ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат научных исследований.

Песчаный асфальтобетон, используемый в дорожном строи­тельстве, требует значительной прочности от разрушения ме­ханических и климатических воздействий.

Для увеличения износостойкости и трещиностойкости пес­чаного асфальтобетона необходимо использовать такие мине­ральные порошки или укрепляющие минеральный остов ас­фальтобетона добавки, которые достаточно прочно склеивали бы частицы песка в битумопесчаной смеси при ее уплотнении или повышали сопротивление изгибающим нагрузкам. Такие материалы могут служить верхним покрытием с незначитель­ным отступлением от нормативных документов по сцеплению колес автомобиля с покрытием во влажное время года за счет очень ровной ее поверхности.

В качестве мероприятий, улучшающих качество песчаного асфальтобетона могут служить такие добавки, как минераль­ный порошок из песчаного цемента, керамзитовой пыли и золы уноса - комплексный минеральный порошок - КМП (А.с. 1144999), серные отходы и базальтовое волокно, являющимися армирующими материалами песчаного асфальтобетона.

КМП в песчаном асфальтобетоне, в количестве 16% вводят в виде водно-рыхлой массы при оптимальном расходе битумного вяжущего - 7.3%. Сравнение опытного песчаного асфальтобетона со стандартным (на известняковом МП) в возрасте 2 суток, выдержанных во влажных условиях, показало резко увеличение прочности на сжатие асфальтобетона на КМП с 2.4 (контрольного) до 4.1 (опытного) МПа. Увеличения прочности объясняется эффектом вспенивания битума при введении водной массы КМП и разрушением с динамическим ударом о поверхность зерна битумных пузырьков, образующихся от давления пара влаги. Динамический удар битумной пленки улучшает адгезионную прочность ее при сцеплении с зерном заполнителя. Это же подтверждается прочностью песчаного асфальтобетона на известняковом минеральном порошке, введенного в асфальтобетонную смесь также в виде водно-порошковой смеси. Прочность этого материала повысилась с 2.4 до 3.3 Мпа. Увеличение прочностных свойств у песчаного асфальтобетон на комплексном минеральном порошке объясняется не только высокой адсорбционной прочностью битумной пленки за счет влияния электрического поля, создаваемого зерном кварцевого зерна различной дисперсности, но и армирующим эффектом цементного камня, кристаллы новообразований которого, после гиратационного периода цемента, заполняют дефектные пустоты, перфорированные поля битумного вяжущего на поверхности заполнителя и наполнителя. Индукционное время гидратационного процесса цементного зерна происходит за счет влаги, сохранившейся в порах керамзитового зерна и золы уноса.

Роль армирующего материала в песчаном асфальтобетон играет и часть добавки серы, не вступившая в образование серного вяжущего, армирующая .в единый монолитный конгломерат асфальтовый бетон. Такой асфальтобетон особенно устойчив к воздействию воды и агрессивных сред. Он обеспечивает сцепление колеса автомобиля с покрытием даже во влажных условиях, уменьшает шум проходящего транспорта. Серный песчаный асфальтобетон увеличивает свою прочность по сравнению с контрольным в 2-3 раза и составляет при рас­ходе битумного вяжущего 7% - 4.8 МПа, а при расходе 8.9% - 7.2 МПа. Высокая прочность песчаного асфальтобетона (7.2 МПа) объясняется не только процессом армирования пе­рового пространства и дефектов внутренней структуры ни­тевидными кристаллами серы, но эффектом упрочнения сцепления битумной пленки с поверхностью зерна запол­нителя при введении увлажненного известнякового мине­рального порошка.

Для повышения прочностных свойств и особенно на растя­жение при изгибе используют метод армирования искусствен­ными минеральными волокнами (стеклянными, базальтовыми) как мелкодисперснымиl= 0.5-2.5см, так и пучковыми арма­турными стержнями, покрытыми «экранирующей оболочкой» для увеличения сцепления волоконной арматуры со структурой песчаного асфальтобетона. Результаты испытаний такого мате­риала показали, что наибольший эффект при испытании на растяжении при изгибе оказывает способ армирования пучко­вой арматурой не зависимо от минералогического состава ми­нерального порошка.

Армирование подобной арматурой в количестве 0.55-0.60% от массы асфальтобетона повышает прочность более чем на 50% на сжатие и 65% на растяжение при изгибе.