ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИТЫХ СЕРО АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье изучены и проанализированы существующие технологии модификации серо битумов и существующие технологии приготовления литой асфальтобетонной смеси. Были критически проанализированы существующие технологии, указаны их недостатки и разработаны решения. Экспериментально подтверждены физико-механические свойства литой серо асфальтобетона, полученного по разработанной новой технологии, в частности повышенная стойкость к высоким температурам.

ABSTRACT

The article studies and analyzes existing technologies for modifying sulfur bitumen and existing technologies for preparing cast asphalt concrete mixtures. Existing technologies were critically analyzed, their shortcomings were pointed out, and solutions were developed. The physical and mechanical properties of cast sulfur asphalt concrete produced using the developed new technology, in particular increased resistance to high temperatures, have been experimentally confirmed.

Ключевые слова: литой серо асфальтобетон, песок, известняк, минеральный порошок, битум, температура, сера, модификация, серо битум, асфальтобетон, предел прочности при сжатии.

Keywords: cast sulfur asphalt concrete, sand, limestone, mineral powder, bitumen, temperature, sulfur, modification, sulfur bitumen, asphalt concrete, compressive strength.

Введение. Республика Узбекистан – одна из стран с теплым климатом. Лето сухое и жаркое, средняя температура июля достигает +26, +30 °С в равнинной части и +31, +32 °С на юге. Самая высокая температура достигает +44°С в Ташкенте и +50°С в Термезе. Поверхность песка нагревается до +75, +80°С. В настоящее время битум БНД 60/90, который мы используем при производстве асфальтобетонных смесей, не соответствует требованиям жаркого климата в связи с тем, что температура размягчения битума находится в пределах от +47°С до +51°С. Для устранения вышеперечисленных проблем необходимо применять на автомобильных дорогах нашей страны технологию асфальтобетона, устойчивую к жарким погодным условиям. Одной из таких технологий является технология литой серного асфальтобетона. Для того чтобы применить технологию литой серо асфальтобетона на автомобильных дорогах, необходимо повысить жаростойкость вяжущего в смеси, только тогда повысится жаростойкость покрытия. Повышение устойчивости асфальтобетонных покрытий к высоким температурам является одной из актуальных задач современности [1].

Литературный обзор. В мировом масштабе проведен ряд научных исследований по технологии литого асфальтобетона. Процитируем из них следующее:

В диссертации Владимира Викторовича Пронина на тему «Литой асфальтобетон повышенной сдвиг устойчивости для покрытия автомобильных дорог» битум БНД 40/60 был модифицирован полимером и проведены научные исследования по следующим двум составам с повышенными физико-механическими свойствами. Во втором составе физико-механические свойства покрытия были повышены за счет добавления в состав смеси 2,5% суспензии химической очистки. Технология литого асфальтобетона в данной диссертации существенно дороже обычной технологии асфальтобетона, но экономическая эффективность работ показана в период эксплуатации дороги, то есть в период, когда литое асфальтобетонное покрытие находится в стадии эксплуатации. ремонтируется один раз, обычный асфальтобетон ремонтируется 2 раза [2].

Но недостатком данной работы является то, что в связи с тем, что Россия не расположена в регионе с жарким климатом, в данной диссертационной работе не проводились научные исследования по повышению жаростойкости покрытия.

Королев Сергей Анатольевич Королев модифицировал битум БНД 60/90 добавкой 6% олигокапроамида. Научно доказано, что наливной асфальтобетон II и V типов готовится из модифицированного вяжущего и соответствует требованиям нормативного документа ТУ 5718-002-04000633-2006, повышая физико-механические свойства покрытия [3].

Недостатком данной диссертационной работы является то, что доля связующего в смеси составляла 10-13%. Если в состав смеси, используемой в регионах с жарким климатом, добавить такое большое количество битума, то, во-первых, пострадаем с экономической стороны, во-вторых, физико-механические свойства покрытия не соответствуют требованиям законодательства. нормативный документ. Вторым недостатком работы является то, что температура приготовления и укладки предложенной смеси составила 180-230 ⁰С. Если готовить смесь при такой температуре, то некоторые свойства битума не будут соответствовать требованиям, как следствие, физико-механические свойства покрытия не будут соответствовать требованиям, к тому же данная технология требует очень высоких экономических затрат. В целом предлагаемая технология не оправдывает себя в регионах с жарким климатом.

В диссертации Александра Александровича Котляровского «Модифицированный дорожный асфальтобетон с использованием отходов производства поликапроамидном и абразивов» битум БНД 60/90 был модифицирован добавлением 3% олигомера и 6% олигокапроамида. Научно доказано, что физико-механические свойства литой асфальтобетонной смеси, приготовленной на модифицированном вяжущем, соответствуют требованиям нормативного документа [4].

Недостатком данной работы является высокая температура приготовления и укладки смеси. Чем выше температура укладки смеси, тем дольше происходит ее затвердевание. Если применить эту технологию в текущих ремонтных работах, это вызовет пробки на дорогах и снизит безопасность движения.

Результаты эксперимента. В ходе наших экспериментов мы модифицировали битум серой с использованием различных модификаторов. Определены физико-механические свойства готового модифицированного вяжущего по ГОСТ 22245[5] и требованиям ГОСТ 11501[6], ГОСТ 11506[7], ГОСТ 11505[8] (табл. 1):

Таблица 1.

Физико-механические свойства модифицированного серо битума

В нашей научно-исследовательской работе с целью устранения указанных выше недостатков в научной работе по технологии литого асфальтобетона мы отказались от технологии литого асфальтобетона и разработали усовершенствованную технологию литого серо асфальтобетона [9].

Отличие литой асфальтобетонной смеси от литой серо асфальтобетонной смеси заключается в том, что битум в смеси модифицирован серой. Следует отметить, что преимущество литой серо асфальтобетона перед литой асфальтобетоном заключается в следующем:

• Низкая температура приготовления смеси;
• Высокая термостойкость покрытия;
• Экономия битума;
• Короткое время отверждения покрытия.

По технологии, представленной выше в таблице 1, были приготовлены насыпные образцы серо асфальтобетона из модифицированного серо битума. Литой серо асфальтобетонную смесь готовят согласно требованиям ПНСТ 266-2018[10]. Методы испытаний литого серо асфальтобетона проводили по ГОСТ 12801[11], ГОСТ 54400[12], ГОСТ 54401[13], ПНСТ 179-2019[14]. Мы определили физико-механические свойства образцов и перечислили их в Таблице 2 ниже.

Таблице 2.

Физико-механические свойства образцов литой серо асфальтобетона

Заключение. В результате проведенных экспериментов было показано, что в связи с климатическими условиями Республики Узбекистан необходимо повысить требования ГОСТ к пределу прочности при сжатии для асфальтобетонных покрытий, применяемых на автомобильных дорогах, на 70 ⁰С. Использование упомянутого выше контента при строительстве и ремонте автомобильных дорог; Если к массе смеси добавить 9% модифицированного серо битума с соотношением битума и серы 60:40 и применить технологию изготовления литой серо асфальтобетонной смеси, то можно повысить стойкость к высоким температурам. покрытие, увеличить срок службы, увеличить стоимость на мировом рынке сегодня. Мы сохраним битум, который дает усадку. Если использовать литой серо асфальтобетонную смесь для укладки дорожных покрытий мостов и ремонтных работ, мы предотвратим пробки и обеспечим безопасность движения за счет кратковременного твердения дорожного покрытия.

Список литературы:

1. I.S. Sodiqov, S.M. Tilakov, A.T. Mamatmuminov “Quyma seroasfaltbetonning chet el tajribasini tahlil qilib O’zbekiston sharoitida qo’llash” Мe′morchilik va qurilish muammolari, vol. 1, p. 4, 2022.
2. П.В. Викторович, “Литой асфальтобетон повышенной сдвигоустоичивости для покрытий автомобильных дорог” Ростов - на - Дону, 2000.
3. ТУ 5718-002, “Смеси асфальтобетонные литые и литой асфальтбетон.”
4. К.А. Александрович “Модифицированный дорожный асфальтобетон с использованием отходов производства поликапроамидов и абразивов” Волгоград, 2007.
5. ГОСТ 22245-90, “Битумы нефтяные дорожные вязкие" Технические условия.”
6. ГОСТ 11501-78, “Битумы нефтяные. метод определения глубины проникания иглы.”
7. ГОСТ 11506-73, “Битумы нефтяные метод определения температуры размягчения по кольцу и шару” Москва, 2008.
8. ГОСТ 11505-75 "Метод определения растяжимости. Битумы нефтяные”.
9. I.S. Sodiqov, S.M. Tilakov, E.S. Sottiqulov, A.T. Mamatmuminov “Serobitum tayyorlash texnologiyasini takomillashtirish” Me’morchilik va qurilish muammolari, vol. 3, p. 5, 2022.
10.  ПНСТ 266-2018, “смеси сероасфальтобетонные литой.” Москва, 2018.
11.  ГОСТ 12801-98, "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства." Москва, 2003.
12.  ГОСТ 54400-2020, “Смеси литые асфальтобетонные дорожные горячие и асфальтобетон литой дорожный”, Москва, 2020.
13.  ГОСТ 54401-2020, “Смеси литые асфальтобетонные литой дорожный Технические Условия,” Москва, 2020.
14. ПНСТ 179-2019, "Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения предела прочности на растяжение при изгибе и предельной относительной деформации растяжения." Москва, 2019.