Мастика битумная горячая: Горячая мастика для строительных работ — НефтеПромКомплект

Содержание

Горячая мастика для строительных работ — НефтеПромКомплект

Холодная и горячая мастика — два вида стройматериала, которые согласно ГОСТ 30693-2000 отличаются способом применения. Если первая наносится сразу после вскрытия ведра, то вторая — более дешевая, но не менее эффективная — перед монтажом подогревается до 160-180 °C.

Области применения:

— устройство мастичных и рулонных кровель;

— приклеивание рулонных материалов;

— гидроизоляция фундаментов, свай, опор;

— защита от коррозии металлических труб и конструкций;

— строительство и ремонт асфальтовых дорог;

— герметизация кабельных систем.

В ПТК «Нефтепромкомплект» большой выбор мастик. Купить стройматериал предлагаем по цене ниже среднерыночной с доставкой или с самовывозом. Ознакомьтесь с товарами, определитесь с выбором и подайте заявку!

Виды горячей мастики: особенности

Мастика горячего применения классифицируется по разным критериям.

Один (важный) из них — типы основных исходных компонентов. Именно по ним рекомендуем ознакомиться с ассортиментом компании «Нефтепромкомплект».

— Битумная. Предлагаем купить МБК-Г, МБ-50, Т-75.

— Битумно-полимерная. Рекомендуем к приобретению МБП-90, ДГМ-1, ЛИЛО-2, МББП-80.

— Битумно-резиновая. Выбрать предлагаем между МБР-75, БП-Г/Шм75, РБВ 25/35/50.

— Битумно-эластомерная. Одна из лучших МГБЭ-Ш-90.

Также обратите внимание на герметизирующую мастику ДЭМАСТ.

Купить горячую мастику по цене производителя

Компания «Нефтепромкомплект» (Екатеринбург) — крупный производитель стройматериалов на битумной основе, которые реализует по России и странам СНГ. Рекомендуем напрямую купить горячую мастику: цена — невысокая (указана в прайсе). Сделайте заказ! Предварительно ознакомьтесь с товарами, сравните их характеристики, определитесь с выбором. После — создайте заявку или (и) позвоните! Мы ответим вам на вопросы, предложим лучшую оптовую цену.

Мастика битумная горячая Все виды и варианты применения по РФ и СНГ

Мастика битумная горячая применяются для быстрого и надежного приклеивания теплоизоляционных и рулонных материалов, для реставрации старых обветшавших кровельных покрытий, с ними создается бесшовная кровельная защита для любых поверхностей. Мастики на основе природного битума используют для обмазочной или наливной гидроизоляции монолитных, кирпичных, деревянных, каркасных металлических конструкций.

Жидкое агрегатное состояние позволяет полноценно заполнять материалом все щели и неровности на поверхности со сложной геометрией, получая при этом сплошную герметичную пленку, которая повторяет архитектуру поверхности.

Основной компонент материала – природный битум, к которому для улучшения свойств под определенные технические требования добавлены минеральные или органические полимерные наполнители. Обычно используется мел, асбестовая пыль, волокна минваты, тальк, доломит, кирпич, кварц, угольная пыль.

Наполнители добавляют для того, чтобы повысить твердость, теплостойкость покрытия. Они сохраняют эластичность застывшего материала при низких температурах. За счет добавок снижают количество используемого в смеси битумного компонента, что снижает себестоимость смеси. Битумы разводятся органическими растворителями – ацетон, соляровое масло, керосин, а с водой образуют мелкодисперсные эмульсии. Выпускают мастику в твердом виде в виде брикетов, взвесей и растворов:

Мастика битумная горячая, поступающая в продажу в твердом виде. Для расплавления до жидкого состояния она разогревается перед началом работ. Для получения жидкой массы твердые брикеты необходимо разогреть до 1600C.

По назначению:

  • Клеящие, используемые для приклеивания различных рулонных материалов;
  • Изоляционные, для использования как самостоятельного изоляционного материала;
  • Антикоррозийные;
  • Для обустройства пароизоляции.

Общие технические характеристики мастики горячей

Горячая битумная мастика проникает в неровности поверхности, имеет водоотталкивающие и диэлектрические свойства. Она позволяет обустроить кровлю как целостную и надежную конструкцию.

Важные эксплуатационные свойства разных марок определяются по параметрам, которые производитель указывает на упаковке:

– Данные о температуре размягчения узнают из маркировки. Она колеблется от 55°С (например, МБК-Г-55) до 100°С (например, МБК-Г-100).

– Максимальная глубина проникания иглы сечением 0,1 мм под грузом массой 100 г при температуре покрытия 25°C – 40мм.

– Растяжимость (дуктильность), то есть вытянутая из материала нить до момента разрыва имеет длину 70 см.

– Сила сцепления с бетонной, цементной поверхностью – 0,7 МПа.

– Сила сцепления с поверхностью стали – 1,2 МПа.

– Соответствует нормам гибкости. При наматывании на цилиндрический стержень сечением 10 мм трещины отсутствуют.

– Поглощение влаги на протяжении суток не превышает 0,2 % от массы.

– При испытаниях под постоянным давлением воды в 0,03 МПа влагу не пропускает.

– Устойчивость к воздействию слабых (3%) соляных и щелочных растворов.

– Допустимая температура для получения качественного покрытия – не ниже -10°С.

– Средняя плотность отвердевшей смеси – 1,15кг/дм3.

– Расход материала для заполнения шва 6х3см составляет в среднем 2,5 кг/п. м.

Срок хранения – 24 месяц

Горячие битумные мастики: особенности нанесения

Мастика, относящаяся к серии МБК-Г, что расшифровывается как «мастика битумная кровельная горячая» считается продуктом эконом-класса. Ее состав включает окисленный битум и несколько минеральных наполнителей и придает готовому продукту не только высочайшую проникающую способность, но и отличные водооталкивающие свойства. Горячие мастики изготавливают и реализуют в брикетах, которые упаковывают в специализированн

ые крафт-мешки, характеризующиеся наличием силиконизированного внутреннего слоя. Несмотря на то, что отличительной особенностью таких мастик является низкая цена, в процессе их использования необходимо четко следовать всем правилам.

Последовательность действий следующая:

Рабочую поверхность очищают от загрязнений;

Мастику необходимо подогреть до температуры 150-190 градусов;

Затем ее наносят на поверхность, используя валик или кисть;

Нанесенный материал разравнивают с помощью гребка.

Таким образом, использование горячей битумной мастики способствует надежности, целостности и длительному эксплуатационному сроку кровельной системы.

Битумная кровельная горячая мастика 👉 технические характеристики

Мастики на основе природного битума используют для обмазочной или наливной гидроизоляции монолитных, кирпичных, деревянных, каркасных металлических конструкций. Они применяются для быстрого и надежного приклеивания теплоизоляционных и рулонных материалов, для реставрации старых обветшавших кровельных покрытий, с ними создается бесшовная кровельная защита для любых поверхностей.

Жидкое агрегатное состояние позволяет полноценно заполнять материалом все щели и неровности на поверхности со сложной геометрией, получая при этом сплошную герметичную пленку, которая повторяет архитектуру поверхности.

Содержание статьи

Виды

Основной компонент материала – природный битум, к которому для улучшения свойств под определенные технические требования добавлены минеральные или органические полимерные наполнители. Обычно используется мел, асбестовая пыль, волокна минваты, тальк, доломит, кирпич, кварц, угольная пыль.

Битумная мастика кровельная

Наполнители добавляют для того, чтобы повысить твердость, теплостойкость покрытия. Они сохраняют эластичность застывшего материала при низких температурах. За счет добавок снижают количество используемого в смеси битумного компонента, что снижает себестоимость смеси. Битумы разводятся органическими растворителями – ацетон, соляровое масло, керосин, а с водой образуют мелкодисперсные эмульсии. Выпускают мастику в твердом виде в виде брикетов, взвесей и растворов:

  1. Мастика битумная горячая, поступающая в продажу в твердом виде. Для расплавления до жидкого состояния она разогревается перед началом работ. Для получения жидкой массы твердые брикеты необходимо разогреть до 1600C.
  2. Мастика холодного применения. В состав, кроме вяжущего вещества, входит растворитель или разбавитель. Застывает после испарения растворителя или полимеризуется при контакте с атмосферой.

По назначению:

  • Клеящие, используемые для приклеивания различных рулонных материалов;
  • Изоляционные, для использования как самостоятельного изоляционного материала;
  • Антикоррозийные;
  • Для обустройства пароизоляции.

Общие технические характеристики мастики горячей

Горячая битумная мастика проникает в неровности поверхности, имеет водоотталкивающие и диэлектрические свойства. Она позволяет обустроить кровлю как целостную и надежную конструкцию.

Горячая мастика для настила рулонных материалов

Важные эксплуатационные свойства разных марок определяются по параметрам, которые производитель указывает на упаковке:

  • Данные о температуре размягчения узнают из маркировки. Она колеблется от 55°С (например, МБК-Г-55) до 100°С (например, МБК-Г-100).
  • Максимальная глубина проникания иглы сечением 0,1 мм под грузом массой 100 г при температуре покрытия 25°C – 40мм.
  • Растяжимость (дуктильность), то есть вытянутая из материала нить до момента разрыва имеет длину 70 см.
  • Сила сцепления с бетонной, цементной поверхностью – 0,7 МПа.
  • Сила сцепления с поверхностью стали – 1,2 МПа.
  • Соответствует нормам гибкости. При наматывании на цилиндрический стержень сечением 10 мм трещины отсутствуют.
  • Поглощение влаги на протяжении суток не превышает 0,2 % от массы.
  • При испытаниях под постоянным давлением воды в 0,03 МПа влагу не пропускает.
  • Устойчивость к воздействию слабых (3%) соляных и щелочных растворов.
  • Допустимая температура для получения качественного покрытия – не ниже -10°С.
  • Средняя плотность отвердевшей смеси – 1,15кг/дм3.
  • Расход материала для заполнения шва 6х3см составляет в среднем 2,5 кг/п. м.
  • Срок хранения – 24 месяца.

Холодные типы

Эти мастики выпускают в герметичной таре и их сразу используют, только перемешав. Некоторые составы приготовляют путем смешивания компонентов непосредственно перед использованием. Они удобны в применении, но по сравнению с аналогами горячего применения стоят дороже из-за дополнительных компонентов.

Процесс нанесения холодной мастики

Имеют широкие технические показатели и отличаются более экономным расходом материала. Время окончательного приобретения эксплуатационных качеств после начала испарения растворителя варьирует от нескольких часов до суток.

От типа вяжущего материала и растворителя выделяют такие мастики:

  • Резиновая битумная изоляционная (кровельная). В ее состав входит сплав кровельных битумов, мелкодробленой резиновой крошки, пластификатора. Маркируется аббревиатурой МБР. Отличается высокой эластичностью, сохраняя ее при низких температурах. Приготавливается, используется и транспортируется на объекты большими объемами. Применяется как основной материал для многослойных покрытий. Из-за высокой плотности, резиновая мастика наносится шпателем.
  • Битумно-латексная. Изготавливается путем смешивания битумной и латексной водной эмульсии. Получила название «жидкая резина». Латексная эмульсия значительно увеличивает эластичность покрытия, повышает клеящие свойства продукции, поэтому ее используют для укладки любых рулонных изолирующих материалов. Время высыхания битумно-латексной смеси сократится, если добавить раствор коагулянта (CaCl2).
  • Битумно-латексные с кукерсольным лаком. При реставрации старого рубероида заполняет микропоры, трещины и возвращает герметичность и эластичность покрытия. В продажу поступает в виде готовой густой смеси бутилового каучука, лака кукерсоль, битума и технологических добавок. Допускает работу в дождливую погоду. Отличается гибкостью при низких температурах.
Кукерсольная защита
  • Битумно-каолиновая. Не используют для внешних слоев кровельного пирога, а только для изоляции стыков поверхностей внутри помещений или для внутренних слоев ковра кровли. Глина, известь реагирует с водой, что снижает адгезию с основанием.
  • Битумно-эмульсионные. При использовании водно-дисперсионных смесей не обязательно полностью просушивать основание. Используют для грунтования перед укладкой рубероида, для гидроизоляции монолитных бетонных конструкций, перекрытий, выходов на поверхность труб, фундаментов. Добавляют в цементные растворы как гидроизолирующий пластификатор при обустройстве стяжек.
  • Битумно-наиритовая смесь – безводная, поэтому ее наносят даже при температуре до -30°С.

Холодные мастики требуют обязательной подготовки основания путем грунтования праймерами.

Пример покрытия кровли одним из видов:

Особенности использования

  1. Выпускаются в брикетах, расфасованных по мешкам из крафт-картона с антисклеивающим силиконовым внутренним слоем.
  2. Относятся к изоляционным материалам эконом класса, но имеют сложности в использовании, заключающиеся в необходимости разогрева материала до 150-180 С при помощи специального оборудования. При этом не допускают перегрева (появления дыма зеленовато-желтого оттенка), что говорит о начавшемся процессе коксования битума.
  3. Если при работе со смесями холодного применения основная опасность для человека исходит от испаряющихся веществ, то при работе с горячими мастиками следует соблюдать меры пожарной безопасности.
  4. Рабочая поверхность, подлежащая обработке, очищается от скопившихся природных наносов, старое покрытие удаляют, разрушенные участки основания восстанавливают строительными смесями. Металлические поверхности освобождаются от следов коррозии, обезжириваются.

Перед нанесением пористые поверхности обрабатываются праймерами. Разогретая кровельная мастика наносится валиком, широкой кистью, шпателем, или разливается по поверхности и разравнивается раклями. Наливной способ используется при обустройстве горизонтальных кровель.

При помощи битумных смесей можно быстро и качественно провести работы по обустройству монолитной кровли без стыков и гидроизоляции конструкций сложных геометрических форм.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

ГОСТ 2889-80 «Мастика битумная кровельная горячая. Технические условия»

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

МАСТИКА БИТУМНАЯ
КРОВЕЛЬНАЯ ГОРЯЧАЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 2889-80

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва

 

РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ЦНИИпромзданий) Госстроя СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

М.И. Поваляев, канд. техн. наук, О.К. Михайлова, Л.Г. Грызлова, канд. техн. наук, Л. М. Лейбенгруб

ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ЦНИИпромзданий) Госстроя СССР

Зам. директора С. М. Гликин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 24 марта 1980 г. № 39

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАСТИКА БИТУМНАЯ КРОВЕЛЬНАЯ ГОРЯЧАЯ

Технические условия

Bitumen hot mastic for roofing. Technical requirements

ГОСТ
2889-80

Взамен

ГОСТ 2889-67

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 24 марта 1980 г. № 39 срок введения установлен

с 01.01. 1982 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

 

Настоящий стандарт распространяется на битумную кровельную горячую мастику, представляющую собой однородную массу, состоящую из битумного вяжущего и наполнителя и используемую в горячем состоянии.

Мастика может изготавливаться с добавками антисептиков и гербицидов.

Мастика предназначена для устройства рулонных кровель, а также мастичных кровель, армированных стекломатериалами.

Область применения мастики приведена в приложении 1 к настоящему стандарту.

1.1. Мастику в зависимости от теплостойкости подразделяют на марки, указанные в табл. 1.

 

Таблица 1

Марка

МБК-Г-55

МБК-Г-65

МБК-Г-75

МБК-Г-85

MBK-Г-l00

Теплостойкость, °С

55

65

75

85

100

 

1.2. Условное обозначение марок мастики состоит из ее названия мастика битумная кровельная горячая и цифры, обозначающей теплостойкость мастики определенной марки.

В обозначение марок мастики с добавками антисептиков или гербицидов после обозначения теплостойкости добавляют соответственно букву А или Г.

Пример условного обозначения мастики теплостойкостью 55 °С:

МБК-Г-55

То же, с добавкой антисептика:

МБК-Г-55А

То же, с добавкой гербицидов:

МБК-Г-55Г

2.1. Мастика должна изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

Рекомендации по составу и приготовлению мастик приведены в рекомендуемом приложении 2 к настоящему стандарту.

2.2. В зависимости от марки мастика должна соответствовать требованиям табл. 2.

 

Таблица 2

Наименование показателей

Норма для мастики марок

МБК-Г-55

МБК-Г-65

МБК-Г-75

МБК-Г-85

МБК-Г-100

1. Теплостойкость в течение 5 ч, °С, не менее

55

65

75

85

100

2. Температура размягчения по методу «кольцо и шар», °С

55-60

68-72

78-82

88-92

105-110

3 Гибкость при температуре (18±2) °С на стержне диаметром, мм

10

15

20

30

40

4. Содержание наполнителя, % по массе:

 

 

 

 

 

волокнистого

12-15

12-15

12-15

12-15

12-15

пылевидного

25-30

25-30

25-30

25-30

25-39

5 Содержание воды

Следы

2.3. По внешнему виду мастика должна быть однородной без посторонних включений и частиц наполнителя, антисептика или гербицида, не покрытых битумом.

На срезе мастики площадью 50 см2 не должно быть более двух непропитанных частиц наполнителя, антисептика или гербицида размером более 0,4 мм.

2.4. Мастика должна прочно склеивать рулонные материалы. При испытании образцов пергамина, склеенных мастикой, разрыв и расщепление образцов должны происходить по пергамину.

2.5. Мастика должна быть удобонаносимой: при температуре 160 – 180 °С мастика массой 10 г должна свободно растекаться по поверхности пергамина размерами (50 х 100) мм ровным слоем толщиной 2 мм.

2.6. При транспортировании мастики в горячем состоянии возможно оседание наполнителя. При этом количество наполнителя (на разных уровнях транспортного средства) может отличаться от указанного в табл. 2 соответственно для волокнистого наполнителя не более чем на 3 %, а для пылевидного – 10 %.

2.7. Требования к материалам для приготовления мастик.

2.7.1. Битумное вяжущее

2.7.1.1. В качестве вяжущего для приготовления мастики следует применять нефтяные кровельные битумы, соответствующие требованиям ГОСТ 9548, и их сплавы, а также нефтяные дорожные битумы по ГОСТ 22245 и их сплавы с кровельным битумом марки БНК 90/30 (БНК 90/40).

2.7.1.2. Для уменьшения оседаемости наполнителей в битумное вяжущее следует вводить поверхностно-активные вещества (ПАВ).

В качестве ПАВ следует применять анионные или катионные вещества.

Перечень продуктов, применяемых в качестве ПАВ, приведен в приложении 3 к настоящему стандарту.

2.7.1.3. В битумное вяжущее, применяемое для изготовления мастик в зимних условиях, следует вводить: масло каменноугольное для пропитки древесины по ГОСТ 2770, масло сланцевое для пропитки древесины по ГОСТ 10835-78 или кукерсольный лак по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

2.7.1.4. Температура размягчения и хрупкости битумного вяжущего для изготовления мастик разных марок должна удовлетворять требованиям табл. 3.

 

Таблица 3

Марка мастики

Температура размягчения битумного вяжущего по методу «кольца и шара», °С

Температура хрупкости битумного вяжущего, °С, не выше

МБК-Г-55

45-50

-18

МБК-Г-65

51-60

-15

МБК-Г-75

61-70

-13

MBK-Г-85

71-80

-12

МБК-Г-100

85-95

-10

 

Примечание. При введении пластифицирующих добавок в битумное вяжущее температура его размягчения может быть на 3-5 °С ниже.

 

2.7.2. Наполнитель

2.7.2.1. Для приготовления мастики должны применяться волокнистые или пылевидные наполнители.

В качестве волокнистого наполнителя следует применять хризотиловый асбест 7-го сорта по ГОСТ 12871-67.

В качестве пылевидного наполнителя следует применять тонкомолотые тальк или талькомагнезит по ГОСТ 21235-75, сланцевые породы, известняки, доломиты, трепел или мел по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

2.7.2.2. Для уменьшения оседаемости наполнителя при его помоле может быть введено ПАВ на основе синтетических жирных кислот, указанных в приложении 3 к настоящему стандарту. В этом случае ПАВ в битумное вяжущее не вводят.

 

Примечание. В случае, когда в качестве наполнителя используют сланцевые породы, ПАВ не вводят.

 

2.7.2.3. Наполнитель для изготовления мастики должен удовлетворять требованиям табл. 4.

 

Таблица 4

Наименование показателя

Норма

1. Плотность (удельный вес), кг/м3 (г/см3), не более

2,7

2. Влажность % по массе, не более:

 

волокнистого наполнителя

5

пылевидного наполнителя

3

3. Зерновой состав:

 

волокнистого наполнителя

Проходит полностью через сито с сеткой № 04

пылевидного наполнителя

Проходит полностью через сито с сеткой № 02, а остаток на сите с сеткой № 009-не более 10 %

 

2.7.3. Антисептики и гербициды

2.7.3.1. В качестве антисептирующих добавок должны применяться кремнефтористый натрий по ГОСТ 87-77 или фтористый натрий по ГОСТ 2871-75.

В мастики с пластифицирующими добавками антисептик не вводят.

2.7.3.2. В качестве гербицидов должны применяться симазин по ГОСТ 15123-78 или аминная (натриевая) соль дихлорфеноксиуксусной кислоты (2, 4Д) по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

Количество антисептиков и гербицидов в составе мастики должно соответствовать требованиям СНиП II-26-76.

3.1. Битумная кровельная горячая мастика является горючим материалом с температурой вспышки 240-300 °С. При изготовлении и применении мастик должны соблюдаться требования главы СНиП III-А.11-70.

3.2. При производстве, сливе, наливе и отборе проб мастик следует применять спецодежду и индивидуальные средства защиты согласно «Типовым отраслевым нормам бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений», с дополнением к ним, утвержденным постановлением Государственного комитета СССР по труду и социальным вопросам и Президиумом ВЦСПС 6 июля 1978 г. № 226/П9-4.

3.3. В случае загорания небольших количеств мастики пожар следует тушить песком, кошмой, специальными порошками, пенным огнетушителем; развившиеся пожары – пенной струей или водой от лафетных стволов.

1.1. Maстика должна быть принята техническим контролем предприятия-изготовителя.

Приемку и поставку мастики осуществляют партиями.

Размер партии устанавливают в количестве сменной выработки мастики, приготовленной по одной рецептуре, технологии и из одних и тех же компонентов.

4.2. Для проверки соответствия мастики требованиям настоящего стандарта от каждой партии отбирают 3 %, но не менее трех упаковочных мест, при этом масса каждой пробы, отобранной на трех различных уровнях, должна быть не менее 0,5 кг. При перевозке специальными машинами пробу отбирают перед загрузкой в машину в количестве 1,5 кг.

4.3. Все отобранные пробы  сплавляют при температуре 120-130 °С, тщательно перемешивают и делят на две равные части. Одну из этих частей испытывают, другую маркируют и хранят в чистом плотно закрытом сосуде в сухом и прохладном помещении для контрольных испытаний.

Все испытания проводят на 3 образцах.

4.4. Приемку мастики производят путем проведения приемочного контроля по следующим показателям: внешний вид, теплостойкость, температура размягчения и гибкость.

4.5. Предприятие-изготовитель обязано проводить периодические испытания мастики по следующим показателям:

содержание наполнителя и воды в мастике – один раз в месяц;

определение склеивающих свойств и удобонаносимости – при изменении рецептуры, но не реже одного раза в месяц.

4.6. При получении неудовлетворительных результатов испытания хотя бы по одному из показателей, проводят повторных испытания по этому показателю удвоенного количества мастики, отобранной от той же партии.

Результаты повторных испытаний являются окончательными.

4.7. Потребитель имеет право производить контрольную проверку мастики в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

5.1. Проверку внешнего вида (однородность мастики, наличие посторонних включений и частиц наполнителя, антисептика или гербицида, не покрытых битумом) производят визуально.

5.2. Определение теплостойкости

5.2.1. Аппаратура и принадлежности

Шкаф сушильный лабораторный с перфорированными полками, вентилируемый, позволяющий автоматически регулировать заданную температуру.

Пластинка металлическая плоская размерами (50х100х2) мм.

5.2.2. Подготовка к испытанию

Для определения теплостойкости на образец пергамина размерами (50х100) мм наносят равномерным слоем 8 – 10 г мастики, предварительно разогретой до температуры 140 – 160 °С. Сверху накладывают кусок пергамина тех же размеров и прижимают грузом в 2 кгс на 2 ч. Груз прикладывают через плоскую металлическую пластинку размерами (50х100х2) мм.

Сушильный шкаф нагревают в зависимости от марки мастики до температуры, указанной в табл. 2.

5.2.3. Проведение испытания

После 2 ч выдержки образцы с мастикой марок МБК-Г-55 или МБК-Г-65 помещают в нагретый сушильный шкаф на наклонной подставке (20 %). а с мастикой марок МБК-Г-75, МБК-Г-85, МБК-Г-100 – на наклонной подставке (100 % под углом 45°).

Образцы выдерживают в шкафу в течение 5 ч при заданной температуре, после чего образцы вынимают и осматривают.

Мастику считают выдержавшей испытание, если она не потечет и не начнет сползать.

5.3. Определение гибкости

Метод основан на изгибании образца пергамина с нанесенной на него мастикой по полуокружности стержня определенного диаметра при заданной температуре.

5.3.1. Аппаратура и принадлежности

Термометр по ГОСТ 2823-73

Стержни диаметром 10, 15, 20, 30, 40 мм.

Сосуд для воды.

5.3.2. Подготовка к испытанию

На образец пергамина размерами 50х100 мм равномерным слоем наносят 8-10 г мастики, предварительно разогретой до 140 – 160 °С.

После этого образец выдерживают в течение 2 ч при температуре 18±2 °С на воздухе. Затем в сосуд наливают воду, температура которой должна быть 18±2 °С.

Образцы и стержень помещают в этот сосуд с водой и выдерживают в нем в течение 15 мин.

5.3.3. Проведение испытания

После выдерживания в воде образец медленно изгибают по полуокружности стержня в течение 5 с лицевой поверхностью (мастикой) вверх. Время с момента изъятия образца из воды и изгибания его по полуокружности стержня не должно превышать 15 с.

Мастику считают выдержавшей испытание, если на поверхности образца не образуются трещины.

5.4. Определение склеивающих свойств мастики

Сущность метода заключается в определении нагрузки, необходимой для разрыва двух склеенных образцов определенной длины и ширины.

5.4.1. Аппаратура и принадлежности

Разрывная машина марки РТ-250М-2 или аналогичные машины, имеющие рабочую часть шкалы от 0 до 100 кгс с ценой деления не более 0,2 кгс, с допустимой погрешностью показаний в пределах рабочей шкалы ± l %.

Шкаф сушильный лабораторный с перфорированными полками, вентилируемый, позволяющий автоматически регулировать температуру.

Пластинка металлическая.

5.4.2. Подготовка образцов к испытанию

Два образца пергамина размерами 50х140 мм, вырезанные из рулона в продольном направлении, склеивают мастикой на площади 50х60 мм. Нагретую до 140-160 °С мастику в количестве 4-6 г наносят на поверхность обоих образцов так, чтобы один конец каждого образца остался не покрытым мастикой. Склеенные образцы прижимают грузом массой 1 кг через металлическую пластинку и выдерживают в течение 2 ч при температуре (20±2) °С. Для испытания готовят 3 образца.

5.4.3. Проведение испытания

Через 2 ч после склеивания образцы помещают в зажимы разрывной машины без перекосов.

Испытания образца проводят при постоянной скорости перемещения подвижного зажима 50 мм/мин до разрыва, который должен произойти по пергамину.

5.5. Определение содержания наполнителя после прогрева.

Содержание наполнителя определяют методом сжигания по ГОСТ 2678-76 со следующим дополнением. Пробу мастики заливают в разъемный цилиндр диаметром 20 мм и высотой 150 мм, который помещают в сушильный шкаф, нагревают до температуры 160 °С (при применении ПАВ до 130 °С) и выдерживают при этой температуре 5 ч.

После охлаждения до комнатной температуры мастику извлекают из цилиндра и отбирают (снизу и в середине цилиндра) пробы массой не менее 1 г каждая. Результаты испытаний должны соответствовать требованиям п. 2.6.

5.6. Определение температуры размягчения мастики - по ГОСТ 11506-73.

5.7. Определение содержания наполнителя – по ГОСТ 2678-76.

5.8. Определение содержания воды в мастике – по ГОСТ 2477-65.

6.1. Мастика может быть упакована в стальные бочки со съемным днищем, в деревянные бочки или барабаны, мешки бумажные с противоадгезионной прослойкой.

На строительные объекты, расположенные вблизи мест централизованного изготовления, мастику следует транспортировать разогретой до 160-180 °С в специальных автомашинах, оборудованных мешалками. Время в пути не должно превышать 3 ч.

6.2. На упаковке мастики должно быть указано несмываемой краской:

наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

марка мастики;

наименование наполнителя;

номер партии.

6.3. Каждая отгружаемая партия мастики должна сопровождаться документом, удостоверяющим качество, в котором указывают:

наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

количество мест в партии и их масса;

марку мастики;

наименование наполнителей и их процентное содержание в мастике;

наименование антисептика или гербицида и их процентное содержание в мастике;

результаты испытаний;

обозначение настоящего стандарта.

6.4. Упакованная может перевозиться любым видом транспорта.

6.5. Мастика должна храниться раздельно по маркам в закрытом помещении.

7.1. Изготовитель гарантирует соответствие мастики требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

Гарантийный срок хранения мастики – один год со дня изготовления. По истечении гарантийного срока хранения перед применением мастика должна быть проверена на соответствие ее требованиям настоящего стандарта.

 

Рекомендуемое

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МАСТИКИ

1. Область применения мастики в зависимости от района строительства и уклона кровли указана в таблице.

 

Район строительства

Мастика для устройства

кровель с уклоном, %

мест примыканий

менее 2,5

2,5 – менее 10

10 – 25

Севернее географической широты 50° для европейской и 53° для азиатской части СССР

МБК-Г-55

МБК-Г-65

МБК-Г-75

МБК-Г-85

Южнее этих районов

МБК-Г-65

МБК-Г-75

МБК-Г-85

МБК-Г-100

 

2. Мастики марок МБК-Г-55 и МБК-Г-65 следует применять для наклейки антисептированного рубероида, стеклорубероида и толевых материалов, а мастики марок МБК-Г-55А и МБК-Г-65А – для наклейки неантисептированного рубероида; мастики марок МБК-Г-55Г и МБК-Г-65Г – для устройства защитного слоя на кровлях.

Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОСТАВУ И ПРИГОТОВЛЕНИЮ БИТУМНЫХ КРОВЕЛЬНЫХ ГОРЯЧИХ МАСТИК

1. Горячие кровельные битумные мастики следует готовить в заводских условиях (например, на асфальтобетонных заводах), на централизованных установках строительных трестов в обогреваемых емкостях, оборудованных перемешивающими устройствами. Допускается изготовление мастик в построечных условиях.

2. Процесс приготовления битумного вяжущего состоит в обезвоживании и расплавлении битума, в сплавлении битумов, в введении в битум или сплав ПАВ и пластифицирующих добавок.

3. Первоначально в емкость загружают легкоплавкий битум, который обезвоживают при температуре 105-110 °С, после этого загружают битум марки БНК 90/30 (БНК 90/40) и при постоянной работе мешалки температуру битумного вяжущего доводят до 160 – 180 °С.

4. Количество кровельного битума марки БНК 90/30 (БНК 90/40), вводимого в расплавленный легкоплавкий битум, зависит от температуры размягчения смешиваемых битумов и определяется по формулам:

                    (1)

                 (2)

где БTсодержание в сплаве более тугоплавкого битума (марки БНК 90/30), %;

Бмсодержание в сплаве легкоплавкого битума, %;

t – температура размягчения битумного вяжущего для приготовления мастик, назначаемая в соответствии с табл. 3 настоящего стандарта;

tT, tмтемпература размягчения, соответственно, тугоплавкого и легкоплавкого битумов.

5. Для предотвращения вспенивания битума при нагревании следует добавлять пеногаситель марки СКТН-1, из расчета 0,01 г (2-3 капли) на 1 т битума.

6. Добавки ПАВ, вводимые для уменьшения оседаемости наполнителя при транспортировке мастик при температуре не выше 130 °С, следует вводить непосредственно в битумное вяжущее или с наполнителем.

В битумное вяжущее вводят ПАВ в количестве 1,5 – 2 % от массы битумного вяжущего.

ПАВ в наполнитель вводят при помоле в количестве 0,15 – 0,2 % от массы наполнителя.

7. По согласованию с потребителем для работ в зимних условиях допускается вводить в количестве 3 – 8 % от массы битумного вяжущего пластифицирующие добавки. При введении пластифицирующих добавок вводить в битумное вяжущее ПАВ не следует.

8. После отбора проб и определения температуры размягчения битумного вяжущего вводят наполнитель отдельными порциями при постоянном перемешивании.

9. Количество загружаемого наполнителя в каждой порции должно составлять 1/3 – 1/4 часть от потребного расчетного количества. При интенсивном подъеме пены, введение наполнителя прекращается до понижения уровня пены, после этого засыпку наполнителя возобновляют.

10. После загрузки последней порции наполнителя варку мастики продолжают при температуре 160 – 180 °С при постоянном перемешивании до получения однородной смеси и полного оседания пены.

11. Антисептирующие добавки в количестве 4 – 5 % или гербициды в количестве: симазина 0,3 – 0,5 %, аминной (натриевой) соли 2,4Д 1 -1,5 % от массы битумного вяжущего вводят отдельными порциями в 2 – 3 приема при постоянном перемешивании перед окончательным приготовлением мастики.

Справочное

ПЕРЕЧЕНЬ ПРОДУКТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ПАВ

Наименование продукта

Нормативный документ

Анионные типа высших карбоновых кислот:

 

госсиполовая смола (хлопковый гудрон)

ОСТ 18-114-73

жировой гудрон

ОСТ 18-114-73

синтетические жировые кислоты С17 – С20

ОСТ 38-7-25-73

Катионные:

 

типа высших алифатических аминов (БП-З)

ТУ 382-01-170-74

типа четырех замещенных аммониевых оснований (алкилтриметиламмоний хлорид)

ТУ 3840798-78

 

латексная и резиновая, характеристики, ГОСТ

Битумная мастика, используемая для гидроизоляции кровель, служит для приклеивания на изолируемую поверхность различных кровельных материалов, имеющих в своем составе битум. Это рубероид, пергамин и другие рулонные кровельные материалы

Кроме того, мастику можно использовать и как самостоятельный кровельный материал, нанося ее непосредственно на кровлю. Требования ГОСТ допускают такой вид покрытия, так как мастика, в этом случае, образует своеобразную мембрану, защищающую кровлю от атмосферных воздействий.

Так, мастика битумная кровельная горячая наносится достаточно тонким слоем в разогретом состоянии, а после застывания обретает достаточную твердость.

Виды кровельных мастик

Битумная мастика может быть холодного и горячего применения. В кровельных работах используют оба данных вида. Мастика битумная кровельная холодная представляет собой готовый к нанесению состав, который наносится на поверхность кровли кистью, валиком или иным приспособлением.

Мастика битумная кровельная горячая перед нанесением требует дополнительного разогрева до температуры порядка +150 градусов. Наносится только в разогретом виде. Такая мастика обладает одним важным преимуществом: ее можно наносить на труднодоступные участки кровель, такие как трубы, вентиляционные колодцы, отбойники, различные несущие конструкции.

Существуют мастики:

  • однокомпонентные,
  •  двухкомпонентные.

Проще всего использовать для работы однокомпонентный состав, который готов к применению сразу же после открытия емкости с мастикой. Принцип застывания такой мастики основан на испарении растворителя, предварительно введенного в состав и делающего мастику жидкой. Растворитель испаряется, а мастика приобретает твердость.

Недостаток такой мастики состоит в относительно непродолжительном сроке ее хранения, да и после раскрывания емкости мастику нужно использовать сразу же, не откладывая ее остаток для длительного хранения.

Двухкомпонентная мастика хранится намного дольше, а готовится рабочий состав непосредственно перед использованием путем смешивания основной части и загустителя.

Мастика битумно-латексная кровельная отличается тем, что в ее состав введен полимер – латекс, существенно расширяющий возможности мастики в плане гибкости. Такая мастика прекрасно подходит для склеивания рулонных материалов. Кроме того, ее можно окрасить в любой цвет.

Мастика битумно-резиновая кровельная также может быть использована для склеивания кровельных материалов при их укладке. В ее состав введена жидкая резина, что делает ее не такой подвижной и текучей, как другие виды мастик. Наносится шпателем ввиду повышенной плотности.

Состав и характеристики битумной мастики

Битумная мастика кровельная состоит из смеси вяжущего вещества, наполнителя и различных минеральных добавок. В качестве наполнителя может использоваться минеральная вата, известь, асбест, измельченный кирпич или кварц, зола. Наполнители должны обеспечить твердость застывшей поверхности, устойчивость к растрескиванию при колебаниях температуры, а также должны обеспечить экономию количества используемой вяжущей основы.

Имеется ряд требований, которым должна соответствовать мастика битумная кровельная – ГОСТ, а также некоторые другие регламентирующие документы определяют этот перечень таким образом:

  • Мастика должна иметь теплостойкость не менее +70 градусов.
  •  Кровельная мастика должна обладать высокой водонепроницаемостью, а также биостойкостью.
  • Состав мастики должен быть однороден. Не допускается наличие в мастике посторонних фракций и компонентов, влияющих на ее структуру.
  • Битумная мастика должна соответствовать требованиям по экологической безопасности. При нанесении мастики на кровлю, а также в процессе ее эксплуатации не допускается выделение в окружающую среду вредных для здоровья веществ.
  • Характеристика мастики битумной кровельной горячей предусматривает тестирование при помощи двух кусков пергамина. При склеивании двух частей пергамина между собой, а затем их последующего отрыва, мастика должна оставаться целой, а разрыв должен идти по пергамину.
  • Горячая мастика должна быть текучей. В подогретом состоянии она должна свободно, тонким слоем растекаться по поверхности кровли.
  • Срок службы мастики определяется требованиями ГОСТ. При этом мастика должна полностью сохранять все свои эксплуатационные свойства при использовании в условиях, заявленных производителем.

Цена мастики битумной кровельной горячей может немного превышать стоимость холодной мастики, но преимуществом горячей мастики является меньший расход на единицу площади, что позволяет сэкономить на стройматериалах.

Технология нанесения мастики

Для нанесения на кровлю мастики вовсе не обязательно удалять старое покрытие. Исключение составляет лишь кровля из нескольких старых слоев рубероида, которые не позволяют нанести мастику тонким и ровным слоем.

Мастика наносится при помощи кисти, шпателя, валика или распылителя, в зависимости от текучести состава. При нанесении мастики на бетонные поверхности, необходимо выполнить подготовительные работы, а именно нанести на бетон слой битумного праймера, который будет являться прекрасной основой для слоя мастики.

Кровельная мастика наносится на поверхность практически любого уклона, разравнивается и оставляется до полного застывания. В случае значительных неровностей кровли или слишком большого угла уклона, мастику наносят еще несколько раз, добиваясь ее равномерного распределения по поверхности. Если угол наклона превышает 25 градусов, то кровельные мастики использовать не рекомендуется.

Количество слоев мастики напрямую зависит от вашего желания и возможностей. Так, несколько последовательных слоев мастики, образующие защитный слой толщиной около 10 миллиметров, будут служить вам долгие годы.

Некоторые специалисты рекомендуют верхний слой мастики присыпать каменной крошкой для придания кровле улучшенных прочностных характеристик.

Горячая кровельная битумная мастика

Мастика битумная кровельная горячая применяется в качестве гидроизоляционного материала для кровли уже достаточно давно также она используется для приклеивания на изолируемую поверхность кровельных материалов, которые изготавливаются на основе битума.
[contents]

С ее помощью удается надежно зафиксировать на кровле такие материалы, как рубероид, стеклорубероид, еврорубероид, пергамин, а также многие другие. Помимо этого в некоторых случаях мастика может использоваться даже в качестве самостоятельного кровельного покрытия. В этом случае она наносится непосредственно на кровельную поверхность.

Следует заметить, что ГОСТ четко регламентирует не только производство, но и область применения этого материала. ГОСТ допускает использование мастики в качестве самостоятельного кровельного покрытия.

В документе сказано, что это покрытие образует мембрану, защищающую крышу и подкрышное пространство от разрушающего атмосферного воздействия.

В соответствии с ГОСТ мастика кровельная битумная горячая при использовании в качестве самостоятельного материала должна наноситься на обрабатываемую поверхность в разогретом состоянии тонким слоем, что позволяет ей после остывания сформировать достаточно прочное и твердое покрытие.

Существует два вида мастики: горячего и холодного применения. Холодная кровельная мастика в соответствии с ГОСТ представляет собой готовую к использованию смесь, которая наносится на обрабатываемую поверхность при помощи валика либо кисти.

В свою очередь, горячая кровельная битумная мастика перед нанесением должна быть разогрета до температуры около +150 градусов. Нанесение не разогретого материала этого вида попросту невозможно.

Существенным плюсом такой смеси является то, что данный состав может быть использован для нанесения в труднодоступных местах, таких, как пространство около дымоходных труб, вентиляционных колодцев, отбойников, а также различных несущих кровельных конструкций.

Также все мастики могут быть разделены еще на два вида: одно- и двухкомпонентные. Использование однокомпонентной мастикой является технологически куда более простым, так как состав может наноситься сразу же после вскрытия контейнера.

Принцип застывания однокомпонентного материала базируется на введении в его состав специальных растворителей, которые и делают ее жидкой, а, улетучиваясь, придают ей необходимую твердость.

Единственный недостаток такой мастики состоит в небольшом сроке хранения. Не менее важным моментом является и то, что после вскрытия контейнера она должна быть использована сразу же и не оставляться на потом.

В свою очередь двухкомпонентная мастика имеет более длительный срок хранения. Готовится она непосредственно перед использованием посредством смешивания загустителя и основной части.

Мастика кровельная битумно-латексная характеризуется тем, что в ее составе присутствует особый полимер – латекс, который существенно повышает ее технические характеристики и улучшает ее эластичность.

Эта мастика идеально подходит для склеивания фактически любых рулонных материалов, а, помимо этого, она может быть окрашена в любой понравившийся цвет.

Мастика кровельная битумно-резиновая чаще всего используется для склеивания рулонного материала при укладке. Она отличается меньшей подвижностью и текучестью, благодаря тому, что в ее составе присутствует жидкая резина.

Ее нанесения выполняется при помощи не кисти, а шпателя, так как она обладает повышенной прочностью и плотностью.

Состав мастики

Она представляет собой смесь, состоящую из содержащихся в необходимой пропорции вяжущих веществ, минеральных добавок и наполнителей. В виде наполнителя при ее изготовлении используются минеральная вата, асбест, кварц, известь, измельченный кирпич или зола.

Наполнители обеспечивают необходимую степень твердости материалу после застывания, устойчивость к растрескиванию при резкой смене температуры, а также уменьшают в ее составе процент вяжущих веществ.

Ввиду высокой важности этого материала, технология его изготовления должна соответствовать ГОСТ.

Технические характеристики

  • Мастика должна обладать повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур, а также обладать теплостойкостью не ниже + 70 °C.
  • Она должна обладать хорошими водоотталкивающими свойствами и быть биологически неактивной.
  • Смесь должна иметь однородный состав. В ее составе не допускается присутствие инородных включений и компонентов, способных изменить ее структуру.
  • Она изготавливается в строгом соответствии с ГОСТ.
  • Она должна быть абсолютно экологически безопасной и не выделять в окружающую среду никаких вредных веществ.

Иногда для определения качества мастики битумной кровельной горячей можно провести тестирование при помощи двух кусков пергамина. Куски сначала склеиваются при помощи мастики, а затем разрываются. При этом важно, чтобы мастика оставалась целой, а разрыв шел по пергамину.

Горячая смесь должна иметь текучую консистенцию и в подогретом состоянии, свободно растекаться по обрабатываемой поверхности.

Несмотря на то что горячая мастика в сравнении ее с холодным аналогом обладает несколько повышенной стоимостью, это с лихвой окупится гораздо меньшим ее расходом на единицу площади и более высоким качеством получаемого покрытия.

Нанесение мастики

Перед нанесением смеси совсем необязательно с поверхности кровли удалять старое покрытие. Исключением являются только те случаи, когда крыша состоит из нескольких рубероидных слоев, препятствующих нанесению мастики тонким однородным и максимально равномерным слоем.

Она может наноситься с использованием шпателя, валика, кисти или распылителя в зависимости от консистенции. Пред нанесением ее на железобетонные поверхности их предварительно рекомендуется обработать битумным праймером для повышения адгезионных способностей поверхностей.

Она может наноситься на любые кровли вне зависимости от размера угла скатов. После нанесения она тщательно разравнивается и оставляется до полного застывания. Если угол ската кровли выше 25 градусов, то использование этого материала не рекомендуется.

Мастика битумная кровельная горячая, изготовленная в соответствии с действующим ГОСТ, прослужит вам верой и правдой более 10 лет, если при ее эксплуатации не будут нарушены условия, заявленные производителем.

Рекомендуем почитать:

 

Кровельная мастика битумная горячая, латексная, резиновая: характеристики, ГОСТ

Устройство крыш в настоящее время стало процессом более интересным и прогрессивным. Это объясняется не только использованием современных методов ведения строительных работ, но и применением таких же материалов, одним из которых является кровельная мастика. С ее появлением сократилась необходимость в рулонных материалах, широко применяемых при ремонте или устройстве плоских крыш. Этот самостоятельный кровельный материал способен обеспечить надежную гидроизоляцию поверхности. В этой статье мы расскажем об основных видах кровельных мастик, ее свойствах, области применения и т.д.

Что такое мастика?

Мастика кровельная – это искусственный материал, который представляет собой смесь

Крыша, покрытая мастикой

органических веществ с вяжущими свойствами, минеральных добавок и наполнителей разных размеров. В состав могут входить антисептики и гербициды. В результате получается однородная вязкая масса, которую легко наливать на поверхность. После затвердевания мастика для кровли напоминает монолитный материал, по виду очень похожий на резину.

Состав мастики может быть разным. В зависимости от него различают однокомпонентные и двухкомпонентные мастики:

  1. Однокомпонентные мастики изготавливаются на основе растворителей. Они представляют готовый продукт, который сразу готов к использованию. Он затвердевает по мере улетучивания из смеси содержащегося в ней растворителя. Поставка данных мастик осуществляется в герметичных емкостях, благодаря которым обеспечивается преждевременное отвердение материала. Срок хранения этих мастик ограничен в пределах трех месяцев. Исключением является мастика битумная кровельная из полиуретана, отвердение которой требует присутствия содержащихся в воздухе водяных паров. Поскольку в полиуретановой мастике отсутствует растворитель, при ее полимеризации (отверждении) не происходит усадка. Сберегать такую мастику в герметичной упаковке можно на протяжении 12 месяцев.
  2. Двухкомпонентные мастики представляют собой два малоактивных химических состава, которые можно по отдельности хранить более 12 месяцев. Это позволяет заранее приобрести материал, необходимый для производства кровельных работ.

Поставка данных мастик осуществляется в герметичных емкостях, благодаря которым обеспечивается преждевременное отвердение материала. Срок хранения этих мастик ограничен в пределах трех месяцев. Исключением является мастика битумная кровельная из полиуретана, отвердение которой требует присутствия содержащихся в воздухе водяных паров. Поскольку в полиуретановой мастике отсутствует растворитель, при ее полимеризации (отверждении) не происходит усадка. Сберегать такую мастику в герметичной упаковке можно на протяжении 12 месяцев.

Хотя срок хранения однокомпонентных мастик значительно меньше, чем двухкомпонентных, в настоящее время разработаны составы, которые способны сохранять надлежащее качество в течение периода времени, длящегося не меньше 12 месяцев.

Нанесение мастики на поверхность крыши

По сравнению с рулонными материалами мастика битумная кровельная горячая имеет существенное отличие – на поверхности крыши создается некая мембрана или пленка. Свойства мастичной кровли и рулонной практически одинаковы, но преимущество первой заключается в отсутствии швов.

Покрытия из мастики обладают следующими свойствами:

  1. устойчивостью по отношению к агрессивным компонентам окружающей среды;
  2. небольшим весом;
  3. эластичностью;
  4. высокими показателями прочности;
  5. неподверженностью к коррозии;
  6. стойкостью по отношению к ультрафиолетовому излучению и окислению.

Чтобы состав мастики распределялся по поверхности равномерно, она должна быть ровной. По этой причине, кровельная мастика используется преимущественно на плоских крышах.

При производстве работ, когда температура воздуха превышает 25 градусов, а угол наклона крыши составляет больше 12, следует повысить вязкость мастики. Для этого в ее состав добавляются загустители, цемент и т.п.

Классификация кровельных мастик

При классификации мастик учитывают следующие особенности:

  1. Способ применения (холодные и горячие).
  2. Назначение (антикоррозийные, кровельно-изоляционные, приклеивающиеся, гидроизоляционно-асфальтовые).
  3. Способ отверждения (отверждаемые и неотверждаемые).
  4. Вид вяжущего вещества (мастика битумно-латексная кровельная, битумно-полимерная, полимерная, хлорсульфополиэтиленовая,буттилкаучуковая).
  5. Тип растворителя (с содержанием органических растворителей, воды, жидких органических веществ).
  6. Состав (однокомпонентные и двухкомпонентные).

Современные мастики отличают такие свойства, как биостойкость, водостойкость и высокая клеящая способность. Они с успехом могут применяться на новых крышах и старых кровельных покрытиях. С их помощью можно:

  1. приклеить рулонные и гидроизоляционные кровельные материалы;
  2. устроить на кровле защитный слой;
  3. произвести монтаж мастичной кровли;
  4. устроить пароизоляцию;
  5. произвести антикоррозийную защиту на кровле из фальгоизола.

Гост «Мастика битумная кровельная горячая» определяет, каким требованиям должны отвечать мастики для устройства кровельного покрытия. Они должны:

  1. отличаться легкостью в работе в процессе нанесения и использования;
  2. иметь хорошую сцепляемую способность по отношению к горизонтальным и вертикальным поверхностям;
  3. образовывать эластичное покрытие;
  4. не растрескиваться при отвердении;
  5. быть долговечными;
  6. иметь сопротивление к текучести и усадке;
  7. не терять гибкость при отрицательных температурах;
  8. поддаваться воздействию инструментов во время работ по устройству мастичной кровли;
  9. не терять качества в условиях повышенной влажности.

Вышеперечисленные преимущества говорят, что мастика битумная кровельная горячая является прекрасным строительным материалом при устройстве кровель, имеющих малый уклон наклона ската крыши.

Классификация мастик по виду вяжущего вещества и другим показателям

Как писалось ранее, мастики по виду вяжущего вещества могут быть битумными, дегтевыми, битумно-полимерными и резинобитумными.
В качестве наполнителей для битумной мастики можно использовать:

  1. минеральную коротковолокнистую вату;
  2. асбест или пыль асбеста;
  3. пылевидные тонколистовые порошки из кирпича, известняка, кварца и т.п.;
  4. золу комбинированную или образующуюся в процессе пылеугольного сжигания минеральных топливных продуктов.

Наполнители необходимы для улучшения характеристик, которыми должна обладать холодная мастика для кровли, а именно:

  1. плотности и твердости;
  2. снижения хрупкости при отрицательных значениях температуры;
  3. снижения удельного расхода вяжущих веществ.

Использование волокнистых наполнителей позволяет армировать мастику, делая ее более устойчивой на изгиб.
Мастика для кровли по способу твердения разделяется на отверждаемую и неотверждаемую.
По типу разбавителя их можно разделить на мастики:

  1. битумные кровельные, содержащие воду;
  2. содержащие органические растворители;
  3. содержащие органические жидкие вещества.
Мастика после затвердевания

Любая кровельная мастика, находясь на воздухе, затвердевает в течение часа. При этом образуется эластичная гладкая поверхность, которая обладает отличной устойчивостью по отношению к различным атмосферным воздействиям. Полученный в конечном итоге материал обладает прекрасной водостойкостью, хорошей клеящей способностью и в определенных случаях биостойкостью.
К битумным мастикам нормативные документы предъявляют следующие требования и нормы:

  1. по своей структуре мастики должны быть однородными, в них не должны находиться частицы наполнителей и пропитки вяжущими веществами;
  2. мастики должны быть удобными в процессе нанесения и не выделять в окружающую среду вредные вещества в количестве, которое превышает допустимые нормы;
  3. мастика битумная кровельная горячая, так же, как и холодная должна быть водостойкой и обладать биостойкостью;
  4. мастики должны обладать теплостойкостью не меньшей, чем 70 градусов;
  5. мастики должны достаточно прочно склеивать рулонные материалы.

Гост предъявляет к мастикам для кровли высокие требования относительно срока службы. При заявленном температурном режиме во время эксплуатации их должны отличать стабильные физические и механические параметры.

Нанесение мастик на поверхности

На поверхности, которые необходимо качественно заизолировать, кровельная мастика наносится в несколько этапов:

  1. В первую очередь, поверхность (в качестве грунтовки) покрывается разжиженной битумной эмульсионной пастой;
  2. Проводится покрытие поверхности основными слоями эмульсионной битумной мастики. Их количество может быть разным и отличается в зависимости от того, какой угол наклона кровли;
  3. После слоя армирующих мастик дополнительно наносят еще один слой мастики. Он предназначен, чтобы усилить изоляционный ковер в местах, где часто происходит скопление воды;
  4. В конце наносится защитный слой, в качестве которого может выступать облицовка, производиться окрашивание или использоваться гравий или крупнозернистый песок.

Характеристики и состав битумных мастик

Мастика битумная кровельная – это материал, в котором в качестве вяжущего вещества применяют искусственные битумы. Их получают путем переработки нефти и ее смолистых остатков. Вязкость нефтяных битумов — вещества, имеющего черный или темно-бурый цвет, зависит от температуры нагревания.
В строительном производстве используют несколько разновидностей нефтяных битумов, которые отличаются степенью вязкости:

  1. Чтобы пропитать рулонные кровельные материалы пользуются жидкими кровельными материалами;
  2. Для изготовления таких материалов, как битумные мастики, лаки и рулонные материалы используют твердые и полутвердые нефтяные битумы.
Крыша, покрытая битумной мастикой

В состав битумных мастик входит наполнитель, растворитель и другие добавки. Мастика для кровли отличается от рулонных материалов тем, что она способна сформировать покрытие по виду пленки или мембраны, которое будет обладать такими же свойствами.
На заметку! Некоторые виды мастик (например, битумно-латексная) можно использовать, как клеящее вещество во время укладки рулонного материала новой постройки или во время ремонта старой крыши, независимо от ее конструкции.
Большим достоинством битумных мастик является возможность окрасить их в любой нужный или желаемый цвет. Красители добавляются, как при заводском производстве, так и во время нанесения мастики на кровлю.

Мастики для горячей заливки

 

Мастики для горячей заливки (HPM) обеспечивают стабильный, эластичный ремонт, прочно сцепляющийся с существующими покрытиями. HPM можно использовать круглый год в качестве однократного применения для больших трещин и небольших выбоин на бетонных и асфальтовых покрытиях, когда температура поверхности составляет 40 градусов по Фаренгейту и повышается.

Как это работает?

Сочетая гибкость и адгезию прорезиненных битумных герметиков с прочностью и несущей способностью инженерных заполнителей, HPM полностью заполняет пробелы в ремонте.Результат обеспечивает равномерный ремонт, который прочно сцепляется с существующим дорожным покрытием, изолируя воду, возвращая структурную прочность, улучшая ходовые качества и предотвращая дальнейшие повреждения.


Как и в случае с заделкой трещин, лучшим временем года для использования HPM является весна и осень, поскольку трещины открыты, а мастичному материалу требуется меньше времени для остывания и открытия дороги для движения транспорта. Участки ремонта HPM должны быть подготовлены к приему HPM путем тщательной очистки зоны от всего незакрепленного материала, растительности, пыли и мусора, а также высушивания зоны.В более холодных погодных условиях может потребоваться использование копий горячего воздуха, желобов с подогревом и горелок, что потребует дополнительных трудозатрат, подготовительных работ и оборудования.


Мастика нагревается в расплавителе мастики и перемещается из расплавителя самотеком или встроенным шнеком. Шнек позволяет подавать смесь по желобу или прямо из разгрузочного отверстия. Когда мастика плавится, связующее и заполнители объединяются, образуя соответствующую смесь.

Гравитационный поток — один из самых простых способов применения.В этом методе используются металлические пятигаллонные ведра или небольшая тележка-шаттл, чтобы точно поместить материал в пустоту, подлежащую ремонту. Материал также можно сбрасывать с задней части плавильной машины на стяжку ящика для ручных инструментов. Для более крупного ремонта к задней части плавильной печи под разгрузочным отверстием можно прикрепить ящики для перетаскивания, чтобы обеспечить равномерное распределение материала по непрерывной продольной трещине.

После нанесения мастики ее разглаживают по поверхности и краям ремонтируемого участка с помощью ручного инструмента из горячей стальной пластины, который нагревается в боковом отсеке расплавителя мастики.Инструмент используется для уменьшения шероховатости и неровностей поверхности ремонта.

Руководство по использованию HPM доступно во всех округах PennDOT. Лаборатория тестирования материалов PennDOT «условно одобрила» четырех производителей HPM в рамках секции PennDOT New Products and Innovations (NPI). PennDOT планирует отслеживать производительность в течение двух лет, прежде чем снять статус «условного одобрения». Это «условное одобрение» не ограничивает использование продуктов, но позволяет отделу NPI PennDOT продолжать свою оценку на основе полевых приложений.Эти производители включают Crafco, Maxwell Products, Fibercrete и Right/Pointe. HPM можно найти как отдельную категорию в разделе «Разное» Бюллетень PennDOT 15 и может использоваться округами и муниципалитетами через Программа PennDOT по жидкому топливу.

Каковы преимущества?


HPM — это универсальный и прочный материал, который остается гибким при более низких температурах, что обеспечивает длительный ремонт. Он требует минимальной подготовки дорожного покрытия и позволяет сократить время нанесения, что приводит к более коротким перекрытиям движения и задержкам для автомобилистов.

Это приложение имеет увеличенную продолжительность цикла по сравнению с традиционной, обычной заделкой трещин для бетонных и асфальтовых покрытий. Использование HPM сокращает трудозатраты, оборудование и мобилизацию, необходимые для проведения технического обслуживания.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ…  Команда технического обслуживания STIC опросила 30 государственных учреждений об использовании HPM. Семнадцать из этих штатов ответили, что в настоящее время они используют HPM для технического обслуживания.

Innovation In Motion


Демонстрации HPM были проведены в нескольких округах PennDOT, и эта техника использовалась силами PennDOT в проектах технического обслуживания в нескольких округах PennDOT, а также в строительном проекте в округе PennDOT 8.

В июле 2019 года STIC в сотрудничестве с Пенсильванской ассоциацией производителей асфальтовых материалов (PAAMA) организовал демонстрацию HPM на стоянке возле лаборатории тестирования материалов PennDOT в Гаррисберге. Четыре поставщика продемонстрировали свою продукцию представителям PennDOT, Pennsylvania Turnpike Commission и Federal Highway Administration, а также членам STIC и представителям местных органов власти. Присутствующие смогли ознакомиться с методами применения и задать вопросы техническим экспертам.

Глава 2. Моделирование уплотнения горячей асфальтобетонной смеси: основанная на термодинамике вязкоупругая модель сжатия, декабрь 2010 г.

ГЛАВА 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Асфальтобетон представляет собой композиционный материал, состоящий из градуированных заполнителей, связанных между собой асфальтовым вяжущим с наличием воздушных пустот. Природа этой смеси зависит от типа каждого из компонентов, выбранных для приготовления смеси. Асфальтобетонное покрытие, более известное как покрытие HMA, состоит из связанных слоев гибкой конструкции покрытия.Для большинства применений асфальтобетон укладывается в виде HMA, который представляет собой смесь крупного и мелкого заполнителя и асфальтового вяжущего. HMA получила свою номенклатуру из-за того, что ее смешивают, укладывают и уплотняют при повышенных температурах. Асфальтобетонное покрытие также можно укладывать при температуре окружающего воздуха, но HMA является основным методом укладки дорог и автомагистралей.

Из-за своего состава асфальтобетон проявляет нелинейную реакцию даже при небольшой деформации и проявляет различную реакцию на растяжение и сжатие, особенно при длительной нагрузке.Кроме того, экстремальная температурная чувствительность асфальтобетона приводит к тому, что изменение температуры оказывает более значительное влияние на механическое поведение, чем изменение величины нагрузки. (3) Сопротивление деформации асфальтобетона в основном зависит от матрицы заполнителя и матрицы вязкого битумного вяжущего. Из-за изменения микроструктуры, вызванного либо механическими изменениями, такими как уменьшение воздушных пустот, либо химическими изменениями, такими как старение асфальта, реакция матрицы заполнителя и матрицы битумного вяжущего на транспортную нагрузку меняется с течением времени.Кроме того, из-за постоянных изменений в микроструктуре изменяется способность дорожного покрытия расслабляться после снятия нагрузки. Это изменение микроструктуры и изменения нагрузки и условий окружающей среды вызывают такие явления, как колеи, усталостное растрескивание, низкотемпературное растрескивание и повреждения, вызванные влажностью. Нарушение колеи вызвано накоплением деформации при многократных транспортных нагрузках, что приводит к образованию продольных колей на дорожном покрытии. Это накопление деформации в значительной степени зависит от одномерного уплотнения за счет сокращения воздушных пустот и текучести матрицы асфальтобетонного раствора.Тщательный обзор природы и использования асфальтобетона, а также многочисленные попытки моделирования этого материала представлены Кришнаном и Раджагопалом. (4)

Существующий подход к проектированию нежестких дорожных покрытий связывает инженерные свойства асфальтобетонных смесей с повреждением дорожного покрытия. Следовательно, современные модели в основном представляют собой модели прогнозирования бедствия, а не конститутивные модели, как это обычно понимается в механике. В моделях прогнозирования повреждений некоторая мера разрушения, например, количество циклов до разрушения и величина остаточной деформации, связана со свойствами материала, предполагая, что асфальтобетонные смеси являются либо линейно-вязкоупругими, либо линейно-упругими.Однако HMA ведет себя как нелинейный текучий материал при повышенных температурах и медленно превращается в высоковязкую нелинейную вязкоупругую жидкость к концу процесса строительства.

УПЛОТНЕНИЕ HMA

Надлежащее строительство дорог требует, чтобы тротуары укладывались в соответствии с определенными спецификациями, определяющими желаемые характеристики материала. При строительстве дорожных покрытий HMA используются прямые и косвенные силы уплотнения, создаваемые катками, проходящими по рыхлой смеси, для образования плотных слоев структурно прочного материала.Уплотнение уменьшает объем смеси горячего битумного вяжущего, заполнителей и наполнителей для образования необходимой плотной, непроницаемой массы. Мотивацией уплотнения асфальтобетонного покрытия является стремление достичь оптимального содержания воздушных пустот, обеспечить гладкую поверхность для движения и повысить несущую способность строящегося материала. (1) Уплотнение смеси за счет уплотнения вызывает увеличение удельного веса материала и улучшает сцепление заполнителя. (5,6) В литературе широко отмечается, что неправильное уплотнение, как правило, приводит к плохим характеристикам асфальтового покрытия, несмотря на то, что все другие желаемые характеристики состава смеси выполняются. Это может привести к преждевременному непоправимому повреждению встроенной инфраструктуры, как правило, в виде колейности, необратимой деформации, растрескивания и повреждения влагой.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УПЛОТНЕНИЕ

На процесс уплотнения влияют многие факторы, в том числе свойства материалов в смеси, переменные условия окружающей среды, условия на рабочем месте и метод уплотнения, как подробно описано в U.S. Армейский инженерный корпус и довольно подробно резюмировал Кассем. (5,7) Требуемое усилие уплотнения увеличивается с увеличением угловатости, размера и твердости заполнителя. Марка и количество битумного вяжущего также влияют на процесс уплотнения. Смесь, полученная с недостаточным содержанием асфальта, является жесткой и обычно требует больших усилий по уплотнению, чем смесь с высоким содержанием битумного вяжущего. Температура воздуха, смеси и основания также являются важными факторами, влияющими на уплотнение.С. Армейский инженерный корпус. (5) Кроме того, усилие уплотнения увеличивается с увеличением толщины слоя.

ЛАБОРАТОРИЯ ПРОТИВ ПОЛЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ

В нескольких исследованиях была предпринята попытка изучить взаимосвязь между методами полевого уплотнения, лабораторными методами уплотнения и механическими свойствами. Консуэгра и др. и Харви и Монисмит оценили несколько лабораторных методов уплотнения, основанных на взаимосвязи между механическими свойствами лабораторных образцов и полевых кернов. (8,9) Эти исследования предоставили рекомендации относительно устройств, которые производят лабораторно-прессованные образцы со свойствами, которые лучше соответствуют свойствам полевых кернов. Петерсон и др. оценивали влияние изменения параметров уплотнения в СГК на механические свойства смеси и их корреляцию с механическими свойствами кернов месторождений. (10) Контрольными параметрами, которые варьировались в исследовании, были угол инерции, высота образца, гирационное давление прессования и температура пресс-формы.Петерсон и др. обнаружил, что угол вращения является наиболее важным параметром, влияющим на механические свойства. (10)

Масад и др. использовали методы анализа изображений для изучения распределения воздушных пустот в SGC. (11) Результаты показали, что распределение воздушных пор в образцах SGC неравномерно и что верхний и нижний слои имеют более высокое содержание воздушных пор, чем средний слой. Ташман и др. сравнили распределение воздушных пустот и механические свойства SGC-уплотненных образцов к полевым кернам, уплотненным с использованием различных схем уплотнения. (12) Это исследование показало, что параметры уплотнения в СГК могут быть изменены для улучшения взаимосвязи между внутренней структурой (включая воздушно-пустотное распределение) и механическими свойствами образцов СГК и полевых кернов.

Более подробные описания различных факторов, влияющих на уплотнение и методы/методы уплотнения, а также сводная оценка различных исследований уплотнения ГМА представлены в Huerne and Kassem. (13,7)

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТВЕТА HMA

Мотивация для большинства исследований поведения асфальтобетона состоит в том, чтобы разработать модели для понимания повреждений, которым подвергается асфальтобетонное покрытие, и определить экспериментальные переменные на основе анализа таких моделей повреждений.В отличие от асфальта, для которого были разработаны модели, описывающие поведение вязкоупругих жидкостей, асфальтобетон имеет определяющие характеристики, которые в основном связаны с эмпирическими корреляциями для различных типов повреждений. Однако исследования, предполагающие, что асфальтобетон является вязкоупругим материалом, также предполагают, что макроскопическое механическое поведение асфальтобетона является вязкоупругим. В этих исследованиях используется либо аналогия пружины с амортизатором в форме модели Бюргера, либо некоторая простая форма вязкоупругого определяющего уравнения.(См. ссылки 13–28.)

Как отметили Кришнан и Раджагопал, сопротивление деформации асфальтобетона в основном зависит от матрицы заполнителя и вязкой битумной мастики. (4) Из-за изменения микроструктуры (либо из-за механических изменений, таких как уменьшение воздушных пустот, либо из-за химических изменений, таких как старение асфальта), реакция заполнителя и битумной мастики на транспортную нагрузку меняется со временем . Кроме того, способность дорожного покрытия расслабляться после снятия нагрузки изменяется, поскольку микроструктура постоянно изменяется.Это изменение микроструктуры и изменения нагрузки и условий окружающей среды вызывают такие явления, как колейность, усталостное растрескивание, низкотемпературное растрескивание и повреждения, вызванные влажностью. Например, разрушение из-за колейности вызвано накоплением деформации при повторяющихся транспортных нагрузках, что приводит к образованию продольных колей на дорожном покрытии. Хотя в большинстве исследований не рассматривался механизм уплотнения (при условии, что дорожное покрытие будет хорошо уплотняться во время строительства), предполагалось, что пластическое течение асфальтобетона зависит от температуры, скорости нагружения и временного интервала нагружения. (29,30)

Существует довольно много моделей асфальтобетона, учитывающих микроструктуру, но, как и в большинстве феноменологических моделей, они пренебрегают эволюцией микроструктуры в течение срока службы покрытия или учитывают ее, например, с помощью некоторых коэффициентов сдвига. . Нижбур провел микроструктурное моделирование асфальтобетона, используя аналогию с механикой грунта, постулировав, что вся сопротивляемость деформации битумных смесей может быть объяснена с точки зрения начального сопротивления, внутреннего трения и вязкостного сопротивления. (31) Huschek использовал трехфазную систему, состоящую из областей, характеризующихся вязкостью, модулем упругости и модулем пластичности. (23) Ван дер Пул смоделировал поведение асфальтовых смесей путем расчета жесткости концентрированных растворов упругих сфер в упругой среде с использованием метода, разработанного для разбавленных дисперсий Фролихом и Сэком. (32,33) Компания Hills разработала модели длительной ползучести асфальтовых смесей, характеризуя внутреннюю структуру смеси с помощью толщины асфальтовой пленки. (34) Cheung et al. а Дешпанде и Себон разработали модели асфальтобетонных смесей с использованием моделей с изолированным контактом и коробчатых моделей сдвига. (35–37) Бутен и Орио использовали аналогию с пористой средой, насыщенной вязкоупругой жидкостью, чтобы классифицировать макроскопическое поведение асфальтобетона как двухфазное, упругое или вязкоупругое в зависимости от отношения размера пор к макроскопическому длина волны. (38) Florea использовала потенциал вязкопластичности для разработки упруго-вязкопластической модели асфальтобетона. (39,40)

Недавно Кришнан и Рао попытались смоделировать уменьшение количества воздушных пор в асфальтобетоне, используя континуальную теорию смесей и теорию линейно-упругого материала с пустотами. (41,42) Недавно была создана термодинамическая основа, которая может быть использована для конститутивного описания асфальтобетона. Эта структура имеет достаточно общую структуру, в рамках которой можно описать множество диссипативных процессов. Эта основа для моделирования асфальтобетона распознает изменение микроструктуры материала за счет изменения естественной конфигурации тела.Для целей данного исследования естественная конфигурация — это конфигурация без стресса, с дополнительными деталями структуры, представленными Раджагопалом и позже принятыми Раджагопалом и его коллегами. (См. ссылки 4 и 43–46.)

МОДЕЛИ УПЛОТНЕНИЯ

Очень мало исследований было направлено на моделирование уплотнения HMA и свойств материала, влияющих на уплотняемость. Гулер и др. предложил использовать модель пористого упругопластического уплотнения с использованием модифицированной функции текучести Герсона-Твергаарда. (47) Для этого было сформулировано инкрементальное определяющее соотношение для пористого материала. Исследователи сосредоточились на получении статистически значимых параметров для этого определяющего отношения и корреляции между параметрами модели и переменными смеси (то есть объемными свойствами и размером частиц). Были построены простые линейные модели для прогнозирования параметров модели. Поле смещения, используемое для представления трехмерного уплотнения, было аппроксимацией фактического движения в SGC.Кроме того, модель была сформулирована с учетом теории малых деформаций, не зависит от времени и предполагала изотермические условия (отсутствие изменений температуры).

Huerne использовал модифицированную форму теории критического состояния почвы при моделировании уплотнения асфальтовой смеси. (13) Теория критического состояния описывает поведение зернистого материала с помощью замкнутой кривой текучести, которая дает границу между напряженными состояниями, вызывающими упругие (восстанавливаемые) деформации и пластические (неустранимые) деформации.Реализация Хьюэрна имитировала уменьшение пустот посредством пластических изменений объема. Для определения параметров модели использовалось устройство Хвеем. Модель была разработана в предположении малой деформации деформации и, следовательно, ограничена в моделировании высоких деформаций, связанных с процессом уплотнения. Также модель имеет множество параметров, не связанных напрямую со свойствами смеси.

Кришнан и Рао разработали определяющую модель для асфальтовых смесей, используя теорию смесей для моделирования одномерного уплотнения асфальтовых смесей под действием статической нагрузки. (41) Эта модель использует фундаментальные законы баланса для получения математических соотношений, описывающих производительность и характеристики асфальтобетонных смесей. В то время как их работа помещает моделирование в общую структуру, учитывающую законы баланса механики, она игнорирует некоторые критические вопросы, касающиеся реакции материала, такие как эволюция микроструктуры материала, уплотняемого в процессе. Кроме того, такой подход к моделированию уплотнения HMA ограничен ограниченными экспериментальными методами, доступными для измерения различных свойств смеси, включенных в модель.

Таким образом, предыдущие попытки моделирования уплотнения HMA были ограничены следующими способами:

  • Они не учитывали изменения в структуре материала во время уплотнения ни явно, ни неявно посредством соответствующего выбора полного рассеяния.
  • Они не были проверены с использованием различных лабораторных и полевых условий нагрузки и граничных условий.
  • Они не пытались разработать методы определения параметров модели на основе состава смеси и свойств материала.

В последнее время были предприняты усилия по разработке моделей материалов для описания поведения асфальтобетона на основе термодинамически последовательной методологии с использованием структуры множественных природных конфигураций, формализованной Раджагопалом. (48,49,43)

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Важной мотивацией для разработки модели материала для использования в моделировании является концепция IC. Мур определяет IC как систему, которая применяется к вибрационному катку и автоматически регулирует выходную мощность катка, чтобы не допустить недоуплотнения или переуплотнения материалов. (50) IC слоев грунта и асфальта — относительно новая технология, внедренная в США для контроля уплотнения. (51) IC для уплотнения HMA находится на еще более ранней стадии разработки. Тем не менее, эта новая концепция уплотнения привлекает внимание производителей асфальта. Применение разработанной здесь модели может быть расширено для получения корреляций между конструкциями дорожного покрытия и характеристиками модели. Это позволит принять решение в системе управления IC.

 

Mix Types – Интерактивная тротуарная плитка

Типы смеси HMA

Наиболее распространенным типом гибкого дорожного покрытия в США является горячий асфальтобетон (HMA). Горячий асфальтобетон известен под разными названиями, такими как горячая смесь, асфальтобетон (AC или ACP), асфальт, асфальтобетон или битум. Для ясности в этом Руководстве делается сознательная попытка последовательно называть этот материал HMA. HMA отличается своей конструкцией и методами производства (как описано в этом Руководстве) и включает в себя традиционные плотные смеси, а также битум с каменной матрицей (SMA) и различные HMA с открытой маркировкой.Как правило, агентства рассматривают другие типы поверхностей дорожного покрытия на основе асфальта, такие как противотуманные уплотнители, шламовые уплотнители и BST, как ремонтные работы, и поэтому они рассматриваются в разделе «Техническое обслуживание и восстановление». Восстановленное асфальтовое покрытие (RAP) обычно считается материалом в рамках HMA, в то время как формы вторичной переработки на месте рассматриваются отдельно.

Плотные смеси

Плотная фракционированная смесь представляет собой хорошо фракционированную HMA, предназначенную для общего использования. При правильном проектировании и изготовлении плотная смесь относительно непроницаема.Смеси с плотным гранулометрическим составом обычно обозначаются по их номинальному максимальному размеру заполнителя и далее могут быть классифицированы как мелкозернистые или крупнозернистые. Мелкозернистые смеси содержат больше мелких частиц и частиц размером с песок, чем крупнозернистые смеси.

Рис. 1. HMA с плотной градацией. Вблизи. Рисунок 2. Ядра с плотной градацией. Рисунок 3. Схема HMA с плотной градацией.

Назначение : Подходит для всех слоев дорожного покрытия и для всех условий движения. Хорошо подходит для структурных, фрикционных, выравнивающих и ремонтных нужд.

Материалы : Хорошо измельченный заполнитель, битумное вяжущее (с модификаторами или без них), RAP

Информация : Подробные сведения о HMA с плотной градацией рассматриваются в остальной части этого Руководства.

Каменная матрица Асфальт (SMA)

Асфальт с каменной матрицей (SMA), иногда называемый щебеночно-мастичным асфальтом, представляет собой HMA с щелевой градацией, первоначально разработанный в Европе для обеспечения максимальной устойчивости к колееобразованию и долговечности. Целью разработки смеси является создание контакта камня с камнем внутри смеси.Поскольку заполнители не деформируются под нагрузкой так сильно, как битумное вяжущее, такой контакт камня с камнем значительно снижает колейность. SMA, как правило, дороже, чем типичный HMA с плотным гранулометрическим составом, потому что для него требуются более прочные заполнители, более высокое содержание асфальта, модифицированное битумное вяжущее и волокна. В правильных ситуациях это рентабельно из-за его повышенной устойчивости к колееобразованию и повышенной долговечности. SMA используется в США примерно с 1990 года.

Рисунок 4: Поверхность SMAРисунок 5: Лабораторный образец SMAРисунок 6.Схема HMA с градуировкой зазора.

Назначение : Повышенная устойчивость к колееобразованию и долговечность. SMA почти исключительно используется для наземных трасс на автомагистралях между штатами и дорогах США с высокой интенсивностью движения.

Материалы : Щелевой заполнитель, модифицированное битумное вяжущее, волокнистый наполнитель

Информация : Другие заявленные преимущества SMA включают трение в мокрую погоду (из-за более грубой текстуры поверхности), более низкий уровень шума шины (из-за более грубой текстуры поверхности) и менее сильное отражающее растрескивание.

Минеральные наполнители и добавки используются для сведения к минимуму утечек битумного вяжущего во время строительства, увеличения количества битумного вяжущего, используемого в смеси, и повышения долговечности смеси.

Рисунок 5: Размещение SMA в порту Хило

. Смеси открытого грунта

.

В отличие от смесей с плотным гранулометрическим составом и SMA, смесь HMA с открытым гранулометрическим составом спроектирована так, чтобы быть водопроницаемой. В смесях открытого типа используется только щебень (или гравий) и небольшой процент промышленных песков. Смеси открытого типа можно использовать следующими способами:

  • Водопроницаемое покрытие .Для всей твердой поверхности дорожного покрытия используется смесь открытого типа. Цель состоит в том, чтобы позволить воде стекать через саму конструкцию дорожного покрытия в нижележащий материал. Водопроницаемые покрытия могут быть спроектированы таким образом, чтобы под покрытием находился удерживающий объем (обычно это слой однородного заполнителя, чтобы вода могла занимать пространство между заполнителями), где вода может находиться по мере того, как она проникает в грунтовое основание ниже. Чем ниже скорость инфильтрации грунтового основания, тем больший объем требуется.Более простая конструкция не требует значительного гидравлического проектирования, если вообще требует его, и просто укладывает проницаемое дорожное покрытие поверх существующего грунтового основания без места для хранения. Муниципалитеты, которые допускают этот более простой подход, обычно ограничивают кредит на такое сооружение в своих требованиях к дренажу (например, им, возможно, все же придется включать отдельную дренажную инфраструктуру).
  • Курс трения с открытым уклоном (OGFC) . Поверхностный слой (обычно толщиной около дюйма), уложенный поверх непроницаемой плотной структуры HMA.Этот поверхностный слой позволяет воде стекать через него, а затем стекать с тротуара поверх нижележащего слоя. При правильном функционировании это может уменьшить разбрызгивание/разбрызгивание воды и улучшить трение шины о дорожное покрытие (при условии, что составляющий заполнитель не легко полируется).
  • Асфальтобетонированные проницаемые основания (ATPB) . Менее строгие требования, чем у OGFC, поскольку он используется только под плотным бетоном из HMA, SMA или портландцемента для дренажа.
Рисунок 6: Поверхность OGFC Рисунок 8: Лабораторные образцы OGFC Рисунок 9.Схема HMA с открытой оценкой.

 

Назначение :

  • Водопроницаемое покрытие. Используется для дренажа, часто вместо традиционной дренажной инфраструктуры.
  • OGFC — используется только для поверхностных курсов. Они уменьшают разбрызгивание/разбрызгивание шин в сырую погоду и, как правило, обеспечивают более гладкую поверхность, чем HMA с плотным гранулометрическим составом. Их большие воздушные пустоты снижают шум шин от дороги до 50 процентов (10 дБА) (NAPA, 1995 [1] ).
  • ATPB – используется в качестве дренажного слоя под HMA, SMA или PCC с плотной градацией.

Материалы : заполнитель (щебень или гравий и искусственный песок), битумное вяжущее (с модификаторами)

Информация : HMA открытого типа может стоить дороже за тонну, чем HMA плотного сорта, но удельный вес смеси на месте ниже, что частично компенсирует более высокую стоимость за тонну. Открытая градация создает поры в смеси, которые необходимы для правильного функционирования смеси. Все, что имеет тенденцию забивать эти поры, например, низкоскоростное движение, чрезмерная грязь на проезжей части, может снизить производительность.Как правило, водопроницаемые покрытия требуют периодической очистки, чтобы их пористая структура оставалась открытой. OGFC может потребовать очистки, однако они часто используются на автомагистралях, где высокие скорости на шоссе вызывают эффект всасывания на обратной стороне точек контакта шин, что может обеспечить часть или всю необходимую очистку.

Предлагаемая литература

Национальная ассоциация асфальтовых покрытий (NAPA). (1995). Тонкие асфальтобетонные покрытия горячей смеси, информационная серия 110. Национальная ассоциация асфальтовых покрытий.Лэнхэм, доктор медицины.

Национальная ассоциация асфальтовых покрытий (NAPA). (1999). Проектирование и изготовление смесей SMA – передовой опыт, серия «Повышение качества» 122. Национальная ассоциация асфальтобетонного покрытия. Лэндхэм, Мэриленд.

Национальная ассоциация асфальтовых покрытий (NAPA). (2000). Практика переработки для HMA, специальный отчет 187. Национальная ассоциация асфальтобетонного покрытия. Лэндхэм, Мэриленд.

Национальная ассоциация асфальтовых покрытий (NAPA). (2001). Руководство по выбору типа дорожной смеси HMA, информационная серия 128.Национальная ассоциация асфальтовых покрытий. Лэндхэм, Мэриленд.

Процитированные публикации

Альянс асфальтовых покрытий (APA). (2001). Переработка фона асфальтового покрытия. Статья размещена на веб-сайте АПА. http://www.asphatalliance.com

Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA). (1998). Оценка результатов программы стратегических исследований автомобильных дорог. Публикация № FHWA-SA-98-008. Федеральное управление автомобильных дорог. Вашингтон, округ Колумбия,

Федеральное управление автомобильных дорог. (2001).Руководство пользователя регенерированного асфальтового покрытия: Асфальтобетон (горячая переработка). Веб-страница на веб-сайте исследовательского центра Turner-Fairbanks Highway Research Center. http://www.tfhrc.gov/hnr20/recycle/waste/rap132.htm

Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA). (2002а). Статистика автомобильных дорог, 2001 г. Управление информации о дорожной политике Федерального управления автомобильных дорог. Вашингтон, округ Колумбия http://www.fhwa.dot.gov/ohim/hs01

Северо-восточный центр передового опыта в области технологий дорожного покрытия (NECEPT). (2001). Система Суперпейв.Веб-страница на веб-сайте NECEPT. Пенсильванский институт транспорта, Пенсильванский государственный университет. Университетский парк, Пенсильвания. http://www.superpave.psu.edu/superpave/system.html.

Лабораторная оценка влияния наночастиц Al2O3 на динамические характеристики щебёночно-мастичных асфальтобетонов Научно-исследовательская работа по специальности «Материаловедение»

Принятая рукопись

Лабораторная оценка влияния наночастиц Al2O3 на динамические характеристики щебеночно-мастичного асфальта

Асадолла Человян, Голамали Шафабахш

PII: DOI:

Артикул:

S1996-6814(16)30024-4 http://dx.doLorg/10.1016/j.ijprt.2016.11.004 IJPRT 55

Чтобы появиться в:

Международный журнал исследований и технологий дорожного покрытия

Дата получения: Дата пересмотра: Дата принятия:

18 февраля 2016 г. 13 августа 2016 г. 11 ноября 2016 г.

Пожалуйста, ссылайтесь на эту статью следующим образом: А. Человян, Г. Шафабахш, Лабораторная оценка влияния наночастиц Al2O3 на динамические характеристики щебеночно-мастичных асфальтобетонов, Международный журнал исследований и технологий дорожных покрытий (2016), doi: http://dx.doi.org/10.1016/j-ijprt.2016.11.004

Это PDF-файл неотредактированной рукописи, принятой к публикации. В качестве услуги нашим клиентам мы предоставляем эту раннюю версию рукописи. Перед публикацией в окончательном виде рукопись будет подвергнута редактированию, набору текста и рецензированию полученного корректора. Обратите внимание, что в процессе производства могут быть обнаружены ошибки, которые могут повлиять на содержание, и все правовые оговорки, применимые к журналу, относятся к нему.

Лабораторная оценка влияния Nano A12O3 на динамические характеристики камня

Асфальтовая мастика

1 2 Асадолла Человян , Голамали Шафабахш*

Магистр наук. Студент, Факультет гражданского строительства, Университет Семнан, Семнан, И. Р. Иран

Доцент, Факультет гражданского строительства, Университет Семнан, Семнан, И.Р. Иран

Реферат:

Автор, ответственный за переписку Электронная почта: [email protected]

Часть бюджета различных стран мира ежегодно расходуется на восстановление и реконструкцию повреждений дорожных одежд. Следовательно, повышая качество горячей асфальтобетонной смеси, исследователи дорожных покрытий постоянно пытаются улучшить качество горячей асфальтобетонной смеси, значительно снизить уровень повреждений на дорогах и максимально отсрочить время возникновения. Многие исследования показывают, что качество горячей асфальтобетонной смеси можно улучшить с помощью добавок.Нано-Al2O3 изучается в качестве добавки в этом исследовании, а также, чтобы улучшить прочность горячей асфальтобетонной смеси против повреждений, исследуется тип щебеночно-мастичных битумов. Градация каменных материалов, используемая в этом исследовании, представляет собой среднюю градацию, предложенную Положением об асфальтовом покрытии дорог Ирана (публикация 234) для щебеночно-мастичных асфальтобетонов с максимальным номинальным размером заполнителя 20 мм. Потребляемый битум представляет собой битум 60-70 на Тегеранском комплексе по переработке нефти Пасаргад. Для предотвращения явления стекания в щебёночно-мастичный асфальтобетон, происходящего по зазору между заполнителями, целлюлозные волокна в количестве 0.3 % веса горячей асфальтобетонной смеси, используемой для производства горячей асфальтобетонной смеси. Влияние добавки Nano Al2O3 на динамические характеристики щебёночно-мастичных асфальтобетонов исследуется с помощью испытаний на динамическую ползучесть, испытаний на колеи и непрямых испытаний на усталость при растяжении. Результаты показывают, что добавление различных процентных долей Nano Al2O3 способно значительно улучшить динамические характеристики щебеночно-мастичных битумов.

Ключевые слова: каменно-мастичный асфальт, нано-Al2O3, колейность, динамическая ползучесть, усталость

1.Введение

Асфальтобетон является одним из материалов, широко используемых для покрытия дорог и аэропортов. Исследователи и инженеры постоянно пытаются улучшить характеристики асфальтовых покрытий. Дорожное покрытие, как и поверхность, подвергающаяся частым нагрузкам от тяжелых осей, должно обладать достаточной прочностью против усталости, растрескивания, ползучести и сопротивления скольжению [1].

Горячая асфальтовая смесь в конструкции дорожного покрытия используется в качестве поверхностного слоя для распределения напряжения, вызванного нагрузкой, и защиты незащищенных нижних слоев от воздействия воды.Горячая асфальтобетонная смесь должна быть устойчива к атмосферным воздействиям и выдерживать остаточные деформации и трещины, вызванные нагрузкой и факторами окружающей среды, чтобы иметь возможность эффективно выполнять обе функции в течение срока службы дорожной одежды [2].

1.1. Каменно-мастичный асфальт

Щебеночно-мастичный асфальтобетон представляет собой горячую асфальтобетонную смесь с интервалами, состоящую из двух частей крупного заполнителя и

.

состоял из лизинга <

стэд тв

Раствор битумный

(битумная смесь, наполнитель и стабилизирующие добавки).Эта горячая асфальтобетонная смесь должна иметь структуру крупного заполнителя с контактом камня с камнем. В этом виде горячей асфальтобетонной смеси камни относятся к материалам, оставшимся на сите 4,75 мм, также для этой цели можно использовать сито 2,36 мм [3].

Каменно-мастичный асфальт в основном используется в качестве вяжущего слоя и на многолюдных дорогах с большой осевой нагрузкой. Это горячая асфальтобетонная смесь за счет использования высококачественных и 100 % дробленых материалов, относительно высокого расхода заполнителей крупнее 4.75 мм по сравнению со сплошным, с контактной структурой «камень на камне», что повышает прочность и стойкость горячей асфальтобетонной смеси к колееобразованию и остаточным деформациям, а за счет относительно высокого расхода битума обладает надежностью и более высокой долговечностью.

Битум, используемый в щебёночно-мастичном асфальте, должен быть классифицирован как чистый битум по степени трации, функциональный или модифицированный битум. Количество израсходованного битума в этих смесях составляет не менее 6 % и обычно больше, чем количество битума в горячих асфальтобетонных смесях непрерывного действия.Причиной большого расхода битума в смесях является разносортность и относительно большое количество наполнителя. Для предотвращения явления расслоения или стекания можно использовать стабилизирующие добавки. Могут быть использованы любые добавки, которые могут вызвать улучшение свойств битума или битумного раствора, используемого в щебеночно-мастичном асфальте, в одном или нескольких из следующих случаев [3]:

I. Остаточная деформация

II.Усталостное и низкотемпературное растрескивание

III. Экономические вопросы, в частности уменьшение требуемой толщины до расчетной 1.2. Повреждения асфальтовых покрытий

Тротуары обычно подвержены влиянию различных факторов, влияющих на их срок службы. Поскольку дорога проходит через разные районы с разной интенсивностью движения, типом движения и интенсивностью осадков, поэтому дефекты и дефекты возникают в разных точках дороги, что приведет к быстрому повреждению дороги в случае отсутствия внимания, оценки и реставрация.

Среди наиболее серьезных повреждений, возникающих в процессе эксплуатации дорожной одежды, можно назвать остаточные деформации колеи транспортных средств (колейность) и трещины, вызванные усталостью. Так как на восстановление и реконструкцию этих изъянов и дефектов должны быть затрачены большие затраты, поэтому ранняя профилактика обычно более доступна. Во избежание таких повреждений следует выбирать материалы дорожного покрытия, обладающие достаточной прочностью и устойчивостью [4].

Глубокая колея (колейность) — это остаточная деформация слоев дорожного покрытия, которая может увеличиваться с течением времени. Глубокий след от колес образовался в результате деформации одного или нескольких слоев асфальтобетонного покрытия. С одной стороны имеет место деформация, ограниченная поверхностным слоем, называемая «поверхностной колейностью», а с другой – деформация, при которой основная часть деформации приходится на подосновный слой и называется структурная колейность [5].Вид на глубокую колесную колею показан на рис. 1.

Оценка асфальтобетонных смесей с целью их защиты от явления колейности колесных дорожек в последние годы стала важной областью исследований. Этот вид повреждений возникает в результате консолидации и уплотнения горячей асфальтобетонной смеси после строительства и подвержен пластической деформации, вызванной проездом колес транспортных средств с течением времени [6].

[Рисунок 1 рядом]

Трещины, вызванные усталостью, обычно возникают там, где асфальтовое покрытие подвергается частым воздействиям нагрузки.Растрескивание напрямую связано с повышенной деформацией растяжения под

слоя асфальта и начинается, когда деформация превышает пороговый предел. Несмотря на предпринятые усилия, определить размер этого порогового лимита не удалось. Процесс усталости, включающий три этапа:

I. Начало разрушения с усталостными трещинами

II. Рост трещин на участках без трещин до шага ослабления элемента дорожной одежды

III.Окончательное и внезапное разрушение компонента дорожного покрытия

Усталостная долговечность образца или компонента представляет собой количество повторений, необходимых для разрушения образца, и зависит от многих переменных, таких как величина напряжения, направление напряжения, форма волны и колебания, погодные условия и условия строительства. Небольшие изменения положения образца могут вызвать значительные изменения в усталостном поведении конструкции, что усложняет научное и математическое предсказание этого явления.Следовательно, дизайнеры больше используют свой опыт на практических образцах, чем на лабораторных исследованиях. Тем не менее, лабораторные исследования необходимы для понимания поведения материалов, и эти испытания могут привести к проектным мерам.

1.3. Способы возмещения ущерба

В последние годы для повышения гибкости дорожных покрытий, а также их повышенной прочности против разрушающих факторов, таких как усталость и остаточная деформация, добавки с потенциалом улучшения механических свойств асфальтобетонных покрытий, используемые для производства горячей асфальтобетонной смеси [ 7].Улучшение характеристик покрытия возможно двумя способами:

• Улучшение характеристик с использованием модифицированного битума

• Повышение производительности при использовании модификации горячей асфальтобетонной смеси

Увеличение стоимости восстановления и реконструкции покрытий дорог и аэропортов в последние годы, вызванное увеличением количества и частоты транспортных нагрузок, прикладываемых к покрытиям, привело к проведению комплексных исследований по использованию добавок для получения горячей смеси. асфальт для повышения их способности противостоять динамическим нагрузкам.Низкая прочность дорожных одежд по отношению к динамическим нагрузкам и их короткий срок службы являются одной из основных проблем при охране и содержании автомобильных дорог [8].

1.4. Цель исследования

Это исследование было направлено на оценку эффектов использования Nano Al2O3 в щебеночно-мастичном асфальте, чтобы представить правильные решения для повышения прочности асфальтового покрытия против динамических нагрузок и, следовательно, предотвращения колейности и усталости в них.

2.Предыдущие исследования

В Иране и других странах было проведено множество исследований по применению наноматериалов для улучшения характеристик битума, горячего асфальта и щебеночно-мастичных асфальтобетонов, некоторые из которых упомянуты ниже.

Гасеми и др. в исследовании модифицировали щебеночно-мастичный асфальт с использованием порошка нано-SiO2. Они использовали 5 % наночастиц для производства горячей асфальтобетонной смеси и использовали метод Маршалла в качестве шаблона для изготовления образцов и состава смеси.Результаты показали, что щебеночно-мастичный асфальтобетон, модифицированный 1 % нано-SiO2, обладает лучшими характеристиками по отношению к динамическим нагрузкам [9].

Йен и Чен в исследовании изучили влияние нанооксида титана на свойства горячей асфальтобетонной смеси при высоких температурах. Результаты показывают, что добавление этих наночастиц в горячие асфальтобетонные смеси может увеличить их прочность против явления колееобразования, поэтому конечная и постоянная деформация горячей асфальтобетонной смеси ниже по сравнению с контрольными смесями [10].

Танзаде и др. в другом исследовании изучалось влияние нанооксида титана на характеристики колейности горячей асфальтобетонной смеси. Их исследование было направлено на изучение влияния этих наночастиц на улучшение свойств битума и, наконец, горячих асфальтобетонных смесей. Следовательно, они использовали результаты испытаний колесной тележки. Результаты показали, что использование нано-TiO2 в битуме, а затем использование модифицированного битума для производства горячих битумных смесей уменьшило глубину колеи в этих смесях по сравнению с контрольными смесями [11].

Ходадаи и др. в этом исследовании изучалось влияние добавления наноглины на долгосрочные характеристики горячей асфальтобетонной смеси. В качестве меры сравнения между контрольным и модифицированным образцами были выбраны результаты непрямого испытания на растяжение цилиндрических образцов асфальта при напряжениях 200, 300, 400 и 500 кПа. Результаты показывают, что добавление 1 % наноглины увеличивает срок службы горячих битумных смесей [12].

3. Материалы и методы 3.1. Используемые материалы

Градация каменных материалов, используемая в этом исследовании, представляет собой среднюю градацию, предложенную Положением об асфальтовом покрытии дорог Ирана (публикация 234) для щебеночно-мастичных асфальтобетонов с максимальным номинальным размером заполнителя 20 мм. Пределы для этой градации представлены в таблице 1. Потребляемый битум представляет собой битум 60-70 на Тегеранском комплексе по переработке нефти Пасаргад, а основные свойства указаны в таблице 2.

Для предотвращения явления дренажа в щебёночно-мастичном асфальте, происходящего в пространстве между заполнителями, целлюлозные волокна в количестве 0.3 % веса горячей асфальтобетонной смеси, используемой для производства горячей асфальтобетонной смеси. В табл. 3 показаны свойства Nano Al2Û3, использованного в данном исследовании. Nano Al2O3 производится компанией Notrino. На рис. 2 также показаны наночастицы, использованные в этом исследовании.

3.2. Способ получения битумного композита

В данном исследовании для получения однородной битумной смеси использовался метод мокрого смешивания с вспомогательным керосиновым растворителем. Сначала определенное количество битума нагревают до температуры 150°C, пока он не расплавится.Затем его помещают в смеситель с большими сдвиговыми усилиями при скорости 4000 об/мин. Постепенно к битуму добавляли растворенные в керосине количества 0,3, 0,6, 0,9 и 1,2 % Nano Al2O3 и полученный композит и после 15-минутного перемешивания гомогенизатором и охлаждения композита готовили требуемый модифицированный битум для получения пробы асфальта.

[Таблица 2 рядом]

[Таблица 1 рядом]

[Таблица 3

/Рисунок 2 рядом]

3.3. Программа и метод для образцов щебеночно-мастичных асфальтобетонов

AASHTO предложила метод суперукладки и роторный компрессор для производства щебеночно-мастичных асфальтобетонов. Но из-за отсутствия доступа к этому устройству во всех областях, путем моделирования многих исследований

, проведенный в этой области, метод Маршалла в соответствии со стандартом ASTM D1552 также использовался для производства щебеночно-мастичных асфальтобетонов. С той разницей, что по предложению Публикации 234 количество ударов компрессора принимают равным 50 ударам, а также для определения процентного содержания оптимального битума вместо учета показателей прочности Маршалла и расхода и удельного веса смесей, только в качестве меры был определен процент пустого пространства горячей смеси асфальта и каменных материалов.Эти две меры определены в соответствии с рисунком 4.

[Таблица 4 рядом]

где:

Gmb: Реальный удельный вес образца асфальта Ps: Процент каменных материалов по сравнению с общим весом горячей асфальтобетонной смеси Gsb: Реальный удельный вес смеси каменных материалов Gmm: Реальный удельный вес максимальной горячей асфальтобетонной смеси Публикация 234 предполагает, что процент Пустое пространство щебеночно-мастичных асфальтобетонов должно быть равно 4 %, а процентное содержание пустот горячего битума должно быть не менее 17 %.Принимая во внимание два вышеуказанных показателя, оптимальное количество битума для различных образцов, использованных в этом исследовании, равно значениям в таблице 5.

[Таблица 5 рядом]

3.4. Т

Испытание на ползучесть в среде

Испытание на осевую нагрузку

используется для определения влияния различных переменных величин горячей асфальтобетонной смеси на величину прочности по отношению к остаточной деформации. В этом испытании к образцам прикладывается осевая нагрузка, а постоянная деформация непрерывно измеряется двумя датчиками.Этот тест проводится на основе британского стандарта DD226 [13]. Испытание проводилось на два напряжения 350 и 500 кПа при температурах 40, 50 и 60°С. Причина выбора этих температур и

напряжений заключается в том, что при указанных выше температурах и напряжениях в асфальте происходили ползучесть и остаточные деформации. Для сравнения результатов между различными образцами этот тест был проведен в течение 3600 циклов. Результаты представлены в виде деформации или окончательной остаточной деформации, которую изучают и рассчитывают для различных образцов.

3.4.2. Тест следа колеса

Испытание на гусеницу, используемое для определения прочности горячих асфальтобетонных смесей против остаточных деформаций при критической температуре и нагрузке, аналогичной той, которая прикладывается к дорожному покрытию. Испытание на гусеницу с использованием скользящего движения нагруженного колеса по образцам асфальта определяет колейную способность асфальтовых покрытий. Это делается путем измерения глубины колеи, образующейся на образце по ходу движения колеса, колеемером через заданные промежутки времени.В данном исследовании использовались образцы размерами 50х300х300 мм. Для проведения испытания образцы должны быть помещены в испытательную машину и после

вычислить

необходимых настроек через программное обеспечение на компьютере, подключенном к устройству, тест запущен. В этом исследовании испытание колесной колеи проводилось при 40, 50 и 60 °C, а приложенная нагрузка была выбрана равной 500 и 700 Н.

3.4.3. Непрямое испытание на усталость при растяжении (BS1962-3518)

Испытание

ITFT проводят на образцах размером 100 мм и толщиной 40 мм, подвергаемых частым нагрузкам импульсами с частотой 1 Гц до разрыва образца. Разрыв определяют путем измерения величины вертикальной деформации образца. Вид нагружения при испытании на усталость осуществляется как линейным, так и по оси диаметров образцов. Взаимосвязь и параметры, связанные с усталостью, включая усталостную долговечность и количество циклов, необходимых для разрушения, вызванного усталостью, определяют испытанием на усталость с использованием косвенного метода растяжения.Испытание на усталость также заканчивается, когда в центре образца образуется вертикальная трещина в результате повторения непрямого растяжения. Диапазон приложения напряжения при испытании на усталость составляет от 50 до 1000 кПа. Усталостная долговечность образца или компонента представляет собой количество повторений, необходимых для разрушения образца, и зависит от многих переменных, таких как величина напряжения, направление напряжения, форма волны и колебания, погодные условия и условия строительства. В этом исследовании испытание на усталость проводится при трех температурах 5, 15 и 25 °C и трех напряжениях 150, 250 и 350 кПа для сравнения

влияние различного процентного содержания нано-Al2O3 на усталостную долговечность щебеночно-мастичных асфальтобетонов при различных температурах и напряжениях [14].

4. Результаты и анализ

4.1. Результаты испытаний на динамическую ползучесть

Результаты испытаний на динамическую ползучесть показаны на рисунках 3–5. Конечная деформация, показанная на вертикальной оси диаграмм, рассматривается как основной результат испытания на динамическую ползучесть. Эта деформация фактически представляет собой величину деформации, оставшуюся после 3600 циклов нагружения (около 2 часов) в образце. Также следует отметить, что остаточная деформация эквивалентна остаточной деформации или такой же колейности в смесях.Образцы, где произошла конечная деформация, более подвержены колееобразованию.

Результаты показывают, что при добавлении Nano Al2O3 при всех температурах и нагрузках конечная деформация снижается. Например, при температуре 40 °С и напряжении 350 кПа величина конечной деформации образцов щебеночно-мастичных асфальтобетонов, модифицированных 0,6 % NanoAl2O3, примерно на 20 % ниже, чем у образцов без добавок. При этой температуре и напряжении образцы, содержащие 0,6% добавок, имеют наименьшую степень деформации, а при добавлении большего количества Nano Al2O3 конечная деформация снова увеличивается.Результаты при температуре 40 °C и напряжении 500 кПа заключаются в том, что тенденция к уменьшению конечной деформации контрольных образцов продолжается до добавки 0,9%, и при этом проценте можно увидеть снижение конечной деформации примерно на 20%.

/Рисунок 3 рядом]

При температуре 50 °C и напряжении 350 кПа тенденция к снижению конечной деформации сохраняется при добавлении различных процентных долей Nano Al2O3, так что в образце, содержащем 1.2% Nano Al2O3, величина конечной деформации примерно на 17% ниже, чем у контрольных образцов. Тенденция к уменьшению при этой температуре и напряжении 500 кПа продолжается до образца, содержащего 0,9 % наночастиц, а затем величина конечной деформации снова увеличивается. Процент оптимального нано-Al2O3 при этой температуре и напряжении составляет 0,9, при этом в конечной деформации можно увидеть снижение примерно на 29%.

При температуре 60 °C и напряжении 350 кПа 0,6 % наночастиц обеспечивает наилучшие характеристики для горячих асфальтобетонных смесей.Величина конечной деформации при этой температуре и напряжении примерно на 29% ниже

, чем контрольный образец. Также при напряжении 500 кПа и температуре 60 °С оптимальная нанопроцентность равна 0,9 %, а величина снижения составляет 26 % по сравнению с контрольными образцами.

/Рисунок 4 рядом]

/Рисунок 5 рядом]

ал штамм и

Результаты показывают, что добавление Nano Al2O3 может снизить конечную деформацию и остаточную деформацию щебеночно-мастичных асфальтобетонов.Снижение находится в диапазоне от 17 до 29 %, что из-за добавления от 0,3 до 1,2 % Nano Al2O3 может быть поразительным. Модификация битума с различным процентным содержанием нано-Al2O3 и использование нового битумного раствора для производства горячей асфальтобетонной смеси привели к увеличению адгезии и стойкости раствора в смеси, поэтому характеристики горячей асфальтобетонной смеси улучшаются с точки зрения ползучести и остаточных деформаций. Поведение битума является вязкоупругим, что является поведением функции времени. Битумно-композитные и каменные материалы, известные как горячие асфальтобетонные смеси, при средних температурах являются такими же вязкоупругими, а при высоких температурах – как вязкоупругопластичными.Это означает, что горячие асфальтобетонные смеси подвержены остаточной деформации. Результаты показывают, что нано-Al2O3 может снизить потенциал колейности в битуме, в результате чего использование этого битумного раствора может уменьшить остаточную деформацию в смесях SMA.

Другим важным моментом, полученным из приведенных выше результатов, является влияние температуры на величину динамической ползучести. Повышенная температура вызывает повышение пластических свойств горячей асфальтобетонной смеси и в этих условиях возрастает риск образования колеи.Например, при напряжении 350 кПа величина остаточной деформации образцов щебеночно-мастичных асфальтобетонов без добавок при температуре 60 °С примерно в 1,5 раза превышает деформацию при температуре 50 °С, а в 1,5 раза больше деформации при температура 40°С. Как видно, разница остаточных деформаций при разных температурах слишком велика и показывает, что образцы имеют больший потенциал колейности при более высоких температурах. Многие исследования связывают причину высокой чувствительности горячей асфальтобетонной смеси к температуре с битумом и предполагают, что высокая термическая чувствительность битума вызвала эти результаты.Результаты показывают, что модификация битума с помощью нано-Al2O3 значительно снизила его термическую чувствительность, а образцы асфальта, содержащие нано-Al2O3, имеют более высокие характеристики, чем контрольные образцы, при высоких температурах.

4 раза больше вари

Результаты показывают, что при различных температурах и нагрузках процентное содержание 0,6, 0,9 и 1,2% нано-Al2O3 является оптимальным. Но во время сравнения величины конечного уменьшения деформации для вышеуказанных процентов при различных температурах и напряжениях, эта величина уменьшения сравнивается экономически, заключая, что в динамическом испытании на ползучесть процент равен 0.6% присадок в разных процентных соотношениях является оптимальным технико-экономическим процентным соотношением.

4.2. Результаты испытаний колеи

стик асфа

На рисунках 6 и 7 показаны результаты испытаний колеи на образцах модифицированной щебеночно-мастичной асбестовой руды с различным процентным содержанием нано-Al2O3 при силе нагрузки 500 и 700 Н. Результаты показывают, что при увеличении процентного содержания нано-Al2O3 глубина колеи увеличивается. постепенно уменьшался. Причину вышеуказанного снижения можно найти при добавлении к битуму и смеси NanoAl2O3.Добавление наночастиц к битуму за счет высокой удельной поверхности может играть армирующий фактор в битумных частицах и повышать прочность битумных частиц друг к другу. Вышеупомянутый фактор может повысить вязкость и адгезию битума, а также улучшить функциональное поведение битума и снизить его чувствительность к колееобразованию. Безусловно, использование этого битума для производства горячей асфальтобетонной смеси может быть основной причиной улучшения глубины колеи в модифицированном щебеночно-мастичном асфальте по сравнению с контрольными образцами.Потому что исследователи объясняют поведение горячей асфальтобетонной смеси используемым в ней битумом. Однако потребляемое количество невелико и составляет примерно 6-7 % от общей массы смеси.

Сравнение показывает, что добавление более 0,6% Nano Al2O3 к битуму и последующее использование битума для производства горячей асфальтобетонной смеси при всех вышеуказанных температурах и усилиях увеличивает глубину колеи по сравнению с образцами, содержащими 0,6% Nano. Увеличение можно обосновать тем, что Nano Al2O3 в битуме мог быть полезен только как добавка, а его избыточное добавление приводило к отрицательным результатам, поскольку расстояние между частицами постепенно увеличивалось, а количество наночастиц увеличивалось.Увеличившееся расстояние битумных частиц уменьшило их прочность, так что при малейшем усилии сцепление и сцепление между частицами нарушаются и битум не имеет прежней адгезионной способности.

/Рисунок 6 рядом]

Результаты показывают, что при различных температурах и нагрузках глубина колеи образцов асфальта, содержащих 0,6 % Nano Al2O3, примерно на 16–24 % ниже, чем величина глубины колеи в контрольных образцах.Таким образом, можно сказать, что добавление Nano Al2O3 к асфальтовым смесям приводит к улучшению глубины колеи на 20 %.

/Рисунок 7 рядом]

4.3. Результаты косвенных испытаний на усталость при растяжении

На рисунках с 8 по 10 представлена ​​усталостная долговечность щебеночно-мастичных асфальтобетонов в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при различных температурах. Усталостная долговечность в непрямом испытании на усталость при растяжении определяется как число допустимых циклов образца асфальта до появления трещины.В результате приведенные выше цифры представляют количество циклов на различные процентные содержания нано-Al2O3. Как показывают результаты, число допустимых циклов нагружения образцов СПФ при более низких температурах и напряжениях выше. Например, количество допустимых циклов контрольных образцов (без нанопроцентов) при самой низкой температуре и напряжении, которые составляют 5 °С и 150 кПа, и наибольшей температуре и напряжении, которые составляют 25 °С и 350 кПа, равно 25, что показывает большое влияние температуры и напряжения на усталостную долговечность горячих асфальтобетонных смесей, и фактически более низкая температура и напряжение эквивалентны большему сроку службы горячих асфальтобетонных смесей.Но два вышеуказанных параметра (температура и напряжение) не могут быть изменены инженерами-дорожниками, что достижимо, так это найти способ, который даже при более высоких температурах и напряжениях также может предотвратить чрезмерную потерю срока службы смесей.

он лишний

/Рисунок 8 рядом]

Результаты предполагают использование Nano Al2O3 по этой причине. Результаты показывают, что при использовании 0,6 % Nano Al2O3 при всех температурах и нагрузках было получено наибольшее количество допустимых циклов для смесей SMA.Результаты показывают, что при различных температурах и нагрузках число допустимых циклов модифицированных смесей на 10-20 % больше, чем у контрольных смесей. Поэтому можно ожидать, что возможность возникновения трещин и начала явления усталости в модифицированных смесях с 0,6 % NanoAl2O3 значительно ниже по сравнению с контрольными образцами.

/Рис. 9 рядом] /Рис. 10 рядом]

5. Заключение

В этом исследовании для оценки влияния наночастиц Al2O3 на динамические характеристики щебеночно-мастичных асфальтобетонов использовались различные процентные содержания наночастиц Al2O3, и их влияние на характеристики горячей асфальтобетонной смеси оценивалось по результатам динамической ползучести. испытание, испытание на след колеса и непрямое испытание на усталость при растяжении.Наиболее важные результаты этого лабораторного исследования следующие:

S Результаты показывают, что при добавлении Nano Al2O3 при всех температурах и напряжениях конечная деформация снижается. Снижение находится в диапазоне от 17 до 29 %, что из-за добавления от 0,3 до 1,2 % Nano Al2O3 может быть поразительным.

S Результаты показывают, что нано-Al2O3 может снизить потенциал колейности в битуме, в результате чего использование этого битумного раствора может уменьшить остаточную деформацию в смесях SMA.

S Результаты показывают, что при различных температурах и нагрузках процентное содержание 0,6, 0,9 и 1,2 % нано-Al2O3 является оптимальным. Но после сравнения результатов при вышеуказанных процентах и ​​с учетом экономического аспекта делается вывод, что 0,6% добавка является оптимальным технико-экономическим процентным соотношением среди процентных значений, использованных в этом исследовании. Каталожные номера:

1. Хуанг Ю.Х., 1993 г. Анализ и проектирование дорожного покрытия. Прентис ХОЛЛ, Университет Кентукки, США –

2.Кок, Б.В., и Кулоглу, Н., 2007. Влияние различных вяжущих на механические свойства горячей асфальтовой смеси. Международный журнал науки и технологий. Том 2, № 1, 41-48.

3. Кодекс асфальтирования автомобильных дорог Ирана, № 234, 2011 г.

4. Хаги, А.К., Арабани, М., Шакери, М., Хадж Джафари, М. и Мобашер, Б. 2005. Модификация прочности асфальтового покрытия с использованием изношенных шин. 7-я Международная конференция по переломам. Университет Коджаэли, Коджаэли, Турция.

5. Лауринавичюс, А., Огинскас, Р., 2006. Экспериментальное исследование развития колейности в асфальтобетонных покрытиях, армированных геосинтетическими материалами, Дорожное отделение Вильнюсского технического университета имени Гедиминаса.

6. Мэтьюз, Дж. М. и Монисмит, К. Л., 2003. Влияние градации заполнителя на реакцию ползучести асфальтовых смесей и оценки колейности дорожного покрытия, Специальная техническая публикация ASTM, № 1147, ASTM, Филадельфия, Пенсильвания, с.329-343.

7. Ричардсон, К., Асфальтовое покрытие тротуаров и автомагистралей, BiblioBazaar, 2008.

8. Гафарпур С., Андалибизаде Б., Воссоу С. 2010. Технические свойства асфальтобетонных смесей, модифицированных наноглиной, Арабский журнал науки и техники, том 35,

.

9. Гасеми М., Маранди С.М., Тахмуреси М., Камали Дж., Тахерзаде Р., 2011. Модификация асфальта с каменной матрицей с помощью нано-SiO2, Журнал фундаментальных и прикладных научных исследований, 1(1): 1338-

10.Фан Ч.Х., Ю Р., Лю С.Х., Ли Ю., 2013. Наноматериалы, применяемые в модификации асфальта: обзор, Журнал материаловедения и технологии, 29(7): 589-594.

11. Танзаде Дж., Вахеди Ф., Хейри П., Танзаде Р. 2012. Лабораторное исследование влияния наночастиц TiO2 на характеристики колейности асфальтовых покрытий, Advanced Materials Research, 622-623.

12. Ходадади А., Кокаби М., 2007. Влияние наноглины на долгосрочное поведение асфальтобетонного покрытия. 1-й Конгресс по наноматериалам, Кашанский университет.И.Р. Иран.

13. Британский институт стандартов. 1995. Метод испытания для определения податливости асфальтового материала к ползучести с использованием устройства для испытаний на непрямое растяжение. ДД185.

14. Шафабахш Г.Х., Мирабдолазими С.М., Садехнежад М. 2013. Оценка влияния нано-TiO2 на колейность и усталостное поведение асфальтобетонных смесей, Строительство и строительные материалы, 24, 566-571..

Номер 1Б.

Таблица 1: Градация каменных материалов, использованная в данном исследовании для щебеночно-мастичных асфальтобетонов

Размер сита (мм) Нижний предел (%) Верхний предел (%) Прохождение (%)

19 100 100 100

12.5 90 100 95

9,5 50 80 66

4,75 20 35 28

2,36 16 24 20

0,075 8 11 10

Таблица 2: Свойства битума 60-70, использованного для изготовления образцов

Растворимость % Потеря тепла % Температура вспышки °C Пластичность см Температура размягчения °C Пенетрация 0,1 мм

99,6 0,2 308 102 50

Таблица 3. Свойства нано-Al2O3, использованного в этом исследовании

Спецификация Результат

Молекулярная формула Al2O3

Цвет белый

Размер частиц (нм) 80

Удельный вес (г/см3) 0.90

Растворимость (%) 99,0

Таблица 4. Уравнения, использованные для определения расчетных величин по методу Маршалла для камня

битумная мастика

VMA VMA = 100 °mb X Ps G u sb

Ва Ва = 100 X (Гмм – Гмб) Гмм -КАм

Таблица 5.Ob 6.Процентное содержание O3 при 40 °C Рисунок 4. Остаточная деформация образцов в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при 50 °C Рисунок 5. Остаточная деформация образцов в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при 60°С Рисунок 6. Глубина колеи образцов в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при нагрузке сила 5 Рис. 7. Глубина колеи образцов в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при нагрузочном усилии 700 Н Рис. 8. Усталостная долговечность образцов SMA в зависимости от процентного содержания нано-Al2O3 при 5 °C процентное содержание при 15 °C Рисунок 10.Усталостная долговечность образцов SMA в зависимости от процентного содержания Nano Al2O3 при 25 °C

BITAREL BTL Герметик для швов горячего нанесения

BITAREL BTL Герметик для швов горячего нанесения Тип N2 состоит из нефтяного битума, полимера и целевых структурообразователей.

Область применения

BITAREL BTL Герметик для швов горячего нанесения Тип N2 используется для герметизации деформационных швов и трещин во всех бетонных и асфальтобетонных покрытиях.

Преимущества

  • соответствует требованиям СТБ ЕН 14188-1-2009, тип №2 «Шовные заполнители и герметики. Часть 1. Технические требования к герметикам горячего нанесения»;
  • высокая термостойкость;
  • эластичность при низких температурах;
  • хорошая адгезия к асфальтовому покрытию;
  • устойчивость к циклическим деформациям;
  • водонепроницаемость;
  • простота укладки;
  • Возможность вторичной переработки.

Подготовка основания

Перед нанесением шовного герметика поверхность асфальта должна быть очищена от пыли, грязи, мусора и масел.В условиях повышенной влажности или обледенения поверхность следует продуть сжатым воздухом.

Область ремонтируемой трещины должна быть сухой и свободной от незакрепленных частей.

Трещины рекомендуется предварительно покрыть грунтовкой BitaGrunt Bitarel.

Подготовка продукта

Герметик следует нагреть в емкости для мастики, снабженной мешалкой, до сыпучего состояния 160-180 °C.

Применение продукта

Герметик наносится в нагретом жидком состоянии.

Охлаждение герметика может привести к усадке, требующей повторной заливки сразу после первой.

Используйте метод заполнения, чтобы избежать удаления излишков герметика.

9071
Технические характеристики
Название недвижимости Указанное значение Фактическое значение6 Фактическое значение
85 95 9065 Глубина проникновения конуса , на 25 ° С, мм 40 до 100 40-80675 60-80
радиус кривизны Ø20 мм, 0с, Макс минус 10
Проницаемость и восстановление (эластичность),%,%,%, мин. 60675 60675 60 20-40
Устойчивость к доходности при 60 ° С, для 5 ч Наклон 75 ° С из металлической поверхности, мм 3 1

Ограничения рабочей температуры: -15 °С до +80°С
Средний расход: 1,1-3,8 кг/м2 с учетом ширины и глубины ремонтируемой трещины.
Виды упаковки: Герметик поставляется в силиконизированных коробках по 15 кг навалом или в бумажных мешках по 25 кг и более.
Пределы температуры нагрева, °С, не более: 160-180°С
Продукт наносится при температуре окружающей среды, °С, не менее: +3°С, герметик следует наносить в сухую погоду.
Плотность кг/м3: 1,1-1,2 г/см3
Комплект поставки: Герметик поставляется в силиконизированных коробках по 15 кг навалом или в бумажных мешках по 25 кг и более.
Гарантийный срок хранения: 24 месяца
Транспортировка: Любым видом транспорта
Хранение: Хранить в сухом помещении или в местах, защищенных от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
Меры безопасности: Горючий материал

Рекомендации производителя

Герметик не нагревать до температуры выше 200°С во избежание процессов термической деградации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *