ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Для устройства покрытий на автомобильных дорогах, городских улицах, тротуарах и др. широко применяется асфальтобетон различного вида. Он относится к материалу с коагуляционно-кристаллизационной структурой. Его разновидностью является мало изученный асфальтобетон с коагуляционно-кристаллизационными связями. Известно, что прочность коагуляционной связи зависит от многих факторов: вязкость вяжущего (битума), толщина битумной пленки, характер поверхности и прочность минеральных зерен (щебня, песка, минерального порошка), адгезия битума к минеральным материалам, наличие объемного (свободного) битума в поровом пространстве. При движении транспорта по дороге асфальтобетон работает на сжатие, смятие, износ, сдвиг и другие деформации. Напряжения, возникающие в асфальтобетоне, которые превышают предельные вызывают образование различных разрушений: трещин в покрытии, наплывов и волн, образование углублений при выкрашивании минеральных частиц щебня, песка, минерального порошка и др. Все это значительно ускоряется, если в асфальтобетоне имеется вода в свободном или замерзшем состояниях.

В асфальтобетоне, приготовленном с использованием гидравлически активных материалов, особенно минерального порошка, при воздействии воды, кроме коагуляционных связей, формируются и кристаллизационные (по типу твердения цемента с водой). При этом образование при разрушении микро- или макротрещин может происходить: по контактной поверхности битум - минеральный материал; в слое пленочного или свободного битума (когезионное разрушение); по минеральному материалу; по кристаллизационным связям. Таким образом, эти процессы могут протекать в случае:

- если силы когезии превышают силы адгезии, отрыв пленки битума происходит по поверхности зерен песка и щебня;

- если силы адгезии превышают силы когезии, происходит разрыв самой пленки;

- при частичном преодолении сил адгезии и когезии наблюдается частичный отрыв пленки от зерен песка и щебня, а также частично разрыв самой пленки;

- если прочность, достигаемая за счет каждой из сил - адгезии и когезии, - превышает прочность склеенных зерен разрушаются сами зерна;

- если адгезия и когезия превышают прочность кристаллизационных связей.

Исследования асфальтобетона горячего типа с остаточной пористостью 10-12%, приготовленного на шлаковых материалах (щебня, песка, минерального порошка), после года его хранения (в виде образцов-цилиндров) во влажных условиях показали повышение прочности на 40-50% по отношению к асфальтобетону, хранившемуся в сухих условиях. Дозировка битума составляла 5,5% сверх 100% минеральной смеси. Исследования трещиностойкости проводились на образцах-балочках размерами 40х40х160 мм, приготовленных из асфальтового раствора (битум + шлаковый песок + шлаковый минеральный порошок) после водонасыщения и замораживания при температуре 10-20°С на специальной установке в условиях термоса. Для сравнения изготавливались образцы из асфальтового раствора на традиционных материалах (битум + кварцевый песок + известковый минеральный порошок). В результате проведенных испытаний получены характеристики трещиностойкости сравниваемых составов. Использование шлаковых компонентов в асфальтовом растворе способствовало повышению параметров трещиностойкости на 24%, что обуславливает увеличение сроков эксплуатации (долговечности) асфальтовых покрытий автомобильных дорог.