автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Тонкослойные покрытия из битумщебеночной мастики для условий сухого жаркого климата

>Г6 о I 1 МЛР 199^

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ОЕВ ЛБДУЛХАК МАНСУРОВИЧ

ТОНКОСЛОЙНЫЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ БИТУМОЩЕБЕНОЧНОЙ МАСТИКИ ДЛЯ УСЛОВИЙ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА

(Специальность 05.23.05 — Строительные материалы и изделия)'

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1994

Работа выполнена на кафедре «Автомобильные дороги» Таджикского технического университета

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Лтакузиев Т. А., кандидат технических наук, доцент Касымов А. К. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Фозидов Т, П., кандидат технических наук, доцент Исламкулова С. X. Ведущая организация: Таджикский государственный проект-

но-изыскательскнн институт «Таджик-пшротрансстрои».

Защита состоится « » ¿>3_1994 года в /У

часов на заседании Специализированного Совета К 067.03.22 при Ташкентском архитектурно-строительном институте но адресу: 700011, г. Ташкент, ул. Навои, 13, большой зал ТАСИ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, присылать по адресу: 700011, г. Ташкент, ул. Навои, 13, ученому секретарю.

С диссертацией: можно ознакомиться в библиотеке ТАСИ.

Автореферат разослан _1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, л

доцент УАЪлуьЛ— хлслновл м к-

ОБЩАЯ ШАШШСТШ РАБОТЫ

Актуальность теш. Современное строительство в городских условиях предусматривает создание развитой сети дорог, обеспечивающей удобные и безопасные внутригородские и внешние транспортные связи. Обеспечение удоботва и безопасности движения-на городских дорогах достигается комплексным проведением различных планировочных, конструктивных, организационных, регулировочных и других мероприятий. Одним из важнейших является выбор дорожного покрытия, гарантирующего безопасные условия движения и высокие технико - экономические показатели.

В городах Средней Азии, в том числе и в городе Душанбе, наибольшее распространение получили дорожные покрытия из горячего

} Т.

асфальтового бетона уплотняемого типа $ остаточной пористостью от 3 до 1%. Основным недостатком, иногда.значительно снижающим сроки эксплуатации таких покрытий, является неудовлетворш эльная стойкость применяемого асфальтового бетона к воздействию тяжелых транспортных нагрузок, климатических факторов, противогололедных реагентов и шипованных шин автомобилей. Поэтому, проблема существенного улучшения качества асфальтового бетона и изыскания наиболее эффективных его разновидностей продолжает оставаться весьма актуальной и ей уделяется большое внимание, как в нашей стране, так и за рубежом.

В настоящее время, в ряде стран Европы, на гсродсмпс дорогах с напряженным движением широко и успешно применяются тонкослойные покрытия из битумоминералышх материалов толиданой 1,5...3,0 см, которые характеризуются высоким содержанием щебня фракции ¡4,5. ..10 № (до ?0...80 % по весу), а также повышенным количеством асфальтового вяжущого вещества (до 25 г по весу).

Высокие :.'ранспортно - сксплуатационнче показатели и положительный опыт применения тонкослойных покрытий та бктиокл-

авральных материалов на участках с иоибодое напряженным движением позволяет считать з с,гд чу гнэдрешт такого типа покрытий в городах Средней Азии и в частности в городе Душанбе, весьма важной.

В диссертации автор, предлагает тонкослойное покрытие из битумощебеночной мастшш-со специальными свойствами характеризующимися повышенной плотностью, прочностью, водонепро-шщаеностью» износостойкостью, высокой сдвигоустойчивостью и сопротивляемостью воздействию шипованных шин. автомобилей. "

Битумощебеночная мастика состоит из минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка)'с прерывистой гранулсмэтриай, дорожного битума в качестве вяжущего и стабилизирующих добавок»

Цель I; задачи исследования. Разработка тонкослойного ситумоминерального покрытия со специальными свойствами на основе меотст материалов и технических средств производства, исследование его работоспособности и установление целесообраз носи: применения его в условиях сухого, и жаркого климата.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

' исследование и повышенна температурной устойчивости асфальтовяжущего5

поиск волокнистой добавки и ПАВ для использования в составе смесей для тонкослойных покрытий;

проектирование составов смесей и изучение технических свойств тонкослойных покрытий со специальными свойствам;

разработка методики изучения сдвкгоустойчивости тонкослойных покрытий и определения показателей сдвигоустсйчивости производственная проверка предложенного тонкослойного покрытия и оценка экономической эффективности ого погагешнпя.

Научная новизна. Разработана и научно обоснована зоз-:ожность получения смесей бптумощебеночных мастик для тонко-лойных покрытия автомобильных дорог. .

Рассмотрены теоретические предпосылки повышения сдви--оустойчивости, долговечности бптумощебеночных мастик для до-ожного покрытия.

Теоретически и експерлментально обосновано оптимальное одержание органических и неорганических волокнистых добавок, битумощебеночной мастике, обеспечивгоэдев необходимую проч-остъ, сдвигоустойчивость и водостойкости тонкослойных похры-ий.

Показана целесообразность использования предложенного онкослойного покрытия в условиях сухого и жаркого климата.

Практическая значимости шботн заключается в разра-отке дорожного тонкослойного покрытая из битумощебеночкой' эстики со специальными свойствами, дающего возможность сни-ить материальные и денежные расходы и. повысить транспортно-ксплуатационнке показатели дорог.

Реализация тдботн. Результаты, проведенных исследований зслутли основой для составления "Рекомендации по приготовлено и применению смзси битумоиебеночной мастики для тонкослой-IX покрытий" /НПО КХ Душанбинского горисполком,- 1993г./. ззультаты исследования внедрены на, объектах ГКО "Рохсоз" ГШО £ г. Душанбе, при строительстве и реконструкции участков уродских улиц Й дорог. ;

Апробация работы. Основные результаты исследования;• геодн и рекомендации докладывались и обсуждались на 32 -.й. 1уно - ¡.сследовательской конференции ТТУ, научио практичной конференции "Повышение безопасности-Таджикской ССР" /г. Дуганбз, И;Юг./,\тёхнкческм«:;(31^г;в

1Ш0 KX Душанбинского горисполкома /Январь, 1993г./.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6

работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Изложена на страницах машинописного текста, включая таблиц, рисунков. Список литературы включает наименования.

Автор выражает благодарность чл.-кор. AT России, д.т.н., проф. Королеву И.В., чл.-кор. АН РТ, директору Физико - технического института Марупову P.M., к.т.н., зав. лабораторией "Химии целлюлозы" института Химии АН РТ Махкамову K.M., зав. лабораторией "Петрографии" института Геологии АН РТ к.т.н. Таджийаеву Г.Т. за оказанную помощь'и поддержку при выполнении диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, приведена цель и задачи, выносимые на^защиту, дана краткая характеристика выполненной работы.

В первой главе "Состояние вопроса" представлены краткий обзор литературы и анализ состояния дорожных покрытий и причины их разрушения., Проанализированы работы отечественных ж зарубежных исследователей, посвявднных тонкослойным покрытиям из битумоыинералышх материалов. Рассмотрены пуп. повышения надежности и долговечности дорожных покрытий.

Строительство и ремонт покрытий проезжей части автомобильных дорог (горо;зких улиц и дорог), осуществляете п последние годы в СНГ, в частности в республике Таджикистан, .щыють до настоящего времени имеют тенденцию к использованию для ¡верхних слоев мелкозернистых асфальтобетонов толадной

б

более 4,5 см, что'значительно- жв'х ^ стоимость. .ПришзеЕГ.9 друтих поверхностных покрытий 'слоя износа, поверхностная обработка и др.) не отвечают современным технически?.?, ексил;/-атациогшым и экономическим требованиям. Поэтому, возникла' вдея разработки тонкослойных покрытий из битумоминералъных змесей для строительства и ремонта покрытий проезжей части,

В настоящее время в странах СНГ практически ка устра-1вают покрытия толщиной ¡1,5...3,0 см. \

Проведенный обзор литературы показал, что тонкоолой-ше покрутил из битумоминералъных материалов широко примэняе-ше за рубежом (особенно в Германии и Франции), с успехом ложно применять для условий. сух«г^ жаркого климата, Выявилось, 1то тонкослойные покрытия обладают большой деформативной устЬй-швостыо, износостойкостью, имеют большой орок службы, отнсь. ¡ительно низкую строительную стоимость ^являются эк^вомяч 'с-■л эффективными. ,;< '■" . ■ •

Анализ состояния вопроса позволил оформулировать тео-хзтические предпосылки, положенные в основу исследований. В ячестве теоретических предпосылок предложена рабочая гипоте-а, заключающаяся в следующем:

а) общая структура битумсицебеночной мастики как кдапо-иционного материала формируется путем направленное.всадвйт твий на микро - и макроструктуру;

б) наполнение микроструктуры органическими и неорганц-ескими волокнами предотвращающими седиментации смеси, при ранспортировке и улучшающими механическую прочность, одвк стойчивость и трещиностойкость битумоцебеночной мастики.

Во второй глава "Теоретические предпосылки покшгаклл* ешературной устойчивости битуъотэбеночявх «аствв в условия»

сухого и жаркого климата" приводятся различные мероприятия, направленные на уменьшение влияний, температуры на свойства битумоминералышх покрытий. ,

Лэреспективным является использование добавок волокнистых матеряалов (органических и неорганических) к битумомине-раяышм материалам для повышения их температурной усточивости в условиях сухого кдркого климата. Введеьие волокнистых добавок в смеси'дает следующий еффект:

добавление коротких и тонких волокон приводит к "фиксации" заметного процентного содержания битума. Следовательно, можно изготовлять покрытия с очень большим содержанием связующего вещоства, имзюдего превосходную стабильность и обладающего повышенной устойчивостью к ползучести; .

большое содержание связующего вещества приводит к хоро-1Гб1: водонепроницаемости/ гибкости, высокой усталостной прочности и устойчивости к старению; . •

присутствие волокон в связующем веществе создает эффект "микрсарматуры" и придает покрытию яыоокую прочность при растяжении. • '■'■'■'

Анализ ранее выпалнешшх работ показал, что лучшим штериалоы дум покрытий дорог высоких категорий, а также городских улиц и дорог мог бы быть материал, обладающий высокой сдвигоуст^йчявоотью и длительной шероховатостью, высокой усталостной стойкостью многощебенистого и литого асфальтобетонов.

Работы проведенные автором,, базировались на взаимосвязи структуры и структурно - механических свойств битумоминераль-икх покрытий с их зерноЕым составом, который во многом определяет плотность, характер и размер пор, сдвигоустой-Чивость, водостойкость, а такжо его эксплуатационные пока-

затели - износостойкость и шероховатость. Результатом этих исследований явилась разработка составов шогощебештстого битумоминерального материала (битумощебеночной мастики) повышенной плотности на вязких битумах (ЩД 40/60, 60/90) для тонкослойных покрытий, которке по своей порозой структуре зашцлакт промежуточное положение моадУ литши и традиционными асфальтобетонами.

В работе подбор состава битумощебеночной мастикл, произведен по принципу прерывистой гранулометрии для мелкозернистых и песчанннх смесей., Применение прерывистой гранулометрии обуславливается использованием щебня прочных пород (марки не ниже 1000, обеспечивающих сохранение .сарка-са), обязательны!.! соблюдением пределов пористости скелета и показателей физико - механических свойств.

Опттальные гранулометрические составы из битумоще-беночной ¡.'.астнки с прерывистой гранулометрией прив'-.ден в таблице. I,. '

Третья глава "Исследование асфальтовяжущего материала с различными органическими п неорганическими добагка-. ми" посвЕцена анализу и оптимизации свойств и структуры аь'-альтовяжущЬго с добавками микрокристаллической целлюлозы и веяласто:шта для битумощебеночной мастики. IIa первом этапа нрегналг.зправагт процессы взаимодействия волокнистого материала с битумом. * ■

Исследования выполненные В.Ф. Коробко, М.М. Смирного.:, Г.Н. Кйрцзышд», &.Я. Рабиновичем, A.B. Алулнчзл:, II.II. Г«-сля.:ок, ТвЕлора*, Ричардсоном п другими учета.«, паюзе.-

, Ччи ьоло."л:лгпз добавки г.осзоллют повивать шхгтосхь,-сдвиг^стс.ган-.ссл'ь, трегдоостойкоста и;усталсстную прочнЪсть1 о.; *умс' зшу tje.:гх пс«рихиЯ,

: .Найлиць I

Оптаиальнне грануломвтрвчесзээ составы батумодебзпочной шстшш

Зернистость,ш • » ; Оодерзгшиа частлц (%) кольче. ш--

К 10 . 5 i 2,5 | lé25 . 0,63 0,315 0,14 \ 0,071 -

' G - 10 - 90-100 35-55;! 21-33 "12-23 ; 12 -23 12-23 9-15 . 8-13

0 - 5 - — " - 90-100- 35-48 . 22-33 . 13-24 . 13-24 9-18 ■ . 8-13

• Проведенный анализ аслазигэзу ,чхо.наи«Гсл1£Ей.<р®^»

от применения волокнистых материалов могог бить получен при"

пршленечии смесей с повшпэнякм содержанием асфальтового вяжу-

дего Еещества-. Большое содержание асфагьтовяжущего приводит

к хорошей'непроницаемости, хорошей гибкости, хорошей уста- •

лостло.а прочности и устойчивости к старении. Улучшение зспро-

тивления битумоминеральных покрыта сдвиговым усилиям будет .

обеспечено как наличием вошокнистого^кагааса тис и ловышенпой ' в "

вязкостью асфалыгошзяущего воледс-гиак протскашш шконспшпс структурообразующих процессов»

Замеры температуры покрытий, проведенные М.Г. Бабаевым и Ю.В. Бутлицкил на городских* улицах Средоей Дзии .а летний верно,ц показывают, что макегояальная "'.;мшратура покрытий в теченвк СО - 30 дней не опускалась шюэ +7у°С. Доатоау, . .•,.

в долях псьйшния долс-оьо -¿аис 4 л ¿лиу «яадно¡рлышх покрытий для городов Средней Азии-догэсап гемпоравд)/ шзлшг-чинш 'асфальтовяжущего выше +75°С.

Проведенные исследовашг. свойств асфальмвягуцьго па г.:эстш:х г^терпалах республики Тадажисг-да показали,,.как иэмэ-няогся свойства битука при наполнении его, мшеральным пороо- • ко:; (табл. 2).

' '' Ёз£лтщ'2

Свойства битума при наполнении его минеральным порошком''

Состав в /о по

.'СТССР_

порошок

¡3.) 20

СО 40

40 60 -

•м 80

Температура расгтет- Рпотяятмость'

• Е/П П/Б. чения по К'л Я °С при <5сС, 'ем

4,0 0,25

1,5 0,66

0,66. 1,5

0,25' 4,0

.68" 63. •&1

42

23 ,21

л 2

10

• '."V '

Из таблицу видно, что при концентрации минерального пороша в асфальтовяжуцем веществе от 60 до БО % образуется пространственная структурная решетка с резким повышением свойств асфальтовядуцего. 5то объясняется том, что при концентрации минерального порошка 60...80 % битум в тонких слоях адсорбционных оболочек имеет повышенную вязкость.

• ' Для предотвращения-процесса седиментации частиц минерального порошка-вводится стабилизирующая добавка, в частности вояокнЕстая. В качестве волокнистого материала применяли МКЦ (микрокристаллическая целлюлоза) получаемый из' низких сортов хлопкового линта и циклонного пуха путем гидролиза в 6;» НС?, при -температуре +95,°С в течении 2х часов, а поверхностно - активного вещества использовали госсиполовую смолу ЦТ* - отход получаемый в виде остатка при дистиляцш жирных кислот, выделенных из неочищенного хлопкового масла.

Шыирование эксперимента позволило получить математические модели, описывающие зависимость .объемной массы, температуры размйгчения и растяжикзсти асфальтовякущего от содержания битума (■%), минерального порошка госсппсло-

вои смолыЦд) .и шкрокрлстадЕИческой целлюлозы (Х4). Проведенный регрессионный анализ показ.'-л едэкватность и работоспособность- полученных, математических моделей, имеющих следующий ■ вид: - ' .

Т= 1,838 -0,037X^0,019X2-0,

-2,62ХЛ

Составлена программа "Волластонит" для оптимизации эстава асфальто'вяжущего по полученным математическим моделям, зтималыше составы асфальтовяжущего и их свойсгьа приведены табл. 3 и 4.

Анализ структуры асфальтовяжущего с поморю ¡олифсв, • роизвэденныД под поляризационным микроскопом "Аышшал". (Гер-ания9 показал, что волокнистая добавка равномерно распроде- '

гшсь в объеме асфальтовяжущего, удерживая в своих ячейках > "*

астицы минерального порошка, предотвращает расслаивание с.\юси ри транспортировке. *

Шея высокоразвитую активную поверхность волокнистая обавка, сорбируя на своей поверхности части битума в опрэде-einioii степени принимает та себя функцию минерального порошка, оскольку б битумощебеночной мастике имеется толстая илешса сушьтовяжутцего (за счет большего содержания асфальтовяжуцэ-о), то оно воспринимает часть-нагрузки и его прочность зашить, от количественного содержания волокнистой добавки.

О ■

С целью установления наличия химического взапмодей-твия структурных элементов асфальтовяжущего с волокнистыми .сбавками проводили исследования ИК - спектров.

Анализ ИК -- свектров показал, что в процэссе пэреме-двапия асфалътовяяу'дего с МКЦ, структурные элементы битума еагируя с гдкроколекулами волокон МКЦ, образуют поперечные пязп. Химическая реакция протекает внутри волокон ка сзобсд-ш поверхностях элементарных (Тибрлдл, -макроыолекулярнне цешг i которых содержать большое число, гидрооксильных групт;. Струк-"урныо элементы блтука взаимодействуя с ОЙ rpynnai.ni МКЦ, "спя- . san-r" ! а'фо:.-.аяекули и придают ьсфальтовязущего тогшЬратурчуЬ

СТСЙЧ:Ш0СТ5.

üpu.napai®ii?r.j8!raa МКЦ с ас^альтовяяущэм-гОН

Та&зпща 3

Оптлыадише состакк асфальтовяжуце^о

.•^^Л^состаш Кй .¡поаенты " I 2 3 " /5 '' : 6 7

Бнт^м. 20,065 ^ .20, ОС 5 ' 26,065 23,055. 23,065 ' 26}065 ' 20,065 :

Минеральны* порозок . ' 67" . 77 ' '64,95 72 . 77 • ' 67 .

Госенподовая, спала * 1,205 . 0,205 ' 1-,205 0,705"* ; 0,705 0,205 1,205. •

Ызкрокрис таяли® оиая ~ *_ - • . * * -

целлюлоза .7,23 7,23 7,23\ 4,23 8,46 • 7,23 ,1,23:

Свойства оптимальных составов асфадьтоЕЯзущего Таблщз. 4 -

—-—составы Показатели ^—— X 2 I." 4 5 '6 ! 7

Средняя плотность ,г/с?.:а :,ао9 Г,273 1,816 . 1,804 1,787 1,780 1,676 ■:■■

Растяжимость,ск, прп 25°С . 1,2 1,4- ' 1,3 1.9 1,2 1,5 ' 1,4. Д

Тсмпз'ротура разглгчения, °С 119 123 98 96 127 97 -. 96 .

группы битума образуют,с окскгйупгйкп МКЦ водородные связы

...V/ Н...0-ЛВ

. .Н

Метод ИК - спектроскопии также позволил определить активные поверхностные группы , 8) -0 для волластоктгга.

. В работе установлен^, Что волокнистая добавка ьтоая роль "микроарматуры", повышая долговечность аофёлбтовякущег'Э увеличивает срок службы битумолшгаралышх покрытий. *

В четвертой главе разрабатываются рациональные составы, выбираются битумы, определяются физико - механические свойства и исследуется сднигоустойчивссть ^итумощебено^ной мастик?..

Разработка рациональных составов' и определение олти-глалъного количества битума осуществлялись путем исследования оптимальных композиций битумощебеночной шстихи.изгстэвле; -них на б;;туые БЦД 40/60. - -V : -К К Я •

Для повышения технически:, свойств битумоцебеночной мастики, была принята стабилизирующая добавка волластонит'

Для определения оптимального количества.'стаби.таэирую-, щей добавки, был принят следующий состав. р прерывистой.зг^гу-ломзтрией: _

Гранитный щебень -10/5 ш ; '67, % Граштше высевки 5/0 ш ■%■

Природный песок с Кк=ЗД . - 8 % Активированный.известняковый-порошок —■ Щ'.Ш

Количество стабилизирующей добазж; п-рлзпйаж' о ну тег: замны шадрашюто лс^рраг

Результаты испытаний 5.

in

-s

ю со m со ai со со от ст» со

oí Ö m S осГоооооон

^ Ю О N О) О) О Ol

О О 1-1 О

со и со ю ю Й О) Ш СП о

О О О О M

ю ю п ю to ю'ю о

OWO-COM^tO^ ci СО ci" СО СО СО oL СМ

s

5 ......

СО СО СО СО СО CM CM СМ со со

Ю СМ О со ы ю

» ■i о oí о ю о о о о ад о о 'вшгоаюмоо^шччо

. СО СО СО СО СО СО СО СО сосососососмсосососо

о ю m [> со м СО О О N «

Ю 1Л о ю Ol Ю СО

10 У2 см «о

со ю о> о

s

to Ю ю •41 to ю

Й

Ю Ю О Ю Q

H H H ю й

M, M 1-4 H м О. (-1 1-< I-4 И M M И M Ы M

Ö

tv

cm

s

SÄ

. 1

О О, О О О о о

в s

О О W

О ООО С J

о

I-1

q w

й «г

я S

а (!)

РЧ я

ó -С* wo со о м» о со м со со м

* » № ь «. '«.

И M О H M и И о о

'8-й

Ю Cl 'S? СП H К HiO .г-

3

СО о о С.) О от

мсммоомно

И Г> И « Ю N

со со со со со со

Г; С:

со со

со от со со

СМ CM CM Cl Ci W 01 Ы Cl OI

й со

СМ СМ

Й Й

Й Й

со t>

СО ^

CM CM CM Cl CvJ Ol

ю- irf

Ю lo

•Ш-'Шш-ш

Ю Ю О .СМ СО

; л 4 со in «л ¡>'-аэ

о

J» м

M cu и >ч

;> с-.

•О **

Í-I и

S 5

СО '-I т

о ро : л

г.о

г-1

о ¡1

pl.

ti «

о

I о о

А

Оптимальный состав (смесь .'39) был провеян по боте о лрокому кругу показателей физико - механических свойств:

Средняя плотность, г/см3 ,< • - 2,39

Водонасыщегаге, ^.по объему '. -'0,62

Набухание, % пр объему - ■ <~ С,17

. Предел прочности при сжатии, Ша,

при . " +Б0°С . ' - 1,50

+20°гг" : - 3,4^

' +20°С вод. . - 3,30

+20°С длит,

воддонасыщ. -2,90

0°С - 5,60

Коэффициент водостойкости ' - 0,97

Коэф. длительной водостойкости - 0,85.

Устойчивость, условную пластичность "и условную .чгст-

эсть определяли по .Маршаллу (табл. 6). '

" Для изучения растягивающих напряжений 61Ш1 •виг.однзгш зпытсиля цнлннлрлческ;пс образцов по "бразильскому методу" габл. 7). *

Анализ выполненных'исследований показал, что битутло-?беночные мастики (КЩ) обладают достаточно вчсоиаз пока-мелсли сволота.

Замена части минерального порошка, стабилизирующей эбавкой, оклзише? поястательпов Бсздейсткго. Несение "по:са-гтелн прочности Бц?л (рис. I п 2) ц високая водостойкость . 5'ьяспяэтсл1 устойчивостью пленяй пэ асфал^товяяущего,'которой зочно прилипает к зернам щебня. йгсун с паполнитэлеь},, -роргп-гет достаточно толстую и прочную ййвнку-,' точность водостойкость всей еизтемн. 'Прц этед^^тчесадЛ-гсбилгзируючвй добавки додзшо

Таблица 6

Результаты испытания- пег Маршаллу

. Накмояозаяие v показателей ' Баз стабилизирующей добавки : С Л% стабилизирующей добавки

Ст«ДНЯЯ ПЛОТНОСТЬ, г/см3 2,38 ' : 2,38

Устойчивость, кН _ . ß,7 , .

.Условная пластичность .22,0 35,8

IIojkctocvl минеральное часть, % ' -.. '.'15,0.. '.14,5

Остаточная поряс- л'ость, % . ' ". к- ■ ■ ' 2,0 1,5

Таблица 7

Результаты яспытаягя по "бразжгп скому методу"

"<• 1 '. " •■1 . .V . Наименование / - , покайаселей ' • '■' стабилизирующей добавка •' С 4% стабилизирующей добавки

Прочность ; Ьрн раскате .

jfe, пои +20°С • 0,64.1 0,647

+50°С ' РДЗ 0,18

+7Q°C 0;07' , , # 0,106

й о

а ё

о и

-

"Л.

1 •

а

•

2'

4

10

Количество волокнистой добавки,

1 - при 20°С

2 - при 50°С . ■

Рис. 1. Зависимость прочности на сжатзе битугюдабйнот-ной мастики от содержания волокнистой добавки при 6,5 % битума

О

ад' 2,о

ад

5.0

2.0

'Л»

1.»

1,6

1Д

1.0

Ко

1 ( , N '

* ! \ >

1,0 12

0,4 ••

1.0 х Е

0.6 |

0,4*

• 0.8!

>3

ль

&

<п о ОС

ОД

6,0

6.5

7.0

■ол

!0,2.

Рис. 2. Зависимость физихо - механических свойств Вх. , ' содержащий 4 % волокнистой добавки' от количество • битума ■

Оптимизация физико — хангпескшс свойств блтукол^ес'е-ночной мастики проводили методом планирования эксперимента.' Ипашфование эксперимента позволило получить 'математическио модели, описывающие зависимость предела прочности при сжатии при +20°С и +50°С, объемного веса, водопаснцэнпя И'корффгацкдн-та водостойкости битумощэбеночной мастаки от содержания битума (Х^), минерального порошка госспполовой смолы < Х^) л ?.1КЦ (Х4). Проведенный рэгрэссиоаныз анализ показал адехват^ ность и работоспособность полученных татоматическях медалей,

тлеющих следующий шщ: ■ ■ .

• <'.

йи = 27,27 2,0?. X*

Рво=4,75-0,92Хг-0|95Х* *0,95ХД + 1Д4Х.5 * + 1Д4Х*

1Г= 2,362 - 0,045X4+0,053X2-0,420,006X3 0,86 - 0,30Х4- 0,14 X а +0,22X4+0,09X1 -ОДбХг

- 0,0бХ:' - о,О9Х.1-Х5-ОДАХД^О,О7ХДГ -о,о4Х2-ХА+о,1ХуХА •

Кь=0,792 -0,0424X^+0,07X1'

I,¿тематическая модель предела фсчй.остя при сиан»-, полученная при обработке результатов чтеспершента показидав?. повышенно прочности от. содеркан&я ,лшне'ра^ного' г(оро^й,'-ГСШ ¡."{¡1. Улучшение фпзиг.6 - механических свойств КЗ? о35«л5йяв*ся

иалчиок химической•связи МКЦ л асфальтовяж^щего (битугг.), подтверждаемого мет с дал ИК - спектроскопии. В результате физико - химических превращений в асфальтовяжущем образуется пространственная сетка из волокон МКЦ, которая в дальнейшем

»•Г" '

при деформации композиции играет роль'рабочей ¿ластичной арматура и предотвращает интенсивное старение битум в случае его нагревания в летний период, поддерживая равновесия в би-тумё за счет отдачи части углеводородов.

. ' Сдвигоустойчлвость тонкослойного покрытия из битумо-щебеночной мастики определяется прочностью на. сдвиг самого тонкого слоя, ,прочностью его Оцепления с вши слоем и проч' ностыо на сдвиг перекрываемого покрытия.'

Испытание на сдвяг образцов БЩМ (с волокнистой добав-ет*т;:без добавки), а такта составленных образцов (ВДЛ + цо-. */етобеточ} прпго^ттт .прЧ тепюра'рурах О, +20, +ГО тт +75°С (табл. С и 9), Из.табл. 8.видео, что при'повышении тошера-£уры, ^когда прочность связей в смеси уменьшается ввиду снижения вязкости битуш, улучшение сопротивления одвиговым уси-

*' I ■

лиям будет обеспечено как наличием волокнистого материала, '■як и "повышенной вязкостью асфальтовяжущего вследствие протекания интенсивных структурообразующих процессов.

■' Лучшие результаты достигнуты 'прц перекрытии цементо-бетонаого оспованЕя битрющэбэырчной ластики сразу после укладки цошнЬоОетояноа 'стоя (уйбя.8).' Увеличение сцепления двух слоен ща'унлоишши ЩЗ на несфоршроваБшемся цоменто-Йетоне явдяотся слсдствием взаимопроникания двух материалов. При этек. частотно вовлекается в работо на сдвиг цементобетон, йкедай' очень высокую.одепгоустойчивость. Болтик со значение при зготя йюгут ймвть 'к<®трдащошше явления'в цементном каи-

и<г, о^услЬкливатиэ проникание битуш в структуру цементного ' - •:'... • ©

SI о í¡

§

w

0) ■о

С)

г.

0

1 а

а И <и

ч «

о

H

о

о «

я

Oí

а tí

й з-'й'я

н и о о

от со со Oï 1 a» en см м

" ■ » "V .

о о о о

<я ооо

a о о о о

R о о о ю

H о c\j ¡75 о

Р +■+.+

а) а> и

гч ч о

Р(-

PI

a

Ol

g

«s

о

¿o <м

о

a

о ft

о

'S* Й

M &

<п

ОТ M О С- N M

1 «- M »

ООО

3. й

■ Б.

Ö

M

a

■ о

О (.si

0> +

п '

a

R ■

in»

I

¡аыня приводящий к повышению сцепления в зоне контакта.

В пятой главе приводятся результаты опытного строительства и выявляете!! .технике - экономическая эффективность от внедрения дорожных покрытий из битумощебеночной мастики. ч Разработанные в результате теоретических и экспери-'

ментальных исследований составы битуыощебеночных мастик проходили испытания при опытном строительстве и в условиях эксплуатации на улицах города Душанбе.

Показано, что прим&ение битумощебеночной мастики для

/

тонкослойных покрытий открывает пути создания более экономичных и долговечных конструкций дорожных одевд. Внедрение основных результатов работы на объектах ГКО "Рохсоз" ППО КХ Душанбинского горисполкома позволило получить экономический эффект в облаете производства строительных материалов'на 1км дороги •,до сравнение с асфальтобетоном) в размере 14627 руб. ( в ценах 1990г.), .

общие вывода.

1. Установлена целесообразность применения тонкослойного покрытия из битумощебеночной мастики в усло^их сухого и жаркого климата на автомобильных дорогах о высокой интенсивностью и грузонапряженностью движения транспорте.

2. Разработан^ оптимальные составы битумощебеночной мастики на вязких битумах для тонкослойных покрытий автомобильных дорог (городских улиц и дорог), отвечающие заданным требованиям, условиям производства л эксплуатации.

3. Исследования показали, что в качество стабилизирующей добавки в бит/мощебеночную мастику целесообразно вводить измнльченный минераль - волластонит.

' Установлено, что волокнистая добавка, имея высокоразвитую активную поверхность, вместе с минеральным порошком • структурирует битум л активно участвует в работе плеыси ас-фадьтовяхуцего,

сорбируя на с!'оей поверхности части се1,.т«; р

определенной степени принимает на ссЛ" функцию минерального порошка.

4. Получены математические зависимости, описывающие характер изменения прочностных и деформатявных свойстз сизсой асфальтовяжущего и битумощебеночной мастики. Определены -технические параметры, характеризующие структурно - механические свойства смесей битумощебеночных мастик и установлено, что эти смеси по условиям работы в покрытиях городских улиц и дорог Таджикистана следует приготавлетать на битумах о вязкостью на" ниже марки ЕНД 90/130.

5. Исследования свойств битумощебеночной кастики показал высокие физико - механические характеристики, устойчивость структуры и длительную сдеигозззтоЯчивость при высоких температурах..

. 6. Результаты,исследований проверены з лро23.эодс"в8Н-ных условиях ГКО "Рохсоз" ППО Коммунального хозяйства города Душанбе. Экспериментальным строительством доказана практическая возможность изготовления смесей битумощебеночных мастик и устройства из них дорожных покрытий с применением доступных материалов и технических'срэдств, предусмотренных при производстве работ с.асфальтобетоном.

Строительство тонкоолойного покрытия из битумбщеба-ночной »ластики позволит получить сдьигоустойчивоэ долговечное покрытие, обладающее высокой адгезией к нижележащему слою, обеспечивать высокие сцепные качества и уменьшать шум при движении транспорта.

7. Разработаны "Рекомчндации по приготовлению и лрп-менешт смеси битумощебеночной мастики для тонкослойных похрц-тий". Внедрение результатов позврляет'йолучкть. экономическая эффект, равный 14627 руб. на 1км'"дорогиЧ'в ценах 191X3:*.).

Основные полегали! диссвртпцга. опубляхссагш

' следующих тйботпг;

ц

1. 09b A.M. Тонкослойное покрытие для ремонта авто' мобильных дорог. Информационный листок А38-92. ТаджикНИИНТИ,

Душанбе, -.1892» ■ . . .' г

2. 0ев А.М. Бнтумощебеночная мастика. Информационный листокТадакШИШ, Душанбе, 19Э2. '

3, Сев А.Ы, Пешпаний гемпературной устойчивости асфаяьтовяжущбго вещества,.' Информационный листок &54-92. Тадашк-НИИОТ, Душанбе, .1992, :

4, Оев A.M. Использование гОссиполовой смолы в составе битудащебедочной мас^тики. Информационный листок $55-92.' ТаджикНИИНТИ, Душанбе, 1992. . ; ,

.5» Абдулахйди Иансур, Абдухафиз Каримзода, Салим Щсредцин. Рохи рюст - зивдаги бе аду кост //Илм.ва хает.,

. 6,. Оов А.Ы.-, Касымов А;К., Махкамов K.M., Марупов P.M. Влияние порошковых: целлшоз на свойства битумоминаральных покры-тий//Доклада АН Республики Таджикистан. 1993.-№10-11.-том 36.

Оев A.M. "Июлями вдруч ва иссш? булган шароит учун •битум, гошмайда арелаи мастикадан зборат юпка ^оплащ"

, АННОТАЦИЯ

Муаллиф мазкур илмий ищда ц&лжвлигв (1,^,..3,0 см) булгав япца Дбитум, тошмайда нралаш мастикани) битум манера®, жоплашни тадаущ этган.

Битум, тошмайда аралаш мастика'- булинадкган, ахраладиган шйда тошлар, ёшшцоц (БЦД 40/60, 60/90 га 90Д30) йул битуми ва муста^камлайдиган тслали цушимчалар билан бойитилган шгнерадь материаллар доришмасидир. Автор битум, тошиайда аралаш мастикада физикавий - механик хусусиятга ыайдаланган минеральнивг ва микро-кристал деллюлозанинг таъсирини урганиб чюдан. Цоришмани ташивда ва мустахкашшгини оширшцда *,аода уни суришда толали з$шимчалар чул келади. Асфальт ^ахшнинг бирикипшш таъшшлайди, Коришмонинг ^алинлигини камайтиради. Унуыан ихчам булииини курсатган.

Битум, тошмайда аралаш мастикадан иборат ища доплат унга-лик тешик - тешик, галвирак булшган хусусиятга эга булиб, эски ^опламага муста^кам ёшшишини таъминлайди. '

Битум, тошмайда аралаш мастика щоришмасн ва унинг ёпиш?;о^-лигини тайёрлаш технологик анъана буйича аюлга оширллади.

. ^опламанинг транспорт - эксплуатацион характористикаси СНиП 3.06.03 - 85 талабига гавоб бэрада.

^опламянинг яорий этилиши натгогасида I км ftjtoa (I9S0 "ил нархида) 14627 суп шугисодий ?ф|ект атаани таздсзо этади.

Oyev A.M. "Finely leyi-rci. coat.i .Crow Bltun cruobcd atcno Mastics' for dry rJid hat clinate condition".

A Hit 0 5 A 1 I 0 S

There is elaborated in the work a finely layered (1,5....3,0 on) bitum-minsral ooat (bitum crushed otono) by the author.

3itun crushed atone mastic is a mixture of mineral Materials with broken grading.heavy road asphalt (BOH 40/60,, GO/90 and 90/130) and regulating fibrous admixture.

i'he influence of micro crystalline cellulSse and grinded . Mineral of vollastonit on the mechanical physics property of b.itiu.i crushcd stone r.ia3tic is investigated by the author. Ii; is ohoun that fibrous admixtures distributillg in the vcr^uue of ,, binding aaphalt,diminish the stratification of mixture.while in Ghipnent.reise strength and stability shift of matrxial in the coat3. '. ,

Pine coats from the'bituia crushed stone mastic have on.insignificant porosity in compressed layer and ensure a stable stick to the old Soat.

Preparation,laying and conpresaion of mixture of biiuis oruaued stone Elastic is realized on traditional technology..

Trr.r.rjport-operating characterstio of coat fron the hitwa cric'rou. stone nastic answers the requirementa SKIP 3«06.03-35« J'ntreduction of result allows to receive economic eX'ioct, oMiiil to "¡4627 roubles for 1 klm of the road-(in prices ¡990)