2456

относительного удлинения, предельной и удельной деформацией. Такие асфальтобетоны имеют большую деформативную способность, а следовательно, повышенную трещиностойкость по сравнению с асфальтобетоном на битуме. Асфальтобетоны на РБВ характеризуются более высокими показателями теплоустойчивости, водо- и морозостойкости (табл. 3.30).

276

Таблица 3.30

Физико-механические свойства песчаного асфальтобетона типа Д на битуме БНД 60/90 и РБВ

В асфальтобетонах на РБВ циклические напряжения, возникающие в стенках пор при периодически повторяющихся замораживаниях и оттаиваниях, носят в связи с повышенной эластичностью структурных связей преимущественно упругий характер и вызывают обратимые деформации. В обычном асфальтобетоне связи между структурными элементами при отрицательных температурах становятся жесткими, а иногда и хрупкими. Часто чередующиеся замораживания и оттаивания могут приводить к хрупким разрушениям и появлению микротрещин. Поэтому асфальтобетон повышенной пластичности при отрицательных температурах имеет более высокую морозостойкость.

Опытные работы по изготовления асфальтобетонной смеси с эбонитовой РК были проведены в Кемеровской области. РБВ получали в рабочем битумном котле, оборудованном механической мешалкой, при температуре 160 – 170 °С и продолжительности перемеши-

278

вания в течение 1 ч. Асфальтобетонная смесь типа Б хорошо укладывалась и уплотнялась. Показатели прочности асфальтобетона с РК при 20 и 50 °С были в 1,5 – 2 раза выше, а прочность при 0 °С – в два раза ниже, чем у обычного асфальтобетона.

Таблица 3.31

Деформативные свойства асфальтобетона типа Д на битуме БНД 60/90 и РБВ

В лаборатории университета Сан Пауло (Бразилия) было изучено эксплуатационное поведение трех видов горячих асфальтобетонов: в двух использовались различные содержания РК и сланцевого масла. Состав М 2 содержал: битум АС 40 + 12 % резины + 10 % сланцевого масла. Состав М3 содержал: битум АС 40 + 20 % резины + 15 % сланцевого масла. Свойства асфальтобетонов сравнивались традиционным горячим асфальтобетоном М 1 на битуме АС 40. Модифицированные

279

асфальтобетоны имели прочность при расколе при 25 °С на 50 % выше, а модули упругости ниже, чем у асфальтобетона М1. Это указывает, что добавление РК и пластификатора делает материал более эластичным [68].

В работе [82] приведены свойства РБВ, полученных на основе битумов с глубиной проникания иглы (пенетрацией при 25 °С), равной 80 и 120·0,1 мм, РК из отработанных автомобильных покрышек и специальных добавок. Резиновая крошка имела определенный гранулометрический состав, ее содержание в вяжущем составляло 18 – 20 % по массе. Основные эффекты использования РК для модификации битумов заключаются в увеличении вязкости и улучшении термической чувствительности РБВ. В интервале температур от плюс 10 до минус 10 °С модули упругости битума и РБВ имеют близкие значения. При низких отрицательных температурах модуль упругости РБВ на несколько порядков ниже, а при положительных температурах

– значительно выше, чем у битума (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Зависимость модуля упругости РБВ (1) и битума (2) от температуры

Резинобитумные вяжущие менее хрупки при отрицательных температурах, более теплоустойчивы при высоких положительных температурах и более устойчивы к старению (рис. 3.25 и 3.26).

280

В асфальтобетонные смеси (особенно с прерывистым и открытым гранулометрическим составом) рекомендуется добавлять на 1 – 2 % больше РБВ. Повышенный расход РБВ с высокой вязкостью способствует образованию более толстых пленок вяжущего на минеральных зернах, что приводит к повышению усталостной прочности, устойчивости к старению, устойчивости к образованию колеи и трещиностойкости асфальтобетонов (табл. 3.32) [82].

Для повышения работоспособности и сроков службы поверхностных обработок (в том числе на цементобетонных покрытиях) применяют резинобитумное вяжущее (РБВ), получаемое смешением битума с эластомером дорожным.

Для приготовления РБВ используют вязкие битумы марок БНД

60/90, БН 60/90, БНД 90/130, БН 90/130 и эластомер дорожный. Со-

ставы РБВ приведены в табл.3.33.

Эластомер дорожный получают девулканизацией резиновой крошки в сланцевом масле термомеханическим способом при температуре 180 – 210 °С и смешением полученного регенерата с 10 – 20 % отвердителя при температуре 160 – 190 °С.

В качестве отвердителя применяют отходы производства полиэтиленового воска и других полимеров. Отвердитель придает регенерату физическое состояние, обеспечивающее транспортирование и складирование материала в упакованном виде. Допускается изготавливать эластомер дорожный и без добавления отвердителя.

282

Таблица 3.35

Технические требования к резинобитумным вяжущим на основе эластомера дорожного

Резинобитумные вяжущие используют при строительстве, ремонте и содержании дорожных покрытий: для приготовления горячих асфальтобетонных смесей; при устройстве стрессопрерывающих мембран по растрескавшемуся покрытию; для устройства слоя износа Микросюрфейсинг совместно с применением стрессопрерывающей мембраны; для устройства покрытия «Скраб Сил» совместно с Микросюрфейсингом; для приготовления горячих асфальтобетонных смесей с прерывистым и открытым зерновым составом при устройстве покрытий с применением промежуточной стрессопрерывающей мембраны [82].

3.5.2. Свойства битумов, химически модифицированных резиновой крошкой

В работе [68] приводятся сравнительные данные по свойствам РБВ и БХМРК, полученным в США. Технология БХМРК позволяет применять для модификации битумы пониженной вязкости. БХМРК по сравнению с РБВ имеют высокую однородность (растворимость 98 %) и стабильность свойств при хранении, характеризуются широким интервалом работоспособности (76 °С) вследствие улучшения низкотемпературных и высокотемпературных реологических свойств.

284

Вяжущие БХМРК были успешно использованы в различных штатах США с разными погодными условиями для устройства поверхностной обработки дорожных покрытий.

Технология химического совмещения нефтяных битумов с мелкодисперсной РК разработана специалистами ГП «РосдорНИИ» и НПФ «Инфотех». Химическая технология основана на добавлении в смесь битума с РК специальных реагентов-катализаторов, которые регулируют радикальные процессы деструкции и сшивки каучуковых цепей резины и высокомолекулярных компонентов битума. В результате получается однородное и стабильное вяжущее. По такой технологии получают битумно-резиновые экологически чистые композиционные вяжущие (БИТРЭК) [11].

Содержание РК в вяжущих БИТРЭК составляет 5 – 10 % от массы вяжущего. Для приготовления вяжущих используют вязкие дорожные битумы марок БНД и БН по ГОСТ 22245-90 или жидкие дорожные битумы марок МГ и МГО по ГОСТ 11955-82 и мелкодисперсную РК.

Крошку получают из резин общего назначения, в том числе из изношенных автомобильных шин или других РТИ. Крошка должна иметь размеры частиц 0,3 – 0,5 мм и отвечать требованиям ТУ

38.108035-97 «Резина дробленая марок РД 0,5; РД 0,8; РД 1,0; РД 1,2; РД 1,6; РД 2,0; РД 5,0; РД 8,0; РД 10,0».

Выпускаются следующие виды БИТРЭК:

-БИТРЭК (40/ 60 – 200/ 300) – вяжущий материал для приготовления асфальтобетонных смесей, выполнения поверхностных обработок и приготовления эмульсий;

-БИТРЭК-Д – мастичный материал для заделки деформационных швов и трещин бетонных и асфальтобетонных покрытий;

-БИТРЭК-И – мастичный материал для гидроизоляции строительных конструкций; изоляции стальных трубопроводов, изготовления кровельных покрытий.

БИТРЭК выпускаются в соответствии с требованиями ТУ 5718- 004-05204776-01 «Резинобитумный композиционный материал. Технические условия». Требования к БИТРЭК даны в табл. 3.36.

Область применения асфальтобетонов на вяжущем БИТРЭК при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог для различных дорожно-климатических зон приведена в табл. 3.37.

285