Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама Чан Нгок Хынг

Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама
<
Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чан Нгок Хынг. Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Чан Нгок Хынг; [Место защиты: Рост. гос. строит. ун-т].- Ростов-на-Дону, 2011.- 222 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/3527

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 11

1.1 Влияние погодно-климатических условий Вьетнама на эксплуатационные свойства асфальтобетонов 11

1.2. Направленное структурообразование асфальтобетона с целью повышения их физико-механических свойств- 21

1.31 Анализ существующих технологий по повышению устойчивости асфальтобетонов с учетом погодно-климатических воздействий 33

Выводы по 1 главе 46

2. Теоретические предпосылки исследований 48

2.1. Выбор компонентов1 для разработки резино-полимерного модификатора РПМ 48

2.2. Обоснование возможности улучшения структурно-механических свойств битумов и асфальтобетонов путем; применения резино полиолефинового модификатора РИМ . 56

2.3. Улучшения структурно-механических свойств асфальтобетонов с использованием РПМ совместно с гидратной известью 63

Выводы.по 2 главе 70

3. Экспериментальные исследования физико-механических свойств битумного вяжущего и асфальтобетонов, модифицированных добавками РПМ и гидратной извести 72

3.1. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований 73

3.2. Изучение структуры и свойств битума и асфальтовяжущего, модифицированного разработанной добавкой РПМ и гидратной известью 82

3.2.1. Влияние соотношения компонентові резино-полимерного модификатора РПМ на свойства битума 82

3.2.2. Моделирование и прогнозирование свойств асфальтовяжущего, модифицированного добавкой РПМ совместно с гидратной известью

3.23. Исследование, методом инфракрасной спектроскопии структуры

битума и асфальтовяжущего, модифицированного комплексной добавкой РПМиИФ 100.

3.2.4.. Изменение свойств асфальтовяжущего; модифицированного комплексной добавкой вшроцессе термоокислительного старения 104

3.3. Исследование структурно-механических/ свойств асфальтобетонов; модифицированных: комплексной! добавкой1 РИМ? совместно с гидратнош известью

3:3:1. Влияние: разработанного модификатора РИМшгидратной: извести; на стандартные свойства асфальтобетонных смесей .108?,

Модель прогнозирования! ш оценки свойств асфальтобетонных: смесей; модифицированных, разработаннош добавкой РИМ совместное с гидратнойі известью

Нестандартными! методами по; оценке- сдвигоустойчивости асфальтобетонов,

одифицированных комплексной Добавкой 127

Исследование усталостношдолговечности; и термоокислительного; старения асфальтобетона модифицированного комплексной добавкой; 134:

3-3:5: Исследование влияния, комплексной- добавки на накопление остаточных деформаций в, асфальтобетонах; при воздействии; циклических; напряжений- 141

ВыводыпоЗ главе 146

4; Технология устройства и технико-экономическая эффективность применения асфальтобетонов; модифицированных добавками! РПМ-к и гидратнойі известью 148

4.1. Особенности, технологиш приготовления- и устройства покрытий асфальтобетонов, модифицированных разработаннош добавкой; 148

4.2. Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования 151

Выводы по 4 главе 153

Общие выводы 154

Литература

Анализ существующих технологий по повышению устойчивости асфальтобетонов с учетом погодно-климатических воздействий

Экстремальные значения температур асфальтобетона в покрытиях могут существенно отличаться от средних значений. Так, в южных районах страны в жаркие летние дни температура поверхности покрытия может достигать 75 — 80 С, а минимальные ночные значения температуры покрытия в ряде районов .Сибири могут отпускать до -55 С и ниже [4]. Таким образом, абсолютный диапазон колебаний температуры покрытия-на протяжении периода эксплуатации может достигать 100 Си более, например в районе Москвы от температур 60 - 70 С в жаркие летние дни, до -30 -40 С в зимнее время [4].

В свой работе СВ. Ильина [16], был исследован температурный режим асфальтобетонного покрытия в условиях юга России, подобного климата Вьетнама. В 2002 году, в августе месяце была замерена дневная температуры воздуха и асфальтобетонного покрытия на автомобильных дорогах. Результаты измерения показали, что температура асфальтобетонных покрытий всегда высшее температуры воздуха на 12 - 23 С и достигается максимального значения в 16 часов. Температура асфальтобетонных покрытий тогда составила 57 С, что выше максимальной температуры воздуха в то время, достигшей 35С.

Во Вьетнаме, проф. Pham Duy Ніш и своя» школа [5,6] проводили исследования температуры асфальтобетонных покрытий в больших городах Вьетнама при разных сезонах года и результаты исследования показали, что максимальные температуры асфальтобетона в верхних слоях покрытия летнего месяца (июнь — июль) достигаются до +65С в г. Ханой (северный) и до +70 С в г. Хошимина, (южный)

В работах Рыбьева И.А., Гезенцвея Л.Б., Королева И.В. и др. [43, 56,17] показано, что при высоких температурах сдвигоустойчивость асфальтобетона в основном зависит от состояния асфальтовяжущего. Повышение температуры асфальтобетона в летних периодах приводит к ослаблению энергии сил взаимодействия Ван-дер-Ваальса между частицами битума асфальтовяжущего, влечет за собой, ослабление коагуляционной связи структуры асфальтобетона тем сами снижается прочность, вязкость и модуля упругости асфальтобетона, в итоге повышается темп накопления остаточных деформации.

Важной характеристикой асфальтобетона, используемой при анализе напряжения в дорожной конструкции, является коэффициент Пуассона р,, характеризующий поперечное сжатие тела при одноосном растяжении к продольному удлинению. Значение р. зависит от типа асфальтобетона, температуры и режима нагружения. По мере увеличения температуры асфальтобетона в покрытиях и снижения скорости деформирования, значение п. повышается.

При изменении температуры асфальтобетона в покрытиях, в нем возникают так называемые температурные напряжения, в значительной степени влияют на срок службы покрытия. В связи с этим, для анализа работы асфальтобетона, большое значение имеют теплофизическая характеристика асфальтобетона - коэффициент линейного температурного расширения, который зависит от состава и особенно от содержания битума и составляет около (2- -4)10"5. С увеличением содержанием битума, значение коэффициента температурного расширения увеличивается.

Самым эффективным показателем, определяющим интенсивности накопления в асфальтобетонах остаточных деформации, является вязкость ц при сжатии. Летом при высоких температурах вязкость асфальтобетона резко снижается. По данным исследований Руденского А.В. [4], значение вязкости в зависимости от температуры может колебаться в больших интервалах. Примерно вариации вязкости асфальтобетона в покрытии в Москве приведены в таб. 1.3. Как видно, значение вязкости могут изменяться в процессе эксплуатации в миллионы раз. Самое низкое значение вязкости асфальтобетона появляется в июля месяца и составляет 200 МПа с, соответствует самым опасным периодом эксплуатации, способствует колееобразованию на покрытиях. По данным исследований Руденского А.В. [4], модуль упругости Е асфальтобетона изменяется незначительно (в интервале температур от 20 до 50 С модуль упругости снижается всего 2,7 раза) поэтому, резкое снижение вязкости асфальтобетона при высоких температурах приводит к уменьшению времени релаксации т, которое для максвелловского упруго-вязкого тела определяется по формуле [56]: т = т]/Е

Время релаксации есть своего рода внутренняя шкала времени, которой определяется поведение материала. Если время действия нагрузки такого же порядка, как и время релаксации, то материал ведет себя, как упруго-вязкий, одновременно наблюдается упругость и течение. За счет изменение вязкость, при одном и том же времени действия нагрузки, асфальтобетон может

Обоснование возможности улучшения структурно-механических свойств битумов и асфальтобетонов путем; применения резино полиолефинового модификатора РИМ

Известно, что основной причиной структурных превращений асфальтобетона в покрытии является термочувствительность битумов. Для повышения структурной вязкости битумов.широко используют разного рода полимерные модификаторы. Наиболее эффективными- считаются высокомолекулярные термоэластопласты, такие как стирол-бутадиен-стирольные (SBS) каучуки либо их российские аналоги - ДСТ-30-01 и ДСТ-ЗОР-01 Воронежского завода синтетического каучука. Их введение позволяет значительно расширить интервал работоспособности битумов, несколько повысить их прочностные показатели. Однако их совмещение с битумами связано с перераспределением ассоциированных асфальтенами масел, что приводит к коагуляции асфальтенов. Для предотвращения таких процессов требуется введение пластификатора - индустриального масла, которое в свою очередь негативно сказывается на адгезии вяжущего к каменным материалам и вязкости вяжущего при повышенных температурах, а соответственно и на сдвигоустойчивости асфальтобетонов. Поэтому весьма актуальной на сегодняшний день является проблема недостатка эффективных материалов и технологий для повышения долговечности асфальтобетонов дорожных покрытий в современных условиях эксплуатации.

Установлено, что экономически эффективными модификаторами свойств нефтяных битумов являются те, которые доступны и недороги. Исходя ИЗ имеющегося.опыта применения модификаторов, как в России, так и- за рубежом и учитывая экономические аспекты, особое внимание при разработке добавки было уделено полиэтилену высокого давления (ПВД), в частности вторичному полиэтилену, и резиновой крошке, получаемойї переработки изделий из резины, в основном, старых автомобильных покрышек и камер.

Полиэтилен (ПЭ) является самым многотоннажным и дешевым полимером, который представляет собой высокомолекулярный термопластичный полимер, получаемый полимеризацией этилена. Полиэтилен имеет длинные молекулы (—СН2—СН2—)П5 где "—" обозначает ковалентные связи между атомами углерода. В зависимости от способа производства и давления, при котором протекает полимеризация этилена, в промышленном масштабе выпускают полиэтилен двух видов: низкой и высокой плотности, которые обладают различающимися свойствами [151, 152]. Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, паро- и водонепроницаемостью и эластичный вплоть до температуры -70С, но невысокой твердостью, как и большинство других полимеров. Полиэтилен набухает в органических растворителях при пониженной температуре. При температуре 80С полиэтилен растворяется в алифатических и ароматических углеводородах [83]. Рис. 2.1 Пространственная модель цепи полиэтилена В структурном плане (рис.2.1), молекула полиэтилена состоит из длиной цепи метиленовых групп СН2 и боковых разветвлений, заканчивающихся метальными группами СН3. С увеличением количества метальных групп понижается плотность и степень кристалличности полимера [145]. Структура полиэтилена оказывает большое влияние на его механические свойства. При повышении плотности увеличиваются прочность, модуль упругости, твердость снижается эластичность. Полиэтилен высокого давления обладает более высокой твердостью и прочностью при изгибе по сравнению с полиэтиленом низкого давления. На производительность перерабатывающего оборудования существенно влияет масса единицы объема полиэтилена, поэтому в технические требования на полиэтилен включают показатели, характеризующие эту величину -насыпную плотность. Чем больше насыпная плотность полиэтилена, тем больше производительность перерабатывающих машин.

Введение полиэтилена в качестве добавки в битум и асфальтобетонную смесь рассматривается многими авторами [83, 147, 93, 94]. Добавка полиэтилена повышает температуру размягчения парафинсодержащих битумов, понижает глубину проникания иглы и растяжимость, повышает прочность на растяжение и сцепление с минеральным наполнителем, повышает устойчивость к воздействию кислот, щелочей, жидкого топлива, а также сопротивление старению.

Для решения вопроса о применении вторичного полиэтилена в асфальтобетонных смесях Г.А. Бонченко [83] были проведены экспериментальные исследования основных физико-механических свойств полиэтилена. Результаты исследований показали, что вторичный полиэтилен сохраняет достаточно высокие прочностные и деформационные показатели и может использоваться в качестве упрочняющей добавки в асфальтобетоне.

В.Г. Пастухов и В.Н. Жихарев утверждают, что введение полиэтилена в битум способствует повышению интервала пластичности вяжущего; такой материал в меньшей степени изменяет свои свойства в процессе старения, который имитировали в климатической камере [94].

А.В. Руденским экспериментальными исследованиями в работе [136] показано улучшение таких свойств асфальтобетона, как прочность, теплостойкость, деформационная устойчивость полученных на основе полимербитумных композиций с применением в качестве модификатора полиэтилена и его производных. При использовании полиэтилена ПЭ-19000 со средней молекулярной массой, имеющего твердую консистенцию, получают увеличение вязкости полимерной композиции, повышение температуры размягчения, расширение интервала пластичности.

Приведенные в работе [148] результаты исследования совместимости полиэтилена с битумом, проведенного на основе дериватографического анализа, показали, что для массовых концентраций ПВД в битуме до 15% отмечается удовлетворительная совместимость компонентов (смесь характеризуется единой температурой стеклования).

В США, исследователями [149] в результате экспериментальных работ установлено, что введение 6 — 18 % полиэтилена в битума (или 0,34 — 1,03% по массе минеральной части асфальтобетонной смеси) повышает значительно теплоустойчивость, устойчивости и жесткость по испытанию Маршалла, тем самым снижает рост колееобразования на асфальтобетон-ных покрытиях в процессе эксплуатации.

Изучение структуры и свойств битума и асфальтовяжущего, модифицированного разработанной добавкой РПМ и гидратной известью

Введение 6% РГТМ выбранного состава в битум приводит к увеличению температуры размягчения на 11 С, повышению интервала пластичности до 77,5 С, повышению пенетрации1 при 25 С и 0Є на соответственно 40 и 14%, а также улучшению адгезии к каменным-материалам кислых пород, от 3 "до- 4 баллов; тем- самым обеспечивается высокая водоустойчивость асфальтобетонов. Особо важным является факт, что введение РПМ придает вяжущему эластичные свойства. Битумное вяжущее модифицировано 6% добавкой РПМ обладает эластичностью порядка 50%. Как показывает В.А. Золотарев [183], эластичность вяжущего должна благоприятно сказываться на. циклической усталости асфальтополимербетонов при умеренных и низких отрицательных температурах.

Следует отметить снижение показателя растяжимости модифицированного битума при 25С. При содержании 6% РПМ, растяжимость битумного вяжущего понижается от 75 см до 18 см. Однако заниженные значения растяжимости можно считать вполне приемлемыми. Этот показатель подвергаете серьезной критике как критерий эксплуатационных качеств битума, поскольку принятый режим испытаний совершенно не соответствует условиям работы битума в дорожной конструкции [50,70] . В ряде работ [4,184] показано, что высокие значения этого показателя указывают лишь на однородность вяжущего, но могут стать причиной снижения сдвигоустойчивости покрытия. В нормативных документах многих стран, вероятно по этой причине, показатель растяжимости не регламентируется. Стандартный метод определения растяжимости не отражает фактических условий работы битумов в дорожной конструкции. Продолжительность единичного воздействия динамической нагрузки при проходе автомобиля составляет около 0,1 - 0,01 с. При этом прогиб покрытия не превышает 1-1,5 мм, а скорость деформирования соответствует значениям примерно 600-1000 см/мин. Относительные температурные деформации в асфальтобетонном покрытии также не превышают 0,001 [185]. В связи с этим И.М. Руденская и А.В. Руденский подчеркивают, что показатель растяжимости оказывается малопригодным для оценки качества битумов и не позволяет судить о поведении вяжущего в дорожном покрытии в условиях динамических воздействий.

В работе [31] автор предлагает оценивать низкотемпературные свойства битума с помощью низкотемпературного индекса пенетрации ИПИ — отношение значений пенетрации при 0С и 25 С (П0/П25), с учетом некоторых поправок, который характеризует чувствительность вязкости битума при низких температурах от 25 до 0 С. Применение ИПН битумов оказалось удобным для описания зависимости от пенетрации температуры растрескивания TPG, определенной по методу изложенному в работе [186]. Определенные по представленной Б.Г. Печеным номограмме [31] значения ИПН и TPG для битума БНД 60/90 - 0,258 и -39 С, а с добавлением в него 6% РПМ-0,429 и-45 С.

Улучшение свойств битумов можно объяснить тем, что, оставаясь частично захваченными полиолефиновыми блоками, частицы резиновой крошки, образуя при остывании вяжущего единую эластичную асфальтено-полиолефиновую решетку. Такая структура обеспечивает высокую деформативность вяжущего в наиболее опасный для асфальтобетонных покрытий весенний период ослабления земляного полотна, что отчетливо видно по росту показателя растяжимости вяжущего при 0С, и низких зимних температурах, и в то же время способствует повышению вязкости вяжущего в жаркий период эксплуатации.

Причину улучшения низкотемпературных свойств битума введением РПМ необходимо искать в особенности деформирования полимерных материалов при низких температурах. Особенности теплового движения макромолекул заметно сказываются на закономерности стеклования полимеров. Потерю текучести жидкости при стекловании удобно описывать, если условно предположить возникновение при стекловании неких фиксированных межмолекулярных связей. Очевидно, что частица теряет подвижность тогда, когда возникла определенная связь ее с соседями, прекратившая тепловое движение частицы. Если бы макромолекулы совершали тепловое движение не частями - сегментами, а как единое целое, достаточно было бы только в одном месте прочно зафиксировать макромолекулу, чтобы лишить ее возможности перемещения. На самом деле такая фиксация может привести к стеклованию лишь низкомолекулярную жидкость. Полимерная молекула, фиксированная в одной точке, сохранит свою подвижность. Чтобы лишить ее подвижности, нужно закрепить каждый сегмент. Таким образом, для перевода полимера в стеклообразное состояние необходимо, чтобы степень поперечного сшивания за счет межмолекулярных связей была достаточно большой, чтобы расстояние между узлами сетки было соизмеримо с величиной сегмента или меньше этой величины. Но даже при возникновении в деформируемом полимерном стекле перенапряжения дефекты, возникающие в вершине трещины, не приводят к разрушению материала, а рассасываются в большом объеме, благодаря возможности соответствующей перегруппировки отрезков макромолекул [187].

Высокий процент введения добавки связан с тем, что она разработана для введения непосредственно на разогретый минеральный материал и содержит 34% пластификатора — нефтяного битума. В сущности же содержание полимерных материалов составляет 2,6% от массы битума, в то время как ДСТ для эффективного воздействия требуется 5% [84].

Такое влияние разработанного модификатора происходит за счет активного вовлечения элементов битума в создание структуры модифицированного вяжущего. Экспериментально доказано, что для эффективной работы предлагаемой добавки требуется обеспечить ее интенсивное перемешивание с битумом при мощном механическом воздействии, что в полной мере происходит в смесителе АБЗ.

В целях сравнения разработанной добавки РПМ с, получившим наибольшее распространение в России, модификатором ДСТ 30-01 была приготовлена проба битумного вяжущего, содержащая 3,5% ДСТ 30-01-и 7% индустриального масла, по двухстадийному способу. Вначале приготавливался матричный раствор ДСТ в масле с последующим растворением его в битуме при 160 С. Полученные результаты испытаний физико-механических показателей этого вяжущего хорошо согласуются с данными литературных источников [87,88,75].

Сравнительный анализ стандартных физико-механических свойств вяжущих, полученных с применением разработанной добавки РПМ и ДСТ показал (табл. 3.14.), что вяжущее с ДСТ за счет присутствия масла обладает более улучшенными низкотемпературными свойствами при значительном снижении адгезии к каменным материалам кислых пород и вязкости в области положительных температур, ведущее к снижению сдвигоустойчивости асфальтобетона, которая, как показали исследования В.А. Золотарева [188], напрямую зависит от пенетрации вяжущего при 25 С и не согласуется со значениями температуры размягчения. Таким образом, разработанная добавка РПМ в отличие от ДСТ позволяет повысить вязкость вяжущего при высоких температурах и одновременно улучшить адгезию битумного вяжущего к каменным материалам.

Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования

Одним из самых важных свойств обеспечивающих устойчивость к колееобразованию асфальтобетонов при эксплуатации в условии жаркого климата является сдвигоустойчивость. При низкой сдвигоустойчивости, под воздействием динамических нагрузок при высоких летних температурах, происходит перемещение частиц в структуре асфальтобетонов и накопление остаточных деформаций. В результате этого, образуется на асфальтобетонных покрытиях колея, что снижает ровность покрытий и комфортность движения транспортных средств. Этой проблемой занимались многие ученые такие как А.П. Васильев, Ю.М. Яковлев, А.В. Руденский, В.А. Золотарев, И.В. Королев, и др.

Как показывали исследования [50], увеличение количества битумного вяжущего в составе асфальтобетонов приводит к понижению устойчивости к возникновению колеи в условиях приложений статической или повторяющейся нагрузки. В связи с этим, особое внимание уделяется определению в асфальтобетоне оптимального содержания битума.

Влияние структуры асфальтобетона на устойчивость к возникновению колеи изучали J.Heczko, J.Gibb, E.Brown, S.A.Cross и др. Результаты показали, что асфальтобетон с плотной структурой и содержащий до 2,0 % пустот быстрее подвергается процессу образования колеи, чем асфальтобетон с содержанием пустот от 2,0 % до 4,5%.

Свойства применяемого для асфальтобетона битума прямо сказывается на его сдвигоустойчивости. Применение теплоустойчивых битумов является одним из важнейших факторов обеспечивающих требуемую сдвигоустойчивость асфальтобетона в условии высоких температур. Теплоустойчивые битумы характеризуются, прежде всего, тем, что они в меньшей степени изменяют вязкость и когезию в интервале температур, при которых асфальтобетон работает. Для придания асфальтобетону требуемой сдвигоустойчивости, битум должен иметь при относительно большей глубине проникания более высокую температуру размягчения. Для этого использовали разработанный резино-полимерный модификатор, армирующий структуру битума при его распределении в составе асфальтобетона.

Исследования проф. Л.Б. Гезенцвея [43,56] показали, что особое значение для повышения сдвигоустоичивости асфальтобетона приобретает использование активированных минеральных порошков. В результате активации изменяются условия взаимодействия минерального порошка с битумом, улучшаются свойства битума в адсорбционных слоях, существенно улучшаются важнейшие структурно-механические свойства асфальтобетона. Применение активированных минеральных порошков позволяющих снизить количество свободного битума в асфальтобетоне и усилить его структурные связи, обеспечивает резкое повышение сдвигоустоичивости асфальтобетона в условиях жаркого климата.

Сдвигоустойчивость асфальтобетона в большой степени зависит от гранулометрического состава асфальтобетона. С увеличением содержания щебня в составе асфальтобетона с правильно подобранным гранулометрическим составом и оптимальным содержанием битума пластичность асфальтобетона снижается, а следовательно, его сдвигоустойчивость улучшается.

Для более объективной оценки сдвигоустойчивость асфальтобетонов, кроме стандартных показателей, в диссертационной работе использовали дополнительные нестандартные методики исследования сдвигоустоичивости при условии высоких температур. Определяли следующие показатели асфальтобетонов с добавками и без добавок: _ предел прочности при сдвиге по методике Никольского [192]; _ предел прочности при сжатии при температуре 60 С через штамп диаметром 3,3 см; _ условную вязкость асфальтобетона при сжатии через штамп диаметром 3,3 см при температуре 60 С.

Для определения предела прочности при сдвиге по методике Никольского были приготовлены асфальтобетонные образцы диаметром и высотой 7,1 см и испытывали по схеме на рис. 3.18 при 50 С. Пределом прочности при сдвиге является разрушающая нагрузка с скоростью деформирования 50 мм/мин. L. 71,4 мм . . 38 мм .. я 59 мм Рис. 3.18. Схема испытания на прочность при сдвиге 1 - металлическая форма; 2 - упорное кольцо; 3 - образец; 4 - нагрузочный штамп; 5 - металлический шарик. Предел прочности при сжатии при температуре 60 С через штамп диаметром 3,3 см определяется на цилиндрических асфальтобетонных образцах диаметром 10,1 см и высотой 5 см. Образцы формовались стандартным методом на прессе под давлением 40 МПа в течении 3 минут. Схема испытания представлена на рис. 3.19. Схема испытания на определение вязкости аналогична схеме определения прочность при сжатии через штамп. Принята нагрузка сжатия 0,6 МПа соответствует давлению под колесом автомобиля, действующего на

Анализ результатов на рис. 3.20 показали, что при введении добавок РПМ и ГИ в состав асфальтобетона повышается одновременно предел прочности при сдвиге и прочность при сжатии (через штамп) для обоих типов исследуемых асфальтобетонов (BTNC-15 и ЩМА-15). С содержанием 0,3% РПМ и 1,5% ГИ прочность при сдвиге увеличивается на 35 % и 46 % соответственно для BTNC-15 и ЩМА-15. Темп увеличения прочности при сдвиге у ЩМА-15 выше у BTNC-15 объясняется тем, что в составе ЩМА-15 содержится большое количество асфальтовяжущего в связи большими содержанием битума и минерального порошка, поэтому эффект модификации добавок в ЩМА-15 оказывается более высокий чем в составе BTNC-15.

Аналогично, введение в состав асфальтобетонов добавок РПМ и ГИ в количестве соответственно 0,3 % и 1,5 % приводит к увеличению прочности при сжатии при температуре 60 С. Повышение прочности при сжатии через штамп свидетельствует о том, что степень структурирования асфальтобетонов улучшается за счет полимерного армирования и хорошей адгезии битума к минеральным материалам. При таком содержании добавок, прочность при сжатии через штамп повышается на 50 % и 75 % соответственно для типа BTNC-15 и ЩМА-15.

Похожие диссертации на Асфальтобетон с повышенными эксплуатационными свойствами для условий жаркого и влажного климата Вьетнама