автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Устройство защитных слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона, модифицированного комплексной добавкой
Автореферат диссертации по теме "Устройство защитных слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона, модифицированного комплексной добавкой"
На правах рукописи
ЗАДОРОЖНИЙ Денис Владимирович
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНЫХ СЛОЕВ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА, МОДИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКОЙ
Специальность 05.23.11 - проектирование и строительство дорог,
метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Волгоград 2004
Работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор Илиополов Сергей Константинович
Научный консультант:
кандидат химических наук, Мардиросова Изабелла Вартановна
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Матуа Вахтанг Парменович
кандидат технических наук, доцент Орешкин Василий Васильевич
Ведущая организация:
МУ «Департамент автомобильных дорог и организации дорожного движения», г. Ростов-на-Дону
Защита диссертации состоится <<£е>» июня 2004г. в 10°° ч. на заседании специализированного совета К 212.026.02 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1,ауд.Б203.
Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б203.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Автореферат разослан «42» мая 2004 г.
Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук
Казначеев СВ.
ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В настоящее время межремонтные сроки покрытий автомобильных дорог существенно ниже нормативных требований. Одна из основных причин - использование устаревших технологий, опирающихся на традиционные материалы, несоответствующие по своим свойствам напряжениям и деформациям, возникающим в покрытии, в условиях резкого увеличения интенсивности и грузонапряженности движения. Кроме того, в климатических условиях юга европейской части России верхние слои дорожных покрытий работают в значительно более широком диапазоне температур.
Повышение долговечности автомобильных дорог - задача важная и актуальная и решить ее можно, в частности, и за счет широкого применения новых технологий и нетрадиционных строительных материалов. К их числу следует отнести и технологию устройства покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА), модифицированного различными добавками. Использование ЩМА в верхних слоях дорожных покрытий взамен традиционных выравнивающих слоев и поверхностной обработки позволит повысить темпы строительства и ремонта дорожных одежд.
Однако применение в нашей стране ЩМА ограничено небольшим выбором импортных дорогостоящих волокнистых добавок (VIATOP, Granuflax, Bi-tucell), которые предназначены только для повышения устойчивости ЩМА смеси к расслаиванию при транспортировке. К тому же сопутствующие процессы, протекающие в ЩМА при добавлении этих наполнителей, в достаточной мере не изучены.
Цель диссертационной работы - теоретически обосновать и экспериментально доказать возможность и эффективность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- обосновать целесообразность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного ЩМА;
- выявить основные факторы, влияющие на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий;
- исследовать факторы, влияющие на получение полимерно-битумного вяжущего для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур;
- установить закономерности влияния и границы варьирования основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА;
Научная новизна работы:
- теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность и эффективность устройства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА путем комплексной их модификации
БИБЛИОТЕКА I
- выявлен механизм воздействия на свойства и структуру битума в составе ЩМА предлагаемой комплексной добавки СЕВИПАВ, заключающийся в образовании структуры полимерно-битумного вяжущего с взаимопроникающими решетками полимерной составляющей добавки и битума, при сохранении в целом коагуляционной структуры.
Достоверность исследований, научных положений и выводов, содержащихся в работе, обеспечивается применением комплексной методики исследований, использованием современных поверенных приборов, математическим планированием экспериментов, статистической обработкой данных и подтверждается соответствием результатов теоретических, широких лабораторных и опытно-производственных работ. Степень достоверности экспериментальных исследований 95 %.
На защиту выносятся:
- комплекс теоретических и экспериментальных исследований по созданию комплексно модифицированных ЩМА и технологии устройства из них защитных слоев дорожных покрытий;
- результаты экспериментальных исследований, подтвердившие правомерность выводов и заключений о возможности улучшения эксплуатационных показателей ЩМА за счет комплексной их модификации разработанной добавкой СЕВИПАВ;
- результаты исследований по выявлению механизмов воздействия предлагаемой полимерной составляющей СЕВИПАВ на свойства, структуру и процессы старения битума;
- экспериментально-статистические модели свойств ЩМА с использованием комплексной добавки от соотношения исследуемых факторов;
- сравнительный анализ эксплутационных свойств полученного ЩМА модифицированного разработанной комплексной добавкой СЕВИПАВ и с существующими аналогами.
Практическое значение работы:
- разработана технология приготовления полимерно-битумного вяжущего с полимерной составляющей СЕВИПАВ, позволяющая увеличить интервал пластичности битума и замедлить процессы старения, придавая ему новое свойство - "эластичность";
- разработаны составы и технология приготовления ЩМА модифицированного комплексной добавкой СЕВИПАВ с применением отходов производства, позволяющая повысить эксплуатационные свойства и снизить затраты на устройство защитных слоев дорожных покрытий.
- получены экспериментально-статистические модели водо-, сдвиго-, тре-щиностойкости и показателя стекания вяжущего ЩМА, позволяющие управлять его свойствами;
- использование в защитных слоях покрытий ЩМА на основе разработанной добавки СЕВИПАВ более чем на 50 тыс. р. уменьшает стоимость устройства 1 км покрытия дороги III категории.
Реализацияработы.
Результаты исследований внедрены при ремонте автодороги «Азов -
Ейск» км 50+900 - 51+400 и км 53+400 - 53+900 в июле 2003 г. на базе ГУЛ РО «Азовское ДРСУ».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Сгроительство-2001", "Строительство-2002" и "Строительство-2003" (Ростов-на-Дону, 2001, 2002 и 2003), Всероссийской научно-технической конференции «Современные технические решения по повышению надежности автомобильных дорог и искусственных сооружений» (Краснодар, 2001), научно-практическом семинаре «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог, использование технологии холодного ресайк-линга при реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Ростов-на-Дону, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Краснодар, 2002), и др. Получены патенты №2192400 и №2186044.
Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 13 печатных работ, в том числе получено 2 патента на изобретение.
Объем. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 146 источников, в том числе иностранных и 2 приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц и 23 рисунка.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность исследования, направленного на разработку технологии устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно-модифицированного ЩМА, уменьшающей стоимость устройства за счет применения разработанной комплексной добавки.
В первой главе «Обоснование целесообразности устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно-модифицированного щебе-ночно-мастичного асфальтобетона» проведен анализ эффективности традиционных технологий строительства и ремонта асфальтобетонных покрытий. Выявлено, что зачастую через 1-3 года эксплуатации на отремонтированном покрытии происходит выкрашивание и разрушение материалов покрытия, появляются трещины, колейность и сдвиги. Это подтверждает неэффективность проводимых ремонтов по традиционным технологиям.
Одной из основных причин низкой эффективности работ является использование устаревших технологий, опирающихся на традиционные материалы, несоответствующие по своим свойствам напряжениям и деформациям, возникающим в покрытии, а также недостаточная адгезия ремонтного материала к поверхности покрытия. Для верхних слоев покрытий необходим материал, обладающий высокой прочностью, сдвиго-, трещино- и водоустойчивостью, и в тоже время большей эластичностью.
Проведен краткий обзор литературы и анализ современных направлений по устройству защитных слоев покрытий автомобильных дорог. Рассмотрены и
проанализированы работы исследователей, посвященные устройству покрытий из битумоминеральных смесей, эмульсионно-минеральных смесей, влажных органоминеральных смесей, битумопесчаных смесей, щебеночно-мастичных смесей, черного щебня и др. Проведенный анализ показывает, что для повышения работоспособности покрытий в Южных климатических зонах представляет интерес использование ЩМА. Углубленному изучению свойств ЩМА посвящены работы В. Арутюнова, Л.А. Горелышевой, В.М. Карамышевой, Г.Н. Ки-рюхина, Е.А. Смирнова, М.Б. Сокальской, В. Юмашева, Н. Erdlen, E. Horst, M. Коглег, R. Milster, L.J.T. Veldkamp, M, Werner и др.
По сравнению с традиционными типами асфальтобетона этот материал содержит значительно больше битума при высоком содержании щебня, что требует применения добавок, имеющих стабилизирующее действие. Для этого, например, используются волокна из целлюлозы, минеральные и органические волокна. Наибольшие стабилизирующее действие добавок проявляется во время загрузки, транспортирования, укладки и уплотнения ЩМА. Обычно они не влияют на свойства ЩМА. Выявилось, однако, что несколько стандартных добавок улучшают сопротивление сдвигу при более высоких температурах, повышают прочность и стойкость к усталости, и вместе с тем срок эксплуатации.
Особый интерес представляют работы по формированию упрочненной композиции и созданию стабильной структуры ЩМА за счет использования отходов производства, которые уменьшат стоимость готового продукта. Наиболее сложным и трудоемким процессом создания структуры ЩМА является обеспечение прочного сцепления вяжущего со стабилизирующей добавкой (волокнистыми наполнителями).
Во второй главе «Выявление основных факторов, влияющих на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий» выявлено, что внутренние структурные напряжения, возникающие при переходах от одной структуры к другой под влиянием теплового фактора, постепенно расшатывают структуру монолита с последующим нарушением его сплошности. Следовательно, чем меньше ЩМА подвержен структурным модификациям под воздействием температурного фактора, тем более стабильными являются его физико-механические свойства.
Показано, что в настоящее время существует обширнейший класс добавок, предназначенных для улучшения свойств асфальтобетонов, в том числе щебеночно-мастичных. Отмечается существенное преимущество волокнистых наполнителей перед обычными изомерными составляющими (имеющими одинаковые размеры во всех направлениях), т.к. они обеспечивают более эффективное сопротивление битума сжатию и особенно изгибу.
Используемые в настоящее время в дорожных организациях битумы, получаемые на локальных окислительных установках, как правило, характеризуются пониженной устойчивостью к старению.
Повышение устойчивости битума к старению может быть достигнуто путем торможения процессов физико-химических превращений битума. В настоящее время одним из наиболее доступных и эффективных способов повышения качества дорожных битумов остается их модификация полимерными до-
бавками. Необходимым условием эффективного влияния любого полимера на свойства вяжущего является хорошая совместимость битума и полимера.
Из большого числа волокнистых добавок, имеющих стабилизирующее действие, выбраны отходы текстильной промышленности - полиамидные волокна, а из полимерных добавок (термопласты) - отход гидроизоляции трубопроводов, представляющий собой композицию этиленвинилацетата с полиэтиленом, обработанным электронами в соотношении 1:1. Комплексное внедрение указанных добавок позволит в полной мере улучшить эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из комплексно-модифицированного ЩМА, в том числе замедлить процессы старения.
Проведенные теоретические исследования позволили сформулировать рабочую гипотезу: повышение эксплуатационных свойств защитных слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона, возможно за счет комплексной их модификации отходом полиамидных волокон и отходом гидроизоляции трубопроводов.
В третьей главе «Исследование факторов влияющих на получение полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур» представлены применяемые материалы, изложена методика исследований, приведены результаты исследования влияния технологического режима введения полимерной добавки на свойства и процессы старения вяжущего для защитных слоев дорожных покрытий.
В работе использовались: каменные материалы кислых пород - кубовидный щебень фр. 10-15 и фр. 5-10, а также дробленый песок из этой породы фр.
0-5; активированный минеральный порошок; битум нефтяной дорожный БНД 60/90. В качестве полимерной добавки использовался указанный выше отход гидроизоляции трубопроводов. В качестве стабилизирующей добавки использовалось полиамидное волокно - отход текстильной промышленности. Это волокно не требуют специальной физико-химической обработки поверхностно-активными веществами для равномерного перемешивания с вяжущим.
Для получения заданных свойств вяжущего в связи с повышенной температурой плавления добавки, ее вводили в расплавленный битум при постоянном перемешивании. Разрабатывались несколько вариантов установления температуры и времени перемешивания добавки, в частности: в течение 30 минут и
1-го часа перемешивания при 180 °С, а также в течение 1-го часа - при 150 °С. Способы приготовления ПБВ выбраны из условий приближенных к реальным возможностям применения этой технологии на большинстве АБЗ. Результаты испытаний физико-механических показателей полученных ПБВ представлены на рис. 1 и 2.
Наиболее удовлетворительные результаты приготовления ПБВ в лабораторных условиях получены при перемешивании вяжущего в течение 1-го часа при температуре 150 °С. В производственных условиях при наличии необходимых диспергаторов - коллоидных мельниц - этот процесс по времени перемешивания может быть сокращен до нескольких минут.
Приготовленное в лабораторных условиях ПБВ при температуре 150 °С,
2ioo
Я80 160
I 40
I 20
Й о
V 43»5 313 30,0
I—48^5—- м j 21,75 := И fa-
17.fi --*- -1- -
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Содержание отхода гидроизоляции дпл трубопроводов, %
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание отхода гидроизоляции для трубопроводов, 'Л
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание отхода гидроизоляции дм трубопроводов, %
а 26 х
о" 22
® 18 &
1 14 |ю
10 2П 21,5 I^L-J -■>
__ 17,7 16,7
19,5 15,3 "
15,7 14,7 14,3 13,3
10,2
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0
Содеожание отхода гшгооизоляшш для тоубоггооводо«. % -•—ПБВ (время перемешивания - 30 минД »180'С)
ПБВ (время перемешивания -1 часД=180,С) -•-ПБВ (время перемешивания -1 4ac,t =150*С)
Рис. 1
3,0
„о 63 f 59 I 55
3.
,51 47
57,8 59,4 —i
54,3 55,8 - 51,3 -И57
<0 _ 55.1
47^ 50,8 bJ,J
47,5
z
*43
0,0
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание отхода гидроизоляции для трубопроводов, %
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание отхода гидроизоляции для трубопроводов, %
0,5 1,0 1,5 2,0
Содержание отхода гидроизоляции для трубопроводов, %
90 .82 |74 166 >58 50
80,1 81,8
7ft 73,4 754 81
67,5 74,5 76,7
67,4^
61,7
-SSiS- -«л-
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
-ПБВ (время перемешивания - 30 MHH,t »180°С) •ПБВ (время перемешивания - 1 4ac,t =180 *С) ■ПБВ (время перемешивания - 1 4ac,t =150 ®С)
1-го часа перемешивания и содержании добавки отхода гидроизоляции трубопроводов в количестве 2-3 % с использованием битума БНД 60/90 (с пенетра-цией 71 -0,1 мм) позволяет получить ПБВ марки ПБВ 40. Вяжущее имеет температуру размягчения 56 °С (повысилась по сравнению с исходным битумом на 8,5 С), на 5,3 °С улучшилась температура хрупкости, интервал пластичности повысился на '.14-17 С. В связи с содержанием в добавке полиэтиленвинилаце-тата улучшились адгезионные свойства вяжущего. При содержании полимерной составляющей в количестве 2-3 % полимерно-битумное вяжущее показало сцепление по контрольному образцу №1 как с основными, так и с кислыми породами.
Улучшение свойств вяжущего при введении используемой полимерной добавки может быть в первую очередь объяснено следующим: молекулы поли-этиленвинилацетата, входящие в состав добавки имеют полярный характер, активно взаимодействуют с групповыми компонентами битума (углеводородами парафинистого и ароматического характера), что обеспечивает повышенное взаимодействие вяжущего с минеральными материалами. Активное взаимодействие добавки с битумом осуществляется за счет использования потенциала полярных ацетатных групп, заключенных в свободных электронных парах кислорода. В итоге образуются соединения с взаимопроникающими решетками. При этом парафины, содержащиеся в избыточном количестве в битумах (особенно окисленных) и отрицательно влияющие на их свойства, оказываются блокированными в полимерной сетке модифицирующей добавки. Ниже приведена формула строения радикалов полимерной составляющей СЕВИПАВ: (-СН2-СН2-СН2-СН-СН2-СН2-) П
Н3С-С=0
Данные проведенных исследований физико-механических показателей вяжущих до и после старения (выдержанных в течение 1000 часов при 110 °С в пенетрационных чашках) свидетельствуют о том, что при содержании используемой полимерной составляющей до 2-3 % модифицированное вяжущее стареет в значительно меньшей степени, чем исходный битум (см. табл.1). Так, растяжимость исходного битума БНД 60/90 понизилась на 52 см, температуры хрупкости и размягчения повысились соответственно на 6 и 9 °С. У полимерно-битумного вяжущего, полученного введением добавки при температуре 150 °С в течение 1-го часа, в процессе старения растяжимость уменьшалась всего на 5,1 см, температуры хрупкости и размягчения повысились на 1,8 °С и 0,7 °С.
Замедление процессов старения ПБВ подтверждено методами адсорбци-онно-хроматографического анализа. В табл. 2 представлены результаты исследования группового состава исследуемых вяжущих: исходного битума БНД 60/90 и этого же битума с полимерной добавкой в количестве 2 % от массы битума. В вяжущем с полимерной добавкой количество асфальтенов возрастает от 22,41 до 22,92 %, в то время как в исходном битуме БНД 60/90 оно возросло от 21,37 до 26,28 %, т.е. почти на 5 % масс.
Значительное увеличение количества асфальтенов при старении исходного битума БНД 60/90 приводит к изменению структуры вяжущего «золь-гель»
и
Таблица 1
Физико-механические показатели вяжущих до и после старения (в течение 1000 часов при температуре 110 °С)
Наименование проб' Пенетрация при Растяжимость, мм, при Температура, °С Интервал пластичн ости, °С
25 вС 0°С 25 °С 0°С размягчения хрупкости
Бетум БНД 60/90 до старения 71 20 100 4,5 47,5 -17,3 64,8
Тоже после старения 47,0 10,0 48,0 4,1 56,5 -11,3 67,8'
Битум БНД 60/90 +2,0 % отхода гидроизоляции трубопроводов, 1-180 °С, время перемешивания -30 мин 45,3 16,7 26,9 4,8 54,3 -18,9 73,2
Тоже после старения 34,8 14,3 20,5 4,7 56,1 -16,1 72,2
Битум БНД 60/90 +2,0 % отхода гидроизоляции трубопроводов, 1-150 °С, время перемешивания — 1 час 49,4 19,5 30,0 8,5 56,1 -22,3 76,8
То же после старения 40,1 17,4 24,9 7,3 56,8 -20,5 77,3
Таблица 2
Групповой состав исходного битума БНД 60/90 и с добавкой 2% отхода гидроизоляции трубопроводов (ОРТ) до и после старения (в течение 1000 часов при температуре 110 °С)
Наименование вяжущего Структурный тип вяжущего С о д е р ж а н и е, % А А Кп>
А Смолы Углеводороды
СБС ПБС Всего ПНУ АУ Всего А + С С + У
Битум до старения III 21,37 20,35 10,08 30,43 4,01 44,28 48,29 0,41 0,27 0,84
Битум. +2% ОГТ до старения III 22,41 23,52 8,89 32,41 6,17 39,14 45,31 0,41 0,29 1,08
Битум после старения I 26,28 23,76 7,39 31,15 3,97 38,44 42,41 0,46 0,36 1,18
Битум+2% ОГТ после старения III 22,92 21,33 7,84- 29,17 4,98 43,20 48,18 0,44 0,32 0,96
(III структурный тип) к структуре «гель» (I структурный тип, наиболее подверженный процессам старения). Вяжущее становится более хрупким. Температура хрупкости повышается на 6°С, растяжимость понижается на 52 см.
Замедление процессов старения полимерного вяжущего также может быть объяснено особенностями его структуры, т.е. образованием структуры вяжущего, с взаимопроникающими решетками. Асфальтены, в такой структуре, в некоторой степени изолированы друг от друга и не способны образовывать жесткую и непрочную сшивку молекул между собой, что обычно наблюдается при старении вяжущего.
Для изучения влияния полимерной добавки на структуру и свойства битума в работе использовался метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), с помощью которого исследовались свободнорадикальные процессы, протекающие в вяжущем при добавлении полимера, содержащего полярные ацетатные группы.
Спектры ПБВ с отходом гидроизоляции трубопроводов показали, что (рис. 3) концентрация парамагнитных частиц в них значительно превышает зарегистрированную концентрацию в исходном битуме. Это объясняет их более высокую реакционную способность при механико-химических взаимодействиях с минеральными материалами.
Рис. 3. Спектры электронного парамагнитного резонанса: а - исходный битум; б - битум с 2,5 % отхода гидроизоляции трубопроводов; в - битум с 5 % отхода гидроизоляции трубопроводов
Для изучения влияния добавки СЕВИПАВ на структуру использовался метод рентгенофазового анализа, с помощью которого исследовалась структура ПБВ. Из двух структур, характерных для битумных вяжущих (конденсационная и коагуляционная), наиболее рациональной следует считать коагуляционую структуру. В нашем исследовании такая же структура и проявляется у полученного ПБВ с полимерной добавкой в присутствии полиамидных волокон. Такая структура отличается повышенной структурной вязкостью и сохранением пластичных свойств.
Четвертая глава «Установление закономерностей влияния и границ варьирования основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА». Установлены закономерности влияния
основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА. Методы математического планирования эксперимента позволили разработать комплексную добавку СЕВИПАВ. В результате сравнительного анализа с существующими аналогами установлено, что она не только отвечает требованиям стабилизирующей составляющей ЩМА, но и позволяет повысить эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий.
Для исследований по специальной программе были подобраны щебеноч-но-мастичные смеси оптимального состава, рекомендуемые по ГОСТ 310152002 смеси ЩМА-10 и ЩМА-15 для устройства защитных слоев покрытий автомобильных дорог всех категорий в IV дорожно-климатической зоне.
В ходе исследования по установлению закономерностей влияния на эксплуатационные свойства ЩМА выделены следующие факторы: процентное содержание предлагаемых добавок из отходов производства, характер и порядок введения их в щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь (ЩМАС).
Исследуемый в данной работе ЩМА относится к классу сложных систем, характеризующихся значительным числом взаимосвязанных параметров. Задача дальнейших исследований, основанная на методах математического планирования, заключалась в получении экспериментально-статистических моделей водо-, сдвиго-, трещиностойкости и показателя стекания вяжущего ЩМА, позволяющих управлять его свойствами, и разработке состава комплексной добавки.
На основе предварительного анализа устанавливались интервалы варьирования компонентов комплексной добавки. Применяли два варианта технологии приготовления ЩМАС с полимерной составляющей добавки:
- полимерную добавку вводили в предварительно разогретую до 170 °С смесь каменных материалов до подачи минерального порошка и перемешивали в течение 15 - 20 с в лабораторном смесителе. Затем добавляли минеральный порошок и битум;
- приготовленное ПБВ с полимерной добавкой подавалось на разогретые до 170 °С инертные материалы.
В целом, используемая полимерная составляющая добавки СЕВИПАВ оказывает положительное влияние на ЩМА в каждом из вариантов. При сравнении двух вариантов приготовления ЩМАС, установлено, что полученный ЩМА на основе ПБВ отличается несколько лучшими, хотя и не очень значительными физико-механическими характеристиками по сравнению с вариантом введения полимерной добавки на каменный материал. Однако в производственных условиях применение ПБВ в составе ЩМА осложнено увеличением стоимости готового продукта и непростой технологией введения в битум полимерной добавки в условиях АБЗ, требующей дополнительного оборудования и т.п. Поэтому, был принят первый вариант с наименьшими затратами и упрощенной технологией приготовления ЩМА в условиях АБЗ.
На рис. 4,5 приведены зависимости физико-механических показателей от процентного содержания отходов гидроизоляции трубопроводов и полиамидного волокна. В результате выявлены оптимальные границы варьирования компонентов комплексной добавки и установлены закономерности воздействия их
Влияние добавки на свойства ЩМА-15 при высоких температурах
1,33 Мб 0,93 1,38
1,23 0,96
0,88
0,76 0,82
0.1
0,2
0,3
0,5
Содержание отхода гидроизоляции д м трубопроводов в смеси, % ♦ Я при 50 ®С ■ ЯсдвприбО®С
Влияние добавки на водостойкость ЩМА-15
£49-
1,55
1,451 Ё
1,35 § I
I ;
1>25§ !
1.1*1 1,05
Содержание отхпла гилпотпллти лля тпубоггооволов в смеси, % ■ Квод ♦ Кдл.вод А W,%
Влияние добавки на свойства ЩМА-10 при низких температурах
1,79 ф . — ■ —1 ^"ч. 4,30
Г 4,23 1,75
4,02 В/^ >^1,57 * 1,59
3,69
*1,40
4,50 4,30 4,10 3,90 3,70 3,50
0,1
0,2
0,3
0,5
Содержание отхода гидроизоляции для трубопроводов в смеси, % ♦ Яр при 0°С (Змм/мин) ■ Яр при 0°С (50мм/мин)
Влияние добавки на свойства ЩШ-15 при высоких температурах
1,15
в
Ё- 1,05
о
1 |0,95
а сГ
е "о 0,85
ё
а 0,75
с
0,65
1,48 1,51 134
1,23/ 0,4? 0,94 0,99
0,87
0,76
1,55
1,45 | Ё
1.35 § |
а;
1,25 е •
1,15 г. с
1,05
0,1
0,2
0,3
0,5
Содержание отхода полиамидного волокна в смеси, % ♦ И при 50'С ■ ЫсдвприбО'С
Влияние добавки на водостойкость ЩМА-15
е-
1,75 1,70
е£ ».«о
|1 !-55 £ §
| й 1,45 5 о.
I 1,40 1,35
0 0,1 0,2 0,3 0,5
Содержание отхода полиамидного волокна в смеси, % 9 Квод ♦ Кдл.вод ▲ W,%
Влияние добавки на свойства ЩМА-15 при низких температурах
__ _ 4,65 |
■—1,ТП
4,42 1 б!^*"^
---------
142
4,0 6
4,80 4,60 4,40 4,20 4,00 3,80 3,60
0 ОД ОД 0,3 0,5
Содержание отхода полиамидного волокна в смеси, % ♦ Яр при 0 "С (3мм/мин) ■ И.р при 0"С (50мм/мин)
на свойства ЩМА.
Увеличение содержания модификатора повышает сопротивление к расслоению смесей (на 17-31 %) и уменьшает показатель водонасыщения (на 27-29 %), улучшается водостойкость при длительном водонасыщении на 9-12 %. Повысилась прочность на растяжение при расколе при О °С (увеличение на 14-22 % при V=50 мм/мин и на 26-30 % при V=3 мм/мин) и сдвигоустойчивость. Это объясняется улучшением сцепления модифицированного вяжущего с поверхностью минеральных материалов, благодаря адсорбции полярных молекул эти-ленвинилацетатной составляющей на поверхности минеральных материалов. Полиэтиленовая часть добавки, обработанная электронами, только частично расплавляясь, распределяется в виде нитей и клубков между зернами каменного материала, выступая в роли армирующего дисперсного наполнителя, повышает внутреннее трение в асфальтобетоне.
Наибольший рост физико-механических свойств ЩМА наблюдается при введении небольших количеств полимерной добавки (0,1-0,3 %), дальнейшее увеличение содержания отхода гидроизоляции для трубопроводов значительного эффекта не оказывает. Видимо, это связано с понижением пластичных свойств вяжущего при повышении содержания в нем полимера: уменьшается пенетрация, растяжимость и т.п.
Результаты указывают на неоднозначное влияние различного содержания добавки ПВ. Увеличение количества ПВ в ЩМА заметно уменьшает показатель стекания вяжущего (на 52-65 %). При введении ПВ в небольших количествах (до 0,2 %) улучшаются большинство физико-механических показателей свойств ЩМА-10 и ЩМА-15. Уменьшается показатель водонасыщения на 17-31 %, улучшается водостойкость при длительном водонасыщении на 7-8 %. Увеличивается прочность на сдвиг по методу Никольского на 19-26 %. Волокно увеличивает сопротивление битума на сжатие, что улучшает прочности на сжатие при 50 °С до 24-36 % в ЩМА-10 и ЩМА-15 и увеличивает прочность на растяжение при 0 °С на 12-16 %. Именно это содержание добавки в смеси является достаточным для обеспечения хорошего сцепления полиамидного волокна с битумом и каменными материалами. При таком количестве добавка равномерно распределяется между зернами каменного материала и повышает внутреннее трение, что также необходимо для увеличения прочности на сдвиг. Улучшение деформативной способности ЩМА при введении макроармирующей добавки связано с ее формой и размерами, то есть, хаотически переплетаясь, она органически вписывается в макроструктуру композита, связывая частицы заполнителя между собой и повышая прочность при изгибе.
При дальнейшем увеличении количества полиамидного волокна ухудшаются большинство физико-механических показателей, это связано с потерей несущей способности ЩМА при адгезионном разрушении битумных пленок вследствие сдвига минеральных частиц относительно друг друга. Увеличивается число контактов на границе битум - волокно и нарушается однородность обволакивания каменных материалов битумом.
Для получения сдвиго-, трещино- и водоустойчивого ЩМА важным вопросом является рациональная дозировка компонентов. Введение по отдельно-
сти компонентов комплексной добавки значительно усложняет технологию приготовления ЩМАС: для равномерной подачи полиамидного волокна в смеситель необходима дополнительная установка дорогостоящего оборудования; увеличиваются время сухого перемешивания, и общий цикл от момента загрузки до выгрузки готовой смеси. Поэтому на лабораторной установке при температуре 150 °С приготавливались гранулированные добавки с различными соотношениями составляющих. Температура выбрана на основании исследований получения ПБВ, а время перемешивания сократили за счет использования для приготовления экструдера.
Было спланировано два трехфакторных эксперимента по плану Бокса и получены математические модели (см. ниже), адекватно описывающие зависимость функций отклика от трех факторов: Х( - расход полиамидного волокна в % от массы минеральной части, х2 ■- расход отхода гидроизоляции трубопроводов в % от массы минеральной части, Хз - расход битума БНД 60/90 в % от массы минеральной части.
Для ЩМА-10:
W= 1,6018 + 0,ЮЗХ| + 0,091х2-0,154х3+ 0,0628х,2+ 0,2428х22 -
- 0,0122х32 - 0,0675х,х2 + 0,0725х2х3 - 0,045х,хз;
К,од дл = 0,9612 - 0,02xi + 0,022х2 - 0,0527х3 - 0,0315х,2 - 0,0315х22-
- 0,0381хз2 + 0,0013х,х2 - 0,0062х2х3+ 0,0162xix3;
ПСВ = 0,1266 - 0,0437xi - 0,0103х2 + 0,0177х3 + 0,0042х,2 - 0,0157х22+
+ 0,0042х32 + 0,0067Х|х2 - 0,0133х2х3+0,0177xix3;
R30= 1,5849 + 0,045xi + 0,095x2-0,115хз-0,0461х,2-0,0561х22 -
- 0,1461х32-0,0512x^2 + 0,0237х2хз-0,0012х,хз;
Río = 1,3622 + 0,039xi + 0,013х2 - 0,093х3 - 0,1128х,2 - 0,0728х22 -
- 0,0628х32 - 0,0337xix2 - 0,0137х2х3 + 0,0337xix3;
Ro = 1,7569 - 0,065х, - 0,055х2 + 0,1420х3 - 0,0961х,2 - 0,1461х22-
- 0,0711х32- 0,06х,х2-0,1025X2X3-0,035xix3.
Для ЩМА-15:
W= 1,9781 +0,1097xi + 0,1083x2-0,1607хз + 0,0824х,2 + 0,2824х22 -
- 0,0726х32 - 0,0292х,х2 + 0,0533х2х3 - 0,0117х,х3;
Квад д, = 0,9933 - 0,0414х, + 0,0092х2 - 0,0439х3 - 0,0419х,2 - 0,0469х22-
- 0,0221хз2 + 0,0126х1х2-0,0088х2хз+ 0,0084xix3;
ПСВ = 0,072 - 0,048xi - 0,016х2 + 0,016х3 + 0,01х,2 +0,01х22+
+ 0,01х32 + 0,01x^2 -0,01х2х3- 0,0075xix3;
RJ0= 1,6524 + 0,0685x1 + 0,1130x2-0,137хз-0,0255х,2-0,0194х22 -
- 0,2206хз2 - 0,0725x^2 + 0,04257х2х3 - 0,005xix3;
R«o = 1,6669 + 0,045xi + 0,0222 - 0,08х3 - 0,1261х,2 - 0,1011х22 -
- 0,0911х32 - 0,0325х,х2 + 0,025х,х3;
Ro = 1,9043 - 0,0897xi - 0,05х2 + 0,132х3 - 0,112х,2 - 0,1904х22-
- 0,0404х32- 0,04xix2-0,0875x2x3-0,0325xix3.
Полученные модели адекватно описывают поведение системы, т.к. выполняется необходимое условие Fp< Ртабл (равный 2,776).
Полученные математические зависимости свойств ЩМАС позволяют
проводить всестороннюю оценку их свойств при любом сочетании исследованных факторов в принятых интервалах варьирования и определять условия получения материала с заданными свойствами.
Анализ этих модели показывает, что оптимальным было бы использовать положительное и отрицательное влияния каждого из компонентов, а также учитывая экономические затраты, зафиксировав второй фактор на нулевом уровне (Хг =0:0,2 % отхода гидроизоляции трубопроводов), а первый и третий факторы между -1 и 0 (Х] =0: 0,15 % полиамидного волокна; Хз =0: 0,15 % вяжущего). Тогда, улучшатся основные физико-механические показатели ЩМА - водостойкость (коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении), устойчивость против расслаивания смеси (показатель стекания вяжущего), сдвиго-устойчивость (предел прочности на сжатие при 50°С и предел прочности на сдвиг по методу Никольского при 60°С) и трещиностойкость (предел прочности на растяжение при расколе при 0°С),
Согласно проведенному эксперименту, рекомендуемое суммарное количество модифицирующих добавок составит 0,5 % от массы минеральной части. Таким образом, оптимальный состав комплексной добавки будет выглядеть следующим образом (табл. 3):
Таблица 3
Состав комплексной добавки СЕВИПАВ
Наименование компонентов смеси Содержание, %
Битум БНД 60/90 30
Полиамидное волокно 30
Отход севилена 40
В целом разработанная комплексная добавка оказывает положительное влияние на ЩМА. При сравнении с существующим аналогом добавкой УГА-ТОР-66, установлено, что полученный ЩМА на основе разработанной комплексной добавки отличается несколько лучшими физико-механическими характеристиками по сравнению с аналогом. Температура плавления разработанной гранулированной добавки составила
Анализ табл. 4 свидетельствует, о повышении сопротивления смеси к расслоению на 27-33 % и уменьшении показателя водонасыщения в сформованных образцах на 15-17 %, что объясняется улучшением сцепления модифицированного вяжущего с поверхностью минеральных материалов. Улучшается водостойкость ЩМА при длительном водонасыщении (на 9-11 %). Также увеличивается прочность на сдвиг ЩМА по методу Никольского (на 9-11 %). Предел прочности на сжатие при 50 °С увеличивается на 15-17 %. Увеличились коэффициент внутреннего трения и сцепление при сдвиге при температуре 50 °С. Улучшение деформативных качеств ЩМА при низких температурах при введении гранулированной добавки СЕВИПАВ подтверждается повышением прочности на растяжение при расколе при 0 °С на 8-14 %.
Подводя итог сравнительного анализа, можно заключить следующее: разработанная в ДорТрансНИИ РГСУ гранулированная добавка СЕВИПАВ не
только отвечает требованиям стабилизирующей составляющей ЩМА, но и позволяет повысить эксплуатационные свойства, в том числе замедляет процессы старения вяжущего, функционирующего в защитных слоях дорожных покрытий.
Таблица 4
Физико-механические показатели щебеночно-мастичного асфальтобетона
ЩМА-15
№ п/п Наименование показателей Нормы по ГОСТ 31015-2002 с 0,45% VIA-ТОР-66 с 0,5% СЕВИПАВ
1 Плотность (объемная масса), г/см3 Не нормируется 2,388 2,390
2 Остаточная пористость, % 2.0-4,5 3,43 3,21
3 Водонасыщение, % по объему 1,5-4,0 2,87 2,39
4 Предел прочности при сжатии, МПа при температуре: 20 °С 50 °С Не менее 2,5 Не менее 0,70 3,93 1,03 4,35 1,18
5 Коэффициент вариации 11;о Не более 0,18 0,12 0,11
6 Коэффициент водостойкости Не нормируется 0,905 0,971
7 Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении (15сут) Не менее 0,75 0,854 0,946
8 Предел прочности при 0°С (50 мм/мин), МПа 3,0-6,5 4,38 4,99-
9 Предел прочности при 0°С (3 мм/мин), МПа Не нормируется 1,81 2,07
10 Предел прочности на сдвиг при 60°С, МПа Не нормируется 1,36 1,48
И Коэффициент внутреннего трения Не менее 0,94 0,95 0,96
12 Сцепление при сдвиге, МПа Не менее 0,20 0,21 0,24
13 Показатель стекания вяжущего, % Не более 0,20 0,12 0,08
Целью опытных работ явилась проверка результатов лабораторных исследований в производственных условиях и отладка технологического процесса производственных работ.
В июле 2003 г. на автодороге «Азов - Ейск» км 50+900 - 51+400 и км 53+400 - 53+900 силами ГУП РО «Азовское ДРСУ» устроено покрытие из ще-беночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА-10 и ЩМА-15). В процессе производства работ велся операционный контроль с отладкой технологического процесса производственных работ как на АБЗ, так и непосредственно на дороге. Для приготовления комплексной гранулированной добавки СЕВИПАВ использовалась линия по переработке полимерных отходов (ЛГШО-1).
Технологический процесс производства гранул:
- дробление отхода полиамидных волокон и отхода гидроизоляции трубопроводов;
- нагрев битума и перемешивания его с отходом полиамидных волокон;
- нагрев всех компонентов и перемешивание до получения однородной массы;
- подача полученной смеси под давлением на гранулятор;
- охлаждение гранул водой;
- обезвоживание гранул.
Технология приготовления ЩМАС практически не отличается от приготовления обычных асфальтобетонных смесей. Гранулированная добавка подавалась до подачи минерального порошка в асфальтобетонный смеситель и перемешивалась с разогретыми до температуры 180 - 200 °С каменными материалами в течение 10-15 секунд. При приготовлении ЩМАС контролировались: качество всех компонентов, температурный режим подготовки битума, температуру готовой смеси и ее качество.
При выгрузке из накопительного бункера в кузова автомобилей смесь выглядела однородной без каких-либо признаков сегрегации и расслоения. Температура ЩМАС при выгрузке составляла 175-180 °С ЩМАС, загруженная в автомобили-самосвалы, закрывалась на период транспортирования защитными тентами. Отслоения вяжущего в кузовах автомобилей в момент выгрузки замечено не было. Лабораторный показатель стекания битума в смеси, которая поставлялась к месту укладки, колебался в пределах 0,08 - 0,15 %.
Технология укладки и уплотнения ЩМА схожа с технологией обычных асфальтобетонов. На старое покрытие разливался битум БНД 90/130 из расчета 0,2-0,3 л/м2. С целью повышения качества покрытия укладку смеси производили на полную ширину проезжей части. Применялись стандартные асфальтоукладчики, которые располагались уступом на расстоянии 15-20 м друг от друга, их количество определялось шириной укладываемого покрытия. Температура ЩМАС при укладке составляла 150-175 °С.
Далее при уплотнении применялись статического действия гладковальцо-вые 10-тонные катки. Уложенный слой ЩМАС уплотняли при температуре от 150 до 90 °С катками, которые двигались по возможности короткими захватками со скоростью не менее 5-6 км/ч, приближаясь как можно ближе к асфальтоукладчику. Уплотнение слоя производили 4-6 проходами катков по одному следу. В процессе уплотнения катки двигались по укатываемой полосе челноч-но от ее краев к оси дороги, а затем от оси к краям, перекрывая каждый след на 20-30 см. Первый проход катка производили, отступив от края покрытия на 10 см. Края уплотняли после первого прохода катка по всей длине захватки.
Качество ЩМА оценивалось как непосредственно при устройстве покрытия в июле 2003 г., так и в августе, сентябре и октябре 2003 г. Анализ результатов производственного внедрения ЩМА с использованием комплексной гранулированной добавки СЕВИПАВ показал, что полученные смеси по физико-механическим свойствам полностью удовлетворяют требованием ГОСТ 310152002 и подтверждают целесообразность применения ЩМА для строительства и ремонта верхних слоев покрытий автомобильных дорог.
Стоимость разработанной добавки СЕВИПАВ на 38 % меньше стоимости ее аналога "УЬАТОР-66. Экономический эффект устройства 1 км покрытия доро-
ги III категории составил более 50 тыс. р.
Преимущества применения гранулированной добавки СЕВИПАВ:
- повышает эксплуатационные свойства ЩМА;
- стоимость добавки ниже стоимости существующих аналогов;
- решена проблема утилизации отходов;
- появляется возможность создания дополнительных рабочих мест.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Обоснована целесообразность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона. В результате проведенных теоретических исследований выявлено, что модификация ЩМА позволяет улучшить эксплуатационные качества дорожных покрытий.
2. Установлены основные факторы, влияющие на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий. Эффективность модификации ЩМА возможна за счет введения в смесь стабилизирующей добавки из отходов текстильной промышленности и полимерной добавки из термопластов, в частности этиленвинилацетата и полиэтилена.
3. Исследованы факторы, влияющие на получение полимерно-битумного вяжущего для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур, что позволило разработать технологию приготовления полимерно-битумного вяжущего с использованием отхода гидроизоляции трубопроводов. В результате увеличен интервал пластичности и замедлены процессы старения защитных слоев дорожных покрытий, существенно увеличена "эластичность" и реакционная способность взаимодействия его с минеральными материалами.
4. Установлены рациональные границы варьирования и закономерности влияния основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА. На основе математического планирования эксперимента разработана комплексная добавка СЕВИПАВ, приготавливаемая в гранулированной форме, удобной для транспортирования и введения в ЩМА, состоящая из отхода полиамидных волокон, полимерного материала (отход гидроизоляции трубопроводов) и битума БНД 60/90, в соотношении 30,40 и 30 % соответственно. Применение добавки СЕВИПАВ по разработанной технологии улучшает сопротивление смеси к расслоению на 27-33 %; повышает прочность на сдвиг по методу Никольского на 9-11 %; прочность на сжатие при 50°С - на 15-17 %; прочность на растяжение при расколе при 0 °С - на 8-14 %; водостойкость при длительном водонасыщении - на 9-11 % по сравнению с известной добавкой VIATOP-66. Экономический эффект устройства защитного слоя покрытия на 1 км автодороги III технической категории составил более 50 тыс. р.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Задорожний Д.В., Мардиросова И.В., Кучеров В.А. Тонкие битумоми-неральные слои горячей укладки // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2001»: - Ростов н/Д: РГСУ, 2001. - С.5-6.
2. Илиополов С.К., Задорожний Д.В. Битумоминеральная смесь повышенной устойчивости // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2001»: - Ростов н/Д: РГСУ, 2001. - С. 13-14.
3. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумопесчаная мастика с использованием отходов литейного производства завода «Ростсель-маш» // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Концепция современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств». - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. - С.231-233.
4. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумопесчаная мастика для верхних слоев покрытий // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Современные технические решения по повышению надежности автомобильных дорог и искусственных сооружений». - Краснодар: КубГТУ, 2001. - С.62-63.
5. Задорожний Д.В. Битумопесчаный мастичный асфальтобетон для защитных слоев покрытий // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2002». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.6-7.
6. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумо-щебеночный асфальтобетон с использованием сфрезерованного асфальтобетона для верхних слоев покрытий при ремонтах и содержании автомобильных дорог // Материалы науч.-практ. семинара «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог. Использование технологии холодного ресайклинга при реконструкции и ремонте автомобильных дорог». -Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.43-48.
7. Илиополов С.К., Задорожний Д.В., Кучеров В.А. Битумощебеночная мастичная смесь с использованием сфрезерованного асфальтобетона и комплексной добавки КАПД // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог». - Краснодар: КубГТУ, 2002. - С.63-67.
8. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Сдвиго- и водостойкий битумопесчаный мастичный асфальтобетон для тонких замыкающих слоев покрытий // Изв. вузов Строительство. - 2002. - №7. - С.85-90.
9. Задорожний Д.В. Исследование щебеночно-мастичного асфальтобетона в условиях юга России // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2003». - Ростов н/Д: РГСУ, 2003. - С.24-26.
10. Задорожний Д.В. Щебеночно-мастичный асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 2004. - № 8. - С.259.
11. Илиополов С.К., Задорожний Д.В. Замыкающие слои дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона. // Материалы Юбилейной
Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2004». - Ростов н/Д: РГСУ,2004.-С.5.
12. Задорожний Д.В. и др. Вяжущее для дорожного строительства: Пат. 2186044 РФ. 17.11.2000 г.
13. Задорожний Д.В. и др. Битумпесчаная мастика для тонких слоев покрытий: Пат. 2192400 РФ. 25.04.2001 г.
»1137«
Подписано в печать 05.05.04.
Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Ризограф.
Уч. - изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 104.
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов - на - Дону, ул. Социалистическая, 162.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Задорожний, Денис Владимирович
Введение
1. Обоснование целесообразности устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА)
1.1. Анализ традиционных способов ремонта и содержания асфальтобетонных покрытий
1.2. Исследование опыта применения органоминеральных смесей для устройства защитных слоев покрытий автомобильных дорог
1.3. Анализ особенностей и эффективности устройства защитных слоев покрытий из ЩМА
1.4. Выводы по 1 главе
2. Выявление основных факторов влияющих на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий
2.1. Формирование стабильной структуры ЩМА
2.2. Влияние волокнистых добавок на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА
2.3. Влияние полимерных добавок на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА
2.4. Выводы по 2 главе
3. Исследование факторов влияющих на получение полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур
3.1. Методика проведения эксперимента и характеристика исследуемых материалов
3.2. Разработка технологии приготовления ПБВ на основе полимерной добавки - отход гидроизоляции трубопроводов для защитных слоев дорожных покрытий
3.2.1. Влияние температуры и времени перемешивания на физико-механические характеристики битумов с добавкой отхода гидроизоляции трубопроводов
3.2.2. Влияние технологии приготовления ПБВ на процессы старения защитных слоев дорожных покрытий
3.2.3. Исследование структурных свойств полученного ПБВ для защитных слоев дорожных покрытий
3.3. Выводы по 3 главе
4. Установление закономерностей влияния и границ варьирования основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА
4.1. Экспериментально-статистическое моделирование состава комплексной добавки и прогнозирование свойств ЩМА
4.1.1. Исследование факторов влияющих на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА
4.1.2. Разработка экспериментально-статистических моделей эксплуатационных свойств защитных слоев покрытий из ЩМА, модифицированного комплексной добавкой
4.2. Проверка эксплуатационных свойств ЩМА и опыт устройства экспериментальных участков
4.3. Технико-экономическая эффективность предлагаемого варианта устройства защитного слоя
4.4. Выводы по 4 главе 147 Общие выводы 149 Литература 151 Приложения
Введение 2004 год, диссертация по строительству, Задорожний, Денис Владимирович
В настоящее время межремонтные сроки покрытий автомобильных дорог существенно ниже нормативных требований. Одна из основных причин -использование устаревших технологий, опирающихся на традиционные материалы, несоответствующие по своим свойствам напряжениям и деформациям, возникающим в покрытии, в условиях резкого увеличения интенсивности и грузонапряженности движения. Кроме того, в климатических условиях юга европейской части России верхние слои дорожных покрытий работают в значительно более широком диапазоне температур.
Повышение долговечности автомобильных дорог — задача важная и актуальная и решить ее можно, в частности, и за счет широкого применения новых технологий и нетрадиционных строительных материалов. К их числу следует отнести и технологию устройства покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА), модифицированного различными добавками. Использование ЩМА в верхних слоях дорожных покрытий взамен традиционных выравнивающих слоев и поверхностной обработки позволит повысить темпы строительства и ремонта дорожных одежд.
Однако применение в нашей стране ЩМА ограничено небольшим выбором импортных дорогостоящих волокнистых добавок (VIATOP, Granuflax, Bitucell), которые предназначены только для повышения устойчивости ЩМА смеси к расслаиванию при транспортировке. К тому же сопутствующие процессы, протекающие в ЩМА при добавлении этих наполнителей, в достаточной мере не изучены.
Цель диссертационной работы — теоретически обосновать и экспе риментально доказать возможность и эффективность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного щебе-ночно-мастичного асфальтобетона.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: .
- обосновать целесообразность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного ЩМА;
- выявить основные факторы, влияющие на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий;
- исследовать факторы, влияющие на получение полимерно-битумного вяжущего для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур;
- установить закономерности влияния и границы варьирования основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА;
Научная новизна работы:
- теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность и эффективность устройства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА путем комплексной их модификации разработанной добавкой СЕВИПАВ;
- выявлен механизм воздействия на свойства и структуру битума в составе ЩМА предлагаемой комплексной добавки СЕВИПАВ, заключающийся в образовании структуры полимерно-битумного вяжущего с взаимопроникающими решетками полимерной составляющей добавки и битума, при сохранении в целом коагуляционной структуры.
На защиту выносятся:
- комплекс теоретических и экспериментальных исследований по созданию комплексно модифицированных ЩМА и технологии устройства из них защитных слоев дорожных покрытий;
- результаты экспериментальных исследований, подтвердившие правомерность выводов и заключений о возможности улучшения эксплуатационных показателей ЩМА за счет комплексной их модификации разработанной добавкой СЕВИПАВ;
- результаты исследований по выявлению механизмов воздействия предлагаемой полимерной составляющей СЕВИПАВ на свойства, структуру и процессы старения битума;
- экспериментально-статистические модели свойств ЩМА с использованием комплексной добавки от соотношения исследуемых факторов;
- сравнительный анализ эксплутационных свойств полученного ЩМА модифицированного разработанной комплексной добавкой СЕВИПАВ и с существующими аналогами.
Практическое значение работы:
- разработана технология приготовления полимерно-битумного вяжущего с полимерной составляющей СЕВИПАВ, позволяющая увеличить интервал пластичности битума и замедлить процессы старения, придавая ему новое свойство - "эластичность";
- разработаны составы и технология приготовления ЩМА модифицированного комплексной добавкой СЕВИПАВ с применением отходов производства, позволяющая повысить эксплуатационные свойства и снизить затраты на устройство защитных слоев дорожных покрытий.
- получены экспериментально-статистические модели водо-, сдвиго-, трещиностойкости и показателя стекания вяжущего ЩМА, позволяющие управлять его свойствами;
- использование в защитных слоях покрытий ЩМА на основе разработанной добавки СЕВИПАВ более чем на 50 тыс. р. уменьшает стоимость устройства 1 км покрытия дороги III категории.
Реализация работы.
Результаты исследований внедрены при ремонте автодороги «Азов
Ейск» км 50+900 - 51+400 и км 53+400 - 53+900 в июле 2003 г. на базе ГУП РО «Азовское ДРСУ».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Строительство-2001", "Строительство-2002" и "Строительство-2003" (Ростов-на-Дону, 2001, 2002 и 2003), Всероссийской научно-технической конференции «Современные технические решения по повышению надежности автомобильных дорог и искусственных сооружений» (Краснодар, 2001), научно-практическом семинаре «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог, использование технологии холодного ресайклинга при реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Ростов-на-Дону, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Краснодар, 2002), и др. Получены патенты №2192400 и №2186044.
Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 13 печатных работ, в том числе получено 2 патента на изобретение:
1. Задорожний Д.В., Мардиросова И.В., Кучеров В.А. Тонкие битумоминеральные слои горячей укладки // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2001»: — Ростов н/Д: РГСУ, 2001. — С.5-6. 2. Илиополов С.К., Задорожний Д.В. Битумоминеральная смесь повышенной устойчивости // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2001»: - Ростов н/Д: РГСУ, 2001. - С.13-14.
3. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумопесча-ная мастика с использованием отходов литейного производства завода «Ро-стсельмаш» // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Концепция современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств». — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. - С.231-233.
4. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумопесча-ная мастика для верхних слоев покрытий // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Современные технические решения по повышению надежности автомобильных дорог и искусственных сооружений». - Краснодар: КубГТУ, 2001. - С.62-63.
5. Задорожний Д.В. Битумопесчаный мастичный асфальтобетон для защитных слоев покрытий // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2002». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.6-7.
6. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Битумо-щебеночный асфальтобетон с использованием сфрезерованного асфальтобетона для верхних слоев покрытий при ремонтах и содержании автомобильных дорог // Материалы науч.-практ. семинара «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог. Использование технологии холодного ресайклинга при реконструкции и ремонте автомобильных дорог». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.43-48.
7. Илиополов С.К., Задорожний Д.В., Кучеров В.А. Битумощебеночная мастичная смесь с использованием сфрезерованного асфальтобетона и комплексной добавки КАПД // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог». - Краснодар: КубГТУ, 2002. — С.63-67.
8. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Задорожний Д.В. Сдвиго- и водостойкий битумопесчаный мастичный асфальтобетон для тонких замыкающих слоев покрытий // Изв. вузов Строительство. - 2002. - №7 - С.85-90.
9. Задорожний Д.В. Исследование щебеночно-мастичного асфальтобетона в условиях юга России // Материалы Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2003». - Ростов н/Д: РГСУ, 2003. - С.24-26.
10. Задорожний Д.В. Щебеночно-мастичный асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 2004. — №8. - С.259.
11. Илиополов С.К., Задорожний Д.В. Замыкающие слои дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона. // Материалы Юбилейной Международной науч.-практ. конф. «Строительство - 2004». — Ростов н/Д: РГСУ, 2004. - С.5.
12. Задорожний Д.В. и др. Вяжущее для дорожного строительства: Пат. 2186044 РФ. 17.11.2000 г.
13. Задорожний Д.В. и др. Б итумпесчаная мастика для тонких слоев покрытий: Пат. 2192400 РФ. 25.04.2001 г.
Заключение диссертация на тему "Устройство защитных слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона, модифицированного комплексной добавкой"
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1. Обоснована целесообразность устройства защитных слоев дорожных покрытий на основе комплексно модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона. В результате проведенных теоретических исследований выявлено, что модификация ЩМА позволяет улучшить эксплуатационные качества дорожных покрытий.
2. Установлены основные факторы, влияющие на стабилизацию свойств ЩМА при устройстве защитных слоев дорожных покрытий. Эффективность модификации ЩМА возможна за счет введения в смесь стабилизирующей добавки из отходов текстильной промышленности и полимерной добавки из термопластов, в частности этиленвинилацетата и полиэтилена.
3. Исследованы факторы, влияющие на получение полимерно-битумного вяжущего для защитных слоев дорожных покрытий, функционирующего в широком диапазоне эксплуатационных температур, что позволило разработать технологию приготовления полимерно-битумного вяжущего с использованием отхода гидроизоляции трубопроводов. В результате увеличен интервал пластичности и замедлены процессы старения защитных слоев дорожных покрытий, существенно увеличена "эластичность" и реакционная способность взаимодействия его с минеральными материалами.
4. Установлены рациональные границы варьирования и закономерности влияния основных факторов на эксплуатационные свойства защитных слоев дорожных покрытий из ЩМА. На основе математического планирования эксперимента разработана комплексная добавка СЕВИПАВ, приготавливаемая в гранулированной форме, удобной для транспортирования и введения в ЩМА, состоящая из отхода полиамидных волокон, полимерного материала (отход гидроизоляции трубопроводов) и битума БНД 60/90, в соотношении 30, 40 и 30 % соответственно. Применение добавки СЕВИПАВ по разработанной технологии улучшает сопротивление смеси к расслоению на
27-33 %; повышает прочность на сдвиг по методу Никольского на 9-11 %; прочность на сжатие при 50°С - на 15-17 %; прочность на растяжение при расколе при 0 °С - на 8-14 %; водостойкость при длительном водонасыщении - на 9-11 % по сравнению с известной добавкой VIATOP-66. Экономический эффект устройства защитного слоя покрытия на 1 км автодороги III технической категории составил более 50 тыс. р.
Библиография Задорожний, Денис Владимирович, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
1. Акулич А.В. Структура и свойства дисперсно-армированных асфальтобетонов.: Дисс. канд.техн.наук.: — Минск: — 1987. — 169 с.
2. Асинкритов Ф.А. Использование отходов асбестовой промышленности для асфальтобетонных покрытий. //Автомобильные дороги. — 1956. — №8. с.13-14.
3. Ахвердов И.Н. Железобетон с пространственным дисперсным армированием и перспективы его применения.: Армоцемент и армоцементные конструкции/ Лукша JI.K. М.: Госстройиздат. - 1962.
4. Басурманова И.В. Применение модифицированных битумов. // Автомобильные дороги / Гохман JI.M.: ИС Информавтодор. 1996. - №1 - с. 20-22.
5. Бахрах Г.С. Старение асфальтов и покрытий и пути его замедления // Тр.ГипродорНИИ, вып. 9 1974, с. 84-96.
6. Бегункова Н. И. Исследование применения отходов производства полимеров в качестве улучшающих добавок в асфальтобетоне. // Тр. / Гос. всесоюз. дор. НИИ. 1977. - Вып. 99. - С. 102 - 109.
7. Безродный O.K., Илиополов С.К., Баранова Е.М. Повышение эксплуатационной надёжности автодорог//Сб.трудов юбилейной международной НПК «Строительство-99». Ростов н/Д.-1999.-С.4.
8. Безродный O.K., Мардиросова И.В., Углова Е.В., Стребкова Н.О. Новый материал для заделки трещин//Сб.трудов Международной НПК. Ростов н/Д. 1998. с. 3-4.
9. Безродный O.K. Опыт применения модифицированных битумов и улучшения качества материалов в управлении «Краснодаравтодор»//Сб. трудов всероссийской НТК «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России». — Краснодар, 1999. С.11-12.
10. Бусел А.В. Добавки этилен-винилацетата для модифицирования дорожных битумов // Наука и техника в дорожной отрасли. 1999. - №2. - с. 12
11. Бутова В.В. Исследование старения горячего и теплого асфальтобетона., М.: Высшая школа, 1972. - 199 с.
12. Васильев А.П., Сиденко В.М. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения, М.: Транспорт, 1980. - 234 с.
13. Васильев А., Шамбар П. Поверхностная обработка с синхронным распределением материалов. М.: Трансдорнаука, 1999. — 80 с.
14. Вознесенский В.А., Выровой В.Н., Херш В.Я. и др. Современные методы оптимизации композиционных материалов /Под ред. В.А. Вознесенского Киев: Бущвелыник - 1983-144 с.
15. Гезенцвей Л.Б. Дорожный асфальтобетон. М.: Транспорт, 1976.336 с.
16. Гезенцвей JI.B., Алиев A.M. Восстановление асфальтобетонных покрытий // Автомобильные дороги, 1980, № 1, с. 22-23.
17. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон из активированных минеральных материалов. М.: Стройиздат, 1971. - 255 с.
18. Гезенцвей Л.Б. Дорожный асфальтобетон. М.: Транспорт, 1985. —350 с.
19. Гезенцвей Л.Б., Юрашунас Т.К. Асфальтовый бетон из гравийных материалов. // Автомобильные дороги. №4. -1968. - С.22-24.
20. Гладков В.Ю. Макрошероховатое тонкослойное покрытие из биту-моминеральной открытой смеси на автодороге М-7 «Волга» // Автомобильные дороги.: СНТДНИИ. 1994. - №9. - с.73-82.
21. Гладков В.Ю. Макрошероховатые слои дорожных покрытий из би-тумоминеральных открытых смесей (БМО). // Автомобильные дороги.: ОИ НТИС. 2001. - №1. - с. 1-14.
22. Гмыря B.C. Повышение температурной трещиноустойчивости городских покрытий из регенерированных асфальтобетонных смесей в условиях Северо-Запада СССР: Автореф. дис. . канд. техн. наук. С.- Петербург, 1991.- 14 с.
23. Гоаголу О., Маршан Ж., Муратидис А. Метод конечных элементов применительно к процессу трещинообразования в дорожных покрытиях и расчету времени раскрытия трещин, Бюллетень ЦЛДН, № 125, 1983, с .8691.
24. Голованова Л.В. Экспериментальные исследования, уточнение и развитие некоторых положений теории асфальтового бетона, применяемого в строительстве: Автореф. дис.канд. техн.наук. М., 1969. - 22 с.
25. Горелышев Н.В. Принципы структурообразования асфальтобетона. Труды СоюздорНИИ. Вып.7. - М.Транспорт, 1969. -с.39-53.
26. Горелышев Н.В. Рациональная структура асфальтобетона и её влияние на работоспособность дорожных покрытий. Доклады и сообщения на научно-техническом совещании по строительству автомобильных дорог. — М.: Изд. СоюздорНИИ, 1963. С.8-10.
27. Горелышев Н.В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы. М.: Можайск. - Терра, 1995.-176 с.
28. Горелышев Н.В., Лобзово К.Я., Калашникова Т.Н. Пути повышения деформативности асфальтобетона при отрицательных температурах //Тр.Союздорнии/ М. 1971. Вып. 47.
29. Горелышев Н.В., Пантелеев Ф.Н. О пластичности дорожного асфальтового бетона. Труды МАДИ. — Вып.15. — М.:Дориздат, 1953. — С.138-152.
30. Горелышева Л.А. Теоретические основы получения органоминеральных смесей. // Автомобильные дороги.: ОИ НТИС. 1991. - №3. - с.54-58.
31. Гохман Л.М. Регулирование процессов структурообразования и свойств дорожных битумов добавками дивинил стирольных термоэластопла-стов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. технич. наук. М., 1974.- 24 с.
32. Гохман Л.М. Структура полимерно-битумных композиций (на основе ДСТ) в зависимости от типа дисперсных структур битума // Тр./Гос.
33. ВсесоюздорНИИ. 1975. - Вып. 80.- С. 135-144.
34. Гофман JI.M., Давыдова К.И. Влияние класса полимеров на свойства полимерно-битумных вяжущих // Полимерные материалы в строительстве покрытий автомобильных дорог. Тр. СоюздорНИИ. М, 1981. - С.5-12.
35. Дегтев А.В. Оценка напряженно-деформированного состояния покрытия на трещиновато-блочном основании под действием вертикальной нагрузке. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук — М., 1991.
36. Донцов Г.И. Исследование отходов асбестоцементных изделий при приготовлении асфальтобетонных смесей. Автомобильные дороги, №12, 1971, с 24-25.
37. Золотарев В.А. Долговечность дорожных асфальтобетонов. Харьков: Высшая школа, 1977.- 116 с.
38. Илиополов С.К., Андриади Ю.Г„ Баранова Е.М. Комплексная модификация битумов / 1-ая МНПК «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» г. Ростов-на-Дону.: РГСУ, 1998.- С. 12-14.
39. Илиополов С.К., Андриади Ю.Г., Мардиросова И.В. Улучшение качества вяжущего полимерной добавкой / МНПК, Ростов-на-Дону.: РГСУ, 1997.-С. 35-36.
40. Илиополов С.К., Андриади Ю.Г., Мардиросова И.В., Углова Е.В. Процессы структурообразования и свойства битумов, модифицированных раствором высокомолекулярного каучука. // Известия вузов, Строительство, Новосибирск: 1997.- №11.- С.33-37.
41. Илиополов С.К., Кучеров В.А., Шитиков С.В. Асфальтобетонное покрытие с учетом полимер-армированных смесей / Материалы МНПК, г. Ростов-на-Дону; РГСУ, 2000. С.8-9.
42. Золотарев В.А. Долговечность дорожных асфальтенов. Харьков: Вища школа, 1977. 114 е., ил.
43. Золотарев В.А. Оценка структурного типа дорожных биту-мов.//Автомобильные дороги.-1992.-№ 4.-С.4-6.
44. Зяблов С.Ф. Устройство шероховатых слоев износа из открытых битумоминеральных смесей на автомобильных дорогах Красноярского края. // Автомобильные дороги.: ОИ НТИС. 2001. - №2. - с.20-27.
45. Карпентер С.Г., Луттон Р.Л. Прогноз трещинообразования в нежестких дорожных одеждах. -" Transp. Res. Rec.", 1978, № 671, с. 39-46.
46. Келли А. Высокопрочные материалы. М.: Мир, 1976. - С.26.
47. Кирюхин Г.Н. Первый опыт строительства покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона в России // Дороги России XXI века. 2002. -№3. - с. 58-61.
48. Ковалевич Л.В. Влияние добавок карбоксиламинов на структуру битумов. В кн.: Строительство и эксплуатация дорог и мостов. Киев, Буди-вельник, 1975, с. 76-80.
49. Казарновская Э.А. К вопросу о характеристиках прочности асфальтобетона. В кн. «Доклады и сообщения на научно-техническом совещании по строительству автомобильных дорог». М.: 1963. — С.289-299.
50. Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы. — М.: Транспорт, 1973. 264 с.
51. Королев И.В. Тонкие слои покрытий из битумных и битумощебе-ночных мастик для ремонта дорог. М.: Автомобильные дороги, 1993, № 2,. с. 14-16.
52. Кортен К.Т. Механика разрушений композитов. Кн.: «Разрушение», т.1 (перевод с английского). М.: Мир, 1976. - С.331-334.
53. Крыжановская Г.Б. Применение полимерного модификатора в асфальтобетоне // Дорожно-строительные материалы, асфальтобетон и черн.облегч.покрытия автодорог. М., 1981. -С.40-41.
54. Лаврухин В.П., Микрин В.И. Повышение качества асфальтобетонных покрытий с применением битумно-каучуковых вяжущих. // Повышение качества строительства асфальтобетонных и черных покрытий. М.: Транспорт, 1988. - С.34-39.
55. Липатов Ю.С. Полимерные композиционные материалы. Киев, 1979.-312 с.
56. Липская В.К., Покровская С.В. Влияние полиэтилена низкого давления на свойства строительного и дорожного битумов // Строительные материалы, 1982, №12. С.24-25.
57. Люкке Г., Шмидт И. Расчет развития трещин в асфальтобетоне. — "Bitumen", 1978. №3, с. 76-80.
58. Максименко В.А. Пластичные органоминеральные смеси на основе сфрезерованного асфальтобетона для ремонта покрытий автомобильных дорог: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / РГСУ., Ростов-на-Дону.-200124 с.
59. Марков Л.А., Фарбер Б.С. Мероприятия по уменьшению образования в покрытии отраженных из основания трещин: Сб. Исследования по механике дорожных одежд // Тр.Союздонии М.: 1985, с. 30-37.
60. Маттон У. Принципы и способы армирования монокристальными волокнами. В кн.: «Монокристальные волокна и армированные материалы» (перевод с английского). М.: Мир, 1973. - С.294-297.
61. Мерзликин А.Е. Об особенностях напряженно-деформированного состояния дорожных одежд с трещиновато-блочным основанием. // Труды Союздорнии, 1990, с. 43-51.
62. Миронов А.А., Евгеньев И.Е. Автомобильные дороги и охрана окружающей среды.
63. Михеев В. Рентгенометрический определитель минералов., М.: Высшая школа, 1997. - 819 с.
64. Некрасов В.К., Алиев P.M. Эксплуатация автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1983. 287 с.
65. Пат. № 2119464. Илиополов С.К., Андриади Ю.Г., Углова Е.В., Мардиросова И.В., Пронин В.В., Меркулова С.А. Вяжущее для дорожного строительства.
66. 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.
67. Пастушенко Л. Л. Волокна для армирования полимеров. — Д.:ЛИСИ, 1971.-24 с.
68. Поводырев М.Г. Устройство тонкослойных покрытий из литых эмульсионно-минеральных смесей // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2000. №2.-с. 15-16.
69. Порадек С.В. Устройство для интенсивного перемешивания гудрона и битума в горизонтальных емкостях Автомобильные дороги: инф. сборник. Информавтодор. 1996 г. вып. 12. - 24-28 с.
70. Рабинович Ф.Н. Бетоны, дисперсно-армированные волокнами. — М.:Стройиздат, 1976. — 72 с.
71. Радовский Б.С., Мозговой В.В. Температурные напряжения в асфальтобетоне, лежащем на основании с трещинами либо швами : Сб. Повышение долговечности дорожных конструкций //Тр.Союздорнии — М., 1986.
72. Разработка новых технологий ремонта трещин на асфальтобетонных покрытиях. Отчет по НИР ДорТрансНИИ. Рук. работы Илиополов С.К.,1. Р н/Д., 1999.
73. Руденский А.В., Руденская И.М. Реологические свойства битумо-минеральных материалов. — М.: Транспорт, 1971. — 129 с.
74. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны. М.: Высшая школа, 1969. —396с.
75. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978. - 421 с.
76. Слободчиков Ю.В. Условия эксплуатации и надежности автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1987. 128 с.
77. Смирнов Е. Щебеночно-мастичный асфальтобетон // Автомобильные дороги. 2001. -№11. - с.57.
78. Соломатов В.И., Швидко Я.И., Соломатова Т.В. Дисперсно-армированный полимербетон. Труды МИИТ. Вып.494. - М.: 1975. - С.68-71.
79. Соломатов Т.В. Исследования структуры и свойств полимербетонов с полыми и пористыми заполнителями: Автореф. Дис. . канд.техн.наук. — М.: МИИТ, 1979.-22 с.
80. Сущенко Е.Ф., Кищук А.И. Пути рационального использования промышленных отходов в БССР. Мн.: БелНИИНТИ, 1978. - 54 с.
81. Сюньи Г.К. Дорожный асфальтовый бетон. — Киев: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре УССР, 1962. -234 с.
82. Сюньи Г.К., Соколов В.Г. Асфальтовый бетон, армированный металлической сеткой. Автомобильные дороги, 1958, №4, с.26-28.
83. Сюньи Г.К., Соколов В.Г. Применение армированного асфальтобетона в городских условиях. Жилищно-коммунальное хозяйство, 1958, №11, с.14-15.
84. Тригони В.Е. Оценка отраженного трещинообразования покрытий и слоев усиления. // Автомобильные дороги, 1992, № 9-10, с.22-24.
85. Францевич И.Н. Волокнистые и дисперсноупрочнённые композиции — материалы с широким спектром свойств и назначений. — В кн.: Волокнистые и дисперсноупрочнённые композиционные материалы. М.: Наука, 1976. - С.177-181.
86. Френкель Я.И. Поверхностные явления. — В кн. Кинетическая теория жидкостей. М.: Наука, 1975. - С.124-128.
87. Шульман З.П., Ковалёв Я.Н., Зальцгендлер Э.А. Реофизика конгло-маратных материалов. Минск: Наука и техника, 1978. — 280 с.
88. Армополимербетон в транспортном строительстве / Под ред. В.И.Соломатова. М.: 1979. 232 с.
89. Битумные материалы (асфальты, смолы, пеки). / Под ред. А.Дж. Хойберга. М.: Химия, 1974. - 248 с.
90. Волокнистые и дисперсноупрочнённые композиционные материалы. М.:Наука,1976. - 214 с.
91. Дисперсно-армированные тампонажные материалы. Обзорная информация. Серия «Бурение». Вып. 19. - М.: Химия, 1984. - 80 с.
92. Композиция для производства асбоцементных изделий. / Овчинников Е.Д., Кубарев JI.B., Ливеронт В.Л. и др. А. с. 881057, СССР. Опубл. в Б.И., 1981, №2.
93. Методические рекомендации по составам битумных эмульсий для приготовления плотных эмульсионно-минеральных смесей / Союздорнии. — М., 1984.
94. Методические рекомендации по устройству верхних слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) / Союздорнии. М., 2002. - 36 с.
95. Механика композиционных материалов и элементов конструкций. Том 3. / Под ред. А.Н. Гузя. Киев: Навукова думка, 1983. 435 с.
96. Новые композиционные материалы на основе промышленных отходов химических волокон. Мн.: Наука и техника, 1984. - 96 с.
97. Органоминеральные смеси в дорожном строительстве.: ОИ ЦБНТИ. -2000.-№3.-108 с.
98. Новые технологии в дорожном строительстве / Артюнов В. //Автомобильные дороги. — 2001. — №2. с.44-46.
99. Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03-85) / Союздорнии. М., 1985.
100. Применение вспененных битумов в дорожном строительстве:. ОИ ЦБНТИ. 1986.-№1.-36 с.
101. Промышленные композиционные материалы. / Под ред. М. Ричардсона (перевод с английского). М.:Химия, 1080. — 471 с.
102. Рекомендации по применению влажных органоминеральных смесей для устройства конструктивных слоев дорожных одежд / Минавтодор РСФСР, Гипродорнии. М., 1986.
103. Рекомендации по технологии производства и применения холодных асфальтобетонных смесей с диспергированным битумом / Минавтодор РСФСР.-М., 1987.- 15 с.
104. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера дорожника // А.П. Васильев, В.И. Баловнев и др.; Под ред. А.П. Васильева. М.: Транспорт, 1989. - 287 с.
105. Современные композиционные материалы. / Под ред. JT. Браутма-на и Р. Крока. М.: Мир, 1970. 672 с.
106. Строительство дорожных и аэродромных покрытий из щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей.: ОИ НТИС. — 2003. №2. — 96 с.
107. Текущий ремонт усовершенствованных дорожных покрытий при неблагоприятных погодных условиях. / ОИ ЦБИТИ, М., 1985. с. 36.
108. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог: ВСН 24-88/ Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1989. - 198 с.
109. Технические правила ремонта и содержания городских дорог /Комитет РФ по муниципальному хозяйству, Ростов-на-Дону, 1995. — 112 с.
110. Технические указания по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. ВСН 38-90. М.: 1990. - 47 с.
111. ИЗ. Технические условия. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон для верхнего слоя покрытия автомобильных дорог Ленинградской области / С.Петербургский филиал Союздорнии С.П., 1994.
112. ТУ 218 РСФСР 001-96. Смеси чернощебеночные для строительства и ремонта покрытий автомобильных дорог II-III технических категорий в I дорожно-климатической зоне. Технические условия. Введ. 01.01.97. — М.: ФДС, 1997.
113. ТУ 218 РСФСР 536-85. Смеси органоминеральные влажные для устройства конструктивных слоев дорожных одежд. Технические условия. -Введ. 01.01.86. -М.: Минавтодор РСФСР, 1986.
114. ТУ 218 РСФСР 601-88. Смеси битумоминеральные открытые для устройства макрошероховатых слоев дорожных покрытий. Технические условия. Введ. 01.01.90. - М.: НПО Росдорнии, 1990.
115. Численные методы решения строительных-технологических задач на ЭВМ; Учебник. Вознесенский В.А., Лященко Т.В., Огарков Б.Л. Под ред.
116. B.А. Вознесенского -Киев: Выс.шк., 1989 328 с.
117. Щебеночно-мастичный асфальтобетон. Что это такое? // Практический бюллетень. 1997. - 12 с.
118. Novophalt — битум, модифицированный полиолефинами // Строит, и эксплуат. Автомоб .дорог; ЦНТИ Минавтодора РСФСР. 1983. - №2.1. C.10-13.
119. Заявка № 2280745 (Франция) МКИ Е 01 С 7/26, 1976.
120. Заявка № 441938 (Швеция) МКИ Е 01 С 7/26, 1985.
121. Патент №3819291 (США) МКИ Е 01 С 7/26, 1971.123. 20 Jahre splittverfestigte Mastixbelage in Leipzig Erfahrungen und Ausblick / Korner Manfred // Strasse, 29. - 1989. - №7. - S. 202-205.
122. Amont //Better Roads. V 56. -№5. 1986. - P.72-73.
123. Badania nad poprawa wtosnosci nawierzchniowych betonow asfal-towych dodatkiem odpadowych wtokien poliatrowich. Grzybobska Wanda. -Wybrane pr. Zakz.inz.tabow. Politechn. Krakow. Krakow, 1982, 287-303.
124. Bellanger J., Lalande G., Dupont P., Ganga Y. Optimisacition granulats-adherence // Rev.gen.routes et aerodr. 1996, №738,. Suppl.
125. Bewahrung von Splittmastixasphalt / Huning P. // Asphalt. 1997. -№ 2. - S. 27-31.
126. Brosseaud Y., Sicard D. Bilan des perfomances et domaine d'emploi des ECF en France // Rev.gen.routes et aerodr. 1997. - №749. -c. 19-29.
127. Caudenberg, Sharle de/Nice, Franse; German Patent. № 116, 126, Desember 10, 1899.
128. City investigates different roadway repair methods. Robson John, Cohen Michall. Public Works. 1984, 115, №4, 70-71.
129. Erfarungen Beim Anwenden von Textilschnizeln aus Textilabfallen im Strassenbau. Weingart W., Rottcher P., Ко nig H.-K Techn. Text. 1986, 29, №2, 37-46.
130. Field studies of a sufphurasphalt composite pothale repoir System. Beaudoin J.J., Sereda P.J. -Durabil. Build Mater. 1983, 2p. 1-15.
131. Freudenberg G. Anwendung des Nab-Sand-Verfahrens im Laudwirtschaftichen // Die Strape. 1971. -№ 5. - S. 243-247.
132. Glassfibre reinforces ist road surfasing role. Rudout G. Contract J. 1982, 310, N5381, p. 18-19.
133. Gratz B. Beglung dtinner Asphaltdeckschichten im Hei|3 und Kakteir insbesondere in Bezug auf die OberflaGriffigkeit und Dichtigkeit // Forsch. Strabau und Strassenverkehrstechn. - 1993, №649.
134. Herstellen und Einbauen von Splittmastixasphalt ein Erfahrungsbericht / Milster Roland // Bitumen. - 1993. - № 4. - 146-148.
135. Hochwertige dunne Deckschichten aus Splittmastixasphalt 0/6 und 0/3 / Veldkamp L.J.T., Erdlen. H. // Asphalt. 1997. - № 7/8. - S. 36-39.
136. Hochbelastete StraPendecken Europaische Argumente fu SMA // Asphalt. 1999. - № 3. - S. 21-27.
137. Kolleis В. Asphalt pavement temperatures. Higway Res. 1968, №1, p.78.
138. Liants molifie's routiers // Revue qentrale des routes et des aeroddromes. Модифицированные дорожные вяжущие. 1989. № 661. - P. 69-79.
139. Los dirersos me4ods de modification de los betunes asfa'lticos para carreteras. Mira H.M. Sautos S. Bal. Inf.Lab. carret. у geatecn. 1983, № 159, 31-37.
140. Olton Richard C. Asbestos-asphalt paving gives streets longer life. Amer. City. 1973, 88, №9. - s.105.
141. Pfeiffer J. Ph. The Properties of Asphaltis Bitumens. Elservier: New- York, Amsterdam, London, 1950. 285 p.
142. Pothole patching on the New York thruway. Public Works. 1982, 113, №12, p.66-68.
143. The future of SMA in America / Bukowski J.R. // Asphalt. 19921993. -№3. - c. 15-17, 20.
144. Zustandserfassung und-bewertung von Splittmastixasphaltdecken / Muller W., Erdlen. H. // Asphalt. 1997. - № 2. - S. 35-37.
-
Похожие работы
- Структура и свойства наномодифицированных щебеночно-мастичных асфальтобетонов с повышенными показателями эксплуатационных свойств
- Технологии строительства и очистки ото льда лесовозных дорог с антигололедным покрытием
- Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама
- Щебеночно-мастичный асфальтобетон на основе техногенного сырья
- Метод определения устойчивости асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог к накоплению остаточных деформаций под воздействием динамических нагрузок
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов