битумом при температуре 140150 °С полиэтиленовая составляющая добавки полностью расплавляется в вяжущем (температура плавления полиэтилена 120 - 130 °С), образуя при охлаждении смешанную интерполимерную структуру вяжущего со взаимопроникающими решетками полимерной добавки и битумного вяжущего. В этих условиях полипропиленовая составляющая вяжущего, температура плавления которой в пределах 180 - 190 °С, находится во взвешенном состоянии в упругой среде, в нашем случае - битуме, в виде волокон, образуя дисперсную фазу, обладающую армирующими свойствами.

Таким образом, полимерная модифицирующая добавка РПЭП формирует пространственную полимерно-армирующую решетку в битуме. Структуру армированной битумной матрицы можно представить следующим образом: упругие частицы в виде пружинок, которые являются дисперсной фазой, находятся в упругой среде - в битуме. Частица под действием напряжения не только деформируется в потоке, но и вращается. При повороте пружина освобождается от нагрузки и упруго восстанавливает свою форму.

Более высокая интенсивность парамагнитных частиц в модифицированном битуме добавкой РПЭП также объясняет их более высокую реакционную способность при механохимических взаимодействиях с минеральными материалами. Однако большое количество свободных связей в рассматриваемом вяжущем снижает устойчивость к старению, что ограничивает количество используемой добавки.

В результате армирования вяжущего такой надмолекулярной полимерной решеткой можно значительно повысить устойчивость асфальтобетона к температурным, сдвиговым, усталостным напряжениям, тем самым значительно повысить свойства и срок службы асфальтобетона.

В четвертой главе разработана методика лабораторных испытаний образцов асфальтобетона для исследования изменения его физико-механическик показателей в процессе эксплуатации с учетом воздействия климатических факторов. Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния модификаторов различных функциональных назначений на длительную трещиностойкость асфальтобетона с учетом климатических факторов его эксплуатации.

Разрушение асфальтобетона под действием климатических факторов и повторяющихся динамических нагрузок обусловлено образованием и накоплением микротрещин с постепенным снижением прочности во времени, поэтому научный интерес представляет вопрос исследования влияния модифицирующих добавок на длительную трещиностойкость асфальтобетона.

Для определения особенностей поведения модифицированных битумных вяжущих в асфальтобетоне в процессе эксплуатации с учетом климатических факторов разработана методика лабораторных испытаний асфальтобетонных образцов, включающая три стадии:

- на первой стадии моделируется воздействие на асфальтобетон повышенных температур, соответствующих летнему периоду эксплуатации.

Выдерживание образцов в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха и ультрафиолетовом облучении при температуре 85 °С имитирует процесс старения асфальтобетона в летний период;

- вторая стадия - моделирует воздействие водной среды на асфальтобетон, что соответствует осенне-весеннему периоду;

- на третьей стадии моделируется воздействие температурного влияния факторов в зимний период эксплуатации асфальтобетона.

Экспериментальные исследования проводились на образцах-балочках с размером 40x40x160 мм, приготовленных из мелкозернистого плотного асфальтобетона типа «Б» (с максимальным размером зерен минерального материала 12,5 мм)-наиболее распространенном типе асфальтобетона для верхних слоев покрытия.

Изучение влияния модифицированных битумных вяжущих на качественные свойства асфальтобетона заключалось в определении предела прочности на растяжение при изгибе (скорость плиты пресса 50 мм/мин), прочности на сжатие (скорость плиты пресса 3 мм/мин), водонасыщения и плотности в процессе моделирования циклов климатического воздействия, характерного для южных районов страны (летний период моделировался в течение 72 часов, осенне-весенний заключался в насыщении образцов асфальтобетона водой в вакуумной установке и выдерживании их в воде в течение 52 часов, затем водонасыщенные асфальтобетонные образцы подвергались попеременно 10 циклам замораживания и оттаивания(4 часа при -20 °С) и оттаивания (4 часа при + 20 °С), таким образом, моделировался зимний период эксплуатации).

Влияние модифицирующих добавок на прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе в процессе климатических воздействий представлено на рисунке 4.

Для подтверждения результатов, полученных в лабораторных условиях, установлены изменения физико-механических показателей образцов эксплуатируемого асфальтобетона. На выбранных участках городских дорог с различным сроком эксплуатации произведен отбор образцов-кернов асфальтобетона диаметром 100 мм из верхних слоев покрытий, устроенных из плотного мелкозернистого асфальтобетона типа «Б», приготовленного на битуме БНД 60/90. Исходный гранулометрический состав минеральной части исследуемых асфальтобетонов в покрытии автомобильных дорог на стадии строительства был практически одинаковый. •

Анализ методов отбора образцов из покрытия показал преимущество применения прибора для бурения, так как образцы имеют в своей основе форму окружности, что дает возможность на извлеченных образцах - кернах определить не только физические характеристики (плотность, водонасыщение), но и установить прочность на растяжение при расколе.

9.00 8.00 7.00

И 5.00 ОС

4.00

3.00 2.00

01 23456789 10 11 12 I

Циклы климатических воздействий -»-БНД 60/90 —БНД 60/90 + РПЭП ->-БНД 60/90 + КАДЭМ-ОТ -»-БНД 60/90 + Технический углерод

Рисунок 4 - Влияние модифицирующих добавок на прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе при температуре 0 "С и скорости плиты пресса 50 мм/мин в процессе моделирования циклов климатических воздействий

Следует отметить, что определение прочности на растяжение при расколе производится без нарушения структуры образцов переформовкой. При использовании других технических средств получить образцы подходящей геометрической формы для определения каких-либо механических показателей невозможно. В поперечном сечении отбор кернов осуществлялся на расстоянии 0,5 метра от бортового камня. Изменения предела прочности на растяжение при расколе в процессе эксплуатации показаны на рисунке 5.

6.50 6.00 5.50

га

§ 5.00

£4.50

4.00I

3.50;

з.оо ■:

2.50 •

0123456789 Время эксплуатации, годы

• Московская А Нансена иН -Данченко ♦Лесопарковая ХПсртовая

Рисунок 5 - Изменение предела прочности эксплуатируемого асфальтобетона на растяжение при расколе Получена корреляционная связь между прочностью образцов - баночек на изгиб и прочностью на растяжение при расколе образцов - цилиндров, приготовленных из горячей плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа «Б» на битуме БНД 60/90.

Обработка результатов испытаний позволила рассчитать зависимость между прочностью образцов - балочек на изгиб и прочностью образцов -цилиндров на раскол (рисунок 6) с коэффициентом корреляции 0,922.

7.00 6.60 6.00

та

| 6.50

LT ет S

а.

5.00

4.50 4.00

4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00

R р, МП а

• серия №1 «серия №2 ж серия №3 «серия №4 »серия №5

Рисунок 6 - Корреляция прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе (образцов - балочек) и прочности асфальтобетона на растяжение при расколе (образцов - цилиндров)

Таким образом, сравнение характеристик эксплуатируемого асфальтобетона и образцов, приготовленных в лабораторных условиях, с учетом корреляционной связи между прочностью образцов - балочек на изгиб и прочностью на растяжение при расколе образцов - цилиндров, показывает, что предложенная методика лабораторных испытаний образцов асфальтобетона учитывает изменения физико-механических показателей асфальтобетона при климатическом воздействии в процессе эксплуатации.

На основе экспериментальных данных исследования влияния модифицирующих битумных вяжущих на прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе рассчитаны функции изменения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов под действием климатических воздействий (рисунок 7).

Анализ графика (рисунок 7) показывает, что в процессе воздействия климатических факторов на асфальтобетонные образцы происходит закономерное уменьшение показателя длительной трещиностойкости (КтрТ), причем наибольшее изменение этого показателя от общего снижения наблюдается за первые 6 циклов климатического воздействия (таблица 2).

[Ккор = 0.9221 4 • / i ♦ х • L А * А

■ ■ А / А j/A ■ A

/■ R„3r=Rp-0.969|

' а

Рисунок 7 - Влияние модифицирующих битумных вяжущих на изменение показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов в лабораторных условиях с учетом климатических факторов

Таблица 2 - Изменение показателя длительной трещиностойкости за 6 циклов климатического воздействия от общего снижения_

Циклы климатических воздействий Изменение Ктр' от общего снижения, в зависимости от вида органического вяжущего, %

БНД 60/90 + Технический углерод БНД 60/90+ КАДЭМ-ВТ БНД 60/90+ РПЭП БНД 60/90

0-6 -69,1 -72,5 -77,0 -74,0

6-12 -30,9 -27,5 -23,0 -26,0

График изменения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов (рисунок 7) от 6 до 12 циклов климатического воздействия, показывает, что исследуемые составы достаточно устойчиво работают в анализируемом интервале, то есть скорости снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием различных вяжущих, имеют сопоставимые значения (рисунок 8).

На основе функций (рисунок 7) рассчитана зависимость логарифма скорости снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов от действия циклов климатических воздействий (рисунок 8).

Следовательно, оценить длительную трещиностойкость асфальтобетона можно, зная функцию показателя длительной трещиностойкости и соответственно скорость снижения в процессе 6 циклов климатического воздействия.

Циклы климатических воздействий -»-БНД 60/90 -БНД 60/90 + РПЭП —-БНД 60/90 + КАДЭМ-ВТ -*-БНД 60/90 + Технический углерод

Рисунок 8 - Влияние модифицирующих битумных вяжущих на изменение скорости снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов в лабораторных условиях с учетом климатических факторов

Как показывают исследования влияния модифицирующих битумных вяжущих на изменение показателя длительной трещиностойкости асфальтобетонов в лабораторных условиях с учетом климатических факторов (рисунок 7), на начальном этапе (без климатических воздействий) при введении в состав асфальтобетонной смеси полимерной и поверхностно-активной добавок длительная трещиностойкость модифицированных асфальтобетонов существенно увеличивается по сравнению с базовым асфальтобетоном: для асфальтобетона, приготовленного с добавкой РПЭП, - на 25,5 % (за счет образования надмолекулярной полимерной решетки в битумном вяжущем, что обеспечивает высокую прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе); для асфальтобетона с добавкой КАДЭМ-ВТ - на 14,3 % (вследствие улучшения адгезии битума к минеральным материалам). При введении в базовое битумное вяжущее добавки «Технический углерод» показатель длительной трещиностойкости модифицированного асфальтобетона повысился незначительно (на 2%), так как влияние добавки «Технический углерод» на свойства модифицированного асфальтобетона на стадии строительства незначительно.

После 6 циклов климатического воздействия на асфальтобетонные образцы (рисунок 7) видно, что показатель длительной трещиностойкости асфальтобетонов значительно уменьшается. Следует обратить внимание, что

эффективность модифицирующих добавок РПЭП и КАДЭМ-ВТ снижается, а влияние добавки «Технический углерод» - существенно повышается.

Введение ингибитора старения в базовое битумное вяжущее положительно влияет на скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона (рисунок 8), которая обусловлена замедлением процесса старения модифицированного битумного вяжущего, что подтверждено исследованиями органических вяжущих методом электронного парамагнитного резонанса (рисунок 3). Применение в битумном вяжущем добавки «Технический углерод» вследствие торможения цепных реакций окисления путем дезактивации активных центров позволяет замедлить интенсивность снижения показателя длительной трещиностойкости модифицированного асфальтобетона в процессе 6 циклов климатических воздействий на 20 % по сравнению с асфальтобетоном, при приготовлении которого использовалось базовое битумное вяжущее.

Первоначально введение полимерной добавки РПЭП в базовое вяжущее приводит к упрочнению дисперсной системы битум - минеральный порошок и к повышению прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе, однако в процессе циклов климатических воздействий показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона значительно снижается (таблица 2). Это объясняется большим количеством свободных связей в модифицированном битумном вяжущем (рисунок 3), которые уменьшают устойчивость к старению и приводят к увеличению вязкости, хрупкости вяжущего, а также снижению эластичности битумных пленок. Отметим, что скорость снижения показателя длительной трещиностойкости модифицированного асфальтобетона полимерной добавкой максимальна (рисунок 8). Длительная трещиностойкость асфальтобетона увеличивается на 25 % после 6 циклов климатических воздействий при введении полимерной добавки в битумное вяжущее. 4

При введении катион - активной добавки КАДЭМ-ВТ в базовое вяжущее увеличивается сцепление модифицированного вяжущего с минеральным материалом, что обеспечивает увеличение прочности на растяжение при изгибе модифицированного асфальтобетона и обусловливает повышение значения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона. Из графика видно (рисунок 7), что в начальный период показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона с добавкой КАДЭМ-ВТ выше на 10,7 % значения длительной трещиностойкости асфальтобетона с модифицированной добавкой «Технический углерод» и на 14,3 % значения длительной трещиностойкости асфальтобетона, приготовленного на битуме марки БНД 60/90. Молекулы добавки КАДЭМ-ВТ, с одной стороны, повышают адгезию вяжущего к минеральному материалу, что снижает проникание кислорода воздуха и водной среды в модифицированный асфальтобетон, а с другой - ограничивают участие асфальтенов в реакциях с кислородом и способствуют торможению химических превращений. Таким образом, комплексное воздействие поверхностно-активного вещества приводит также к некоторому замедлению процессов

старения битумного вяжущего, что положительно влияет на длительную трепщностойкость асфальтобетона.

Но адгезионные свойства модифицированного битумного вяжущего поверхностно-активным веществом в процессе климатических воздействий снижаются, что приводит к понижению прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе и, кроме того, битумное вяжущее обладает недостаточной стойкостью к старению, так как молекулы добавки КАДЭМ-ВТ не препятствуют образованию в битуме асфальтенов. В результате скорость снижения показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона, имеющего в своем составе модификатор КАДЭМ-ВТ, выше, чем у асфальтобетона с добавкой «Технический углерод», что приводит к снижению показателя длительной трещиностойкости асфальтобетона и, как видно из рисунка 7, после 6 циклов климатического воздействия исследуемый показатель ниже на 6,7%, чем у асфальтобетона с добавкой «Технический углерод».

В пятой главе выполнена оценка экономической эффективности асфальтобетонов повышенной длительной трещиностойкости на модифицированных битумных вяжущих. Приведены результаты устройства верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной смеси, модифицированной добавкой РПЭП, на автомобильной дороге г. Азов - с. Александрова -ст. Староминская (км 17+500 - 22+000).

На основе анализа результатов исследований разработаны рекомендации, позволяющие за счет использования модифицирующих битумных вяжущих в асфальтобетонных смесях получать асфальтобетоны повышенной длительной трещиностойкости с учетом климатических факторов эксплуатации.

Выполнен расчет экономической эффективности эксплуатации асфальтобетонных смесей, модифицированных добавками «Технический углерод», КАДЭМ-ВТ и РПЭП, при устройстве верхнего слоя покрытия на _автомобильной дороге II технической категории -протяженностью 1 • км (9000 м2). Эффект от внедрения составит 131 580, 91 980 и 225 180 руб. в год соответственно.

Основпые выводы

1. Установлены факторы снижения трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации: ухудшение деформативных свойств асфальтобетона вследствие ускоренного старения битумов повышенной вязкости, ослабление структурных связей в асфальтобетоне в результате попеременных циклов замораживания - оттаивания и снижения адгезионных связей битумного вяжущего из-за воздействия водной среды.

2. Предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона -отношение временных функций предела прочности на растяжение к модулю упругости асфальтобетона, определяемый в лабораторных условиях после заданного числа циклов климатического воздействия,

21

моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в данном районе строительства.

3. Разработан новый экспериментальный метод оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий моделировать климатические факторы эксплуатации: путем прогрева образцов асфальтобетона при расчетной температуре, их длительного водонасыщения и циклов замораживания - оттаивания.

4. Теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность применения модифицирующих добавок различного функционального назначения в битумном вяжущем для повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона. Впервые получены экспериментальные данные и зависимости, определяющие длительную трещиностойкость асфальтобетона с учетом циклов климатического воздействия.

5. Изучено влияние модифицированных битумных вяжущих на физико-механические свойства асфальтобетона с учетом климатических воздействий, что позволит определить наиболее эффективные добавки для получения асфальтобетона повышенной длительной трещиностойкости и показали целесообразность использования Технического углерода, замедляющего процессы старения вяжущего, и полимерных модификаторов. Введение РПЭП и Технического углерода в битумное вяжущее асфальтобетонной смеси повышает длительную трещиностойкость асфальтобетона после 6 циклов климатического воздействия на 25 и 20 % соответственно.

6. Установлены зависимости скорости снижения показателя длительной трещиностойкости с учетом климатических факторов для асфальтобетонов на битумных вяжущих, модифицированных добавками различного функционального назначения.

7. Предложены рекомендации по подбору составов асфальтобетонов повышенной длительной трещиностойкости, приготовленных на модифицированных битумных вяжущих с учетом климатических факторов.

8. Расчет экономии затрат в процессе устройства и эксплуатации верхнего слоя покрытия за счет применения различных модифицирующих добавок в битумном вяжущем асфальтобетонной смеси на автомобильной дороге П технической категории протяженностью 1 км (9000 м2) в год при использовании Технического углерода, КАДЭМ-ВТ и РПЭП составит 131 580, 91 980 и 225 180 руб. соответственно с учетом срока их службы.

Основные положения диссертации отражены в 12 публикациях:

. - в 3 изданиях,-рекомендуемых ВАК РФ:

1. Бессчетнов Б. В. Исследования динамического напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций для оценки их работоспособности // Известия Орел! ТУ. Серия «Строительство. Транспорт». -2008. - № 2/18. - С. 82 - 87.

2. Бессчетнов Б. В., УгловаЕ. В. Влияние погодно - климатических факторов на усталостную долговечность асфальтобетона // Известия вузов НГАСУ. Серия «Строительство». - 2009. - № 7. - С. 70 - 76.

3. Бессчетнов Б. В., УгловаЕ. В. Длительная трещиностойкость асфальтобетона дорожных покрытий//В естник ВолгГАСУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2011. - № 23(42). - С. 103 -110.

- в 1 патенте РФ на изобретение:

4. Пат. 2299417 РФ, МПК в 01 N 3/32. Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, М. Г. Селезнев, О. В. Дровалева, П. С. Пляка, Б. В., Бессчетнов. - 2005122070/28; Заявлено 12.07.2005; Опубл. 20.05.2007. Бюл: № 14. Приоритет 12.07.2005. - С. 5.

- в 8 публикациях в других изданиях:

5. Бессчетнов Б. В., Николенко М. А. Мониторинг напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций при динамическом воздействии транспортных средств // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды: материалы 3-й Всерос. научн.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. -Пермь: ПГТУ, 2005. - С. 114 -117.

6. Бессчетнов Б. В., Илиополов С. К., УгловаЕ. В. Мониторинг НДС элементов системы на стационарном пункте наблюдения // «Строительство -2005»: материалы Междунар. научн.-практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2005. --С. 47-49.

7. Бессчетнов Б. В., Углова Е. В. Связь вибрационных характеристик элементов системы «дорожная конструкция - грунт» с ТЭС АД // «Строительство - 2006»: материалы Междунар. научн.-практ. конф. -Ростов н/Д: РГСУ, 2006. - С. 39 - 41.

8. Бессчетнов Б. В., Углова Е. В. Особенности динамического воздействия многоосных транспортных средств на дорожные конструкции //Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Харьков, 2006. -С. 11-13.

9. Бессчетнов Б. В. Мониторинг вибрационных характеристик элементов системы «дорожная конструкция - грунт» // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 2006. - № 10 - С. 377 - 378.

Ю.Бессчетнов Б. В., Баранова Е. М., Николенко Д. А. О результатах совместных российско-немецких научных исследований эксплуатационных свойств асфальтобетонов // «Строительство - 2007»: материалы Междунар. научн.-практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2007. - С. 21 - 22.

11.Бессчетнов Б. В., ПродановМ. А. Оценка усталостной долговечности асфальтобетона с учетом погодно-климатических факторов // «Строительство — 2009»: материалы Междунар. научн.-практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2009. -С. 20-21.

12.Бессчетнов Б. В., УгловаЕ. В. Обеспечение длительной трещиностойкости асфальтобетона дорожных покрытий в климатических условиях юга России // «Строительство — 2010»: материалы Междунар. научн.-практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2010. - С. 24 - 25.

Подписано в печать 13.10.11.

Формат 60x84 /16. Бумага писчая. Ризограф.

Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 548.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов - на - Дону, ул. Социалистическая, 162

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Основные факторы, влияющие на трещиностойкость асфальтобетона.

1.2 Анализ влияния температурного воздействия на-трещиностойкость асфальтобетона.

1.3 Моделирование климатических факторов эксплуатации' асфальтобетона в лабораторных условиях.

1.4 Повышение длительной.трещиностойкости асфальтобетона.

1.5 Цели и задачи исследований.

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОНА ЗА СЧЕТ МОДИФИЦИРОВАНИЯ БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО.

2.1 Показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона1.

2.2 Модифицирующие добавки различного функционального назначения для повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона.

2.2.1 Влияние полимерных добавок различных групп на структуру и свойства битумов и асфальтобетонов.

2.2.2 Влияние поверхностно-активных веществ на свойства битумов и асфальтобетонов.

2.2.3 Влияние ингибиторов старения на свойства битумного вяжущего.

2.3 Выводы по главе II.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК РАЗЛИЧНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БИТУМОВ.

3.1 Методика исследований изменения физико-механических показателей органического вяжущего.

3.2 Характеристики модифицирующих добавок, используемых для повышения долговечности асфальтобетона.

3.2.1 Регранулят полимерного этилен-пропилена (РПЭП).

3.2.2 Поверхностно-активное вещество КАДЭМ-ВТ.

3.2.3 Ингибитор старения - Технический углерод.

3.3 Определение оптимальной дозировки добавок различного функционального назначения и физико-механические показатели модифицированных битумных вяжущих.

3.4 Влияние модификаторов различного функционального назначения на структуру и свойства битумов.

3.4 Выводы по главе III.

ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАЗНАЧЕНИЙ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ТРЕЩИ НОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОНА С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

4.1 Методика исследований изменения физико-механических показателей асфальтобетона с учетом процессов воздействия климатических факторов в лабораторных условиях.

4.1.1 Характеристики минеральных материалов для асфальтобетонов, исследуемых в лабораторных условиях.

4.1.2 Характеристика асфальтобетонной смеси, модифицированной добавками различного функционального назначения.

4.2 Методика исследований изменения физико-механических показателей эксплуатируемого асфальтобетона на автомобильных дорогах.

4.3 Влияние климатических факторов на трещиностойкость асфальтобетона.

4.3.1 Оценка влияния модифицирующих добавок на изменение физико-механических показателей асфальтобетона в процессе моделирования циклов климатических факторов.

4.3.2 Исследования изменения физико-механических показателей эксплуатируемого асфальтобетона.

4.4 Корреляционная связь между прочностью образцов-балочек на растяжение при изгибе и прочностью на растяжение при расколе образцов-цилиндров.1.

4.5 Исследование влияния модифицирующих добавок на изменение свойств асфальтобетона по критерию длительной трещиностойкости с учетом климатических факторов.

4.6 Выводы по главе IV.

ГЛАВА V. ТЕХНКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ ПОВЫШЕННОЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ.

5.1 Рекомендации применения асфальтобетонов повышенной длительной трещиностойкости на модифицированных битумных вяжущих.

5.2 Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования.

5.3 Выводы по главе V.

В настоящее время в России доминирующими среди усовершенствованных типов покрытий автомобильных дорог являются асфальтобетонные, фактические сроки службы которых зачастую ниже нормативных. Одной из основных причин преждевременного разрушения асфальтобетона является развитие трещинообразованиЯ' в процессе эксплуатации. Многолетние наблюдения за состоянием асфальтобетона в покрытии показали, что через 3-5 лет эксплуатации!, в слое асфальтобетона образуются, как поперечные, так и продольные трещины, являющиеся-очагом для развития деформаций и разрушений дорожных покрытий.

В настоящее время широко * используются* эффективные подходы к повышению, эксплуатационных свойств асфальтобетона путем регулирования* структурообразования многокомпонентной асфальтобетонной смеси, в том числе за счет модифицирования- битумного вяжущего. Однако всестороннего-исследования повышения-, длительной' трещиностойкости асфальтобетона • с учетом изменений структуры, и свойств материала при влиянии климатических факторов эксплуатации (старения битумных вяжущих, многократного деформирования асфальтобетона вследствие перепада температур, отрицательного воздействия водной* среды) не проводилось.

Таким образом, изучение способности асфальтобетонов сопротивляться образованию трещин в процессе эксплуатации и разработка рекомендаций по ее повышению являются*актуальными.

Цель диссертационной работы — обоснование критерия длительной трещиностойкости асфальтобетона и методов ее повышения за счет модифицирования битумного вяжущего добавками различного функционального назначения с учетом климатических факторов-эксплуатации асфальтобетона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - провести анализ факторов, обусловливающих длительную трещиностойкость дорожного асфальтобетона;

- разработать метод оценки длительной трещиностойкости, моделирующий климатические условия эксплуатации дорожных асфальтобетонов;

- обосновать и экспериментально доказать возможность повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона за счет введения в состав битумного вяжущего модифицирующих добавок;

- провести экспериментальные исследования длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных с использованием модифицирующих добавок различного функционального назначения;

- установить влияние модифицированных битумных вяжущих на физико-механические свойства асфальтобетона в процессе эксплуатации, и определить наиболее эффективные добавки для получения асфальтобетона повышенной длительной трещиностойкости в различных климатических условиях;

- апробировать асфальтобетоны длительной трещиностойкости и оценить технико-экономическую эффективность использования модифицированных битумных вяжущих при приготовлении асфальтобетонной смеси.

Научная новизна работы:

- установлено влияние старения битумного вяжущего в процессе эксплуатации асфальтобетона- на его длительную трещиностойкость, обусловленное необратимыми изменениями структуры и свойств битумного вяжущего многокомпонентной асфальтобетонной смеси;

- предложен- показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий определять снижение трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации при воздействии заданных климатических факторов;

- теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность модифицирования битумных вяжущих добавками для повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона на стадии эксплуатации;

- выявлены зависимости скорости снижения показателя длительной трещиностойкости при воздействии климатических факторов для асфальтобетонов, приготовленных с добавками различного функционального назначения.

Достоверность результатов, содержащихся в диссертации, и рекомендаций обеспечена совокупностью экспериментальных исследований, выполненных на современном оборудовании, и сходимостью полученных экспериментальных и расчетных данных.

Практическая значимость диссертационной работы:

- разработан метод лабораторных испытаний длительной трещиностойкости асфальтобетона с использованием стандартного оборудования;

- предложен показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий, .на стадии строительства осуществлять подбор асфальтобетона повышенной трещиностойкости;

- предложены модификаторы различных функциональных назначений, обеспечивающие повышение длительной трещиностойкости асфальтобетона в различных климатических условиях;

- разработаны рекомендации по подбору состава и приготовления асфальтобетона повышенной . длительной трещиностойкости на модифицирующих битумных вяжущих.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных и теоретических исследований* влияния климатических факторов на длительную трещиностойкость асфальтобетона;

- результаты экспериментальных исследований влияния модифицирующих добавок различных функциональных назначений на процессы старения битумного вяжущего;

- метод лабораторных испытаний асфальтобетона для оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона, учитывающий климатические факторы района-строительства;

- установлены экспериментально-статистические зависимости длительной трещиностойкости асфальтобетонов, приготовленных на модифицированных битумных вяжущих с учетом климатических факторов эксплуатации.

Реализация работы

Результаты исследований внедрены на асфальтобетонном заводе ГУП РО «Азовское ДРСУ» при приготовлении асфальтобетонной смеси на битумном вяжущем с модифицирующей полимерной добавкой регранулят полимерного этилен-пропилена (РПЭП) для устройства дорожного покрытия на участке автомобильной дороге «г. Азов - с. Александровка - ст. Староминская» (км 17+500 - 22+000) в 2006 г.

Результаты исследований внедряются в учебном процессе при подготовке магистров по направлению «Строительство».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на Международных научно-практических конференциях «Строительство» (Ростов-на-Дону, 2005, 2006, 2007, 2009 и 2010), на 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды» (г. Пермь, 2005), на Международной научно-технической конференции «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (г. Харьков, 2006).

Публикации

По теме диссертационных исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 - в журналах, рекомендованных ВАК. Получен Г патент на изобретение.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 117 наименований, из них 18 на иностранных языках, содержит 173 с. машинописного текста, 36 рисунков, 36 таблиц и 2 приложения.

ГЛАВА І. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Асфальтобетоны различного состава являются основным материалом для строительства дорожных покрытий усовершенствованного типа. В процессе эксплуатации асфальтобетон испытывает климатическое и транспортное воздействие факторов внешней среды. В результате воздействия факторов внешней среды на асфальтобетон возникают различного рода дефекты.

Прочность и трещиностойкость асфальтобетона в покрытии определяется стабильностью физико-механических и химических его свойств и степенью их соответствия эксплуатационному режиму работы материала в составе конструкции, что приводит к поиску путей получения новых материалов и технологий, позволяющих повысить надежность и срок службы асфальтобетона в покрытии, снизить материальные и трудовые затраты.

Для прогнозирования работы асфальтобетона в процессе эксплуатации, правильного проектирования состава асфальтобетона и создания методов направленного структурообразования необходимо с одной стороны знание о физической сущности микропроцессов, протекающих в асфальтобетоне под воздействием внешних факторов, а с другой - дополнительные показатели оценки его свойств.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Установлены факторы снижения трещиностойкости асфальтобетона в процессе эксплуатации: ухудшение деформативных свойств асфальтобетона вследствие ускоренного старения битумов повышенной вязкости, ослабление структурных связей в асфальтобетоне: в результате попеременных циклов замораживания. — оттаивания и снижения адгезионных связей битумного вяжущего из-за воздействия водной среды.

Предложен; показатель длительной трещиностойкости асфальтобетона; — отношение временных функций: предела прочности на растяжение: к модулю упругости асфальтобетона; определяемый в лабораторных; условиях, после заданного числа циклов; климатического воздействия,:; моделирующих режимы эксплуатации асфальтобетона в-данном районе строительства. Разработан новый экспериментальный метод . оценки длительной трещиностойкости асфальтобетона, позволяющий моделировать, климатические факторы эксплуатации:: путем прогрева образцов асфальтобетона при; расчетной температуре, их длительного1 водонасыщения и циклов замораживания - оттаивания.

Теоретически; обоснована- и экспериментально; доказана? целесообразность, применения модифицирующих добавок различного4 функционального назначения в битумном вяжущем для/ повышения длительной трещиностойкости асфальтобетона: Впервые получены экспериментальные данные и. зависимости, определяющие длительную трещиностойкость асфальтобетона с учетом циклов климатического воздействия. Изучено? влияние» модифицированных битумных вяжущих на физико-механические свойства асфальтобетона с учетом климатических воздействий, что позволит определить, наиболее эффективные добавки для получения асфальтобетона повышенной длительной: трещиностойкости и показали целесообразность использования Технического углерода, замедляющего процессы старения? вяжущего, и полимерных модификаторов. Введение

РПЭП и Технического углерода в битумное вяжущее асфальтобетонной смеси повышает длительную трещиностойкость асфальтобетона после 6 циклов климатического воздействия на 25 и 20 % соответственно.

6. Установлены зависимости скорости снижения показателя длительной трещиностойкости с учетом климатических факторов для асфальтобетонов на битумных вяжущих, модифицированных добавками различного функционального назначения.

7. Предложены рекомендации по подбору составов асфальтобетонов повышенной длительной трещиностойкости, приготовленных на модифицированных битумных вяжущих с учетом климатических факторов.

8. Расчет экономии затрат в процессе устройства и эксплуатации верхнего слоя покрытия за счет применения различных модифицирующих добавок в битумном вяжущем асфальтобетонной смеси на автомобильной дороге II технической категории протяженностью 1 км (9000 м ) в год при использовании Технического углерода, КАДЭМ-ВТ и РПЭП составит131 580, 91 980 и 225 180 руб. соответственно с учетом срока их службы.

1. Абрагам, Г. Асфальты и другие битумы / Г. Абрагам. М.: Горно-геологонефтяное издательство, 1934. — 135 с.

2. Бабак, О. Г. Повышение температурной трещиностойкости асфальтобетонов дорожных покрытий для районов с суровыми- климатическими условиями: дисс. канд. техн. наук / О: Г. Бабак. Омск, 1988.-208 с.

3. Бах, А.Ш: О роли перекисей; в; процессах медленного окисления ■// Журнал русского физико-химического общества; т. 29, вып.6: — С.-Петербург, 1897.-373 с.

4. Богуславский, A/M; Основы реологии асфальтобетона/ Л: А. Богуславский // под общ-, ред. Н; Н. Иванова-М;: Изд. «Высшая школа». 1972'. —199 с.

5. Бонченко Г.А. Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость m технология модифицирования полимером^—М- Машиностроение, 1994; -176 с.

6. Братчун В.И., Гуляк Д.В., Беспалов В.Л. Тепловое старение дегтебетонных смесей и дегтебетонов // Современные проблемы строительства: — 2005. № 3 (8). -С. 213-218. ' '

7. Бусел A.B. Добавки этилен-винил ацетата для модифицирования; дорожных битумов// Наука и техника в дорожной отрасли. 1999. - №21 - С 12-14.

8. Васильев, А. Ш Проектирование: дорог с учетом* влияния;, климата, на. условия-движения / А. П; Васильев. Мс: Транспорт, 1986г — 247с.

9. Веренько В.А. Новые материалы, в;дорожном строительстве: Учеб: пособие. -Мн.: УП «Технопринт». 2004; -170 с.

10. Волкова; B JI. Как замедлить . старение битума / В.Л. Волкова // Автомобильные дороги. 1958^ №12. С. 14-15.

11. B.И:.Братчуна. -Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2003. 229 с.

12. Гайворонский, В. Н; Прогнозирование температурного режима асфальтобетона / В. Н. Гайворонский // Автомобильные дороги. 1970; - №12. —1. C. 18- 19.

13. Гезенцвей, Л. Б. Дорожный асфальтобетон / Л. Б. Гезенцвей, Н. В. Горелышев, А. М. Богуславский, И. В. Королев: под ред. Л. Б. Гезенцвея. -М.: Транспорт, 1985. 350 с.

14. Горелышев, Н. В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы- М.: Можайск Тера, 1995.- 176 с.

15. Горелышев, Н. В., Лобзова, К.Я., Калашникова, Г.Н. Пути повышения деформативности асфальтобетона при отрицательных температурах: Сб. науч. тр. / Союздонии, вып. II. - М., 1967. - С. 92 - 106.

16. ГОСТ 11501 — 78* Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы. М.: Издательство стандартов, 1992. - 5 с.

17. ГОСТ 11505 75* Битумы,нефтяные. Метод определения растяжимости. — М.: Издательство стандартов, 1988. — 4 с.

18. ГОСТ 11506-73 (1993) Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару. — М.: Издательство стандартов, 1987. — 6 с.

19. ГОСТ 11507-78 (1997) Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу. 1

20. ГОСТ 11508 74* Битумы нефтяные. Методы определения сцепления битума с мрамором и песком. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 8 с.

21. ГОСТ 11510 Битумы нефтяные. Метод определения содержания водорастворимых соединений. — М.: Издательство стандартов, 1977. — 2 с.

22. ГОСТ 12801 98 (с изм. 1. 2002)? Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 2003. — 32 с.

23. ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

24. М.: Издательство стандартов, 1998. — 36 с.

25. ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.

26. ГОСТ 8736—93 Песок для строительных работ. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. - 7 с.

27. ГОСТ 9128 97 (с попр.1999, с изм. 1 2000) Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. — М.: Издательство стандартов, 1998. -26 с.

28. ГОСТ Р 52056-2003 Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС. Введ. 01.01.2004. Введ. Впервые. -М.: ИПК Изд-во стандартов; 2003. -6 с.

29. Гохман Л.Mi, Давыдова К.И. Влияние 'класса- полимеров на свойства полимерно-битумных вяжущих// Полимерные материалы . в строительстве покрытий автомобильных дорог. Труды: Союздорниш -Mi Л 981. -С. 5-12. .

30. Гохман, Л1 Mi ©' целесообразности- ужесточения требований по оценке устойчивости дорожных битумов к старению / Л. М. Гохман, Е. М< Гурарий, AV Р; Давыдова; К. И; Давыдова // Автомобильные дороги. 2007. - №2! - С. 53 - 57.

31. Давыдова, А. Р. Исследование обратимых и необратимых изменений; происходящих в дорожных битумах::автореф. дис. . канд. техн. наук / А. Р. Давыдова. М., 1968.- 16 с.

32. Иванов,. К.И. О взаимодействии! замедлителей; автоокислителей: углеводородов с алкильными и перекисными радикалами / К.И; Иванов, Е.Д. Билянская // Докл. АН СССР, т. 121, №1. 1958.

33. Иванов, H: Н. Причины образования трещин в асфальтобетонных покрытиях: сб. науч. тр./МАДИ—вып. 23;-Mi, 1953- -с. 3 lik, ;

34. Иваньски, М. Исследование процесса., старения;- щебнемастичного• асфальтобетона / Н. Б. Урьев // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2002. №4 — С. 26 29.

35. Илиополов С.К., Мардиросова И.В. Эффективный модификатор-стабилизатор для щебеночно-мастичных смесей // Автомобильные дороги. -2006. -№7. -С. 19-22.

36. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Углова Е.В., Безродный O.K. Органические вяжущие для дорожного строительства: учеб. пособие для вузов по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» / С.К. Илиополов (и др.). — М.: Изд-во Юг, 2003. 428 с.

37. Ильев, Э. Б. Восстановление монолитности асфальтобетона в дорожных покрытиях: автореф. . дис. канд. техн. наук/Э. Б. Ильев Харьков, 1978. -24 с.

38. Казицына, JI.A. Применение УФ-ИК и ЯМР-спектроскопии в органической химии: М.гВысшая школа, 1971. — 112 с.

39. Калгин Ю.? И. Дорожные битумоминеральные материалы на основе модифицированных битумов: монография / Ю.И. Калгин; Воронеж., гос. архит. -строит, ун-т.- Воронеж: Изд-во<Воронеж, гос. ун-та, 2006. — 272 с.

40. Кирюхин, Г. Н. Исследование влияния* качества битумов на работоспособность асфальтобетонных покрытий: дис. . канд. техн. наук / Г.Н. Кирюхин. -М., 1982. 128 с.

41. Кирюхин, Г. Н. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний / Г. Н. Кирюхин // Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. информац. — М.: ФГУП«Информавтодор», 2005. вып. 6. - 96 с.

42. Колбановская, А. С. Исследование дисперсных структур в нефтяных битумах с целью получения оптимального материала для, дорожного строительства: автореф. дис.-на соиск. учен степ. докт. / А. С. Колбановская. М.: 1967.

43. Колбановская, А. С., Давыдова, А. Р., Давыдова, К. И. О- механизме старения битумов разной структуры // докл. АН. СССР: изд-во АН СССР. 1965, т. 165; №2.-С. 376.

44. Королев, И. В. Модель строения битумной пленки на минеральных зернах / И. В. Королев // Изв. вузов: Строительствои архитектура. 1981, №8. - С. 63 - 67.

45. Корчинский, И. Л. Прочность строительных материалов при динамических нагружениях / Г. В. Беченева. М.: издат. литературы по строительству, 1966.

46. Котлярский, Э.В. Долговечность дорожных асфальтобетонных покрытий и факторы, способствующие разрушению структуры асфальтобетона в процессе эксплуатации. / Э.В. Котлярский O.A. Воейко М.: Техполиграфцентр, 2007

47. Крыжановская Г.Б., Челухина Г.А. О термостойкости адгезионной битумной присадки БП-3.-М.:-автомобильные дороги, 1980, № 3. С. 27.

48. Куделко, М.Я. Исследование трещиностойкости песчаных асфальтобетонных покрытий при низких температурах в условиях БССР: автореф. дис. канд. техн. наук. / М. Я. Куделко. Минск, 1975. -29 с.

49. Лаврухин В.П. Исследование влияния,синтетических каучуков и их отходов на свойства асфальтового бетона / В.П.Лаврухин: автореф. дис. .канд. техн. наук.-Mi, 1973.- 16 с.

50. Ладыгин, Б. И. Прочность и долговечность асфальтобетона / под ред. Б. И. Ладыгина, И. К. Яцевича. Минск: Наука и техника, 1972. - 286 с.

51. Леонович, И. Теоретические и экспериментальные исследования температурных условий дорожных покрытий / И. Леонович, С. Богданович // Прочные и безопасные дорожные покрытия: сб. X международной*конференции. -Варшава, 2004. С. 369 - 377.

52. Липская В.К., Покровская C.B. Влияние полиэтилена низкого давления на свойства строительного и дорожного битумов// Строительные материалы, 1982, № 12. -С.24-25.

53. Методические рекомендации по применению катионно-адгезионной добавки КАП при строительстве дорожных покрытий с применением битумов.-М.: ОДМД, Росавтодор, 2003. С. 12.

54. Михайлов, Bt В. Влияние добавки каучука на свойства асфальтобетона / А. Н. Долгов, В. П. Лаврухин // Автомобильные дороги. 1971. - №11. - С. 21 - 22.

55. Михайлов, В. Bi Зависимость прочности битумоминерального материала от когезии битума / В. В. Михайлов, Ц. Г. Ханина. Асфальтовые гидроизоляции. — М.: Госэнергоиздат, 1963.

56. Модификация битумных вяжущих полимерами: экспресс информ. / Строительство и эксплуатация автомобильных дорог — М., 1977. — вып.40 - 30 с.

57. Никольский, Ю. Е. Исследование низкотемпературных свойств асфальтобетонов с битумами различной вязкости / Ю. Е. Никольский, А. Г.

58. Широков // Пути улучшения свойств асфальтобетонных и других битумоминеральных смесей: сб. науч. тр. / Союздорнии. М., 1971. - вып. 44. - с. 77 - 87.

59. Никольский, Ю. Е. Исследование свойств битумоминеральных материалов при отрицательных температурах для дорожных покрытий в зоне вечной мерзлоты: дис. . канд. техн. наук. / Ю. Е. Никольский. Омск, 1971. - 171 с.

60. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд (взамен ВСН 46-83).

61. ОСТ 218.010 98 Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС. Технические условия. — М.: Издательство стандартов, 1999. - 12 с.

62. Панькин C.B., Геймор В.Ф., Шевченко В.И. Опыт работы федеральной дирекции автомобильной дороги Воронеж-Ростов-на-Дону по применению эффективных материалов и прогрессивных технологий//Автомобильные дороги. Информационный сборник 1998-№ 3.

63. Пастухов В.Г., Жихарев В.П. Повышение качества асфальтобетона добавками полиэтилена// Дорожно-строит. матер, асф. -бетон и черн. облег, покрытия автодорог. М.: Транспорт, 1981. -С.51-52.

64. Печеный, Б. Г. Битумы и битумные композиции / Б. Г. Печеный — М.: Химия, 1990.-256 с.

65. Печеный, Б. Г. Исследование влияния кубовых остатков, СЖК и их производных на свойства битумов в асфальтовом бетоне: автореф. дис. канд. техн. наук / Б. Г.Печеный. — Харьков, 1967. — 172 с.

66. Печеный, Б. Г. Исследование механизма старения битумов в эксплуатационных условиях / Б. Г. Печеный, JI. А. Ахметова // Вопросы производства и качества нефтяных битумов. — Уфа: Башкнигоиздат, 1976. — с. 96 -100.

67. Печеный, Б. Г. О влиянии качества битума на деформативность асфальтобетона при изгибе / Б. Г. Печеный, Е. П. Железко // Повышение качества асфальтобетона: сб. науч. тр. / СоюзДорНИИ. -1975. вып. 79. - С. 163 - 169.

68. Печеный, В. Г. Долговечность битумных и битумоминеральных покрытий / В. Г. Печеный.-М.: Стройиздат, 1981. 134 с.

69. Радовский, Б. С. Определение функции релаксации асфальтобетона но результатам опыта на ползучесть / Б. С. Радовский // Автомобильные дороги и дорожное строительство:- Киев, 1984.

70. Распопов, Н. М. Исследование некоторых свойств асфальтового бетона при низких температурах в связи с работой, его в дорожных покрытиях: автореф. дис. . канд. техн. наук/Н^ М;.Распопов: — Л., 1952. 16 с. .

71. Розен ОБ. Погодоустойчивость, нефтяных битумов и битумных кровельных материалов/ О.Б. Розен М:: Стройиздат, 1941. 92 с.

72. Розенталь, Д.А. Битумы. Получение и способы модификации: Учеб. Пос. -Л., 1979.-98 с.

73. Руденская И; М. Реологические свойства битумов / И: М. .Руденская, А. В. Руденский. М:: 1967.

74. Руденская, И. М. Нефтяные битумы / И. М. Руденская М.: Росвузиздат, 1963.-42 с.

75. Руденская, И: М. Реологические свойства битумоминеральных материалов / И. М. Руденская, А. В. Руденский. М.: изд-во Высшая школа, 1971.

76. Руденский, А.В. Дифференцирование требований к прочности и деформативности асфальтобетона-; для« различных условий применения* при: строительстве покрытий: дис: на соиск. уч. степ: д-ра техн. наук/ А. В. Руденский; -Томск, 2000. -333 с.

77. Руденский, А. В. Дорожные асфальтобетонные покрытия / А. В. Руденский. М.: Транспорт, 1992.-253 с.

78. Руденский, А. В. Основы назначения параметров свойств асфальтобетонных покрытий для различных условий строительства автомобильных дорог: автореф. дис. . д-ра техн. наук / А. В. Руденский М., 1986. - 30 с.

79. Рыбьев, Н. А. Асфальтовые бетоны. М.: Высшая школа, 1969. - 395 с.

80. Салль, А. О. Механические свойства асфальтобетона при изгибе кратковременными нагрузками / А-. О. Салль // Труды СоюзДорНИИ. М.: 1971. в. - 47.

81. Семенов, Н.Н О некотырых проблемах химической кинетики. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.-С. 25.

82. Сергиенко, С.Р. Высокомолекулярные соединения нефти. М.: Химия, 1964

83. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон для верхнего слоя покрытия автомобильных дорог ленинградской области: технические условия / Санкт-Петербургский филиал СоюзДорНИИ; рук. Ю.Е. Никольский. — СПб, 1993. -65 с.

84. СНиП 2.05.02 85. Автомобильные дороги. - М?: ЦИТП Госстроя- СССР, 1986.-56 с.

85. Соломенцев А.Б., Останов В.Ф., Болдырев А.В. Производство полимерно-битумных вяжущих с азотосодержащими адгезионными ПАВ. М.:-Наука и техника в дорожной отрасли, № 1, 2000. С. 16-17.

86. Соломенцев А.В., Круть В.В., Маляр В.В., Золотарев В.А. Адгезионные свойства и когезионная прочность дорожного битума с ПАВ класса имидазолинов//"Наука и техника в дорожной отрасли" 1999, № 1. С. 21-23.

87. Стрепихеев А.А. Основы^ химии высокомолекулярных соединений. — М.: Химия, 1976.-440 с.

88. Сюньи, Г. К. Опыт борьбы с деформациями на городских асфальтобетонных покрытиях: сб. науч. тр. М., МАДИ. 1958. - вып. 23. — С. 224 -229.

89. Углова, Е. В. Повышение устойчивости к старению битума в асфальтобетонных покрытиях в условиях Юга России: дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук / Е. В. Углова. Ростов-на-Дону., 1993. - 170 с.

90. Углова, Е. В. Реальные условия нагружения асфальтобетонных покрытий при динамическом воздействии транспортного потока / Е. В. Углова // Дороги и мосты: сб. науч. ст. Киев: ГосдорНИИ, 2006. - вып.4. - С. 200 - 211.

91. Уханов С.Е., Камемуллин Д.Т., Рябов В.Г., Кузьмин В.И., Питиримов В1С. Поверхностно-активное вещество амдор-9: М.:- Наука и техника в дорожной отрасли, № 1, 2000. С. 14-15.

92. Уханов С.Е., Рябов В.Г., Кузьмин В.И., Аликин М.А. Методика оценки и пути увеличения сцепления нефтяных дорожных битумов с минеральными материалами: Сб. статей международной научно-технической конференции. ПГТУ, Пермь, 1998. с. 158-164.

93. Фойгт, И. Стабилизация синтетических полимеров против действия света и тепла / И. Фойгт: пер. с немец. — Л.: Химия, 1972. 544 с.

94. Хафизов Э:Р. Асфальтобетон на битум-полимерных вяжущих / Э.Р. Хафизов: автореф. дис. . .канд. техн. наук. — Казань. 2003. 23 с.

95. Arand, W. Verhalten von Asphalten bei tiefen temperaturem Entwicklung und Erprobung eines Pruffvertahrens / W. Arand, Y. Steinhoff, J. Eulitz, H. Milbradt // -Strasse und Autobahn. 1984. -N 3. - s. 123-125.

96. Brosseaud Y., Sicard D. Bilan des performances et domaine d'emploi des ECF en France // Rev. gen. routes et aerodr. 1997. — № 749. - c. 19-29.

97. Burmister, D. M. The general theory of stresses and displacements in layed systems / D. M. Burmister // gournal of Applied Physics. 1945.

98. Eisenmann, J. Mabnahmen zur Ribsteuerung bei Verwendung von hydraulisch gebundenen Tragschichten / J. Eisenmann // Strasse und Autobahn. 1994. - №4. - 45. -P. 210-213.

99. Eisenmann, J. Effects of commercial vehicle design on road stress research results relating to the roads / J. Eisenmann, D. Birman, A. Hilmer // Strasse und Autobahn. - 1987. - 37 (6). - P. 238 - 244.

100. Hajek, I. I. Predicting lowtemperature cracking frequency of asphalt concrete pavements /1.1. Hajek, Haas R.G. / Highway Res. Ree. 1972/ N 4P7 - p. 39 - 54.

101. Koninklijke / Sheil Laboratorium Bitumen Structures Analysis in Roads (BISAR) Computer Program. Amsterdam, 1972.

102. Molenaar, A. A. A. Testing the Delf University paverment management system Gurp CAPM / A. A. A. Molenaar, H Valk, F. Velsen. 1984. - № 997.

103. Monismith, C. L. Analysis and Interrelation of Stress-Strain Time Data for Asphalt Concrete. Transactions of the Soviety of Rheology, 1964.

104. Monismith, C. L. Temperature induced Stresses and Deformations in Asphalt Concrete / Secor G.A., Secor K.E. // Proc. Assoc. Asphalt Paving Technol. / sess. Philadelfia. -1965.- vol. 34. p. 248 - 285.

105. Pavement Design Management Guide Transportation Association of Canada / Prepared by National Project Team Ralph Haas : Coordinator. 1997.

106. Schmidt, H. Uber die Beurteilung wichtigen Eigenschaften der Strassenbaubitumen / Bit, Teere, Asph. Stoffe. 1967. - V. 18. - s. 411 - 413.

107. Srivastavai A., Lieshout Be. Ontwikkelingen ingemodificeerde bitumen//Otar. -1995 .-№ 12/-C. 389-391.

108. Surchamp A. Chaussee claire f base de Mexphalte C pour une franchee couverte en Suisse//Route actual. 1993. - № 21. - P. 49-50.

109. Un enrobé de roulement à haute-performance: le Renfochape // Rev. gen. routes et aerodr. 1996, № 741 — C. 52-53.

110. Walloschek, H. J. Road loading as a function of vehicle characteristics / H-. J. Walloschek. Proc. ARRB/FORS. Symposium on Heavy Vehicle Suspension Characteristics. - Canberra, Australia, 1987.

111. Watanatada, T. The Higway Design and Maintenance Standards Series / T. Watanatada, C. Hral, W. Paterson, A. Dharenswar, A. Bhandari, K. Tsunokawa. The Johns Hopkins University Press. - Baltimore, Maryland, 1987.

112. Wing, M. C. Evolution of in sity Elastic Moduli from Road Rater Deflection Basin / M. C. Wing, B. A. Anani. 1986.