Вы находитесь здесь:Главная»Cтатьи»Перспективы применения резиноасфальтового вяжущего на автомобильных дорогах Свердловской области
Вторник, 21 Май 2013 06:00

Перспективы применения резиноасфальтового вяжущего на автомобильных дорогах Свердловской области

Оцените материал
(0 голосов)

В условиях все возрастающей интенсивности движения и нагрузок на ось автомобиля на первый план выходит задача применения современных технологий и материалов продлевающих эксплуатационные свойства конструктивных слоев дорожной одежды и автомобильной дороги в целом.

Чтобы противостоять сверхнормативным нагрузкам верхние слои покрытия автомобильной дороги должны обладать такими характеристиками как прочность, износостойкость, выдерживать нагрузки от знакопеременных температур, выдерживать низкие отрицательные температуры воздуха зимой, а также противостоять сдвигающим напряжениям при высоких температурах в летний период года.

Существует 2 способа повышения эксплуатационных характеристик покрытия автомобильной дороги 1-ий способ повышение жесткости дорожных одежд (применение высоко-щебенистых асфальтобетонных смесей) сопротивление нагрузкам достигается за счет жесткой каркасной структуры в высоко щебенистых асфальтобетонных (ЩМА) покрытиях, и за счет кристаллогидратной структуры в цементобетонных покрытиях.

Существенный недостаток данного типа структуры в том, что идет накопление напряжений возникающие в связях при действии нагрузок.

 Низкая стойкость жестких типов дорожных одежд к знакопеременным температурам, низким температурам. Результат высокое трещинообразование особенно в зимний период. Альтернативный способ на наш взгляд весьма перспективный повышение эластичности дорожных одежд сопротивление нагрузкам достигается за счет релаксации напряжений, способности материала восстанавливать свои свойства после снятия нагрузки, смещения диапазона остаточных и пластических деформаций в упругий. Данный тип структуры придает покрытиям свойство растягиваться и сжиматься, что исключает возможность образования температурных трещин, а также придает покрытиям высокую деформативную стойкость (способность сопротивляться остаточным и пластическим деформациям).

Существует 2 способа придания эластичности дорожных покрытий это применение полимеров: для модификации вяжущего в асфальтобетоне (ПБВ) эластомерами и термопластами, или модификация асфальтобетонов непосредственно полимерами (по типу PR-PLAST). Покрытия с применением полимеров обладают высокими заданными эксплуатационными свойствами.

Но существует ряд факторов сдерживающих их применение в первую очередь культура работа с модифицированными полимерами вяжущими, технологические сложности приготовления ПБВ, качество исходного вяжущего.

 Интересен зарубежный опыт модификации полимерами (по типу PR-PLAST) непосредственно асфальтобетонных смесей, считаем данный способ модификации асфальтобетона весьма перспективным в Российских условиях применения. Второй способ это применение резиноасфальтобетонных покрытий.

Идея придать такие полезные свойства резины асфальтобетонному покрытию (корозионостойкость эластичность, износостойкость) овладевала умами ученых и дорожников без малого со времен начала широкого применения резины во всех отраслях промышленности. Большой вклад в практику развития дорожной науки и резиноасфальтобетона в частности внесли США, это объясняется большими объемами дорожного строительства в США и высокими темпами освоения территории.

А также высокой степени автомобилизации населения. Идея резиноасфальтобетона имеет историю уже более 100 лет.

Мировой опыт промышленного использования резиноасфальтобетонов насчитывает уже более 40 лет. История развития резиноасфальтобетона осуществлялась практическим путем за частую интуитивным. В 1898 г. Де Кауденберг разработал первое в истории резинобитумное вяжущее.

В 1901 – 1914 г. на основе патента Кауденберга создана компания по производству резинобитумов. В 1930е г. получила развитие технология гранулирования каучуков, проведенные испытания в Голландии и Великобритании показали положительные результаты, но экономически технология оказалась не эффективной т.к. использовалось дорогое сырье первичные каучуки.

Поворотным в истории развития резиноасфальтобетона считаются1950е г.

 В данный период предприняты попытки вводить резину полученную в процессе переработки автопокрышек в асфальтобетон. В 1960 г. Чарльз Макдональд работает на городскую администрацию Финикса, штат Аризона. Перед ним стоит задача разработать составы резиноасфальтобетонных смесей для ямочного ремонта.

Проведены работы по совмещению свойств резины и битума – в результате получает новое вяжущее вещество с высокой вязкостью и эластичностью. В 1970-е годы в США идет интенсивное освоение технологий, целью которых является обеспечение сохранности покрытий автомобильных дорог путем устройства слоев износа

Принцип действия технологии заключается в следующем.

Наносится слой вяжущего, затем на него насыпается тонкий слой каменного материала данная технология получила название ≪Чип Сил≫. В 1968 г. департамент дорожного строительства штата Аризоны начинает использовать резинобитумное вяжущие для ямочного ремонта и для ≪чип сила≫.В 1975 Макдональд получает патент  на резинобитумное вяжущее и на технологию ≪мокрого≫ ввода. (MCDONALD C.H. 1975. U.S. Patent 3,891,585.). 1980 г. Аризона, Калифорния, Техас и Флорида работает с резинобитумным вяжущем В ≪мокром≫ процессе используют от 15 до 25% по отношению к массе битума резинового порошка размером частиц меньше 0,9 мм, который перемешивают с битумом при повышенных температурах и в течение определенного времени, получая в результате дисперсную систему резиновяжущего вещества с высокой вязкостью и эластичностью.

В 1988 году Американское общество по испытанию материалов (АСТМ) опубликовала определение резинобитумного вяжущего полученного ≪мокрым≫ способом (ASTM D8-88)

Резинобитумное вяжущее – это смесь битума с переработанной резиной и другими добавками, где резина присутствует не менее чем 15% от массы вяжущего и вступает в реакцию с горячем битумом достаточно для набухания резиновых частиц.

В 1990 г 23 штата используют резинобитумное вяжущее; объемы незначительные из за запатентованной технологии и экспериментального статуса не позволяющего финансировать проекты в рамках госбюджета. В 1991 в США выходит Законопроект ≪об эффективности транспортных покрытий≫ (ISTEA, section 1038) он обязывает применять резинобитум на федеральных объектах. В следующем 1992 г срок действия патента Макдональда истекает и технология ≪мокрого≫ процесса переходит в общественное пользование. В 1995 применение резинобитума растет с каждым последовательным годом. С 1977 года в четырех штатах США (Миннесота, Нью Ййорк, Вашингтон, Техас) и в провинции Онтарио Канады были проведены ряд испытаний по ≪сухому≫ методу ввода технологией ПлюсРайд.

Только два участка в штате Миннесота показали положительные результаты и ≪сухой≫ метод был отвергнут в пользу уже доказавшего себя ≪мокрого≫ процесса.

 В США мокрый процесс работает успешно уже на протяжение многих десятилетий, что подтверждается объемами его применения. В СССР тоже велись работы по использованию резины для модификации асфальтобетонных смесей. В 1986 г. были выпущены ≪методические рекомендации по применению асфальтобетонных смесей с полимерными отходами промышленности"составленные на основе исследований, проведенных Союздорнии и его филиалами. В отличие от ≪сухого≫ способа ПлюсРайд, Союздорнии использовал активные резиновый порошок размером менее 0,63 мм, это позволяло смеси хорошоуплотняться, и активная резина быстрее набухала в битуме. Также Союздорнии были разработаны некоторые химические добавки, которые способствовали повышению совместимости резиновых порошков с битумом. В настоящее время в Свердловской области ведутся работы по освоению технологии тонкослойных слоев износа по типу ≪Новочип≫ (данная технология является эволюцией в развитии таких технологий как Чип Сил; Слари Сил).

 Принцип действия данной технологии заключается в том, что на слой защищаемого покрытия наносится битумная эмульсия (битумная эмульсия состоит из 60% битума, 40% воды), затем с задержкой менее 1 сек, на слой битумной эмульсии укладывается тонкий слой (2,5 см) горячей (160 градусовЦельсия) асфальтобетонной смеси. Битумная эмульсия вскипает и проникает во все поры вновь уложенного слоя асфальтобетонной смеси, увлекая за собой частицы распределенного в ней (эмульсии) битума. В итоге получается в структорномеханическом плане очень прочный слой износа.

Выбор резинобитумного вяжущего продиктован самой идеей устройства слоев износа. Слои износа устраивается для защиты нижележащих конструктивных слоев дорожной одежды от старения под действием условий окружающей среды и разрушительного действия нагрузок от транспортных средств. Для придания высоких эксплуатационных свойств, устроенному по старому покрытию, слою износув состав смеси вводится 20% резины от массы вяжущего на основе гранулированного резинобитумного вяжущего КМА производства Колтек.

Благодаря чему слой износа обладает повышенными эксплуатационными характеристиками (прочностью, устойчивостью к знакопеременным температурным напряжениям, действию низких зимних и высоких летних температур воздуха, гидроизоляционными свойствами, устойчивостью к старению).

На участках применения резиноасфальтобетонных смесей в качестве слоев износа замечено снижение шума на 6-10 дБА, что воспринимается человеческим ухом, как уменьшение громкости в 2-3 раза. У резиноасфальтобетонных покрытий высокие водоотталкивающие свойства за счет высокой гидрофобности резиноасфальтобетонных покрытий. Гидрофобность это поверхностное явление, характеризующееся таким показателем как краевой угол смачиваемости Q (установлено, что у резиноасфальтобетонных покрытий Q>110 градусов).

Благодаря чему резиноасфальтобетонные покрытия обладают свойством быстрее отводить воду и избежать эффекта аквапланирования. Что существенным образом влияет на безопасность дорожного движения.

Вторым перспективным направлением применения резиноасфальтобетонных смесей в Свердловской области является устройство вибролитых гидроизоляционных покрытий на искусственных сооружениях. Такие виды покрытий характеризуются высоким содержанием щебня, выполняют роль несущего слоя и обладают повышенной сдвигоустойчивостью, а наличие в них достаточного количества резинобитума (на основе гранулированного резинобитумного вяжущего по типу КМА ≪КОЛТЕК≫) обеспечивают водонепроницаемость, повышенную деформативность и высокую трещиностойкость покрытия. В Свердловской области ведется работа в направлении освоения новых гидроизоляционных материалов, систем гидроизоляции.

С применением вибролитых асфальтобетонов, а также напыляемых гидроизоляционных материалов на основе полимочевины Колфлекс. Что в конечном итоге позволит обеспечить водонепроницаемость мостового полотна и наружных поверхностей как бетонных, так и металлических искусственных сооружений без ущерба структурно-механической прочности системы гидроизоляция-покрытие.

Что, в конечном счете, продлевает межремонтные сроки мостового полотна и искусственного сооружения в целом.

 

 

Н.В. Хамицевич начальник ГКУ СО «Управление автомобильных дорог»;

Л. В. Колеров – зам. директора Колтек Интернешнл;

Д. Г. Игошкин – зам. начальника ГП «БелдорНИИ»;

В. Е. Кошкаров – к.т.н., главный специалист ГКУ СО «Управление автомобильных дорог» по внедрению новых технологий

Прочитано 18802 раз
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
 

Энциклопедическое издание о дорожной отрасли «Дороги, мосты и тоннели России»

Книга-1

Спецвыпуск к X Съезду РСС

coverrss

 

Дорожное строительство

 № 1/2018

Cover DS-1-2018 4

Спецвыпуск ко Дню строителя 2018

554897

КАТАЛОГ Выставки-презентации

Вакансии

Партнеры

RSS logo

Logo 179 179

179 179.7974444444gif

200x2006767567

179 1798676786786

180X18041565485468441

200x200 SC2019 1

Реклама

FV400х4002456456

 123 банер 179х179-01

 

 

 

 

  

 

Ближайшие выставки

15.04.2019

Национальный нефтегазовый форум и 19-я международная выставка «Нефтегаз-2019»

16.04.2019

Специализированный отраслевой рекламный конкурс «ЭЛЕКТРОРЕКЛАМА-2019»

16.04.2019

Весенний форум ЖКХ и строительства

17.04.2019

Конгресс и выставка «Биомасса: топливо и энергия»

17.04.2019

Научно-техническая конференция «Ремонт и техническое обслуживание оборудования электростанций»

18.04.2019

«БЕЛОРУССКАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ НЕДЕЛЯ - 2019»

23.04.2019

24-я международная специализированная выставка "ВОЛГАСТРОЙЭКСПО"

23.04.2019

11-я международная специализированная выставка «КОМПОЗИТ-ЭКСПО»

23.04.2019

11-я международная специализированная выставка «ПОЛИУРЕТАНЭКС»

23.04.2019

Конференция "НОВЫЙ ДЕВЕЛОПМЕНТ: ВЕСНА НА РЫНКЕ НЕДВИЖИМОСТИ"

Посмотреть все события

Форма входа

Подписка

 

 

facebook-Logo

Посещение