Гранулированная горячая асфальтобетонная смесь для ремонта дорожных покрытий
C. Прокопец, С.Ф. Филатов, О.А. Рычкова
При ремонте покрытий в неблагоприятных погодных условиях традиционными смесями на основе битумов возникают проблемы удобоукла- дываемости, «приживаемости» и формирования материала в выбоине, а также долговечности отремонтированного покрытия.
Для решения этих проблем предлагается гранулировать горячую асфальтобетонную смесь.
Гранулирование связано с физическими и фи- зико-химическими процессами, обеспечивающими формирование частиц определенного спектра, размеров, формы, необходимой структуры и физических свойств [1].
В дорожном строительстве используют гранулированное вяжущее (минеральный порошок + битум), полученное способом окатывания, которое в последующем вводят в разогретую крупнодисперсную минеральную часть смеси [2].
Гранулирование асфальтобетонной смеси становится возможным благодаря образованию гранул, что обусловлено переходом аморфного вещества из жидкого состояния в твердое и последующим стеклованием на поверхности минерального заполнителя битума в процессе охлаждения асфальтобетонной смеси.
Подобный переход называют структурным стеклованием, и он не является фазовым. При фазовом переходе происходит превращение одной неравновесной или менее равновесной системы в другую равновесную. При стекловании в процессе охлаждения происходит переход от равновесной структуры (жидкость) к неравновесной (стекло).
В исследованиях Б.Г. Печеного [3] был выяснен механизм превращения структуры в битумах при температуре истинного раствора (Ги) и структурного состояния битумов ниже Ги.
В битуме при температуре 91 °С обнаруживается максимум диэлектрической проницаемости, при этой же температуре наблюдаются характерные для стеклования перегиб дилатограмм и максимум теплоемкости. Таким образом, в битуме при температуре 91 °С осуществляется переход, аналогичный переходу структуры из истинного раствора в дисперсный, причем образующаяся из асфальте- нов дисперсная фаза является стеклообразной.
Согласно теории стеклования битумов, температура начала гранулирования асфальтобетонной смеси составляет 90...80 °С, а конца гранулирования 30...20 °С.
Для подтверждения этой теории проведены экспериментальные исследования. Для этого готовили мелкозернистую асфальтобетонную смесь на битуме БНД 90/130 и битуме БНД 60/90. Начальная температура смеси составляла 130 °С. Охлаждение смеси при непрерывном рыхлении производили при температуре 20 °С. Из гранулированной асфальтобетонной смеси по мере остывания изготавливали образцы-цилиндры. Результаты испытаний этих образцов показаны на рис. 1. Температура смеси,°С
Рис. 1. Влияние температуры гранулированной смеси в процессе остывания на плотность образцов, изготовленных из смеси на основе битумов: 1- БНД 90/130; 2- БНД 60/90
Из этого следует, что по мере остывания асфальтобетонной смеси в процессе гранулирования плотность образцов, изготовленных из этой смеси, снижается. Наиболее интенсивное снижение плотности образцов происходит при температуре смеси в интервале от 85 до 32 °С. Очевидно, при этих температурах происходит активное стеклование битума. Снижение плотности материала обусловлено потерей удобоукладываемости
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы