Учебное пособие 1925

«А» и «Б» на вяжущем БКВ 60/90 с содержанием каучука в количестве 2,0; 2,5; 3,0 % по массе, а при исследовании влияния ПАВ на свойства асфальтобетона было приготовлено вяжущее, полученное путем введения 1,5 % ПАВ по массе в битум БНД 60/90. Контрольные смеси одинакового гранулометрического состава были приготовлены на БНД 60/90. Составы плотного асфальтобетона каркасной структуры типа «А» и полукаркасной типа «Б» были подобраны в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2009. Результаты определения показателей физико-механических свойств асфальтобетона типов «А» и «Б» с применением БКВ или исходного битума БНД приведены в табл. 2.1-2.2. Для исследования были приготовлены асфальтобетонные образцы – цилиндры (d=h=71,4 мм) каждого исследуемого состава. Содержание вяжущего в исследуемых асфальтобетонных смесях было подобрано по показателям физикомеханических свойств смеси на основе БНД 60/90 и составило 4,9 % на 100 % минерального остова.

Методика исследования заключалась в следующем:

первый этап. Оценка долговечности образцов в лабораторных условиях соответствовал старению при технологическом процессе приготовления асфальтобетонных смесей. Для этого смеси готовили при предельно высокой температуре 155-160 °С, и перед формовкой при указанной температуре приготовленную смесь выдерживали в течение 30 минут. После чего формовали образцы каждого состава. Затем половину образцов по стандартной методике подвергали испытанию для определения первоначальных показателей физикомеханических свойств;

второй этап. При оценке долговечности моделировал старение асфальтобетона в летний период эксплуатации в покрытии. Для этого оставшиеся образцы обеих смесей (тип «А» и тип Б) прогревали при 70 °С в термостате по 10 часов в течение 30 суток;

третий этап. Оценки долговечности заключался в полном водонасыщении асфальтобетонных образцов с последующим поперечным замораживанием

иоттаиванием. Для этого образцы после окончания прогрева (2–го этапа) выдерживали 1 сутки в нормальных температурно-влажностных условиях, а затем выдерживали 1,5 часа под вакуумом для насыщения водой, а потом на 15 суток помещали в воду. По окончании водонасыщения образцы подвергали попеременному замораживанию (4 часа при –20 °С) и оттаиванию (4 часа при +20° С) в количестве 100 циклов.

По окончании 100 циклов образцы испытывали по стандартной методике для определения показателей физико-механических свойств и показателей сдвигоустойчивости. Все перечисленные этапы воздействия на асфальтобетонные образцы приняты за один условный год эксплуатации покрытия. Результаты эксперимента приведены в табл. 2.7-2.10 и на рис. 2.9-2.19.

91

Таблица 2.7

Физико-механические свойства асфальтобетона каркасной структуры (типа «А»)

на модифицированном битуме до испытания и после одного условного года эксплуатации

92

Таблица 2.8

Физико-механические свойства асфальтобетона каркасной структуры (типа «А»)

на битуме, модифицированном ПАВ, до испытания и после одного условного года эксплуатации

93

Рис. 2.10. Зависимость предела прочности при сжатии при 00С модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем

после одного условного года эксплуатации

Рис. 2.11. Зависимость предела прочности при сжатии при 200С модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А»)

от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

95

Рис. 2.12. Зависимость предела прочности при сжатии при 500С модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

Рис. 2.13. Зависимость предела прочности при сдвиге (по методу Никольского) модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А»)

от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

96

Рис. 2.14. Зависимость предела прочности при сдвиге (по методу Маршала) модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А»)

от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

Рис. 2.15. Зависимость сцепления модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

97

Рис. 2.16. Зависимость угла внутреннего трения модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

Рис. 2.17. Зависимость коэффициента температурной чувствительности модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

98

Рис. 2.18. Зависимость коэффициента водостойкости модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

водонасыщения

Рис. 2.19. Зависимость водонасыщения модифицированного асфальтобетона каркасной структуры (тип «А») от содержания модификатора в вяжущем после одного условного года эксплуатации

99

Рассмотрим изменения физико-механических и деформативнопрочностных показателей модифицированного и традиционного асфальтобетона, произошедшие в результате старения после воздействий, соответствующих одному условному году эксплуатации.

После старения предел прочности при сжатии при 0 0С у традиционного асфальтобетона типа «А» на основе БНД 60/90 показатель практически не изменился (11,59 МПа исходный показатель, после старения 11,62 МПа). Не произошло изменений при применении ПАВ «Амдор», величина показателя осталась без изменений - 11, 75 МПа. При введении в вяжущее ПАВ «Адгезол» исходный показатель был несколько выше 12,54 МПа, после старения незначительно снизился, примерно на 8 %. При применении полимерного ПАВ «Мобит» исходный показатель 10,13 МПа, что показывает положительное влияние добавки на деформативность асфальтобетона в сравнении с контрольным составом. После старения показатель несколько увеличился до 11,7 МПа. Таким образом, в области низких температур стандартный показатель прочности при сжатии при 0 0С для асфальтобетона типа «А» как с применением ПАВ, так и без них остался в пределах требований ГОСТ 9128-2009. Значительного положительного влияния ПАВ на деформативность асфальтобетона не установлено.

Модифицированные асфальтобетоны каркасной структуры в зависимости от вида добавки и её содержания имели показатель прочности при сжатии при 00С в пределах от 7,6 до 11,6 МПа (см. рис. 2.10.). Наиболее заметное положительное влияние отмечено при применении 3 % каучука типа СКД. Так, предел прочности при сжатии при 00С у модифицированного асфальтобетона типа «А» составил 7,6 МПа, что показывает высокий положительный эффект от применения модификатора для снижения жесткости асфальтобетона.

После старения выявлены две тенденции, характерные для модифицированного асфальтобетона. Для синтетического каучука типа СКД, дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ 30-01 наблюдается некоторое снижение показателя прочности при 0 0С, т.е. положительный эффект на снижение жесткости сохранялся. Для остальных модификаторов наблюдается повышение показателя прочности, т.е. после климатических воздействий при старении асфальтобетона положительный эффект на показатель предела прочности при сжатии при 0 0С снижается.

После старения показатель предела прочности при сжатии при 50 0С для традиционного асфальтобетона типа «А» снизился практически на треть, что можно объяснить резкими изменениями, произошедшими в результате старения во внутренней структуре материала. Так, показатель сцепления у традиционного асфальтобетона снизился с 0,281 до 0,269, а угол внутреннего трения уменьшился с 0,923 до 0,886 (см. табл. 2.5). В меньшей степени, но аналогичная ситуация с падением показателя предела прочности при сжатии при 50 0С наблюдается при применении ПАВ «Амдор», величина показателя снизилась с 1,29 до 0,89 МПа. При введении в вяжущее ПАВ «Адгезол» исходный показатель снизился несколько меньше - с 1,23 до 1,03 МПа. При применении поли-

100