автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Комплексно-модифицированные битумные мастики и вибролитые смеси с повышенными эксплуатационными свойствами для ремонта покрытий строительных сооружений

Леконцев Евгений Валерьевич

КОМПЛЕКСНО-МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БИТУМНЫЕ МАСТИКИ И ВИБРОЛИТЫЕ СМЕСИ С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ РЕМОНТА ПОКРЫТИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 НОЯ 2013

Ростов-на-Дону 2013

005539409

005539409

Работа выполнена на кафедре «Автомобильные дороги» в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет»

Научный руководитель: Илиополов Сергей Константинович,

доктор технических наук, профессор, Ростовский государственный строительный университет, заведующий кафедры «Автомобильные дороги»

Официальные оппоненты:

Ядыкина Валентина Васильевна,

доктор технических наук, профессор, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова, профессор кафедры «Автомобильные и железные дороги»

Ведущая организация:

Юндин Александр Николаевич,

кандидат технических наук, профессор, Ростовский государственный строительный университет, профессор кафедры «Строительные материалы»

ОАО Дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «ГИПРОДОРНИИ» (Северо-Кавказский филиал)

Защита состоится «6» декабря 2013г. в 15ч.ОО мин. в ауд.111 на заседании диссертационного совета ДМ 212.207.02 в Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, т/ф 8(863)201-91-65, Е-таП:&8_50Уе1_г§5и@таи.ги

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет»

Автореферат разослан «5» ноября 2013г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Налимова А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время межремонтные сроки службы покрытий существенно ниже нормативных требований. Одна из основных причин - это использование устаревших технологий, опирающихся на традиционные материалы, несоответствующие по своим свойствам напряжениям и деформациям, возникающим в покрытии. Это особенно проявляется в климатических условиях юга европейской части России, где связные слои работают в значительно более широком диапазоне температур. Ужесточение требований к исходным строительным материалам и своевременный ремонт покрытий позволят увеличить срок службы автомобильных дорог.

Повышение межремонтных сроков службы покрытия - задача важная и актуальная и решить ее можно, в частности, за счет широкого применения новых технологий и нетрадиционных строительных материалов, позволяющих повысить качество покрытия и продлить его межремонтные сроки.

Цель диссертационного исследования: разработка битумной мастики и вибролитой смеси для ремонтных работ с повышенными структурно-механическими и эксплуатационными свойствами, устойчивых к сдвиговым и климатическим воздействиям.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи: - теоретически обосновать и выявить основные направления улучшения качества битумных мастик и вибролитых смесей;

-разработать эффективный комплексный резинополимерный модификатор, повышающий качество битумных мастик и вибролитых смесей;

-обосновать эффективность улучшения свойств асфальтовяжущего, используемого в вибролитых смесях с применением комплексного модификатора;

з

- оптимизировать количество компонентов комплексного модификатора в битумных мастиках и вибролитых смесях, обеспечивающее их повышенные эксплуатационные свойств;

- выявить воздействие разработанного способа модифицирования на процесс старения и эксплуатационные свойства вибролитых смесей;

- провести оценку технико-экономической эффективности и опытно-производственное внедрение использования комплексного модификатора в производстве битумных мастик и вибролитых смесей для ремонтных работ.

Объект исследования — битумная мастика и вибролитая смесь, предназначенные для ремонта покрытий строительных сооружений.

Предмет исследования - устойчивость модифицированных битумных мастик и вибролитых смесей к транспортным и погодно-климатическим воздействиям

Научная новизна:

- разработан комплексный резинополимерный модификатор, улучшающий эксплуатационные свойства битумных мастик и вибролитых смесей, предназначенных для ремонта покрытий строительных сооружений;

- теоретически обоснован и экспериментально подтвержден механизм воздействия разработанной полимерно-дисперсно-армирующей добавки из термоэластопласта и резиновой крошки на процессы структурообразования и структурно-механические свойства битумных мастик и вибролитых смесей;

- экспериментально выявлено воздействие основных технологических и рецептурных факторов на свойства разработанных битумных мастик и вибролитых смесей.

На защиту выносятся:

- теоретические и экспериментальные исследования по выявлению механизмов воздействия разработанного модификатора на физико-механические и структурные свойства битумной мастики и вибролитой смеси.

- прогнозирование свойств, направленных на изучение влияния рецептурных факторов и технологии приготовления разработанных битумных мастик и вибролитых смесей на их физико-механические свойства;

- математические модели экспериментально-статистических зависимостей физико-механических свойств модифицированных битумных мастик и вибролитых смесей от их структуры и количественного содержания вяжущего;

- результаты экспериментальных исследований оптимизации состава битумной мастики, вибролитых смесей II типа и оценка воздействия различного процентного содержания разработанного модификатора на их свойства;

- исследование влияния комплексного модификатора, состоящего из термоэластопласта и резиновой крошки, на устойчивость вибролитой смеси к колееобразованию и стойкость к старению.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена сходимостью' результатов параллельных испытаний; сопоставимостью результатов лабораторных и опытно-производственных работ; использованием современных приборов и оборудования; экспериментально-статистическими методами математического планирования эксперимента и теорией математической статистики.

Практическая значимость работы:

- разработан комплексный резинополимерный модификатор, улучшающий структурные и физико-механические показатели свойства битумных мастик и вибролитых смесей.

- разработаны битумная мастика и вибролитая смесь с повышенными структурно-механическими и эксплуатационными свойствами, устойчивые к сдвиговым и климатическим воздействиям.

разработана технология приготовления и применения модифицированных битумных мастик и вибролитых смесей, предназначенных для ремонта покрытий строительных сооружений;

- получены экспериментально-статистические модели изменений прочности, водостойкости, сдвигоустойчивости вибролитых смесей в зависимости от содержания битума и разработанного модификатора;

- установлено, что применение разработанной добавки в вибролитой смеси позволяет повысить устойчивость к накоплению остаточных деформаций при эксплуатации автомобильных дорог на 25%;

- получены патенты РФ:

1. Патент 2426754 РФ, МПК C08L95/00. Битумно-резиновая мастика / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е.В. Леконцев, C.B. Горелов, A.B. Каклюгин, И.В. Ивановская, Д.С.Черных, O.A. Балабанов. - 2010105357/04, заявлено 15.02.10; опубл. 20.08.11, приоритет 15.02.10. - С.б.

2. Патент 2012135912РФ. Плотная вибролитая асфальтобетонная смесь / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е.В. Леконцев, Д.С. Сараев, C.Ä. Чернов, A.B. Каклюгин, заявлено 21.08.2012; опубл. 27.09.2013.

3. Патент 2418019 РФ, МПК C08L95/00 С04В26/26. Вяжущее для дорожных пластобетонов / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Д.С. Черных, Д.Д. Булатов, A.B. Каклюгин, С.А. Чернов, Н.Х.Чан, Е.В. Леконцев. -2009145232/04 заявлено 07.12.09; опубл. 10.05.11, приоритет 07.12.09. - С.8.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-практических конференциях Ростовского государственного строительного университета («Строительство» - 2008 - 2012 гг.), на научных семинарах кафедры «Автомобильные дороги» РГСУ, а также на МНПК «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» ( Белгород: БГТУ, 2013)

публ11кац1ш. Основные результаты диссертационной работы отражены в опубликование работах, в том числе в 4 работах в

изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 3 патентах и 9- в других изданиях

С"т"<тУРа 11 °вЪеМ Диссертационная работа состоит из

введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 140 наименований в том числе на иностранных языках, 3 приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц и 42 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной

раооты, сформулированы цели и заяячи

ц ли и задачи исследования, изложены научная

новизна, практическая значимость и положен™

положения, выносимые на защиту, а также

сведения об апробации работы.

В первой главе проведен анализ традиционных методов н материалов

Для проведения ремонтных работ. На основании результатов исследований и

имеющегося опыта, наиболее эффективным матери™ для заделки трещин

отвечающим эксплуатационным требованиям по теплостойкости' водоустойчивости и удобоукладываемостИ) являются бтумные '

заделки выбоин чаще всего применяют литые асфальтобетонные смесн

однак°—

Ф тобетонных смесей, „есм„,р» т ряд „ре1шущес1в, ос1те " ™м »——•

подогревом „ термосов-бункеров, „ 1угоплавких ,

;Г;ГОСТЬ Ф— — »0 У=»«™.0с™ К ВЫСОКИМ

летним температурам.

По „„» „р11„юс 6ша постаме11а задача рачм5(шт

пт™ ~атер™'который об™ б-——. ~те—-—»—-«—

При анализе работ Н.Эверса и Н.В.Михайлова установлено,что для получения долговечного и высокопрочного литого асфальтобетона необходимо, чтобы его структура отвечала следующим требованиям:

- твердая фаза в литом асфальтобетоне должна быть мелкозернистой и предельно однородной;

- поверхность раздела заполнителя с битумом должна быть сильно развита, а адгезия между ними предельно высока;

- поровая структура должна быть минимальной по объему,тонкокапиллярной, преимущественно с замкнутыми порами.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают разработанные вибролитые смеси, содержащие большое количество минерального порошка, особенно с большой удельной поверхностью, и высоковязкого битума, содержащего полимеры.

Во второй главе рассмотрены особенности зарубежного и отечественного использования резиновой крошки для модификации битумов и асфальтобетонов. Выполнен подробный анализ различных модификаторов и их влияния на свойства асфальтобетонов и битума, а также технологических особенностей их введения.

Использование термоэластопласта и резиновой крошки в качестве модифицирующих добавок в составе разрабатываемых битумных мастик и вибролитых смесей - путь к одному из рациональных способов улучшения качества и ремонта асфальтобетонных покрытий на протяжении практически всего строительного сезона.

Третья глава посвящена разработке составов битумных мастик и комплексного резинополимерного модификатора для них.

Представлен обзор применяемых материалов, приведены методика и результаты экспериментальных исследований, а также экспериментально-статистическое моделирование свойств модифицированных битумных мастик.

В работе использованы следующие материалы:

8

- вязкий дорожный битум марки БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90;

- активированный минеральный порошок МП-1 по ГОСТ Р 52129-2003;

- полимерный модификатор термоэластопласт;

- резиновая крошка с размером зерен менее 0,63 мм, отвечающая требованиям ТУ 38.108035-87 «Резина дробленая марок РД, РДС и РДЕ»;

- гидратная известь, соответствующая требованиям ГОСТ 9179-77.

В целом вводимый в битумное вяжущее комплекс модифицирующих добавок (термоэластопласт и резиновая крошка) в работе обозначен как комплексный резинополимерный модификатор. В качестве структурирующей добавки использовали минеральный порошок и гидратную известь, взятые ^ определенной пропорции 7:3 соответственно.

Для выявления влияния компонентов комплексного модификатора на свойства битумного вяжущего были проведены исследования по установлению закономерностей изменения его свойств в зависимости от процентного их содержания (рис. 1).

а) Эластичность, %

........".................т.......... 71......Т~

б) Глубина проникания иглы при ______________25 °С, 0,1 ми;1

¡ЙР

ЩШт ;

ш

I 'I - 1-> -/и Л. -/О

Те р м оэла сто пла ст в) Температура размягчения, °С

40 30 20

100 80 60 40 20

75 ШР&Л К

58 61 58|Р ш

ш ........¡■¡В

Вй

т 6% 12% I ермоэла сто пласт

г) Температура хрупкости, °С

0% Термо^топласт 12%

- 0% Резиновой крошки; Ц

Тер 1м оэла сто пла ст

■ 15% Резиновой крошки; Щ - 7,5 % Резиновой крошк

Рис.1. Зависимости физико-механических показателей битумного вяжущего от содержания термоэластопласта и резиновой крошки

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о значительном повышении свойств композиции вяжущего для ремонтного мастичного материала при введении в вязкий битум термоэластопласта в количестве 6% и резиновой крошки в интервале от 7,5 до 15%. Использование указанных модифицирующих добавок позволило увеличить на 55-75 % температуру размягчения изучаемой композиции, значительно улучшить температуру хрупкости, понизив ее на 15-20 °С, одновременно придав вяжущему необходимую эластичность (70-75 %) и трещиностойкость в области низких температур.

Дальнейшем этапом исследований стало изучение влияния термоэластопласта и структурирующей добавки на свойства битумного вяжущего (рис.2).

а) Глубина проникания иглы при 25 °С, ОД мм"1

б)Глубина проникания иглы при О °С, 0,1 ММ-1

60 50 40 30 20 10 0

0% 6% 12% Термоэ ла сто ила ст

в)Эластнчность, %

0% т 6%. 12% Термоэластопласт

г)Температура размягчения, °С

_ .45.................... 50

Мз5

ИР»

1§8Шй1''

¿?ц р11Я;"" а

0 0 0

0% 6% 12% Термоэластопласт

0% 6% 12% I ермоэластопласт

Щ - 0% Структурирующей добавки; Щ -10% Структурирующей добавки;

Щ - 20% Структурирующей добавки;

Рис.2. Зависимости физико-механических показателей битумного вяжущего от содержания термоэластопласта и структурирующей добавки

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что применение термоэластопласта и структурирующей добавки отдельно и в совокупности, повышается температура размягчения битума, улучшается интервал их температурной работоспособности и обеспечивается необходимая устойчивость по отношению к необратимым пластическим деформациям асфальтобетона при высоких летних температурах.

Для более точной комплексной оценки выбора рациональных количеств термоэластопласта, резиновой крошки и структурирующей добавки, изучалось влияние этих факторов на физико-механические свойства мастики. В работе был проведен полный трехфакторный эксперимент по плану Бокса. В качестве варьируемых факторов были выбраны следующие параметры: XI- количество термоэластопласта, %; Х2 - количество резиновой крошки, %;ХЗ - количество структурирующей добавки, %.

Исходя из анализа изоповерхностей экспериментально-статистической модели можно сделать выводы: для того чтобы обеспечить одновременно оптимальные условия теплостойкости, хрупкости и эластичности, следует рекомендовать применять следующее сочетание компонентов: 6% -термоэластопласта , 11 % - резиновой крошки и с частичной заменой минерального порошка гидратной известью в соотношении 7:3 соответственно.

Экспериментальные исследования позволяют заключить, что введение разработанного модификатора позволяет увеличить температуру размягчения битумного вяжущего до 68-73 °С, значительно улучшить температуру хрупкости, понизив ее до -36-40 °С, одновременно придав мастике необходимую эластичность (70-75 %) и трещиностойкость в области низких температур. Сокращается время приготовления мастик на 1,5-2 часа.

Использование резиновой крошки и полимерных термоэластопластов в

сочетании с минеральными наполнителями в битумных мастиках достаточно

хорошо известно. Однако недостатком таких мастик является то, что в них

11

зачастую используется очень вязкий кровельный битум, мало подходящий для обеспечения битумным мастикам необходимых структурно-механических и

эксплуатационных свойств при модификации их термоэластопластами. Обладая

1

плохими адгезионными свойствами, подобные смеси плохо совмещаются с асфальтобетонными покрытиями. Кроме того при приготовлении таких мастик требуется более высокий температурный режим, что может приводить к интенсивному процессу их старения.

В четвертой главе проведены исследования по разработке составов вибролитых смесей модифицированных комплексным резинополимерным модификатором.

В целях повышения однородности результатов испытаний в исследованиях использовали минеральные материалы кислого характера (гранитный щебень и отсев дробления), соответствующие марке по прочности 1400. Используемые материалы по физико-механическим показателям отвечают требованиям ГОСТ Р 54401-2011.

При проведении исследований по разработке вибролитых смесей для ремонтных работ в качестве вяжущего использовали битум, содержащий разработанный резинополимерный модификатор.

Оптимальное количество комплексной резинополимерной добавки было установлено по результатам экспериментального исследования физико-

механических показателей вибролитых смесей, экспериментальнйе составы

1

которых представлены в табл. 1.

Таблица 1

Экспериментальные составы вибролитых смесей_

Составы смесей и наименование показателей Составы смесей

№ составов 1 2 3 4 5

Битум БНД 60/90 7,7 8,0 8,2 8,4 8.6

Резиновая крошка 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5

Термоэластопласт 0,20 0,25 0,30 0,35 0,4

КАДЭМ-ВТ-ПАВ 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35

Минеральный порошок 14 16 17 18 20

Минеральный наполнитель 76,85 74,35 72,95 71,55 69,15

Согласно техническим требованиям ГОСТ Р 54401-2011, литая смесь II типа при производстве и укладке характеризуется повышенной температурой приготовления и укладки соответственно 230 и 215 °С. Поэтому были приготовлены экспериментальные составы с пониженной температурой приготовления 200 -210 °С и изучены их физико-механические свойства.

На основе полученных данных можно сделать вывод, что составы № 2,3 и 4 (рис.3) вибролитой смеси показали повышенные показатели прочности при сжатии при 50 °С в пределах 1,30-1,55 МПа, прочности при сжатии при 20 °С 3,10 -4,03. Водонасыщение вибролитых смесей составляло 0,20-0,34 % ( по требованиям не более 0,5 %), их подвижность при 200 °С соответствовала значениям 2,8-3,5 см, глубина вдавливания штампа 2,0-2,9 см, а прочность при расколе при температуре 0 °С в пределах 3,6-4,9 МПа (по ГОСТ Р 54401 в пределах 2,0-6,0). Подобранный состав позволил снизить температуру приготовления качественной смеси до210°С.

Учитывая, что 4-й и 5-й составы требуют большое количество добавок, что естественно приведет к удорожанию, для производства был рекомендован состав №3. Подобранный состав позволил снизить температуру приготовления качественной смеси до 210 °С.

Одним из важнейших структурирующих компонентов асфальтобетонных смесей является минеральный порошок. Основное его назначение как наполнителя битума состоит в том, чтобы переводить объемный битум в пленочное состояние, тем самым повышая его прочность и вязкость. Вместе с битумом минеральный порошок образует структурированную дисперсную систему, которая и выполняет роль связующего материала в асфальтобетоне. При подборе состава вибролитой смеси было сокращено содержание минерального порошка на 5-8 %, которое восполнялось введенной дисперсной резиновой крошкой, создавая условия для ее набухания, способствуя структурирующему ее воздействию на битумные масла.

Водонасыщение, %

Прочность на растяжение при расколе при О °С, Мпа

— 6,6

4,9 Ш 4.1 З.б

.......„1 1 а м

1И1 ■

№2 №3 №4 №5 Составы

Предел прочности при сжатии при 50 °С, Мпа

№2 _ №3 №4 Составы

Предел прочности при сжатии при 20 °С, Мпа

№2 „ №3 №4 Составы

Глубина вдавливания штампа, мм

№1

№2 _ N=3 №4 Составы

№5

Подвижность смеси, мм

№1

№2 _ №3 №4 №5 Составы

№1

№2 №3 №4 Составы

Рис.3. Физико-механические показатели разработанных вибролитых смесей Вводимые добавки термоэластопласт и резиновая крошка создают в разработанной вибролитой смеси развитую систему «центров эластичности», способствующую существенному улучшению его структурно-механических свойств. Сочетание известнякового минерального порошка с дробленой резиновой крошкой и термоэластопластом оказывает на битум еще более резко выраженное структурирующее воздействие. Набухшие частицы резиновой крошки в битумных маслах образуют дисперсные эластичные центры,

14

связанные полимерно-битумным вяжущим. Использование такой композиции позволяет за счет термоэластопласта и виброуплотнения смеси значительно увеличить плотность, теплостойкость вибролитой смеси при повышенных температурах, а резиновая крошка улучшить его деформативность при низких температурах.

Повышению сопротивления асфальтобетонного слоя его окислительному старению способствует образование более толстых пленок вяжущего за счет наличия резиновой крошки и термоэластопласта. Толстые пленки резинобитумного вяжущего с набухшими резиновыми частицами свободно размещаются в межкаркасных пустотах смеси при ее виброуплотнении. Использование термоэластопласта, имеющего в своем составе полиолефиновую добавку, стабилизирует частицы резины в смеси. Смесь приобретает пониженное водонасыщение, повышается показатель прочности при 50 °С, сдвигоустойчивость и сцепление при сдвиге при температуре 50 °С. Асфальтобетонное покрытие становится более износостойким и снижается образование отраженных трещин.

При проведении исследований с использованием комплексного резинополимерного модификатора особый интерес имеет изучение процессов старения приготовляемых вибролитых смесей. В этих целях проведены исследования по изменению свойств асфальтовяжущего, модифицированного термоэластопластом и резиновой крошкой в процессе термоокислительного старения.

Влияние процесса старения на свойства асфальтовяжущего исследовали по американской методике ТРОТ (ТЫпРПтОуепТез!:) согласно стандарту А8ТМ О 1754. Асфальтовяжущее получали при соотношении минерального порошка и битума как 1,3: 1. Асфальтовяжущее подогревали в тонком слое толщиной 3,2 мм в формах диаметром 140мм и высотой 9,5 мм, которые находились на вращающейся со скоростью 6 оборотов/мин на полке термостата с циркуляцией

воздуха. Исследования проводили на битуме БНД 60/90, модифицированном 0,3% термоэластопласта и с содержанием резиновой крошки 0,9; 1,1; 1,3%.

Для более объективной оценки влияния процесса старения на свойства]

)

асфальтовяжущего использовали коэффициенты старения основных физико-механических свойств битумной мастики.

На рис.4 представлены графики зависимостей физико-механических показателей асфальтовяжущего от содержания термоэластопласта и резиновой крошки.

а - глубина проникания иглы при 25°С, ОД мм'1

б - глубина проникания иглы при 0°С, 0,1 мм"1

в - растяжимость при 25°С, см

г - температура размягчения, °С

90 •

80

70

60 50 40 ш Ш и

30 20 : 10 ; о ; ; Щ: Ш ЩГ

1

ш

шш.

Й -1

ж\

[.ЯШ

в

Ш1 ■

■

д - температура хрупкости, °С

-зо

-25 ■20 15 -10

ЕЦ - до старения; 23 - после старения;

Рис.4.Графики зависимостей физико-механических показателей асфальтовяжущего, модифицированного термоэластопластом и резиновой крошкой;

1 - битум БНД 60/90 до и после старения;

м ш ........_..................

Щ ; |Р„ 1|р , . 2-асфапьтовяжущее до и после старения ¡Ш ■ К 111 | ' 3-асфальтовяжущее+0,3%термоэласто-

111

пласта до и после старения; 4 - асфальтовяжущее + 0,3% термоэласто-пласта+0,9%резиновой крошки до и после старения;

5 - асфальтовяжущее + 0,3%термоэластопласта+1,1%резиновой крошки до и после старения;

6 - асфальтовяжущее + 0,3% термоэластопласта+1,3%резиновой крошки до и после старения

Согласно представленным данным на рис.4 можно отметить, что при содержании термоэластопласта в количестве 0,3 % модифицированное вяжущее стареет в значительно меньшей степени, чем исходный битум. Это проявляется в значениях таких показателей, как растяжимость, температура хрупкости и ряда других.

Таблица 2

Значение коэффициентов старения асфальтовяжущего

Наименование проб Ксп,%, при 25 °С Ксд,% Ксх,% к%,%

1. Битум БНД 60/90 32,4 39,5 17,6 12,8

2.Асфальтовяжущее (A.B.) 26,3 24,5 13,3 11,1

З.А.В.+0,3%термоэласто-пласт 25,0 14,5 11,8 9,7

4. А.В.+ 0,3% термоэласто-пласт +0,9%РК 22,9 10,2 7,7 7,4

5. А.В.+ 0,3% термоэласто-пласт +1,1%РК 14,9 9,3 7,4 6,6

6. А.В.+ 0,3%термоэласто-пласт +1,3%РК 13,5 8,6 4,5 4,7

Значения коэффициентов, характеризующих старение асфальтовяжущего, изменяются в широком диапазоне Кп = 32,4 до 25,0% и Кр = 12,8 до 9,7%. Результаты исследования процессов старения асфальтовяжущего, модифицированного разработанной комплексной добавкой, указывают на то, что применение в составе вибролитого асфальтобетона резиновой крошки существенно препятствует процессу старения (табл.2). Однако полностью этот процесс не исключается, что видно из значений рассмотренных коэффициентов старения. Наиболее интенсивно он протекает при содержании резиновой крошки 0,9- 1,1 %. Дальнейшее увеличение содержания резиновой крошки в асфальтовяжущем уже менее эффективно.

Для оценки старения вибролитой смеси проводили исследования по методике Superpave, разработанной в рамках программы SHRP в США. Согласно программе SHRP, выделяется два этапа старения асфальтобетона: кратковременное старение получило название Short-Term Oven Aging (STOA), долговременное - Long-Term Oven Aging (LTOA). В качестве критерия оценки влияния старения на свойства асфальтобетона применяется показатель кратковременного старения Ks и долговременного старения KL.

На рис.5 представлены графики зависимостей влияния процесса старения: STOA и LTOA вибролитой смеси от содержания термоэластопласта и резиновой крошки.

Для более обширного и всестороннего анализа влияния добавок на свойства вибролитой смеси были выполнены математическое планирование эксперимента и выбор рационального содержания битума, термоэластопласта и резиновой крошки.

а) Старение смеси по методике STOA б) Старение смеси по методике LTOA

180 ; -------------------- ...........— —• ... .4

_ 140 126,05 fts&as 102,50

-2 J 11,30 А09Д5 104.94

100 Sjfeij

60 ■ 84,<30 81,95 - ■Ш.06-

20 ___а...

0,0% 0,2% 0,3% 0,4% Термоэластопласт

- 0,0% Резиновой крошки (Р.К.);

O.Z'K о.з%

Tti>M«i.4acTon.rin ст

1,1% Р.К.; -1,3%Р.К.

Рис.5. Графики зависимостей БТОА и ЬТОА вибролитой смеси По полученным данным в результате трехфакторного эксперимента

сделан вывод о том, что совместное использование термоэластопласта (в

количестве 0,3%) и резиновой крошки (в количестве 0,9-1,1%) способствовали

получению вибролитых смесей с повышенными физико-механическими

показатели такими, как предел прочности на сжатие при 50 и 20°С.

Использование данных компонентов в комплексном модификаторе

способствовали уменьшению водонасыщения.

Учитывая высокие летние температуры южных регионов РФ, провели экспериментальные исследования по установлению устойчивости вибролитой смеси к накоплению остаточных деформаций (рис.6). Полученные данные сравнивали с результатами испытаний мелкозернистой плотной асфальтобетонной смеси типа Б и литой асфальтобетонной смеси II типа, которые применяют при ремонтных работах.

Модифицированная вибролитая смесь, применяемая для ремонта покрытий строительных сооружений, позволяет повысить устойчивость к накоплению остаточных деформаций при эксплуатации автомобильных дорог на 25% по сравнению с литой асфальтобетонной смесью II типа и практически не уступает устойчивости к накоплению остаточных деформаций горячих асфальтобетонных смесей типа Б.

Результаты испытания на накопление остаточных деформаций при расчетных

нагрузках

* - мелкозернистая плотная асфальтобетонная смесь типа Б;

* - литая асфальтобетонная смесь II типа; - вибролитая смесь;

Рис.6. Графики накопления остаточных деформаций при расчетных нагрузках В пятой главе изложена технология приготовления разработанных

вибролитых смесей и представлены результаты опытно-производственного

внедрения по ремонту покрытий улиц г. Ростова-на-Дону ( ул.Орбитальная,

ул.Малиновского). Приготовление смесей на экспериментальных участках

производилось силами ООО «ДРСУ Автодор», а битумных мастик - силами

«ДорСП».

Анализ результатов производственного внедрения разработанных

вибролитых смесей, содержащих резинополимерный модификатор, показал что

на октябрь 2013 г. уложенные смеси по всем физико-механическим

19

показателям полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 54401-2011, а по отдельным показателям и превосходят требования, предъявляемые к литым асфальтобетонным смесям II типа.

Высокие по сравнению с традиционными литыми асфальтобетонными смесями показатели свойств разработанных вибролитых смесей и битумны мастик позволяют сделать вывод о возможном продлении сроков службы отремонтированных участков в 1,3-1,5 раза и рекомендовать разработанные материалы к широкому внедрению.

Расчетная стоимость от применения битумных мастик на 2013г, составляет 16732 руб., а вибролитых смесей - 3445 руб., на 1 тонну продукции.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1.Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден механизм воздействия полимерной добавки из термоэластопласта и резиновой крошки на процессы структурообразования и структурно-механические свойства битумных мастик и вибролитых смесей;

2.Разработан комплексный резинополимерный модификатор, улучшающий эксплуатационные свойства битумных мастик и вибролитых смесей, предназначенных для ремонта покрытий строительных сооружений. Выявлены роль и механизм воздействия вводимого модификатора в битум.

3. Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможности получения битумных мастик с повышенными свойствами и способу приготовления для ремонта покрытий строительных конструкций и дорожных одежд (заливка швов и трещин). При этом расширяется достаточно узкая номенклатура битумно-резиновых мастик, используемых в этих целях.

4. Разработанные составы мастик обладают повышенной стойкостью к термоокислительному воздействию, имеют пониженную температуру хрупкости, -34-37 °С, повышенную температуру размягчения 68-71 °С, обладают эластичностью, которая достигает 64-67 %, время приготовления не более 1,5 ч.

5. Разработанная комплексно-модифицированная плотная вибролитая асфальтобетонная смесь II типа может быть использована для нового строительства, а также капитального и ямочного ремонта дорожных покрытий строительных сооружений и автомобильных дорог.

6. Полученная вибролитая асфальтобетонная смесь позволила понизить температуру ее укладки до 190-200°С(по требованиям она отвечает 215-230 °С). Смесь характеризуется пониженным водонасыщением 0,20-0,34, повышенными значениями предела прочности при сжатии при +50°С (1,30-1,45 МПа), с глубиной вдавливания штампа 2,0-2,9 мм, медленным старением.

7. Использование комплексной добавки из термоэластопласта и резиновой крошки замедляет процесс старения асфальтобетона как при кратковременном 8ТОА , так и при долговременном старении ЬТОА.

I

Синергизм действия этих двух добавок проявлялся в замедлении старения смеси. Установлено, что наиболее эффективное содержание термоэластопласта в составе асфальтобетона составляет 0,3 %, а резиновой крошки - 0,90 - 1,1 % от массы смеси.

8.Полученные результаты замедления процессов старения асфальтового вяжущего разработанных смесей, улучшение их водо-. сдвиго- и трещиностойкости позволяют решать актуальную проблему - повышение межремонтных сроков службы дорожных покрытий в 1,5 раза.

9. Проведено опытно-производственное внедрение полученных комплексно-модифицированных битумных мастик и вибролитых смесей. Вибролитой асфальтобетон на опытных участках обладает стабильно высокой прочностью и сдвигоустойчивостью. Битумная мастика способствовала предотвращению разрушения покрытия и обладала хорошей адгезией к старому покрытию и устойчивостью к повышенным и пониженным температурам воздуха.

Основные положения диссертации опубликованы в 16 работах:

- в 4 работах в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Леконцев Е.В. Модифицированная резино-битумная мастика повышенными физико-механическими свойствами для ремонта дорожны покрытий /Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев Е.В. // Дороги мосты : научно-технический сборник, 2011. Вып., 25/1. С. 233-240.

2. Леконцев Е.В. Плотная вибролитая асфальтобетонная смесь дл строительства и ремонта автомобильных дорог/ Мардиросова И.В., Леконце Е.В., Сараев Д.С. // Дороги и мосты: научно-технический сборник, 2012. Вып., 28/2. С. 231-241.

3. Леконцев Е.В. Влияние полимерно-битумного вяжущего на процессы колееобразования в верхних слоях покрытия / Чернов С.А., Чирва Д.В., Леконцев Е.В.// Науковедение: интернет- журнал, 2012. Вып.,4. С.1-9.

4. Леконцев Е.В. Асфальтовое вяжущее для вибролитык асфальтобетонных смесей с повышенной стойкостью к процессам старения f Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., Каклюгин A.B. // Вестник БГТУ им.В.Г.Шухова, Строительные материалы, Автомобильные дороги. Наука и техника в дорожной отрасли. 2013. Вып., 6.

- В 3 патентах РФ:

5. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., и др., Битумно-резиновая мастика, патент на изобретение № 2426754 от 20 августа 2011г.

6. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., и др., ВяжущеЬ для дорожных пластобетонов, патент на изобретение № 2418019 от 10 мая' 2011г.

7. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., и др., Вибролитая асфальтобетонная смесь, патент на изобретение № 2012135912 от 21 августа 2012г.

- В 9 работах в других изданиях

8. Дьяков К.А., Гаркавенко С.Я., Леконцев Е.В. Асфальтогранулобетон с использованием комплескного вяжущего: сборник Международной научно-практической конференции «Строительство-2008». Ростов-на-Дону: РГСУ, 2008. С. 11-12.

9. Леконцев Е.В. Модифицированная резинополимерная мастика // Известия РГСУ. 2008. С.375.

10. Мардиросова И.В., Леконцев Е.В. Комбинированная резино-битумная мастика для дорожного строительства : сборник Международной научно-практической конференции «Строительство-2009». Ростов-на-Дону: РГСУ, 2009. С. 9-10.

11. Илиополов С.К., Леконцев Е.В., Горелов C.B. Разработка составов битумо-полимерных мастик для дорожного строительства: сборник Международной научно-практической конференции «Строительство-2010». Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010. С. 3-4.

i

12. Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., Сараев Д.С. Разработка, комплексных составов мастик с использованием РТЭП и резиновой крошки: сборник Международной научно-практической конференции «Строительство-2011». Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011. С. 27-29.

13. Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., Сараев Д.С. Вибролитая асфальтобетонная смесь с использованием мастики: сборник Международной научно-практической конференции «Строительство-2012». Ростов-на-Дону: РГСУ, 2012.

14. Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., Чан Н.Х., Каклюгин A.B., Максименко М.В. Комплексно-модифицированный асфальтобетон для дорожного строительства. Мир дорог : научно-технический журнал.2012. Вып. 60. С.67-69

V

15. Мардиросова И.В., Леконцев Е.В., Сараев Д.С., Хижняк Ю.В. Резино битумная мастичная смесь для ремонта дорожных покрытий. Мир дорог научно-технический журнал.2012. Вып. 61.С.42-69

16. Леконцев Е.В., Мардиросова И.В., Сараев Д.С. Процессы старени асфальтовяжущего для модифицированной вибролитой асфальтобетонное смеси: сборник докладов Международной научно-практической конференци «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительств современных транспортных сооружений». Белгород: БГТУ, 2013. С.236-241 1

Подписано в печать 31.10.13.

Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч.- изд. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ 498/13.

Редакционно-издательский центр

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

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИ ТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Леконцсв Евгений Валерьевич

КОМПЛЕКСНО-МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БИТУМНЫЕ МАСТИКИ И ВИБРОЛИТЫЕ СМЕСИ С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙС ТВАМИ ДЛЯ РЕМОНТА ПОКРЫТИЙ

СТРОИ ТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

05.23.05 «Строительные материалы и изделия»

Д и с с е р т а и. и я

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководи тель: доктор технических наук, профессор С.К.Илионолов

ю со со

со

о см

см

СМ 00

12 см

Ростов-на-Допу 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1 .Анализ традиционных способов ремонта и содержания

асфальтобетонных покрытий

1.2. Обзор основных факторов, влияющих на процессы структурообразования вибролитых смесей

1.3. Цели и задачи исследования Выводы по 1-й главе

2.Теоретические предпосылки получения комплексно -модифицированной битумной мастики и вибролитой смеси для ремонта покрытий строительных сооружений

2.1. 11олимерные модификаторы и их влияние на структуру и свойства би тумов и асфальтобетонов

2.2 Отечественный и зарубежный опыт применения резиновой крошки для дорожного строи тельства

2.3. Выбор компонентов для комплексного модификатора Выводы по 2-й главе

3. Разработка комплексно-модифицированных битумных мастик

3.1 .Характеристика используемых материалов

3.2.Методы исследования свойств мастик

3.3.1 Разработка комплексного резинополимерного модификатора для битумных мастик

3.3.2. Повышение теплоустойчивости комплексно -модифицированных би тумных мастик путем введения структурирующей добавки из минерального порошка и гидратной извести

3.4. Моделирование составов и прогнозирование свойств к о м Т1 л е к с н о - м о д и ф и 1Д и р о в а тш ы х м а с т и к

Выводы но 3-й главе

4. Разработка комплексно-модифицированных вибролитых смесей

4.1 .Характеристика материалов, используемых для приготовления вибролитых смесей 73

4.2. Методы исследования свойств вибролитых смесей 78

4.3.Исследование зависимости физико-механических

показателей вибролитых смесей от содержания модифицирующих 82

компонентов

' 4.4.Исследование свойств асфальтовяжущего, модифицированного термоэластопластом и резиновой крошкой в процессе термоокислительного 90

4.5.Исследование термоокислительного старения вибролитых с м ее е й, м о; I и ф и ц и ро ва и н о I о ко м п л е кем ы м рези н ополи мер н ы м модификатором 98

4.6. Моделирование составов и прогнозирование свойств комплексно-модифицированных вибролитых смесей 103

4.7. Испытания виброли той смеси на приборе динамического нагружения по кри терию накопления остаточных деформаций 1 10 Выводы но 4-й главе 1 16 5. Технология устройства и технико-экономическая эффективность применения вибролитых смесей, модифицированных добавками термоэластонласта и резиновой кроткой 1 17

5.1 .Особенности технологии приготовления и производства работ • 117

5.2.Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования 120

Выводы по 5-й главе 127

Общие выводы 128

Библиографический список 13 1

Приложение 1 144

Приложение 2 154

Приложение 3 160

ВВЕДЕНИЕ

пасюящсе время с росчом ишенсивносш и I ру зонапряженносш движения 1раиспор1Ных среден? особенно важную роль, приобретаю! своевременное 1ь и качеспю проведения рабо! по текущему ремошу покрьния. Наиболее ишенсивно дефекты и разрушения появляю1ся па асфалыобсюпных покрьпиях ранней весной. В до1 период болыпинспю асфалыобсмонных заводов не выпускают юрячую асфалыобетонпую смесь, то не по5воляе1 бысфо и качее1Вснпо ус!раня1ь дефскня на покрытии

В насюящсе время межрсмоншыс сроки службы покрьпии автомобильных дорог существенно меньше норма жвпых фебований. Одна и5 основных причин - )ю использование устаревших юхноло! ий, опирающихся на фадиционные ма!сриалы, нес001ве1с1вующис по своим свойс1вам напряжениям и деформациям, возникающим в покрьпии. Эю особенно проявляе1ся в клима шческих условиях 101а европейской час1и России, 1де верхние слои дорожно! о полоша рабо1аю1 в зпачшельно более широком диапазоне 1смпера1ур. Ужесючснис фебований к исходным цорожно-сфои 1сльным материалам и своевременный ремош покрытий 1ЮЗВОЛЯ1 увеличит срок службы авюмобильных дорог

Повышение межремоншых сроков службы авюмобильных доро! -задача важная и актуальная, и решим, се можно, в часпюсш, за счсч широкою применения новых 1Схноло1ий и нсфадициопных строительных ма1сриалов, позволяющих повысим, качеспю асфалыобеюнпого покрьпия и продлим, ею межремон тыс сроки

О ¡у задачу, очевидно, возможно решип,, лишь применяя новые с 1 рои 1сльные ма1ериалы, 1акие, например, как рассмафивасмые в данной рабо!С бтумные маешки и вибролтые смеси для ремотма покрытий авюмобильных доро! В качес!вс вяжущею в лих ма!ериалах применяли разрабо1апное в диссер1ации вяжущее, полученное с использованием би 1 ума ЬНД 60/90, 1срмоэласюнлас1а и резиновой крошки

Применение вибролиюю асфальтобеюна для ремота

асфальтобетонных покрытий, как показывает опыт производства таких работ в России (Москва, Ростов-на-Дону, мост через р. Ока, км 116+438 - км 1 16+900 - 2009 год; путепровод «Адлер-Красная Поляна» 2010 год; мосты в Свердловской области - 201 1 год), обеспечивает наиболее качественное и быстрое устранение дефектов покрытия при значительном увеличении сроков службы отремон тированных участков. В настоящее время технологии приготовления, укладки и обеспечения потребительских свойств литого асфальтобетона ( применение полимерных модификаторов, минеральных порошков с большой удельной поверхностью, создание в литом асфальтобетоне жесткого щебеночного каркаса) достаточно хорошо изучены и имеется необходимое технологическое оборудование. Однако применяемая в настоящее время технология высокозатратна и требует использования таких дорогостоящих материалов, как минеральный порошок (содержание в смеси до 25-30% ) и би тум ( до 10-12%), а также специального оборудования для доставки смеси.

Объект исследовании - битумная мастика и вибролитая смесь, предназначенные для ремон та покрытий строи тельных сооружений.

Цель диссертационного исследования - разработка битумной мастики и вибролигой смеси для ремонтных работ с повышенными структурно-механическими и эксплуатационными свойствами, устойчивых к сдвиговым и климатическим воздействиям.

Научная новизна состоит в том, ч то:

разработан комплексный резинополимерный модификатор, улучшающий эксплуатационные свойства битумных мастик и вибролитых смесей, предназначенных для ремон та покры тий строительных сооружений;

теоретически обоснован и экспериментально подтвержден механизм воздействия разработанной полимерно-дисперсно-армирующей добавки из термоэластопласта и резиновой крошки на процессы структурообразования и структурно-механические свойства битумных мастик и вибролитых смесей;

- экспериментально выявлено воздеиспзие основных icxhojioi ическич и рсцешурных факюров на свойства разработнных би!умиых мас1ик и вибролжых смесей.

lia ïaiHHiy выноси юн:

- 1еорс1ические и жсперимешальные исследования по выявлению механизмов воздейспшя разработшим о модификаюра на физико-механические и cipyKiypiibic свойсчва би1умной масмики и вибролиюй смеси;

- npoi позирование свойспз, направленных на изучение влияния рсцешурных факюров и icxhojioi ии при1 оювлепия разрабо1анных би1умных масгик и виброли1ых смесей па их физико-механические свойс i ва;

ма1сма1ические модели жсперимешально-синистических зависимое 1сй физико-механических свойств модифицированных бшумных мас!ик и виброли1ых смесей oí их с i рук i уры и количес1 bchhoi о содержания вяжуще! о;

- резулыапл жсперимстальных исследований ошимизации соства битумной маешки, виброли1Ы\ смесей II жпа и опенка воздейспвия различною процениюю содержания pa3pa6oianiioi о модификаюра на их свойс i ва,

- исследование влияния комплексною модификаюра, сосюящею из iepMO)iiaciOHJiacia и резиновой крошки, на усюйчивос1ь вибролигой смсси к копсеобразованию и сюйкос1ь к счарспию.

Обоснованность и досювсрносчь научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в рабою, под i верждена сходимостью резулыаюв параллельных испьпаний; conocí авимоспло резулыаюв лабораюрных и опышо-производспзенпых pa6oi; использованием современных приборов, оборудования; экс пери мет ально-с iai исжческими мс! одами маюма1 ическо1 о планирования жеперимен ia и юорией маюмаiической оатсшки.

Практическая значимость :

разработан комплексный резинополимерный модификатор, улучшающий структурные и физико-механические показатели свойства битумных мастик и вибролитых смесей.

разработаны битумная мастика и вибролитая смесь с повышенными структурно-механическими и эксплуатационными свойствами, устойчивые к сдвиговым и климатическим воздействиям;

разработана технология приготовления и применения модифицированных битумных мастик и вибролитых смесей, предназначенных для ремонта покры тий строительных сооружений;

- получены экснеримснталы-ю-статистические модели изменений прочности, водостойкости, сдвигоустойчивости вибролитых смесей в зависимости от содержания би тума и разработанного модификатора;

- установлено, что применение разработанной добавки в вибролитой смеси позволяет повысить устойчивость к накоплению остаточных деформаций при эксплуатации автомобильных дорог на 25%;

- получены патенты РФ:

1. Патент 2426754 РФ, МПК C08L95/00. Битумно-резиновая мастика / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е.В. Леконцев, C.B. Горелов, A.B. Каклюгин, И.В. Ивановская, Д.С.Черных, O.A. Балабанов. - 2010105357/04, заявлено 15.02.10; опубл. 20.08.1 1, приоритет 15.02.10. - С.6.

2. Патент 2012135912РФ. Плотная вибролитая асфальтобетонная смесь / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е.В. Леконцев, Д.С. Сараев, С.А. Чернов, A.B. Каклюгип, заявлено 21.08.2012; опубл. 27.09.2013.

3. Патент 2418019 РФ, M ПК C08L95/00 С04В26/26. Вяжущее для дорожных пластобетонов / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Д.С. Черных, Д.Д. Булатов, A.B. Каклюгин, С.А. Чернов, Н.Х.Чан, Е.В. Леконцев. -2009145232/04 заявлено 07.12.09; опубл. 10.05.1 1, приоритет 07.12.09. - С.8.

Апробация результатов исследования: Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных

научно-прак1 ических конференциях Pociobckoi о i осударствешкм о opon lejibiioi о универси1е1а («С фошельо во» - 2008 - 2012 п.), на научных семинарах кафедры «Авюмобильные доро!и» РГСУ, а шкже на МНПК «Инновационные маюриалы, гехноло1ии и оборудование для сфои1сльс1ва современных i panci юр i пых сооружений» ( Ьелюрод: БГ1У, 2013).

Публикации. Основные резулыаш дисеер1ационной рабопл oí ражены i? 16 опубликованных pa6oiax, в юм числе в 4-х в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 3 - в пагешах и 9 - в друг и\ изданиях.

Структура и объем. Диссер1ационная pa6oia cociohi из введения, 11 я i и 1лав, общих выводов, списка литера!уры из 140 наименований, в юм числе на иностранных языках, 3 приложений. Pa6oLa изложена на 175 сфаницах машинописного icKcia, содержи i 38 таблиц и 42 рисунка.

Публикации. Основные положения диссершционной рабопи опубликованы в следующих pa6oiax

Основные положения диссер1ации опубликованы в 16 pa6oiax:

- в 4 pa6oiax в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1 Лекопцсв 1 .В. Модифицированная резино-би(умная масчика с повышенными физико-мсхапичсскими свойспзами для рсмоша дорожных покрьиий /Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев Н.В. // Дорой и мое i ы : научно-1ехнический сборник, 201 1 Вын. 25/1. С. 233-240.

2 Лекопцсв L.B. Плошая вибролшая асфалыобеюпиая смесь для сфои 1сльсiва и ремоша авюмобильпых дорог/ Мардиросова И.В., Леконцев 1 В., Сараев Д.С. // Доро1 и и мосчы. иаучпо-юхнический сборник, 2012 Вын. 28/2. С 231-241.

3. Леконцев Г.В. Влияние полимерно-би i умною вяжущею на процессы колсеобразования в верхних слоях покрышя / Чернов С.А., Чирва Д В., Леконцев Г.В.// Науковедение: miicpnei- журнал. 2012. Вып.4. С.1-9.

4. Леконцев L.B. Асфалыовос вяжущее для вибролшых аефалыобеюпных смесей с повышенной стой кос и>ю к процессам С1арения / Мардиросова И.В., Леконцсв h.В., Каклю1 ин Д.В. // Вестник БГГ1У им.В.1 Шухова, Авюмобильпые дорош.2013. Выи. 6.

- в 3 на ici! iax РФ:

5 Илионолов С.К., Мардиросова И.В., Леконцев ЕВ и др. Бжумно-решновая маешка, îiaicm на изобреюние № 2426754 oi 20aBiycxa 201 li.

6. Илионолов С К., Мардиросова И.В., Леконцев ЕВ и др. Вяжущее для дорожных пласюбсюнов, naieiii на изобретение № 2418019 oi 10 мая 201 h

7 Илионолов С К., Мардиросова И.В., Леконцев Ь В и др. Вибролжая асфалы обе тонная смесь, iiaiein на изобретшие № 2012135912 ог 21 aBiycia 2012i

- в 9 pa6oiax вдру1их изданиях

8. Дьяков К.Д., Гаркавенко СЛ , Леконцев ЕВ Асфалыо! ранулобеюп с использованием komiijicckiioi о вяжущего// сборник Международная научно-практическая конференция «Строиiельство-2008»: сборник. Росюв-на-Дону: РГСУ, 2008. С. 1 1-12.

9. Леконцев Е В Модифицированная резипополимерная маешка// И звес 1 и я РГСУ. 2008. С.375.

10 Мардиросова ИВ., Леконцев ЕВ Комбинированная резино-бжумная мас1ика для дорожною с îpon icjiьс i ва // Международная научно-пракчичсская конференция «Сфои1ельсмад-2009» : сборник. Росюв-на-Дону РГСУ, 2009. С. 9-10.

1 1 Илионолов С.К., Леконцев ЕВ, Горелов C.B. Разработка сос1авов би 1умо-полимерных маешк для дорожного сфоительс] ва // Международная научно-прак!ическая конференция «Сфои1ельс1во-2010»: сборник. Росюв-на-Допу PI СУ, 2010. С 3-4.

12 Мардиросова ИВ, Лекониев LB Сараев Д С. Разрабсмка комплексных сос1авов маешк с использованием Р'1 Э11 и резиновой крошки //

Международная научно-нрак1 ичеекая конференция «С 1рои 1сльс1во-201 1» : сборник. Росюв-на-Дону: РГСУ, 201 1 С. 27-29.

13. Мардиросова И.В., Леконпев ЕВ. Сараев Д.С. Вибролжая асфалыобсюниая смесь с использованием маежки // Международная научно-пракжческая конференция «Сфои1сльс1во-2012» : сборник. Росюв-на-Дон): РГСУ, 2012.

14. Мардиросова И.В., Леконуев ЕВ. Чан Н.Х., Каклюин Д.В , Максимснко М.В. Комплексно-модифицированный асфальт обе юн для дорожного сфои 1сльс 1 ва // Мир доро1 : научно-1 ехпический журнал.2012. Выи 60 С.67-69

15. Мардиросова И.В., Леконцев ЕВ, Сараев Д.С., Хижняк 1С).В. Рсзино-би [умная маежчная смесь для ремоша дорожных покрыжй // Мир доро1 : паучпо-юхпический журнал 2012. Вып. 61.С.42-69

16. Леконцев Е В , Мардиросова И.В., Сараев Д.С. Процессы старения асфалыовяжуще1 о для модифицированной вибролиюй асфалыобсюппой смеси //Международная научно-прак! ичеекая конференция «Инновационные ма1сриалы, (ехнологии и оборудование для сфои [ельспза современных фанспоржых сооружений» : сборник докладов. Белгород: БГТУ, 2013. С.236-241.

1 СОСТОЯ НИК ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Анализ традиционных способов рсмоша и содержания асфальтобетонных покрытий

Основными видами возникающих повреждений асфальтобетонных покрытий являются выбоины, трещины, отдельные волны, бугры и наплывы [1,2]. Несмотря на то, что значительная часть дорожного фонда ежегодно расходуется па ремонт автомобильных дорог, этих средств недостаточно, чтобы отремонтировать все дороги, нуждающиеся в ремонте. Ежегодный прирост протяженности дорог требующих ремонта, превосходит протяженность ремонтируемых дорог. Можно утверждать, что интенсивность разрушения или накопления повреждений чрезмерно велика. К этому следует добавить, что, как правило, в наших условиях ремонт покрытий производится несвоевременно, когда существующая дорожная одежда по своей прочности уже не соответствует фактической интенсивности дорожного движения, требует значительного усиления, а зачастую и реконструкции с переводом дороги в более высокую техническую категорию. Зачастую вид и технология работ по ремонту покрытия назначаются не из необходимого перечня работ по ремонту дорожных одежд, а исходя из возможностей дорожно-ремонтной организации. Вследствие этого отремонтированные участки через 2-3 года, а иногда и через год, требуют повторного проведения ремонта.

Топкая сетка трещин не оказывает существенного влияния на комфортность проезда по автомобильной дороге и практически не сказывается на скорости движения автомобилей. Однако ее возникновение и несвоевременный ремонт приводят за счет проникновения влаги в нижележащие слои и расшатывания структуры материалов конструктивных слоев под действием процессов замораживания-оттаивания к возникновению раскрытых трещин и выбоин. Раскрытые трещины (шириной 5 мм и более) вызывают возникновение динамических ударов при движении аыомобилыного транспорта по дороге и с течением времени приводят к

разрушению асфалыобсюнно! о нокрышя в зоне ¡рещины.

Повреждения покрытий возникаю! в результате перенапряжения огдепьпыч с юев mu всей конструкции лорожной одежды в целом как oí совместых ipaneiiopiпых nai ру зок и поюдных факюров, дейсжующих извне, i а к и no'i влиянием напряжений - со сюроны нижележащих с поев доролчной одежды и земляною полотна

Поврс/кдения покрьпий xioiy i возникаж 1акже из-за низкою качества асфалыобеюнной смеси и нарушения техноло! ии работ во время усфойова покрыт ия

Трещины бывают олиночные неупорядоченные и упорядоченные, а также обье тиненные в крупную или