Приготовления асфальтобетонной смеси на модифицированном полимерами минеральном порошке, температурный режим, концентрация полимера, количество минерального порошка в смеси

СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 691.16

PREPARING BITUMINOUS MIXTURES FOR POLYMERS MODIFIED FILLER, TEMPERATURE, POLYMER CONCENTRATION, THE AMOUNT OF FILLER

IN THE MIXTURE

Lebedevа Christina Yurevna - Irkutsk Technical University, Department of construction, undergraduate gr.EVBm-14

Abstract: We conducted preliminary experiments demonstrated that the modified polymer and carbon nanoparticles mineral powders significantly improves the physical and mechanical properties of asphalt. The fact that such powder softening temperature

change and a brittleness temperature of the bitumen.

Keywords: carbon nanoparticles, asphalt, resin having a softening temperature brittleness.

ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ПОЛИМЕРАМИ МИНЕРАЛЬНОМ ПОРОШКЕ, ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ, КОНЦЕНТРАЦИЯ ПОЛИМЕРА, КОЛИЧЕСТВО МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА В

СМЕСИ

Лебедева Кристина Юрьевна - НИ ИрГТУ, кафедра строительного производства,

магистрант гр.ЭВБм-14

Аннотация: Проведённые нами предварительные эксперименты показали, что модифицированные полимерами и наночастицами углерода минеральные порошки значительно улучшают физико-механические свойства асфальтобетонов. Дело в том, что такие порошки изменяют температуру размягчения и температуру хрупкости битума.

Ключевые слова: наночастицы углерода, асфальтобетон, полимер, температура размягчения, температура хрупкости.

Для проведения экспериментов с асфальтобетонами, изготавливаемыми на Шелеховском АБЗ был изготовлен модифицированный порошок следующего состава (по массе):

1. Мрамор - 84%

2. Полимерная добавка (ДСТ-30-01) - 2,5%

3. Микрокремнезём с наночастицами углерода- 8,4%

4. Минеральное масло - 4,5%

Помол производился в лабораторной шаровой мельнице в течении 10 часов. Асфальтовяжущее приготовленное из смеси битума БНД 90/130 и модифицированного порошка имеет следующие характеристики:

Температура хрупкости Тхр = -310 т

Температура размягчения Тразм = +590

Исходный битум: Температура хрупкости Тхр = -210

Температура размягченияТразм = +440

Таким образом, модифицированный порошок значительно улучшает характеристики асфальтового вяжущего.

Были приготовлены две серии образцов. Первая серия (№1) на модифицированном порошке, вторая серия (№2) аналогичный первому состав, но на обычном порошке. Далее представлены сравнительные исследования физико-механических свойств асфальтобетона, на основе модифицированного и обычного минерального порошка:

Серия № 1 с наномодифицированным порошком.

Серия № 2 с наномодифицированным порошком (содержание наночастиц в два раза меньше), но в масло добавлено 5% адгезионной добавки.

Серия №3 с обычным порошком.

Таким образом, второй состав асфальтобетона на модифицированном порошке полностью соответствует требованиям ГОСТ 9128-2009 на первую марку.

Отметим, что температура формования асфальтобетона на обычном порошке и модифицированном всегда была одна и та же, таким образом технология укладки смеси на модифицированном порошке будет аналогична стандартной технологии укладки асфальтобетона.

Таким образом, на нескольких асфальтобетонных смесях были получены результаты, говорящие о том, что модифицированный наночастицами углерода и полимерами минеральный порошок заметно улучшает физико-механические параметры асфальтобетона. Для проявления положительного эффекта содержание минерального порошка должно быть не менее 5-6% от остальной массы минеральной составляющей асфальтобетона. Такое содержание доломитовой муки является обычным для асфальтобетонов типов А или Б применяемых на дорогах с высокой интенсивностью движения автомобилей.

Таблица 1. Физико-механические характеристики асфальтобетона

тип «Б»

№ п/п Наименование показателей Требования ГОСТ 91282009, тип Б марка 1 Серия № 1 Серия № 2 Серия № 3

1. Средняя плотность асфальтобетонной смеси, г/см3 - 2,37 2,36 2,37

2. Водонасыщение, % по объему 1,5-4,0 1,5 1,5 2,73

3. Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре:

0 0С, не более 9,0 6,0 - 7,0

20 0С, не менее 2,5 3,4 4,2 5,3

50 0С, не менее 1,0 1,8 - 2,0

4. Водостойкость, не менее 0,95 1,0 1,03 0,9

5. Водостойкость при длительном водонасыще-нии, не менее 0,9 0,91 0,9 0,87

На следующем этапе был исследован асфальтобетон типа А. Физико-механические показатели асфальтобетона серия № 1- с модифицированным порошком, серия № 2 с - обычным порошком были следующие:

Характеристики асфальтобетона тип «А» Таблица 2.

№ п/п Наименование показателей Требования ГОСТ 9128-2009, тип Б марка 1 Серия № 1 Серия № 3

1. Средняя плотность асфальтобетонной смеси, г/см3 - 2.36 2.28

2. Водонасыщение, % по объему 2,0-5,0 2,83 3,69

3. Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре:

0 0С, не более 9 5.25 5.24

20 0С, не менее 2.5 3,1 4,0

50 0С, не менее 0.9 1.03 1.34

4. Водостойкость, не менее 0.95 0.92 0.87

5. Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее 0,9 0,6 0,6

Вывод: водостойкость состава на модифицированном порошке немного лучше, чем на обычном порошке, хотя состав на обычном порошке содержал адгезионную присадку в количестве 1,2% от битума (рекомендуемая дозировка составляет 0,4%). Таким образом, модифицированный порошок хорошо повышает водостойкость. Чтобы асфальтобетон удовлетворял требованиям на длительную водостойкость необходимо слегка повысить содержание битума. Отсутствует эффект повышения К50 который всегда наблюдался в других подборах.

Библиографический указатель:

1. СНиП 2.05.02 - 85. Автомобильные дороги.

2. ГОСТ 9128 - 97. Смеси асфальтобетонные, аэродромные и асфальтобетон.

1оигпа1 of 8е1еп11£1е К^еагеИ РиЬИеаИош. 2015. Уо1. 1. № 1

3. Ярмолинская Н.И. Дорожный асфальтобетон с применением минеральных порошков из технологических отходов промышленности.

4. Грушко И.М. Дорожно-строительные материалы.

Статья поступила 12.03.2015 г.