2456

дующих температурных режимах:

-температура нагрева минеральных материалов 150 – 160 °С;

-температура нагрева битума и ПБВ 140 – 150 °С;

-температура смеси при уплотнении 130 – 140 °С.

Результаты испытания высокоплотных и плотных асфальтобетонов и полимерасфальтобетонов даны в табл. 3.3 и 3.4. В табл. 3.3 приведены физико-механические свойства горячего высокоплотного асфальтобетона следующего состава: щебень фракции 10 – 15 мм – 13 %; щебень фракции 5 –10 мм – 41 %; отсев фракции 0 – 10 мм – 36 %; циклонная пыль – 10 %; органическое вяжущее – 4,75 %.

Таблица 3.3

Физико-механические свойства горячего высокоплотного асфальтобетона и полимерасфальтобетонов

Прочности полимерасфальтобетонов на ПБВ при температурах +50 и +20 °С несколько ниже прочностей асфальтобетона на битуме БН 60/90, что связано с меньшей вязкостью ПБВ по сравнению с би-

220

тумом. При температурах 0 и минус 20 °С прочности полимерасфальтобетонов на ПБВ в 1,5 – 2 раза ниже аналогичных показателей асфальтобетона на битуме (см. табл. 3.3 и рис. 3.10). Следовательно, полимерасфальтобетоны имеют повышенную термостабильность и сохраняют пластические свойства при отрицательных температурах. Это косвенно указывает на их более высокую трещиностойкость по сравнению с асфальтобетоном на битуме.

Асфальтобетоны типа Б на битуме БН 60/90 и полимерасфальтобетон на полимерно-битумном вяжущем ПБВ 130 по всем показателям соответствуют требованиям ГОСТ 9128-97 к горячему плотному асфальтобетону типа Б марки I (табл. 3.4). Полимерасфальтобетон на ПБВ 200 удовлетворяет требованиям ГОСТ к горячему плотному асфальтобетону типа Б марки II. В табл. 3.4 приведены физикомеханические свойства асфальтобетонов типа Б следующего состава: щебень фракции 10 – 15 мм – 22 %; щебень фракции 5–10 мм – 20 %; отсев фракции 0–5 мм – 55 %; циклонная пыль – 3 %; ПБВ 130 – 5%. Асфальтобетонные и полимерасфальтобетонные смеси указанных составов использовались при строительстве дорожных покрытий на объектах «Северавтодора».

на ПБВ 130 на битуме БН 60/90

Рис. 3.10. Зависимость прочности асфальтобетона от температуры

221

Таблица 3.4

Физико-механические свойства горячего плотного асфальтобетона типа Б

Для получения ПБВ на основе битума марки БНД 90/130 и полимера ДСТ 30-01 в работе [18] использованы пластификаторы различного химического состава – гудрон, индустриальное масло и смесь отработанных автомобильных масел (СОАМ). Установлено, что при оптимальном содержании пластификаторов И-40А и СОАМ и содержании ДСТ 30-01, равном 3,5 %, можно получить ПБВ, соответствующие требованиям ГОСТ Р 52056-2003. Вяжущие, пластифицированные гудроном, не соответствуют нормативным требованиям по показателю температуры хрупкости. Исследование показали, что наиболее устойчивы к термоокислительному старению ПБВ с содержанием пластификатора более 20 % по массе.

222

3.1.4. Исследование свойств полимерно-битумных вяжущих без пластификатора

Для приготовления ПБВ без применения пластификаторов использовался, как это принято за рубежом (в Европе, США), маловязкий битум марки БНД 200/300 и полимеры ДСТ 30-01 и Финапрен

502 [2].

Результаты испытаний представлены на рис. 3.11 и 3.12. Для сравнения приведены свойства ПБВ на битуме марки БНД 60/90 без пластификатора. Анализ приведенных данных показывает, что для образования структурной сетки полимера во всем объеме битума марки БНД 200/300 достаточно около 2,5 % блоксополимеров типа СБС.

Однако для того, чтобы повысить трещиностойкость и деформативность ПБВ (см. рис. 3.11, б и 3.12, б) по сравнению с исходным битумом марки БНД 200/300, требуется более 5% полимера. Полимер- но-битумные вяжущие на битуме марки БНД 60/90 по сравнению с ПБВ на битуме марки БНД 200/300 характеризуются пониженной эластичностью, низкой трещиностойкостью и деформативностью, повышенной вязкостью.

Химический состав, структура и вязкость битума влияют на совместимость с полимерами и свойства конечного продукта. Использование для получения ПБВ битумов, обогащенных ароматическими соединениями, благоприятствует совместимости компонентов.

Свойства ПБВ, приготовленных из разных по природе битумов (БДУ – из тяжелой ярегской нефти, БДУС – из смеси западносибирских нефтей) при использовании полимера Кратон Д 1101, различны (табл. 3.5). Содержание полимера в ПБВ составляло 5 % по массе.

За счет лучшей растворимости в битуме марки БДУ 70/100 полимер типа СБС способен в несколько большей степени реализовывать присущую ему эластичность. Этим же объясняются и более высокие значения вязкости и растяжимости ПБВ на битуме БДУ 70/100 из тяжелой ярегской нефти [83].

Для оценки зависимости долговечности дорожных покрытий, работающих в сложных климатических условиях, от вида нефтяного вяжущего было проведено опытное строительство участков дорожных покрытий на особо грузонапряженных трассах г. СанктПетербурга. В асфальтобетонных смесях использовали битум марки БДУ 70/100 и ПБВ на его основе.

223