Расход мастика битумно резиновая: Мастика битумно резиновая МБР-65,75,90. Цены, технические характеристики, сертификаты и Гост на мастику.

Краско-безусадочный слой

Растрескивание со временем, усыхание, ломкость

Плохо устойчив к солнечным лучам (при использовании в качестве финишного покрытия)

Для проходимых кровель требуются марки с высокой прочностью на сжатие и истирание

Разновидности битумных мастик

По составу сырья гидроизоляционные битумные мастики делятся на виды: эмульсионные, каучуковые, полимерные и составные без добавок . .. По замораживанию различают отверждаемые и неотверждаемые мастики. Также материал делится в зависимости от цели использования: для кровли, дорожного полотна, утепления.

Послойным методом наложения виды долей:

• холодная мастика на основе растворителя;
• битум холодный, разбавленный водой;
• битумно-полимерный;
• битумно-каучуковый;
• битумная гидроизоляция.

Холодная мастика на растворителе включает модификаторы, органический растворитель (до 80%) и наполнители. Смесь не нагревается перед работой; для прокатки используются валики, кисти, шпатели. Процесс подачи заявки проходит быстрее.

Холодные мастики на воде состоят из водной эмульсии смолы, наполнителей, эмульгаторов, полимеров и технологических добавок. В составе около 20 – 70% нефтепродуктов. В результате получается нетоксичное, пожаробезопасное покрытие. Эту мастику можно использовать в жилых домах, помещениях.

Мастика гидроизоляционная отличается тем, что со временем из массы удаляются летучие компоненты, поэтому появляется хрупкость, особенно зимой.

Резина битумная материалы содержат в структуре крошку смолы, что придает массе улучшенные качества в виде повышенной гибкости, растяжимости, устойчивости к внешним воздействиям.

Введение полимеров также повышает эластичность, устойчивость к температурным перепадам, химическую и термическую стойкость. Иметь полимерно-битумный компаундов повышена устойчивость к деформациям, материал имеет наибольший срок службы.

Как определить расход

характеризуется показателем сухого остатка . Означает объем вещества на плоскости после высыхания и затвердевания мастики. Показатель выражается в процентах от общего расхода используемого материала. Показатель означает, что небольшой сухой остаток приводит к перерасходу исходной массы для получения слоя необходимой по технологии толщины.

Большинство материалов характеризуется индексом сухого вещества 20 – 70%. Расход материала с высоким процентным содержанием будет в 3 раза меньше для формирования нужной толщины, чем при показателе 20%. Помимо стоимости увеличивается трудоемкость работ.

Чтобы найти расход материала на всю поверхность, необходимо знать:

• нормативную толщину слоя;
• количество сухого остатка после отверждения.

Например, при остатке материала 50% в 1 кг мастики содержится 0,5 кг рабочего вещества и 0,5 кг растворителя. После высыхания на плоскости останется 0,5 кг гидроизоляции при нанесении 1 кг мастики.

После нахождения удельного расхода с учетом остатка после отверждения и толщины покрытия определяют количество слоев на поверхности.

Для гидроизоляции кровли стекловолокном требуется 2-3 слоя основного материала. В этом случае потребуется 3 – 4 слоя битумной мастики толщиной 1,5 – 2 мм.

Расход зависит от плотности массы и температуры раствора.

Нормы расхода при различных способах нанесения

Холодные мастики более удобны в применении, применяются для клеевых прослоек между слоями кровли и в качестве гидроизоляции отдельно стоящих конструкций. Горячие, более стойкие к внешним воздействиям материалы должны быть полностью однородными и распределяться по поверхности слоем не менее 1 мм.

Нормы толщины в зависимости от холодного и горячего способа:

• толщина слоя мастики для материала горячего способа облицовки не менее 2 мм ;
• холодный можно использовать толстый не менее 1 мм .

На один квадрат в один слой расходуется холодный материал в растворителе 1 – 2 кг, битумная холодная мастика на воде – 1,5 – 2 кг, горячая масса пойдет 2 кг. Площадь покрытия умножается на расход мастики, затем умножается на количество слоев.

Расчет на гидроизоляцию фундамента

Фундаменты бывают разных типов. Проще всего рассчитать расход для ленты типа . В этом случае находится квадратура всей поверхности, которую требуется покрыть составом.

Порядок определения площади:

• ширину ленты умножить на длину, получить площадь по горизонтали;
• боковая высота умножается на длину ленты, затем на 2 – получается квадратура боковых плоскостей;
• иногда нужно рассчитать площадь торцов;
• для каждой отдельной области, считается площадь, затем добавляются показатели.

Для покрытия фундамента в один слой на квадратный метр используют 1 – 1,5 кг холодной мастики на растворителях, 1 – 1,5 кг холодной мастики на воде, 2 кг горячей мастики.

Полученный квадрат обрабатываемой поверхности умножается на квадрат расхода, затем умножается на количество слоев. Гидроизоляция фундамента предполагает не менее двух слоев обмазочного состава.

Расчет гидроизоляции кровли

В кровельных работах выполняется не только приклеивание различных слоев стеклоткани, стеклохолста. Гидроизоляционная мастика используется и для полноценного финишного покрытия. При этом последний слой должен быть толщиной не менее 2 мм.

Расход мастичной пасты:

• при укладке холодным способом двумя слоями стеклохолста и тремя слоями мастики общий расход на квадрат составит 3,5 – 6 кг;
• при применении с подогревом общий расход на квадрат кровли при таком же составе будет на уровне 6 кг;
• при заполнении швов между железобетонными плитами перекрытий, то норма расхода принимается из расчета 145 – 157 кг на каждые 100 м шва (при толщине плиты 200 мм).

Площадь кровли рассчитывается, умножается на нормативный расход. Так как максимальный показатель дается сразу для нескольких слоев, дополнительно умножать на количество слоев не нужно.

Технология нанесения

Надежная кровля с битумным гидроизоляционным покрытием содержит в конструкции армирующие слои. По инструкции нужно уложить армирующую сетку. Перед началом работы поверхность очистить, пропитать грунтовкой.

Дальнейший процесс укладки :

• нанести мастику ровным равномерным слоем;
• сверху укладывается слой армирующей мембраны, швы проклеиваются специальной лентой, проклеивается битумом;
• второй слой мембраны монтируется так, чтобы стеклоткань перекрывала соединительную ленту на 20 – 30 см, под вкладыши вкладыша заливается битум.

Мастика битумная холодная или горячая незаменима при точечном или капитальном ремонте кровли . Такой состав наносится на влажную поверхность бетона, плит, дерева – другие материалы не справляются с влагой.

Обычно проблемный участок мягкой кровли срезают крестом в проблемном месте, края загибают. Внутрь наносится мастика в необходимом объеме, затем края снова сводятся к центру, прижимаются. Примените сетку, чтобы сделать заплатку.

Подготовка поверхности важна для равномерного нанесения мастики. Перед работой плоскость желательно выровнять растворами – так удастся избежать перерасхода средств. На этой странице Одним из способов удешевить такую ​​конструкцию и сделать ее более удобной является применение недорогого полимера, например полимера-отхода. Основная цель данного исследования заключалась в изучении влияния добавления отработанной резины шин (модификатора резиновой крошки (CRM)) на жесткость и усталостные свойства смесей щебеночно-мастичных асфальтобетонов (SMA). В смеси СМА добавляли разное процентное содержание отработанного СО размером 0,60 мм. Испытание модуля жесткости на непрямое растяжение проводили при температурах 5, 25 и 40°С. Непрямое испытание на усталость при растяжении проводилось при трех различных уровнях нагрузки (2000, 2500 и 3000 Н). Результаты показывают, что модуль жесткости армированных образцов SMA, содержащих различное содержание CRM, значительно выше по сравнению с неармированными образцами, а модуль жесткости армированных образцов фактически меньше подвержен влиянию повышенной температуры по сравнению с неармированными образцами. Кроме того, результаты показывают, что смеси SMA, армированные CRM, демонстрируют значительно более высокую усталостную долговечность по сравнению с неармированными смесями, что способствует внедрению и продвижению устойчивых технологий путем переработки отходов более экономичным и экологически безопасным способом.

1. Введение

1.1. Дизайн дорожной смеси

Автодороги считаются одним из важнейших элементов инфраструктуры. Они играют важную роль в нашей повседневной жизни в настоящем и будущем. Таким образом, инженеры по строительству дорог должны учитывать требования основного пользователя в отношении безопасности, а также экономичности. Для достижения этой цели проектировщики дорожного строительства должны учитывать три основных требования, которые включают факторы окружающей среды, транспортный поток и материалы асфальтобетонных смесей.

В асфальтобетоне (AC) битум в качестве вяжущего вещества выполняет две основные функции в дорожном покрытии: во-первых, надежно удерживать заполнители и, во-вторых, действовать как герметик против воды. Однако из-за некоторых проблем, таких как усталостное разрушение, характеристики и долговечность битума сильно зависят от изменений его характеристик со временем, что может привести к растрескиванию дорожного покрытия [1].

Составление битумной смеси включает в себя подбор и дозировку материалов для получения требуемых свойств в готовом изделии. Асфальтобетон (AC) предназначен для сопротивления колееобразованию, усталости, низким температурам, растрескиванию и другим повреждениям. Серьезными повреждениями, связанными с нежесткими покрытиями, являются растрескивание, возникающее при средних и низких температурах, и остаточная деформация, возникающая при высоких температурах. Эти бедствия сокращают срок службы дорожного покрытия и повышают затраты на техническое обслуживание [2].

Однако динамические свойства и долговечность обычного асфальта недостаточны для сопротивления повреждениям дорожного покрытия. Следовательно, задача современных исследователей асфальта и инженеров состоит в том, чтобы искать различные виды модифицированного полимером битума с реологическими свойствами, которые могли бы непосредственно влиять на характеристики асфальтового покрытия [3]. Из-за увеличения обслуживания, плотности движения, нагрузки на ось и низких затрат на техническое обслуживание дорожные конструкции пришли в негодность и, следовательно, быстрее выходят из строя. Чтобы свести к минимуму повреждения дорожного покрытия, такие как устойчивость к колееобразованию и усталостному растрескиванию, асфальт необходимо модифицировать выбранным полимером [3]. Использование первичных полимеров, таких как стирол-бутадиен-стирол (СБС) и стирол-бутадиеновый каучук (СБК), в конструкции дорожного покрытия увеличит стоимость строительства, поскольку они являются очень дорогими материалами. Однако при использовании альтернативных отходов, таких как модификатор резиновой крошки (CRM), это, безусловно, будет полезно для окружающей среды, и оно не только может улучшить свойства и долговечность битумного вяжущего, но также может быть экономически эффективным [20]. , 23–26].

1.2. Новизна использования отходов полимера

Первичный полимер позволяет производить смеси, устойчивые как к колееобразованию, так и к растрескиванию; однако использование первичного полимера является дорогостоящим. Таким образом, использование переработанного полимера, такого как резиновая крошка, является хорошей и недорогой альтернативой. Кроме того, считается устойчивой технологией, то есть « озеленение асфальта », которая превращает нежелательные остатки в новую битумную смесь, обладающую высокой устойчивостью к разрушению. Таким образом, использование резиновой крошки, полученной из отходов автомобильных шин, не только выгодно с точки зрения снижения затрат, но и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду в плане сохранения чистоты окружающей среды и достижения лучшего баланса природных ресурсов.

Резиновая крошка или отработанная шинная резина представляет собой смесь синтетического каучука, натурального каучука, сажи, антиоксидантов, наполнителей и масел-наполнителей, растворимых в марке для горячего дорожного покрытия. Прорезиненный асфальт получают путем включения резиновой крошки из измельченных шин в битумное вяжущее при определенных условиях времени и температуры с использованием либо сухого процесса (метод, при котором добавляют гранулированный модификатор или модификатор резиновой крошки (CRM) из утильных шин вместо процентного содержания заполнитель в асфальтобетонной смеси, а не в составе асфальтобетонного вяжущего) или мокрые процессы (метод модификации асфальтового вяжущего СО из утильных шин перед добавлением вяжущего для образования асфальтобетонной смеси). Существует два достаточно разных метода использования шинной резины в битумных вяжущих: первый — растворение резиновой крошки в битуме в качестве модификатора вяжущего, второй — замена части мелких заполнителей молотым каучуком, который не полностью реагирует с битумом [4]. ].

Основной характеристикой резины является ее свойство высокой эластичности, позволяющей ей подвергаться большим деформациям, от которых достигается практически полное мгновенное восстановление при снятии нагрузки [5]. Это свойство высокой эластичности обусловлено молекулярной структурой каучука. Каучук относится к классу материалов, известных как полимеры, и его также называют эластомером.

Эластомерный каучук обладает следующими свойствами. (i) Молекулы очень длинные и могут свободно вращаться вокруг связей, соединяющих соседние молекулярные единицы. (ii) Молекулы соединены химически или механически в определенном количестве сайтов для формирования трехмерной сети. Эти соединения называются сшитыми. (iii) Помимо того, что они сшиты, молекулы могут свободно перемещаться друг относительно друга; то есть силы Ван-дер-Вааля малы.

Подобно битуму, каучук представляет собой термопластичный вязкоупругий материал, деформация которого под нагрузкой связана как с температурой, так и со скоростью деформации. Тем не менее, деформация резины является относительным стимулом к ​​изменению температуры, когда как при низких скоростях деформации, так и при температуре, значительно превышающей температуру окружающей среды, материал остается эластичным. Более широкий диапазон упругих свойств каучука по сравнению с битумом в значительной степени является результатом сшивания длинных молекул каучука. Резина также гораздо более пластична, чем битум, при низких температурах и высоких скоростях нагрузки.

В 1950 году сообщалось об использовании утильных шин в асфальтовом покрытии [6]. В начале 1960-х годов Чарльз Макдональд, работавший главным инженером по материалам в городе Феникс, штат Аризона, обнаружил, что после завершения смешивания резиновой крошки с обычным битумом и выдержки в течение 45–60 минут смешивания были получены новые свойства материала. При более высоких температурах наблюдалось набухание частиц резины, что позволяло использовать более высокие концентрации жидкого битума в смесях для дорожного покрытия [7]. С тех пор использование резиновой крошки вызвало интерес к модификации дорожного покрытия, поскольку очевидно, что резиновая крошка из резиновой крошки может улучшить эксплуатационные свойства битума [8–11].

1.3. Асфальт с каменной матрицей (SMA)

Асфальт с каменной матрицей (SMA) представляет собой горячую смесь с щелевой градацией, которая завоевала популярность во всем мире. SMA был впервые разработан в Германии в середине 1960-х годов [12] для обеспечения максимальной устойчивости к колееобразованию, вызванному шипованными шинами на дороге. Ранее, в 1990-х годах, технология SMA широко использовалась в США; тем не менее, в отчетах большинства исследователей подчеркивается, что смеси имеют большую вероятность сопротивления колееобразованию, но игнорируется любая потенциальная усталостная устойчивость SMA [13]. В знак признания его превосходных характеристик в 1919 году в Германии был установлен национальный стандарт.84. С тех пор СМА распространилась по всей Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанскому региону. Несколько отдельных стран Европы в настоящее время имеют национальный стандарт на щебеночно-мастичный асфальт, а CEN, европейский орган по стандартизации, находится в процессе разработки европейского стандарта на продукцию. Сегодня SMA широко используется во многих странах мира в качестве верхнего слоя или поверхностного слоя для сопротивления индуцированной нагрузке, и его популярность растет среди дорожных властей и асфальтовой промышленности [14]. Из-за природы смесей SMA (с зазорами) и относительно большой доли битума требуется стабилизация для предотвращения стекания асфальта. Эти требования могут быть достигнуты путем добавления волокна или полимерного модификатора, и, поскольку коммерческий полимер неэкономичен с точки зрения использования, поэтому использование переработанного полимера, такого как CRM, в смесь оказалось более экономичным и безопасным для окружающей среды.

1.4. Асфальт и жесткость

Динамическая жесткость или «модуль упругости» является мерой способности битумных слоев распределять нагрузку; он контролирует уровни деформаций растяжения, вызванных дорожным движением, на нижней стороне самого нижнего битумного связующего слоя, которые ответственны за усталостное растрескивание, а также напряжения и деформации, возникающие в земляном полотне, которые могут привести к пластическим деформациям [15].

Асфальтобетон (AC) должен иметь высокую жесткость, чтобы противостоять остаточной деформации. С другой стороны, смеси должны иметь достаточное растягивающее напряжение в нижней части слоя асфальта, чтобы противостоять усталостному растрескиванию после многих приложений нагрузки. На рис. 1 представлена ​​ориентация главных напряжений относительно положения нагрузки колеса качения.

Для оценки свойств асфальтобетонных смесей использовались различные тесты и подходы. Несколько свойств материала можно получить в результате фундаментальных механических испытаний, которые можно использовать в качестве входных параметров для моделей характеристик асфальтобетона. Хэдли и др. [17] оценили свойства асфальтобетонных смесей с помощью непрямого испытания на растяжение. Основными аспектами, которые можно охарактеризовать с помощью косвенного испытания на растяжение, являются упруго-упругие свойства, усталостное растрескивание и свойства, связанные с остаточной деформацией. Упругую жесткость асфальтобетонных смесей можно измерить с помощью непрямого испытания на растяжение [2].

1.5. Усталостное растрескивание асфальта

Усталость является одним из наиболее серьезных повреждений конструкции асфальтового покрытия из-за повторяющихся нагрузок интенсивного движения, возникающих при средних и низких температурах. Во всем мире используются различные методы испытаний для измерения сопротивления усталости асфальтобетонных смесей.

В исследовании Афлаки и Мемарзаде [18] изучалось влияние реологических свойств резиновой крошки на усталостное растрескивание при низких и промежуточных температурах с использованием различных методов сдвига. Результаты показали, что смесь с высоким усилием сдвига оказывает большее влияние на улучшение при низких температурах, чем смесь с низким сдвигом.

Растрескивание обычно считается низкотемпературным явлением, в то время как остаточная деформация считается преобладающим видом разрушения при повышенных температурах. Растрескивание в основном подразделяют на термическое растрескивание и усталостное растрескивание, связанное с нагрузкой. Сильные перепады температуры, происходящие в дорожном покрытии, обычно приводят к термическому растрескиванию. Этот тип разрушения возникает, когда термическое растягивающее напряжение вместе с напряжениями, вызванными движением транспорта, превышает предел прочности материалов на растяжение. Часто характеризуется поперечным растрескиванием вдоль магистрали через определенные промежутки времени. Усталостное растрескивание, связанное с нагрузкой, представляет собой явление разрушения в результате повторяющихся или флуктуирующих напряжений, вызванных транспортной нагрузкой. Транспортные нагрузки могут вызвать изгиб конструкции дорожного покрытия, при этом максимальная деформация при растяжении возникает в основании битумного слоя. Если эта структура неадекватна заданным условиям нагружения, прочность материалов на растяжение будет превышена, и, вероятно, возникнут трещины, которые проявятся в виде трещин на поверхности дорожного покрытия [14].

Raad и Saboundjian [19] исследовали усталостную долговечность асфальтобетонных смесей, используя испытание на усталость при непрямом растяжении. Во время усталости при непрямом растяжении горизонтальная деформация регистрировалась как функция цикла нагрузки. Образец для испытаний подвергался различным уровням стресса для проведения регрессионного анализа диапазона значений. Это позволило разработать зависимость усталости между количеством циклов при разрушении () и начальной деформацией растяжения () на логарифмической зависимости. Усталостная долговечность () образца – это число циклов до разрушения асфальтобетонных смесей.

Эти модели созданы на основе существующей взаимосвязи между напряжением или деформацией и усталостной долговечностью, представленной в следующих уравнениях: где – количество циклов нагружения до разрушения, – приложенное напряжение, – начальная деформация, , , , – коэффициенты регрессии (параметры усталости), которые связаны со свойствами смеси.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Для целей исследования использовалось битумное вяжущее марки 80/100 пенетрации. В таблице 1 приведены характеристики битума, использованного в данном исследовании. В целях обеспечения постоянства CRM на протяжении всего исследования использовалась только одна партия резиновой крошки, полученная из одного источника. В данном исследовании для уменьшения сегрегации была выбрана мелкая резиновая крошка (0,6 мм) с удельным весом, эквивалентным 1,161 [3, 20]. Гранитный щебень с заполнителями SMA 20 был доставлен из карьера Kajang (недалеко от Куала-Лумпура, столицы Малайзии) и использовался на протяжении всего исследования. Градации заполнителя и некоторые физические свойства принятого заполнителя показаны в таблицах 2 и 3 соответственно.

2.2. Изготовление образцов

Образцы были приготовлены при оптимальном содержании асфальта (OAC) с использованием метода Маршалла. Было получено пять различных количеств ОАС для пяти различных содержаний СО: 6,70%, 6,5%, 6,40%, 6,20% и 6,31% ОАС, каждое для 0%, 6%, 12%, 16% и 20% (все по массе частиц заполнителя) содержания СО соответственно.

Для включения каучука в битумную смесь был проведен мокрый процесс. При мокром способе образцы прорезиненного битума готовили путем смешивания CRM с битумом класса пенетрации 80/100 (при скорости вращения 200  об/мин при 180°C и 30 мин) перед смешиванием полученного прорезиненного битума с заполнителем [3]. .

В дальнейшем для приготовления смесей СМА 1100 г заполнителя помещали в печь и нагревали до 160°С в течение 2 часов. Прорезиненный битум, необходимый для образца, одновременно нагревали до температуры 160°С в течение одного часа. Как только заполнитель и битум достигли необходимой температуры, в заполнители добавляли необходимое количество нагретого прорезиненного битума. Позже битумное вяжущее, модифицированное каучуковой крошкой, и заполнители смешивали вместе (перемешивали вручную) при температуре смешивания 160°C до тех пор, пока заполнитель не был полностью покрыт битумом. Смесь переносили в форму Маршалла. В центр формы помещали термометр из нержавеющей стали, после чего смесь была готова к уплотнению при температуре 160 ± 5°С. Все образцы подвергались уплотнению молотком Маршалла по 50 раз с каждой стороны образца. После завершения уплотнения каждый образец оставляли охлаждаться при комнатной температуре перед экструдированием из формы. Образцы извлекали из пресс-формы Маршалла с помощью гидравлического домкрата и хранили при комнатной температуре для последующего использования для дальнейших испытаний.

2.3. Метод испытаний

2.3.1. Тест на модуль упругости

Динамическая жесткость или «модуль упругости» является мерой способности битумных слоев распределять нагрузку; он контролирует уровни деформаций растяжения, вызванных дорожным движением, на нижней стороне самого нижнего битумного связующего слоя, которые ответственны за усталостное растрескивание, а также напряжения и деформации, возникающие в земляном полотне, которые могут привести к пластическим деформациям [12]. Динамическая жесткость вычисляется с помощью непрямого теста модуля растяжения, который является быстрым и неразрушающим методом.

Это испытание охватывает процедуру испытания восстановленных стержней битумных смесей в лаборатории или на складе для определения значения модуля упругости (MR) с помощью испытания на косвенное растяжение под нагрузкой при определенных условиях температуры, нагрузки и частоты нагрузки. Испытание проводилось путем приложения сжимающих нагрузок заданной синусоидальной формы. Нагрузку прикладывали вертикально в вертикальной плоскости цилиндрического образца битумного образца. Результирующая горизонтальная деформация образца была измерена с предполагаемым коэффициентом Пуассона для расчета значений модуля упругости.

В текущем исследовании параметры испытаний были следующими: (i) температура = 5, 25 и 40°C, (ii) коэффициент Пуассона = 0,34, (iii) усилие = 20 × глубина образца, (iv) подъем время = 70   мс, (v) период импульса = 1   с.

Горизонтальное растягивающее напряжение и модуль жесткости смесей AC могут быть получены следующим образом: где – максимальное горизонтальное растягивающее напряжение в середине образца, – модуль жесткости, – приложенная вертикальная пиковая нагрузка, – амплитуда горизонтальной деформации, – средняя толщина образца, – средний диаметр образца, – коэффициент Пуассона. . Непрямое испытание на растяжение для определения модуля упругости битума проводили в соответствии со стандартом ASTM D1234 (1987), используя универсальный испытательный прибор для материалов (UMATTA).

2.3.2. Косвенное испытание на усталость при растяжении

Процедура испытания на усталость используется для ранжирования устойчивости битумной смеси к усталости, а также является ориентиром для оценки относительных характеристик смеси асфальтового заполнителя и получения данных и входных данных для оценки поведения конструкции на дороге.

Во время испытания на усталость значение модуля уменьшилось, как показано на рис. 2. Были выделены три фазы. (i) Фаза I: первоначально происходит быстрое уменьшение значения модуля. (ii) Фаза II: изменение модуля приблизительно линейно. (iii) Фаза III: быстрое уменьшение значения модуля.

Повреждение определяется как любая потеря прочности, происходящая в образце во время испытания.

Усталостная долговечность определяется как количество циклов приложения нагрузки (циклов), приводящих либо к разрушению, либо к остаточной вертикальной деформации. Снижение жесткости на 50% использовалось для представления разрушения образца из-за усталостной деформации.

Горизонтальная деформация растяжения также может быть получена как функция напряжения и жесткости смеси с использованием (3): — максимальное растягивающее напряжение в центре образца, — максимальное растягивающее напряжение в центре образца, — модуль жесткости образца, — коэффициент Пуассона.

Универсальная установка для испытаний материалов (UMATTA) использовалась для определения испытания на непрямое растяжение с повторной нагрузкой в ​​качестве метода оценки сопротивления усталости битумных материалов. В этом исследовании использовались три силы циклической нагрузки (2000, 2500 и 3000 Н) соответственно. Ширина цикла нагружения составляла 100 мс, время повторения цикла нагружения составляло 500 мс, а температура составляла 25°C с осевым смещением около 5-6 мм.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Результаты косвенных испытаний на растяжение (модуль жесткости)

Модуль упругости является основной переменной в механистических подходах к проектированию усовершенствованных конструкций дорожных одежд в отношении динамических напряжений и соответствующих деформаций при реакции дорожной одежды [2].

На рис. 3 показано изменение модуля жесткости в зависимости от температуры для образцов армированного SMA асфальта, содержащих разное процентное содержание резиновой крошки, и образцов неармированного SMA. Каждый образец был приготовлен с оптимальным содержанием связующего. Результаты показывают, что при повышении температуры модуль жесткости образцов асфальта снижается. Это происходит из-за изменения вязкости битума в результате повышения температуры, что вызывает проскальзывание частиц в асфальтобетонных смесях. Это впоследствии снижает модуль жесткости как армированных, так и неармированных образцов. Однако по сравнению с неармированными образцами модуль жесткости армированных образцов оказывается повышенным по мере повышения температуры при наличии в образцах SMA асфальта резиновой крошки, которая может противостоять проскальзыванию частиц. Это, в свою очередь, снижает скорость снижения модуля жесткости. Следовательно, показатель модуля жесткости ниже в армированных образцах. Однако этот положительный эффект ослабляется чрезмерным увеличением CRM, а зазор, образующийся между зернами осыпного материала, вызывает уменьшение модуля жесткости [22].

Результаты IDT (модуль жесткости) свидетельствуют о том, что увеличение содержания CRM приводит к улучшению упругих свойств исследуемых смесей. Модифицированный битум улучшает модуль упругости асфальтобетонных смесей по сравнению с контрольными смесями из-за более высокой вязкости и толстой битумной пленки, что приводит к лучшим свойствам упругости. Таким образом, модифицированный битум позволяет получать асфальтобетонные смеси с повышенной жесткостью и, соответственно, более высокой несущей способностью. Кроме того, связующие, модифицированные резиновой крошкой, показали более низкую чувствительность к температуре. Смеси с модифицированными связующими показали повышенную гибкость при пониженных температурах. Это связано с более низким модулем упругости и более высокой жесткостью, а также пределом прочности при более высоких температурах [2].

3.2. Непрямое испытание на усталость при растяжении (ITFT)

Усталостные характеристики, связанные с накопленной деформацией и числом циклов до разрушения для смесей SMA с армированием CRM и без него, проиллюстрированы в таблице 4 и представлены на рисунках 3, 4 и 5 для различных нагрузок. (2000 с.ш., 2500 с.ш. и 3000 с.ш.). Из рис. 4–6 видно, что добавление связующего CRM в смесь SMA повышает усталостную долговечность и снижает накопленную деформацию. Смесь SMA, армированная 12% CRM, привела к высокой усталостной долговечности и, следовательно, к более низкому значению деформации, как показано в таблице 4. Кроме того, оказалось, что чем выше напряжение, тем ниже усталостная долговечность. При напряжении 2000 и 2500 Н усталостная долговечность увеличилась примерно на 15 %, 29%, 35 % и 49 % с добавкой 6–20 % CRM соответственно, тогда как при напряжении 3000 Н усталостная долговечность увеличивается примерно на 24, 44, 59 и 50 %. Кажется, что смеси SMA имеют более низкую усталостную долговечность при более высоких уровнях напряжения. Это, вероятно, связано с измельченной резиновой крошкой, которая хорошо распределена в битумной матрице, обладает высоким сопротивлением сдвигу и надежно предотвращает любое перемещение частиц заполнителя, что увеличивает усталостную долговечность за счет эффективного замедления распространения трещины после ее возникновения [1, 2]. .

Чтобы получить представление об усталостной долговечности, уравнение регрессии для каждой смеси вместе с параметрами регрессии для различных значений CRM и напряжения проиллюстрировано в таблицах 5 и 6. Базовая модель усталостной долговечности подтверждает вышеупомянутые эффекты содержания резиновой крошки. и уровни стресса в отношении усталостной долговечности. Посмотрев на коэффициенты модели усталости, можно получить некоторые рекомендации. Как убедительное доказательство, высокие значения разумно указывают на хорошую точность моделей. Это означает, что у смесей, армированных резиновой крошкой, усталостная долговечность выше, чем у исходной смеси (без резиновой крошки). Полученное соотношение является рациональным в том смысле, что усталостная долговечность снижается по мере увеличения уровня напряжения. Также в таблице 4 показано изменение циклической нагрузки на образцы, содержащие различные проценты модификатора резиновой крошки. Установлено, что по мере увеличения циклов нагружения скорость возникновения деформации растяжения как для армированных, так и для неармированных образцов различна. Модификатор резиновой крошки (CRM) приводит к более высоким напряжениям растяжения в образцах асфальта. Высокая эластичность и прочность на растяжение резиновой крошки позволяют образцам асфальта сдерживать трещины, вызванные ползучестью, а также уменьшать образование и скорость распространения микротрещин. Высокая прочность на растяжение, проявляющаяся в CRM, может сдерживать образование трещин и распространение микротрещин в образцах асфальта [22]. Однако количество циклов до разрушения различно для образцов асфальта, содержащих разное процентное содержание резиновой крошки. Армированные образцы, как правило, имеют более длительный срок службы по сравнению с неармированными образцами. В таблицах 5 и 6 также представлена ​​модель поведения образцов асфальта, содержащих различное процентное содержание отходов резиновой крошки, и соответствующие коэффициенты корреляции. Отмечено, что отклонение от оптимального содержания СО снижает усталостную долговечность образцов армированного асфальта. Асфальт CRM препятствует легкому образованию растягивающих и вертикальных трещин под действием горизонтальных растягивающих напряжений и останавливает их распространение [2–26].

4. Заключение и рекомендации для будущих исследований

В течение долгого времени потенциал трещин в покрытиях при различных условиях нагрузки и колебаниях температуры был проблемой для целей применения асфальтовых покрытий. Цены на техническое обслуживание и реабилитацию резко возрастают при появлении трещин в асфальтобетонном покрытии [14, 22]. Исследователи предложили два основных решения: во-первых, нанесение более толстого асфальтового покрытия и, во-вторых, производство асфальтовой смеси с измененными характеристиками. На сегодняшний день было проведено множество экспериментов для исследования влияния армирования CRM на решение проблемы растрескивания асфальтового покрытия. Для целей настоящего исследования было введено и тщательно изучено использование модификатора резиновой крошки (CRM) для армирования асфальтового покрытия.

На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы. (1) Модуль жесткости армированных образцов SMA, содержащих различное содержание CRM, значительно выше по сравнению с неармированными образцами. Однако этот повышенный модуль жесткости не связан с повышенной хрупкостью образцов армированного асфальта. Модуль жесткости армированных образцов на самом деле меньше подвержен влиянию повышенной температуры по сравнению с неармированными образцами. (2) При наличии резиновой крошки усталостная долговечность образцов, армированных CRM, значительно увеличивается. Устойчивость резины отработанных шин к создаваемым горизонтальным растягивающим напряжениям снижает образование вертикальных трещин и предотвращает распространение этих трещин по диаметру образцов асфальта. Это, в свою очередь, улучшает усталостную долговечность армированных образцов. (3) Полученные зависимости рациональны; чем выше уровень напряжения, тем ниже усталостная долговечность и выше накопленная деформация. (4) Благодаря добавлению CRM наблюдается заметное улучшение усталостной долговечности, которое является более значительным при более высоком уровне напряжения, чем при более низкий уровень стресса. В частности, при интенсивной транспортной нагрузке более заметно усиление битумной смеси, армированной резиновой крошкой, в качестве барьера усталости. образцы. Было очевидно, что высокие значения в разумных пределах свидетельствуют о точности модели. (6) Помимо уменьшения скопления отходов, использование этих отходов улучшило характеристики инженерных конструкций и материалов в производстве асфальта и аналогичных отраслях промышленности. Следовательно, это также сократило затраты на реконструкцию и техническое обслуживание. (7) Поскольку из этого исследовательского проекта были сделаны разные выводы, список рекомендаций для дальнейших исследований в будущем сводится к следующему: (i) использование заполнителя другого типа, градации заполнителя, разных методов смешивания и разных методов уплотнения. , (ii) выбор различных источников битума с различной степенью проникновения, а также использование другого вида переработанного полимера, такого как использованная пластиковая бутылка, (iii) сравнительная оценка затрат, понесенных на конструкции дорожного покрытия с использованием различного модифицированного асфальта, с теми, которые построены с использованием обычное связующее, (iv) использовать изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, для оценки адгезии связующего к заполнителю, (v) провести дополнительные исследования усталостных повреждений, включая дополнительные переменные смеси и различные размеры каучука, чтобы оценить влияние размера частиц и текстуры каучука.

Конфликт интересов

Этот документ не имеет конфликта интересов.

Ссылки

1. A. Mahrez, Свойства прорезиненного битумного вяжущего и его влияние на битумную смесь [M.S. диссертация] , Инженерный факультет, Малайский университет, Куала-Лумпур, Малайзия, 1999.

2. Ф.К.М. Хамед, Оценка сопротивления усталости модифицированной асфальтобетонной смеси на основе концепции рассеивания энергии [Ph.D. диссертация] , Technische University, Darmstadt, Germany, 2010.

3. Н. С. Машаан, Влияние модификатора резиновой крошки на свойства и реологическое поведение асфальтового вяжущего [М.С. диссертация] , Инженерный факультет Малайского университета, Куала-Лумпур, Малайзия, 2012 г.

4. Ю. Хуанг, Р. Н. Берд и О. Хайдрих, «Обзор использования переработанных твердых отходов в асфальтовых покрытиях, Ресурсы, сохранение и переработка , том. 52, нет. 1, стр. 58–73, 2007.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. А. Н. С. Бити, «Битум, модифицированный латексом, для повышения сопротивления хрупкому разрушению», Highways and Transportation , vol. 39, нет. 9, pp. 32–41, 1992.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

6. Д. И. Хэнсон, К. Ю. Фу, Э. Р. Браун и Р. Денсон, «Оценка и характеристика асфальтобетонного покрытия с модифицированной резиной горячей смесью». », Протокол исследования транспорта , нет. 1436, стр. 98–107, 1994.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

7. Дж. Э. Хаффман, «Концепция асфальто-каучуковых вяжущих Sahuaro», в Proceedings of the 1st Asphalt 90 Rubber User Producer Workshop 90 Rubber User Producer Workshop 90. , Ariz, USA, 1980.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

8. Д. Р. Браун, Д. Джаред, К. Джонс и Д. Уотсон, «Опыт Джорджии с использованием резиновой крошки в горячем асфальте», Отчет об исследованиях транспорта , нет. 1583, стр. 45–51, 1997.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

9. GW Maupin Jr. , «Применение горячей асфальтобетонной резины в Вирджинии», Transportation Research Record , no. 1530, стр. 18–24, 1996.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

10. Э. Чарания, Дж. О. Кано и Р. Х. Шнормайер, «Двадцатилетнее исследование асфальтобетонного покрытия в Фениксе, Аризона», Протокол транспортных исследований , том. 1307, стр. 29–38, 1991.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

11. М. Строуп-Гардинер, Б. Чадборн и Д. Э. Ньюкомб, «Бэббит, Миннесота: тематическое исследование предварительно обработанного асфальтобетона, модифицированного резиновой крошкой», Транспорт Протокол исследования , вып. 1530, стр. 34–42, 1996.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

12. Э. Р. Браун и М. Хемант, «Оценка лабораторных свойств смеси SMA», Tech. Представитель 93-5, Национальный центр технологии асфальта, Обернский университет, 1993.

    . Просмотр по адресу:

    . 3, нет. 9, pp. 2005–2010, 2006.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

13. А. Махрез, Свойства и эксплуатационные характеристики щебёночно-мастичных асфальтобетонов, армированных стекловолокном [Ph.D. диссертация] , инженерный факультет Малайского университета, Куала-Лумпур, Малайзия, 2008 г.

14. C.A. O’Flaherty, Учебник по дорожному строительству , Эдвард Арнольд, Лондон, Великобритания, 3-е издание, 1988 г. диссертация] , Департамент гражданского строительства, Ноттингемский университет, Ноттингем, Великобритания, 1980.

15. В. Хэдли, В. Хадсон и Т. В. Кеннеди, «Метод оценки свойств материалов при растяжении при непрямом растяжении», Тех. Представитель 41, Центр исследований автомобильных дорог, Остин, Техас, США, 19 лет. 70.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

16. С. Афлаки и М. Мемарзаде, «Использование двухфакторного дисперсионного анализа и проверки гипотезы при оценке влияния перемешивания модификации резиновой крошки (CRM) на реологические свойства битума», Строительство и строительные материалы , вып. 25, нет. 4, стр. 2094–2106, 2011.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

17. Л. Раад и С. Сабунджян, «Усталостное поведение модифицированных резиной покрытий», Протокол транспортных исследований , №. 1639, стр. 73–82, 1998.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

18. Н. С. Машаан и М. Р. Карим, «Исследование реологических свойств битума, модифицированного резиновой крошкой, и его корреляции с температурной чувствительностью», Materials Research. , том. 16, нет. 1, стр. 116–127, 2013 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

19. М. Кастро и Х. А. Санчес, «Оценка кривых усталости асфальтобетона — подход теории повреждений», Строительство и строительные материалы , том. 22, нет. 6, стр. 1232–1238, 2008.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

20. М. Арабани, С. М. Мирабдолазими и А. Р. Сасани, «Влияние сетки из нитей из отходов шин на динамическое поведение асфальтовых смесей», Construction and Building Materials , vol. 24, нет. 6, стр. 1060–1068, 2010.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

21. Н. С. Машаан, А. Х. Али, М. Р. Карим, М. Абдельазиз, «Влияние концентрации резиновой крошки на физические и реологические свойства прорезиненных битумных вяжущих», Международный журнал физических наук , том. 6, нет. 4, pp. 684–690, 2011.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

22. Н. С. Машаан, А. Х. Али, М. Р. Карим и М. Абдельазиз, «Влияние времени смешивания и содержания резиновой крошки на свойства крошки». битумное вяжущее, модифицированное каучуком», International Journal of Physical Sciences , vol. 6, нет. 9, pp. 2189–2193, 2011.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

23. Н. С. Машаан, А. Х. Али, М. Р. Карим и М. Абдельазиз, «Обзор асфальта, модифицированного резиновой крошкой», Международный журнал физических наук , том. 7, нет. 2, стр. 166–170, 2012 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

24. А. Х. Али, Н. С. Машаан и М. Р. Карим, «Исследования физических и реологических свойств состаренного прорезиненного битума», Достижения в области материаловедения и инженерии , том. 2013 г., идентификатор статьи 239036, 7 страниц, 2013 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

Copyright

Copyright © 2013 Nuha Salim Mashaan et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

МБР-75 для гидроизоляции и инструкция по применению Aquamast

При проведении отдельных видов строительно-ремонтных работ конструкция должна быть защищена от влаги. Существует множество материалов, выполняющих эту функцию, в состав которых входит известный многим компонент – битум. Наиболее функциональным и технически обоснованным является использование такого сложного состава, как резино-битумная мастика.

Свойства

Основное назначение мастики – изоляция поверхности, за счет образования на ней эластичной водонепроницаемой пленки, предохраняющей покрываемый ею материал от процессов гниения и коррозии. Компоненты, содержащиеся в резинобитумной мастике, определяют ее свойства и назначение. Основой этого материала чаще всего является нефтяной битум.

Раньше битум очень часто применялся в качестве гидроизоляционного материала для защиты строительных конструкций. Его широкое распространение было оправдано низкой ценой на нефть, ведь битум является продуктом ее переработки. Но со временем защита поверхностей материалом, в состав которого входил только битум, оказалась не очень выгодной, а образовавшийся на поверхности слой не отличался устойчивостью к температурным перепадам. Поэтому производители разработали несколько составов на основе битума.

В связи с различиями в пластичности, температурном режиме работы и надежности образующихся покрытий их разделили на разные виды, в том числе резино-битумные или полимерные мастики.

Современная резино-битумная мастика изготавливается по ГОСТу, где кроме битума присутствуют мелкодисперсный каучук, растворитель и наполнитель.

• Резина и битум являются основными компонентами в составе , определяющими технические характеристики мастики. Благодаря резине покрытие на поверхности не плавится под воздействием высокой температуры, а при низкой в ​​ней не образуются трещины.
• Наполнители придают композиции дополнительную прочность. к воздействию химических веществ и устойчивости к УФ-лучам. В качестве наполнителей могут использоваться такие материалы, как базальтовая вата, известь, асбест, зола, молотый кварц и даже кирпичная пыль.
• Растворитель в составе мастики играет важную роль Именно благодаря ему состав приобретает необходимую консистенцию, а после нанесения слой близок к исходной вязкости. Скорость испарения зависит от удельного веса растворителя: чем он легче, тем меньше его требуется и тем быстрее он испаряется из состава. Наличие растворителя в составе значительно облегчает способ применения. Холодная мастика не требует предварительного нагрева перед нанесением слоя на поверхность, как при горячем способе, ее нужно только перемешать и добавить немного растворителя с излишней вязкостью.

Назначение

Легко наносимая резино-битумная мастика холодного отверждения может применяться в качестве гидроизоляционного слоя в автомобильной и строительной промышленности. Чаще всего такой состав используется в строительстве; именно в этой сфере он наиболее востребован.

Мастика резинобитумная успешно применяется для гидроизоляции конструкций различного назначения и состоящих из самых разных материалов. Он одинаково хорошо защищает как бетонные элементы фундамента, стен, так и деревянные балки, которые используются в качестве каркасной основы для конструкций.

Кроме того, успешно применяется в качестве антикоррозионной защиты металлических поверхностей, таких как трубопроводы, стальные резервуары различного назначения и другие металлоконструкции.

Отличные гидроизоляционные свойства мастики позволяют использовать состав для ремонта плоской кровли. Кровельная смесь специально разработана для кровли, ее устойчивость к влаге не позволяет образовываться плесени на поверхности, тем самым предотвращая ее преждевременное разрушение.

Герметизирующая функция, присущая резинобитумной смеси, позволяет использовать состав также в качестве заполнителя швов, трещин, сколов и других углублений в строительных материалах без демонтажа старых слоев. Кроме того, его можно использовать для приклеивания различных гидроизоляционных материалов.

Незастывающая мастика применяется для герметизации стыков между оконным или дверным блоком и стеной.

В автомобильной промышленности резинобитумная мастика успешно применяется во многих видах кузовных работ. Обработка днища и арок автомобиля позволяет повысить их ударопрочность. Но основной функцией мастики по-прежнему является антикоррозийная защита этих наиболее уязвимых для воды мест.

Добавление алюмосиликатов в резинобитумную композицию позволяет повысить звукоизоляционные характеристики автомобиля.

Достоинства и недостатки

Мастика битумно-каучуковая изоляционная, как и любой материал, имеет ряд преимуществ, но имеет и свои недостатки. Рассмотрим достоинства материала.

• Высокая адгезия и вязкость состава. Он одинаково хорошо держится не только на горизонтальных, гладких, но и на вертикальных поверхностях со структурными бороздками. Благодаря сочетанию компонентов, используемых в составе, мастика создает на поверхности литой и достаточно прочный слой, не подверженный воздействию атмосферных осадков, перепадам температуры и развитию колоний плесени.
• Литое покрытие, созданное за счет эластичности состава, позволяет скрыть мелкие изъяны на обрабатываемой поверхности. На нем не видно ни трещин, ни сколов, ни других неровностей, так как пластичный состав хорошо заполняет все бороздки.
• Применение резинобитумной композиции для защиты металлоконструкций от коррозии с экономической точки зрения является очень выгодным вложением средств. Полная замена конструкции обойдется дороже, чем простая обработка мастикой.
• Композиция имеет меньший расход и вес по сравнению с рулонными материалами. Для гидроизоляционных работ достаточно 2-4 кг на 1 м2, для приклеивания материалов потребуется от 1 до 2 кг на 1 м2, а для обустройства кровли нужно от 3,5 до 6 кг на 1 м2.
• Компоненты мастики не относятся к веществам, отрицательно влияющим на здоровье человека, наоборот, состав обладает некоторыми специфическими антибактериальными свойствами, что позволяет использовать его без каких-либо ограничений по месту применения.

Недостатков у состава немного, но они все же присутствуют:

• Битумно-резиновый состав предназначен только для наружных работ.
• Для работы с составом необходимы определенные погодные условия: температура окружающей среды не должна опускаться ниже -5? С, без осадков и ветра.
• При нанесении мастики вручную неравномерное распределение состава.

Производители

Сегодня производством и выпуском резино-битумной мастики занимаются многие предприятия. Наиболее известными фирмами-лидерами, более 20 лет выпускающими наиболее качественный состав резинобитумной мастики, являются четыре: ТехноНИКОЛЬ, Декарт, ХимТоргПроект и Профилюкс.

Отзывы о товарах этих торговых марок исключительно положительные.

• Компания Декарт. Выпускает резинобитумную композицию холодного отверждения под маркой «Эксперт». Назначение этой мастики – ремонт и устройство кровли, гидроизоляция строительных конструкций, антикоррозионная защита металлических изделий (трубы, днища автомобилей), склеивание рулонных материалов крутки. Композиция расфасована либо в банки по 1,8 кг, либо в ведра по 18 кг.
• Компания “ТехноНИКОЛЬ” . Разработано два вида составов: Аквамаст и ТехноНИКОЛЬ 20. Составы обеих марок можно использовать без предварительной подготовки, при необходимости разбавляя до нужной консистенции растворителем органического происхождения. Применяется для создания гидроизоляционного покрытия конструкций из различных материалов, подходящих для кровли. Мастика Аквамаст – наиболее подходящий состав для кровельных работ. Фасовка осуществляется в ведрах по 3, 10 и 18 кг. Назначение «ТехноНИКОЛЬ 20» – это мастичная гидроизоляция строительных конструкций, зданий и других строительных конструкций. Фасовка 20 кг (ведра).
• ООО “ХимТоргПроект” . Производит резинобитумную мастику холодного отверждения «Битумаст». Помимо основных компонентов, смесь содержит антисептик и ингибитор коррозии. Не содержит толуола и других токсичных растворителей. Используется в качестве обмазочной гидроизоляции поверхностей из бетона и дерева.

Подходит для защиты от коррозии трубопроводов и металлических емкостей.

Особенности применения

Любая поверхность перед нанесением резино-битумного покрытия должна быть в сухом состоянии, тщательно очищена от крупного и мелкого мусора, плохо прилипших кусков старой отделки. На металлических конструкциях необходимо очистить участки с ржавчиной, удалить песок и пыль с бетонных поверхностей, а минеральные пористые поверхности предварительно обработать грунтом. Как правило, компания, занимающаяся производством мастики, выпускает грунтовки, прекрасно сочетающиеся с резино-битумными составами.

В подготовительных мероприятиях нуждается не только поверхность конструкции, но и сама резино-битумная композиция. Мастика холодного отверждения, расфасованная в банки, является готовым продуктом и перед применением просто тщательно перемешивается.

Но если загустевает или смесь готовится в два этапа, то необходимо разбавить состав растворителем.

Существуют смеси, которые наносятся на поверхность только горячим способом, для чего мастику нагревают до определенной температуры. В зависимости от температуры, при которой размягчается состав, мастики делятся на марки. Для МБР-65 размягчение состава происходит при нагревании до +65 С, для МБР-75 – до +75 С, а для размягчения мастики МБР-90, его надо будет разогревать до +90 С. работает состав греется до 160-180? С.

Есть инструкция, согласно которой наносить состав нужно слоями. Если площадь поверхности небольшая, то можно использовать кисть, валик, кисть. Для труднодоступных мест, где необходимо нанести очень тонкий слой состава, лучшим вариантом будет аэрозоль.

Для покрытия больших площадей эффективнее использовать компрессор с распылителем.

Количество слоев зависит от вида работы. Для склеивания материалов достаточно одного слоя, а если состав используется в качестве изоляционного покрытия, то его придется наносить два, а в некоторых случаях и три раза. После нанесения каждого слоя требуется время для высыхания, при температуре +20°С полное отверждение покрытия происходит не ранее, чем через 24 часа.

Работая с мастикой, необходимо соблюдать все меры предосторожности. Это поможет не только избежать травм, но и получить максимально качественный результат.

Подробнее о том, как работать с резино-битумной мастикой, смотрите в следующем видео.

Оценка характеристик асфальтобетонного покрытия, модифицированного резиновой крошкой и каменной мастикой, в Малайзии Научный исследовательский документ по «Гражданскому строительству»

Hindawi Publishing Corporation Advances in Materials Science and Engineering Volume 2013, ID статьи 304676, 8 страниц http://dx .doi.org/10.1155/2013/304676

Исследовательская статья

Оценка эффективности асфальтобетонного покрытия с модифицированной резиновой крошкой каменно-мастичной мастикой в ​​Малайзии

Нуха Салим Машаан, Асим Х. Али, Сухана Котинг и Мохамед Рехан Карим

Центр транспортных исследований, инженерный факультет, Малайский университет, 50603 Куала-Лумпур, Малайзия Корреспонденцию следует направлять Нуха Салим Машаан; [email protected] Поступила в редакцию 26 мая 2013 г.; Принято 11 июля 2013 г. Научный редактор: Wen-Hua Sun

Copyright © 2013 Nuha Salim Mashaan et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Для предотвращения повреждений дорожного покрытия существуют различные решения, такие как применение новых составов смесей или использование добавок к асфальту. Основная цель этого исследования заключалась в изучении влияния добавления резиновой крошки из шин в качестве добавки на эксплуатационные свойства смеси SMA. В этом исследовании изучались основные аспекты модифицированных асфальтовых смесей, чтобы лучше понять влияние модификаторов CRM на объемные, механические и жесткостные свойства смеси SMA. В этом исследовании использовали первичный битум с пенетрацией 80/100, модифицированный резиновой крошкой (CRM) при пяти различных уровнях модификации, а именно, 6%, 12%, 16% и 20%, соответственно, по массе битума. Было найдено, что подходящее количество добавленного CRM составляет 12% от массы битума. Этот процент обеспечивает максимальный уровень стабильности. Модуль упругости (Mr) модифицированных образцов SMA, включающих различные проценты CRM, был явно выше по сравнению с немодифицированными образцами.

1. Введение

Битум считается термопластичным вязкоупругим клеем и используется для покрытия дорог и автомагистралей, прежде всего, из-за его хорошей вяжущей способности и водонепроницаемости [1]. Сложность химического состава битумных продуктов связана, прежде всего, со сложным составом сырой нефти, из которой получают битумные продукты. Из-за присущих обычному битуму недостатков, которые привели к высокой стоимости обслуживания дорожных систем, возникла необходимость модификации битума. Модификация/армирование битумного вяжущего возможно на разных стадиях его использования, как в промежутке между производством вяжущего и приготовлением смеси, так и перед приготовлением дорожной смеси [2].

Щебеночно-мастичный асфальт (SMA) представляет собой горячую смесь для укладки асфальта, разработанную в Германии в середине 1960-х годов [3] для обеспечения максимальной устойчивости к колееобразованию, вызываемому шипованными шинами на европейских дорогах. В знак признания его превосходных характеристик в 1984 году в Германии был установлен национальный стандарт. Поскольку SMA распространился по всей Европе, Северной Америке и Азиатско-Тихоокеанскому региону, несколько отдельных стран Европы теперь имеют национальный стандарт для щебеночно-мастичных асфальтобетонов,

и CEN. , орган по европейским стандартам, находится в процессе разработки европейского стандарта на продукцию. Сегодня SMA широко используется во многих странах мира в качестве верхнего слоя или слоя покрытия, чтобы выдерживать возникающие нагрузки, и его популярность растет среди дорожных властей и асфальтовой промышленности.

Возросший спрос на шоссейные дороги может снизить их прочностные характеристики и сделать дороги более восприимчивыми к необратимым повреждениям и поломкам. Как правило, эксплуатационные свойства дорожного покрытия зависят от свойств битумного вяжущего; известно, что обычный битум имеет ограниченный диапазон реологических свойств и прочности, которых недостаточно, чтобы выдерживать повреждения дорожного покрытия. Поэтому исследователи битума и инженеры ищут различные типы модификаторов битума с превосходными реологическими свойствами, которые непосредственно влияют на характеристики асфальтового покрытия. Во всем мире существует множество добавок, используемых в качестве армирующих материалов в битумных смесях, таких как стирол-бутадиен-стирол (SBS), синтетический каучук-стирол-бутадиен (SBR), натуральный каучук, волокно и модификатор резиновой крошки (CRM). Использование коммерческих полимеров, таких как SBS и SBR, в строительстве дорог и тротуаров увеличит стоимость строительства, поскольку они являются очень дорогими материалами. Однако при использовании альтернативных материалов, таких как крошка

модификатор каучука (CRM), он определенно будет экологически выгодным, и он не только может улучшить свойства и долговечность битумного вяжущего, но также может быть экономически выгодным [4].

Резиновая крошка или отработанная шинная резина представляет собой смесь синтетического каучука, натурального каучука, сажи, антиоксидантов, наполнителей и масел-наполнителей, растворимых в марке для горячего дорожного покрытия. Прорезиненный асфальт получают путем включения резиновой крошки из измельченных шин в битумное вяжущее при определенных условиях времени и температуры с использованием либо сухого метода, при котором добавляют гранулированный модификатор или модификатор резиновой крошки (CRM) из утильных шин в качестве заменителя процента заполнителя. в асфальтобетонной смеси, не в составе асфальтобетонного вяжущего, либо мокрыми способами (метод модифицирования асфальтобетонного вяжущего СО из утильных покрышек перед добавлением вяжущего для формирования асфальтобетонной смеси). Существует два довольно разных метода использования шинной резины в битумных вяжущих: во-первых, путем растворения резиновой крошки в битуме в качестве модификатора вяжущего, во-вторых, путем замены части мелких заполнителей молотым каучуком, который не полностью реагирует с битумом [5]. В 1840-х годах самые ранние эксперименты включали в себя добавление натурального каучука в асфальтовое вяжущее для улучшения его технических характеристик. Процесс модификации асфальта с использованием натурального и синтетического каучука был внедрен еще в 1843 г. [6]. В 1923, модификации натурального и синтетического каучука в битуме получили дальнейшее усовершенствование [7, 8]. По словам Йилдрима [8], разработка резино-битумных материалов для использования в качестве герметиков, заплат и мембран началась в конце 1930-х годов. Первая попытка модифицировать битумные вяжущие добавлением каучука была предпринята в 1898 г. Гаудмбергом, который запатентовал процесс производства каучукового битума. Затем Франция получила кредит на установку первой дороги с прорезиненным битумным покрытием [9]. Применение модифицированного резиной асфальтового покрытия началось на Аляске в 19 г.79. Сообщалось о укладке семи прорезиненных покрытий общей протяженностью 4 км с использованием сухого процесса Plus Ride в период с 1979 по 1981 год. Были описаны характеристики этих секций в отношении смешивания, уплотнения, долговечности, усталости, устойчивости и текучести, а также сцепления шин и сопротивления скольжению. Прорезиненный битум мокрым способом впервые был применен на Аляске в 1988 г. [10]. Ланди и др. (1993) [11] представили три тематических исследования с использованием резиновой крошки как мокрым, так и сухим способом в Mt St. Helens Project, Oregon Dot и Portland Oregon. Результаты показали, что даже после десятилетней службы изделия из резиновой крошки обладают отличной стойкостью к термическому растрескиванию. Хотя резино-битумные смеси можно успешно производить, для обеспечения хороших характеристик необходимо поддерживать контроль качества.

Ассоциация резиновых дорожных покрытий обнаружила, что использование резины для шин в связующей смеси открытого типа может снизить шум от шин примерно на 50%. Кроме того, при распылении частицы резины разных размеров лучше поглощают звук [12]. Кроме того, еще одним преимуществом использования битумной резины является увеличение срока службы дорожного покрытия. Однако были даны рекомендации по оценке экономической эффективности битумной резины [5].

В Малайзии использование резиновой крошки в качестве добавки для дорожного покрытия предположительно началось в 1940s,

, но никаких официальных записей о такой практике не было. О первом зарегистрированном испытании с использованием технологии прорезиненного битума было сообщено в 1988 году, и процесс мокрой смеси использовался со смесью каучуковых добавок в форме латекса с битумным вяжущим [13]. В 1993 году в Негери-Сембилан было проведено еще одно дорожное испытание прорезиненной ткани с использованием использованных перчаток и натурального каучукового латекса [14]. Кроме того, в Малайзии производится около 10 млн. штук шин в год, и, к сожалению, они утилизируются неэкологичным образом. Чтобы свести к минимуму повреждения дорожного покрытия, такие как устойчивость к колееобразованию и усталостному растрескиванию, асфальт необходимо модифицировать выбранным полимером, таким как модификатор резиновой крошки (CRM), и это, безусловно, будет полезно для окружающей среды, а также улучшит свойства битума, долговечность и снижает стоимость реабилитации [15-19].

Постановка задачи и цель исследования: первичный битум класса пенетрации 80/100 обычно используется в Малайзии, и, кроме того, он подвергается высокой транспортной нагрузке и жарким погодным условиям. Погодные условия в Малайзии приводят к колебаниям температуры примерно от 55°C на поверхности до 25°C на грунтовом основании в жаркие дни. Из-за увеличения плотности служебного движения, нагрузки на ось и низких затрат на техническое обслуживание дорожные конструкции пришли в негодность и, следовательно, быстрее выходят из строя. Основная цель этого исследования заключалась в изучении влияния добавления резиновой крошки из шин в качестве добавки на эксплуатационные свойства смеси SMA. В этом исследовании изучались основные аспекты модифицированных асфальтовых смесей, чтобы лучше понять влияние модификаторов CRM на объемные, механические, а также на жесткостные свойства сопротивления смеси SMA.

2. Материалы и методы

Экспериментальная программа данного исследования направлена ​​на изучение влияния CRM на реологические характеристики прорезиненного битума и механические свойства прорезиненных смесей SMA.

2.1. Материалы. Использовался битум со степенью пенетрации 80/100 и средней температурой размягчения 47°С. Таблицы 1 и 2 иллюстрируют некоторые физические свойства и химический состав битума соответственно. В данном исследовании градации резиновой крошки нет. 40 (0,45 мм). Плотность резиновой крошки составляет около 1,15 (г/см3). Модификатор резиновой крошки (CRM), полученный путем механического измельчения при температуре окружающей среды, был получен от Rubberplas Sdn. Bhd. (малайзийский поставщик). Химические компоненты СО представлены в табл. 3.

Гранитный щебень с заполнителями SMA 14, доставленный из карьера Каджанг (недалеко от Куала-Лумпура, столицы Малайзии), использовался на протяжении всего исследования. Градация принятого заполнителя соответствует стандарту JKR Malaysia [20], как показано в Таблице 4.

2.2. Подготовка образцов и метод испытаний. Метод расчета Маршалла применялся для модифицированных и немодифицированных асфальтобетонных смесей. Для включения каучука в битумную смесь,

Достижения в области материаловедения и инженерии Таблица 1: Физические свойства битума.

Испытание на битум Стандартные методы испытаний на качество битума

80/100

Вязкость при 135°C (мПас) 306,7 ASTM D4402

Пластичность при 25°C >100 ASTM D113

7 73

Температура размягчения

Пенетрация при 25°C 88 ASTM D5

Удельный вес при 25°C 1,02 ASTM D70

Температура вспышки при °C 305 ASTM D92

Таблица 2: Химический состав битума (%).

Битум 80/100

Насыщенный 5,4

Ароматические 72,5

Смола 15,5

Асфальтены 6,6

Таблица 3: Химические компоненты CRM №. 40 [9].

Химические компоненты Результат испытаний

Экстракт ацетона (%) 23,1

Углеводород каучука (%) 46,6

Содержание сажи (%) 25,08

Содержание натурального каучука (%) 43,85

Зольность (%) 0,2 Размер частиц 425

Таблица 4: Градация заполнителя SMA 14 [20].

„ в. % прохождения через сито B.S. % остаточной массы (г)

Мин. Максимум.

12,5 100 100 100 0 0

9,5 72 83 77,5 22,5 247,5

4,75 25 33 31,5 46 506

2,36 16 24 20 11,5 126,5

0,6 12 16 66 66

0,3 15 13,5 0,5 5,5 5,5

9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 2 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 2 9000. 0,075 8 10 9 4,5 49,5

Чаша 0 0 0 9 99

100 1100

был проведен сухой процесс. В сухом процессе добавка (CRM) смешивается с заполнителем перед добавлением связующего в смесь. Содержание связующего, использованное в этом исследовании, составляет 5%, 5,5%, 6%, 6,5% и 7% по весу от общей массы смеси. Модификатор резиновой крошки добавляют в смесь в различных концентрациях 6%, 12%, 16% и 20% от массы вяжущего. В текущем исследовании использовался 5% наполнитель. Для приготовления смесей СМА 1100 г смешанного заполнителя помещали в печь при 160°С на 2 часа. Битум также нагревали до 120°C перед смешиванием с частицами заполнителя. При сухом способе модификатор резиновой крошки добавляли непосредственно в смесь. Температуру смешения поддерживали постоянной при температуре от 160 до 165°С. Смесь перелили в Marshall 9.0003

Таблица 5: Результаты стабильности (кН) для различного содержания CRM.

Содержание связующего

5% 5,5% 6% 6,5% 7%

CR 0% 11,99 13,10 12,5 11,40 10,8

CR 6% 11,50 12,90 11,9 10,89 10,7

CR 12% 10,55 11,80 11,4 10,90 9,8

CR 12% 10,55 11,80 11,4 10,90 9,8

CR 12% 10,55 11,80 11,4 10,90 9,8

CR % 10. 40 10,40 11,99 9,4 9,4

CR 20% 8,9 9,30 10,89 9,7 8,3

5 5,50 6 6,50 7

Содержание связующего (%)

■ CR 0% ■ CR 16%

■ CR 6% ■ CR 20%

■ ПО 12%

Рисунок 1: Результаты стабильности в зависимости от содержания связующего.

форма. В центр формы помещали термометр из нержавеющей стали, после чего смесь была готова к уплотнению при температуре 160 ± 5°С. Все образцы были подвергнуты 50 ударам пресса молотком Маршалла с каждой стороны образца при температуре 145°С. Лабораторные испытания, использованные для исследования и оценки эксплуатационных свойств битумной смеси SMA, модифицированной образцами CRM, представляли собой Стандартный метод испытаний на сопротивление пластическому течению битумных материалов с использованием аппарата Маршалла [21] и Стандартный метод испытаний на косвенное испытание битумных смесей на прочность при растяжении [21]. 22].

3. Результаты и обсуждение

3.1. Результаты теста Маршалла

3. 1.1. Стабильность Маршалла. Результаты, полученные для различных содержаний CRM для каждого содержания связующего, показаны в таблице 5 и проиллюстрированы на рисунках 1 и 2.

Стабильность по Маршаллу относится к максимальному сопротивлению нагрузке, увеличенному во время процедуры испытания при 60°C при степени нагружения 50,8. мм/мин до разрушения уплотненного образца. Стабильность по Маршаллу определяется «как мера склонности битумной смеси к деформациям, обеспечиваемая частыми и интенсивными транспортными нагрузками».

На рисунках 1 и 2 показаны значения стабильности по Маршаллу в зависимости от содержания CRM для различного содержания связующего. На диаграммах показаны значения стабильности для различного содержания связующего

14 13 12

CRM (%)

6,50% 7%

Рисунок 2: Результаты стабильности в зависимости от содержания CRM.

Таблица 6: Результаты потока (мм) для различного содержания CRM.

Содержание связующего

5 % 5,5 % 6 % 6,5 % 7 %

CR 0 % 3,0 3,2 3,5 4 4,4

CR 6 % 3,4 3,4 3,7 4,7 5,6

CR 12% 3,5 4,1 4,1 4,4 5,2

CR 16% 2,4 3,2 3 3,6 4,4

CR 20% 2,2 2,3 2,5 2,8 3,3

с различным содержанием СО После добавления CRM значение стабильности повышалось до максимального уровня, который составлял примерно 12% от используемого CRM, но затем оно начало снижаться. По сравнению с контрольной смесью (смесь с 0% CRM) значения стабильности по Маршаллу в целом были выше. Тем не менее, дальнейшее введение битума в смесь приводило к снижению значения стабильности, поскольку внесение избыточного количества битума снижает точку контакта крупного заполнителя в смеси. Единственной смесью с более низким значением стабильности была смесь с 20% CRM. Стабильность улучшается за счет добавления вяжущих материалов CRM в асфальтобетонную смесь, так как улучшается сцепление между материалами в смеси [9]., 23].

3.1.2. Маршалл Флоу. Под текучестью можно понимать измерение остаточной деформации, которая имеет место в испытании Маршалла при разрушении. Это показало, что параметр текучести, полученный в результате теста Маршалла, является довольно неудачным, поскольку более высокое значение текучести не обязательно подразумевает более высокую склонность к течению или деформации под нагрузкой [23]. Результаты, полученные для различных содержаний CRM для каждого содержания связующего, показаны в таблице 6 и проиллюстрированы на рисунках 3 и 4.

На рисунке 3 показано значение потока Маршалла в зависимости от содержания связующего для каждого содержания CRM. Результаты показали, что величина текучести увеличивается с увеличением содержания битума в смеси; то есть значение потока SMA имеет тенденцию к увеличению 9Рис.

6 5,5 5

? Рис.

с более высоким содержанием связующего. Это связано с процентным содержанием дополнительного битума, который позволяет заполнителям плавать в смеси, что приводит к увеличению потока.

В случае зависимости расхода Маршалла от содержания СО (рис. 4) значение расхода ОЗД с СО выше по сравнению с ОЗД без СО. Как показано на рис. 4, присутствие в смеси CRM увеличивает ее текучесть. Кроме того, это показывает, что увеличение содержания СО в смеси СМА не обязательно приводит к увеличению значений текучести. Добавление большего количества СО увеличило поток до оптимального уровня и при дальнейшем добавлении СО в смесь; было замечено явное снижение. Более высокие значения текучести могут быть связаны с увеличением воздушных пустот (требуется большее уплотнение) за счет использования большего количества CRM в смеси, что приводит к более гибкой смеси [9]. , 23].

3.1.3. Плотность уплотняемой смеси (CDM). Полученные результаты показали, что содержание вяжущего влияет на характеристики уплотнения смесей SMA, оказывая, таким образом, значительное влияние на плотность смеси. Таблица 7 и рисунки 5 и 6 показали, что для любого конкретного содержания вяжущего плотность

5 5,50 6 6,50 7

Содержание вяжущего (%)

■ CR 0% ■ CR 16%

■ CR 6% ■ CR 20%

■ CR 12%

Рис. 5: Результаты CDM в зависимости от содержания связующего.

-»- 5% -X- 6,50%

-■- 5,50% –*- 7%

–*- 6%

Рисунок 6: Результаты CDM в сравнении с содержанием CRM.

Таблица 7: Результаты CDM (г/мл) для различного содержания CRM.

Содержание связующего

5% 5,5% 6% 6,5% 7%

CR 0% 2,32 2,33 2,35 2,34 2,35

CR 6% 2,30 2,33 2,33 2,35

CR 12% 2,28 2,30 2,32 2,33

CR 16%. % 2,29 2,29 2,30 2,31 2,32

CR 20% 2,27 2,27 2,29 2,30 2,31

уплотненная смесь постепенно увеличивается по мере увеличения содержания битума в смеси. Это связано с заполнением битумом пустотного пространства частиц заполнителя.

Результаты показали более низкую плотность смесей с включением резиновой крошки. Оценка результатов по влиянию содержания битума в МЧР (рис. 5) показала, что значение МЧР увеличивается с увеличением содержания битума в смеси СМА. Основной причиной этого является заполнение битумом пустотного пространства частиц заполнителя. Однако после заполнения пустого пространства избыточный процент битума мог привести к значительному увеличению плотности смеси.

Таблица 8: Результаты VIM (%) для различного содержания CRM.

Содержание связующего

5% 5,5% 6% 6,5% 7%

CR 0% 6,24 5,38 4,19 3,36 2,25

CR 6% 7,34 6,37 4,78 4,19 3,45

CR 12% 7,56 6,65 5,28 4,45 3,56

CR 12% 7,56 6,65 5,28 4,45 3,56

CR. % 7,57 6,98 5,43 4,89 3,68

CR 20% 7,83 7,40 5,81 5,10 3,96

Рисунок 6 показал, что при любом содержании связующего плотность уменьшалась по мере увеличения резиновой крошки в смесях SMA. Увеличение содержания CRM подразумевает увеличение количества битума, поглощаемого CRM, что приводит к увеличению пустот с частицами заполнителя, что приводит к снижению плотности смеси. Разная плотность смесей объясняется влиянием вязкости на совместимость смесей. Повышение вязкости может быть результатом количества асфальтенов в битуме, что улучшает вязкотекучесть образца модифицированного битума в процессе взаимодействия. Более высокая вязкость полученного вяжущего обеспечивала лучшую стойкость при уплотнении смеси, что приводило к меньшей плотности модифицированной смеси. Это согласуется с предыдущим выводом Mahrez [23], который показал, что для идеальной дорожной смеси требуется хорошая корреляция между вязкостью вяжущего и усилием уплотнения.

3.1.4. Пустоты в смеси (VIM). Долговечность битумного покрытия зависит от пустот смеси (VIM) или пористости. Как правило, чем ниже пористость, тем менее проницаема смесь, и наоборот. Слишком большое количество пустот в смеси (высокая пористость) создаст проходы через смесь для проникновения вредного воздуха и воды. Слишком низкая пористость может привести к вымыванию, когда излишки битума выдавливаются из смеси на поверхность. Влияние содержания CRM при различном содержании вяжущего на пористость исходной смеси и смеси SMA показано в таблице 8 и на рисунках 7 и 8.

На рисунках 7 и 8 видно, что при любом содержании вяжущего увеличение содержания СО в смеси сопровождается увеличением ВИМ, что обусловлено точкой контакта между заполнителями, которая ниже при содержании СО вырос. Большое количество частиц резиновой крошки поглощает связующее, необходимое для инкапсулирования заполнителя и последующего заполнения пустот между заполнителями. Высокая пористость битумной смеси означает наличие большого количества пустот, обеспечивающих проход через смесь воздуха и воды, вызывающих повреждение. С другой стороны, при низкой пористости происходит промывка водой, при которой битум выдавливается из смеси на поверхность [23]. Однако результаты рисунка 7, касающиеся влияния битума, показывают, что любое увеличение содержания битума в смеси приводит к снижению значения VIM, что происходит из-за избыточного заполнения битумом воздушного кармана между заполнителями [24]. . Поэтому очень важно производить смесь с достаточно низким содержанием пустот, чтобы быть непроницаемой и, следовательно, прочной, но с достаточным количеством пустот, чтобы предотвратить деформацию битума.

CR 0% CR 6% CR 12%

5,50 6 6,50

Содержание связующего (%)

■ CR 16% I CR 20%

Рисунок 7: Результаты VIM в зависимости от содержания связующего.

12 CRM

6,50% 7%

5000 4500 -4000 -3500 -3000 -2500 2000 1500 1000 500

CRM 0% CRM 6% CRM 12%

5,50 6,00 6,50

Содержание связующей

■ CRM 16%

■ CRM 20%

Рисунок 9: Модуль упругости в зависимости от содержания битума.

5500 5000 § 4500 4000

S 3500 ten

5 3000 2500 2000

Рисунок 8: Результаты VIM в сравнении с содержанием CRM.

6% 12% 16% CRM (%) по массе вяжущего

AC 5% AC 6,5%

-■- AC 5,5% AC 7%

—A— AC 6%

Рисунок 10: Модуль упругости в зависимости от CRM-контент.

3.2. Результаты косвенных испытаний на растяжение (модуль жесткости). Для определения модуля жесткости проводили измерение модуля упругости образцов в соответствии с [22] при 25°С. . Эти трещины были перпендикулярны направлению максимального растягивающего напряжения; объединение этих микротрещин за счет увеличения деформации приводит к образованию макротрещин. В тандеме с исследованиями эти трещины привели к зоне разрушения в образце. Длина этой зоны разрушения может рассматриваться как параметр материала и может быть истолкована как результат энергии разрушения материала. Температура и процентное содержание битума являются двумя основными параметрами, которые существенно влияют на характеристики асфальта.

Таблица 9 и рисунки 9 и 10 показывают изменение модуля жесткости (Mr) в зависимости от содержания битума для асфальтовых смесей

Таблица 9: Результаты модуля жесткости (МПа) для различного содержания CRM.

Содержание связующего

5% 5,5% 6% 6,5% 7%

CR 0% 3850 3160 4400 3200 3270

CR 6% 3900 3550 4530 3320 3

Cr 12% 4384 4200 4740 4130 43709

CR % 4470 4310 4870 4510 4489

ПО 20% 4570 4410 4990 4810 4600

армированный с разным содержанием СКМ и неармированная асфальтобетонная смесь (содержащая 0% СКМ). Как показано на рисунках 9 и 10, существует заметная разница между армированными и неармированными образцами по модулю жесткости (Mr). Повышенное содержание битума оказывает значительное влияние на модуль жесткости образцов с различным содержанием CRM из-за того, что оптимальное процентное содержание битума ниже в неармированных образцах. В образцах армированного асфальта с CRM резиновая крошка поглощает часть битума, что приводит к увеличению оптимального процента вяжущего. По мере увеличения содержания резиновой крошки поглощается больше битума, что, в свою очередь, увеличивает оптимальное содержание вяжущего в смеси. Видно, что модуль жесткости армированных образцов асфальтобетона выше по сравнению с неармированными образцами.

Смеси с более высокой жесткостью предполагают, что они не только более жесткие, но и более устойчивы к деформации. Однако следует соблюдать осторожность со смесями с очень высокой жесткостью из-за их более низкой способности к деформации при растяжении до разрушения; то есть такие смеси с большей вероятностью разрушатся из-за растрескивания, особенно при укладке на фундаменты, которые не могут обеспечить достаточную поддержку [23].

4. Заключение и рекомендации для будущих исследований

На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы.

(1) Стабильность улучшается за счет добавления вяжущего CRM в асфальтобетонную смесь, поскольку улучшается адгезия. По сравнению с контрольной смесью (смесь с 0% CRM) значения стабильности по Маршаллу в целом были выше.

(2) Независимо от количества введенного СО, добавление СО в смесь увеличивает ВИМ смеси при снижении ее плотности.

(3) Модуль жесткости образцов СПФ с различным содержанием СО значительно выше по сравнению с неармированными образцами.

(4) Установлено, что соответствующее количество добавляемого CRM составляет 12% по массе битума. Этот процент приводит к максимальному уровню стабильности и VIM.

(5) Объемные характеристики и свойства Маршалла смеси CRM-SMA демонстрируют приемлемые тенденции и могут удовлетворять требованиям стандарта.

(6) Для дальнейших исследований рекомендуется использование различных типов заполнителей, градаций заполнителей, различных методов смешивания и различных методов уплотнения.

Ссылки

[1] SJ Rozeveld, E. Shin, A. Bhurke, L. France, and L. Drzal, «Сетевая морфология прямых и модифицированных полимерами асфальтовых цементов», Исследования и техника микроскопии, том. 38, нет. 5, стр. 529-543, 1997.

[2] R. Richard и T. Bent, Road Engineering for Development, Spon Press, London, UK, 2nd edition, 2004. , “Отчет NCATR № 93-5, Национальный центр технологии асфальта, Обернский университет, 1993.

[4] Машаан Н.С. Влияние модификатора резиновой крошки на свойства и реологическое поведение битумного вяжущего [М.С. диссертация], Малайский университет, Куала-Лумпур, Малайзия, 2012.

[5] Ю. Хуанг, Р. Н. Берд и О. Хайдрих, «Обзор использования переработанных твердых отходов в асфальтовых покрытиях», Ресурсы, сохранение и переработка, том. 52, нет. 1, pp. 58-73, 2007.

[6] D.C. Thompson and A.J. Hoiberg, Eds., Bituminous Materials: Asphalt Tars and Pitches, Krieger Publishing, New York, NY, USA, 19.79.

[7] U. Isacsson и X. Lu, “Характеристика битумов, модифицированных полимерами SEBS, EVA и EBA”, Journal of Materials Science, vol. 34, нет. 15, стр. 3737-3745, 1999.

[8] Ю. Йылдырым, “Полимерно-модифицированные битумные вяжущие”, Строительство и строительные материалы, т. 1, с. 21, нет. 1, pp. 66-72, 2007.

[9] Марез А. Свойства прорезиненного битумного вяжущего и его влияние на битумную смесь [М.С. диссертация], инженерный факультет, Малайский университет, Куала-Лумпур, Малайзия, 1999.

[10] Л. Раад и С. Сабунджян, «Усталостное поведение резиновых покрытий», Протокол транспортных исследований, №. 1639, стр. 73-82, 1998.

[11] Дж. Р. Ланди, Р. Г. Хикс и Х. Чжоу, «Грунтовые резиновые шины в асфальтобетонных смесях – три истории болезни», Специальная техническая публикация ASTM, STP1193, стр. 262-275, 1993.

[12] Х. Чжу и Д. Д. Карлсон, «Технология распыления резиновой крошки для снижения шума на шоссе», Журнал технологии и управления твердыми отходами, том. 27, нет. 1, стр. 2733, 2001.

[13] З. Суфьян и М. С. Мустафа, «Перспективы прорезиненного битумного покрытия дорог и автомагистралей Малайзии», в материалах конференции по использованию прорезиненного битума в дорожном строительстве, 1997.

[14] А. Самсури , С. Хасшим, М. Х. Харун и А. Л. М. Дева, «Прорезиненный битум для дорожного строительства», в материалах Международной конференции по использованию каучука в инженерных технологиях, Куала-Лумпур, Малайзия, 1995.

[15] Н. С. Машаан , Али А.Х., Карим М.Р. и Абдельазиз М., «Влияние концентрации резиновой крошки на физические и реологические свойства прорезиненных битумных вяжущих», Международный журнал физических наук, том. 6, нет. 4, стр. 684-69.0, 2011.

[16] Н. С. Машаан, А. Х. Али, М. Р. Карим и М. Абдельазиз, «Влияние времени смешивания и содержания резиновой крошки на свойства битумного вяжущего, модифицированного резиновой крошкой», Международный журнал физических наук, том. 6, нет. 9, стр. 2189-2193, 2011.

. 7, нет. 2, pp. 166-170, 2012.

[18] Н. С. Машаан и М. Р. Карим, «Исследование реологических свойств битума, модифицированного резиновой крошкой, и его корреляции с температурной чувствительностью», Материалы. 16, нет. 1, стр. 116-127, 2013.

[19] А. Х. Али, Н. С. Машаан и М. Р. Карим, «Исследования физических и реологических свойств состаренного прорезиненного битума», Достижения в области материаловедения и инженерии, том. 2013 г., ID статьи 239036, 7 страниц, 2013 г.

[20] Jabatan Kerja Raya Malaysia (JKR), Стандартные технические условия для дорожных работ, Jabatan Kerja Raya Malaysia, Куала-Лумпур, Малайзия, 2007 г.

[21] ASTM D1559- 89, «Стандартный метод испытаний на сопротивление пластическому течению битумных смесей с использованием аппарата Маршалла», 1992.

[22] ASTM D, 4123-82, «Стандартный метод испытаний на непрямое растяжение модуля упругости битумных смесей», 1995.

[23] А. Махрез, Свойства и характеристики щебеночно-мастичных асфальтобетонов, армированных стекловолокно [Ph. D. диссертация], Инженерный факультет, Университет Малайи, Куала-Лумпур, Малайзия, 2008.

[24] Аси И.М., «Лабораторное сравнительное исследование использования битума с каменной матрицей в жарком климате», Строительство и строительные материалы, том. 20, нет. 10, стр. 982-989, 2006.

Авторские права Advances in Materials Science & Engineering являются собственностью Hindawi Publishing Corporation, и их содержание не может быть скопировано или отправлено по электронной почте на несколько сайтов или опубликовано в рассылке без письменного разрешения владельца авторских прав. Однако пользователи могут распечатывать, загружать или отправлять статьи по электронной почте для личного использования.

Заполнитель для трещин|Шовный герметик|Заполнитель для асфальта|Заполнитель для трещин

Что такое битумно-каучуковый герметик для швов?

Битумно-каучуковый мастичный герметик представляет собой однокомпонентный битумно-каучуковый мастичный герметик холодного нанесения на основе растворителя. Герметик при отверждении образует прочное и гибкое уплотнение. обладает отличной адгезией к бетону, кирпичной кладке, асфальту и большинству оснований из строительных материалов. Мастичный герметик модифицирован не содержащими асбеста волокнами для придания герметику тиксотропности и отсутствия усадки при нанесении на вертикальные поверхности.

Заполнитель трещин , Ремонт трещин , Заполнитель трещин в асфальте , Герметик для трещин

Герметик для трещин – это общий термин для материалов, которые используются для заполнения и тем самым герметизации трещин  и швов в асфальтовых и цементных поверхностях дорожного покрытия. Материалы для ремонта трещин иногда также называют в данной области техники такими терминами, как, например, горячая заливка; заделка трещин; герметик для трещин; герметик для трещин; заполнение трещин; заполнитель трещин; стыковое уплотнение; герметик для швов; герметик для швов ; совместная заливка; заполнитель швов; клеи для холодного шва; маркерные клеи; и другие композиции асфальта/смолы/полимера. В настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения будет использоваться исключительно термин «герметик для трещин», но следует понимать, что этот термин охватывает все материалы, имеющие одинаковый общий состав, применение и/или свойства. Асфальтовая затирка трещин  широко используется для заполнения и тем самым герметизации трещин и стыков на автомагистралях, улицах, парковках и подъездных путях от проникновения воды. Использование герметика трещин продлевает срок службы таких покрытий.

Применение битумно-каучуковой мастики для швов:

Эластичный герметик для швов

Стабильность при высоких температурах окружающей среды

Отличная адгезия, прочное прочное соединение

Однокомпонентный

Где можно использовать битумно-каучуковый герметик для швов?

Битумно-каучуковый мастичный герметик для швов идеально подходит для герметизации и заполнения щелей и швов на крышах, заделки горизонтальных желобов для гидроизоляционных мембран и войлока. Герметизация вокруг крыш/водопроводных труб. Указание между кирпичной кладкой и отливами крыши. Заделка трещин в асфальтобетонных и бетонных покрытиях. Заполнение горизонтальных швов в бетоне и асфальте, где движения не ожидаются.

Как использовать битумно-каучуковый герметик для швов?

Подготовка поверхности

Поверхность должна быть очищена от грязи, пыли и незакрепленных материалов. Любое масляное и жировое загрязнение должно быть полностью удалено. Перед нанесением герметика поверхность необходимо просушить.

Маскировка

Перед нанесением грунтовки и герметика наклейте малярную ленту на прилегающие стороны стыков, чтобы получить аккуратную отделку и избежать разбрызгивания герметика по краям.

Грунтовка

В нормальных условиях грунтовка не требуется. Однако для очень сухих и пористых поверхностей рекомендуется нанести один слой битумной грунтовки на основе растворителя. Аналогичным образом, для швов, подвергающихся постоянному погружению, рекомендуется грунтовка.

Нанесение

Битумно-каучуковый герметик для швов можно наносить с помощью шпателя или кельмы. Поскольку продукт является растворителем, рекомендуется перемешать содержимое ведра лопастным миксером в течение нескольких минут перед нанесением, чтобы смесь стала однородной. Нанесение герметика должно начинаться с нижней части стыка/канавки и продолжаться вверх. Немедленно обработайте шов шпателем или шпателем, чтобы сгладить и сжать герметик, чтобы обеспечить полный контакт с поверхностями шва. Шпатель необходимо смочить очищающим растворителем, чтобы предотвратить прилипание герметика к ножу и обеспечить гладкую и аккуратную поверхность. Если для поддержания чистоты строительных поверхностей использовалась малярная лента, рекомендуется удалить ее в момент завершения заполнения герметиком.

Горячий битумный герметик для заполнения трещин

Горячий заполнитель трещин – это однокомпонентный, наносимый горячим способом, прорезиненный битумный герметик для трещин и швов. Заполнитель для горячих трещин специально разработан как для плавильных печей с прямым пламенем, так и для плавильных печей с масляной рубашкой. Он термостабилизирован, чтобы выдерживать температуры до 450ºF без разрушения полимера. При расплавлении и правильном нанесении образует эластичный герметик для трещин как на асфальтовых, так и на цементных покрытиях.

Время отверждения битумно-каучуковой мастики для швов

Герметик отверждается при высвобождении растворителя. Первоначальное снятие пленки с поверхности произойдет в течение 24-48 часов, однако полное отверждение зависит от относительной влажности. Глубина уплотнения 10 мм обычно затвердевает в течение 14-21 дней при 23°C и относительной влажности 50%.

Спецификация битумно-каучуковой мастики-герметика

Свойства	Значения
Цвет	Черный
Форма	паста
Содержание твердых частиц, [%]	>80
Спад	нет
Плотность, [г/см3]	1,1 ± 0,05
мАФ, [%]	±10
начальная установка при стандартных условиях [часы]	24-48
Полное отверждение при стандартных условиях [дней]	14-21 день (10 мм)
Химическая стойкость	Морская вода, хлориды и сульфат-ионы.
Рабочая температура, [°C]	от 0 до 80
Температура применения, [°C]	от 5 до 45

Очистка

Инструменты и оборудование следует очищать сразу после использования чистящим растворителем. Затвердевшие материалы можно очищать только механически.

Хранение и срок годности

Ведра и бочки должны храниться в крытом, сухом и затененном месте, вдали от прямых солнечных лучей, ультрафиолетового излучения и других источников тепла и защищены от экстремальных температур. Срок годности герметика швов битумно-каучукового мастичного до 12 месяцев при соблюдении рекомендаций по хранению. Чрезмерное воздействие солнечных лучей и ультрафиолета приведет к ухудшению качества продукта и сокращению срока его хранения.

Паспорт безопасности битумно-каучуковой мастики для швов

Битумно-каучуковый мастичный герметик содержит нефтяной дистиллят, легко воспламеняется. Хранить вдали от огня, искр или других источников воспламенения. Носите защитную одежду, резиновые перчатки, маску и защитные очки.

1. Пожар – воспламеняется во влажном состоянии.

2. Кожа – Избегайте повторного или длительного контакта. Удалите битумные пятна с помощью подходящего чистящего средства, способного удалить масло или жир, а затем промойте водой с мылом.

3. Глаза – Контакт может вызвать раздражение. Промыть большим количеством чистой воды.

4. Вдыхание – может вызвать головокружение. если затруднение дыхания сохраняется, введите кислород.

Оценка

Теоретический расход: погонный метр на кг герметика

Глубина шва (мм)		6	10	12	15	20	25	30	40
	6	27,7	16,6	14	11	8,3	6,6
	8		12,5	10,4	8,3	6,2	5	4. 1
	10		10	8,3	6,6	5	4	3,3	2,5
	12			6,9	5,5	4.1	3,3	2,7	2
	15				4,4	3,3	2,6	2,2	1,6
	20					2,5	2	1,6	1,3

Как производить герметик для швов из битумно-каучуковой мастики?

Процесс производства битумно-каучуковых мастик, герметика и герметиков следующий:

1. От 4% до 11% обработанной бентонитовой глины добавляли в чистую воду в смесителе. Когда глина диспергируется или сильно измельчается в коллоидной мельнице, после смешивания она превращается в глинистую суспензию. Вязкость глиняной суспензии составляет от 20 000 до 180 000 сантипуаз (сП) при 77 градусах. Ф.

2. Разбавленный асфальтобетон состоит из 60-80% асфальта и 20-40% уайт-спирита, растворителя Стоддарда.

3. Глинистый раствор и битумно-битумная разбавленная смесь смешиваются вместе, образуя растворимую систему.

4. Добавляется добавка для повышения стабильности растворимой системы.

5. Безасбестовое волокно добавлено для усиления растворимой системной мастики и прочности пленки герметика. Он также обеспечивает дополнительную вязкость и текстуру.

Включены целлюлозная бумага, стекловолокно, минеральное волокно, полимерное волокно, включая полипропилен и полиэтилен.

6. Нереакционноспособные наполнители, обычно называемые наполнителями пигмента, представляют собой, например, натуральная или кальцинированная глина, порошок слюды и кремнезема, сланцевый порошок, угольная зола, летучая зола и т. д. добавляются в систему для повышения прочности пленки и консистенции продукта.

7. Эластомеры придают композициям буферность, а также прочность на растяжение и удлинение и включают SBR, SBS, SIBS, акрил, стирол, неопрен, поливинил и т. д.0003

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Волокна	2-10
	Наполнители	3-15
	Добавки	0,2-1,0
		100,0

Этот состав используется для ямочного ремонта, ремонта и установки гидроизоляционного покрытия.

ПРИМЕР 2 Приготовление битумно-каучуковой мастики для швов

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Волокна	2-6
	Наполнители	3-10
	Добавки	0,2-1,0
		100,0

Этот состав используется для повторного нанесения кистью на фундаментные стены, крышу, металл, дерево, бетон и другие строительные материалы.

ПРИМЕР 3 Приготовление битумных неволокнистых герметиков

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Наполнители	3-10
	Добавки	.2-1.0
		100,0

Этот состав имеет такое же применение, как и в примере 2, за исключением распыления.

ПРИМЕР 4 Приготовление эластомерных битумных неволокнистых мастик

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Волокна	2-10
	Наполнители	3-15
	Добавки	0,2-1,0
	Эластомеры (эластомерные полимеры)	0,5-5
		100,0

Подходит как для кровли, так и для фундамента.

ПРИМЕР 5 Приготовление эластомерных битумных герметиков

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Волокна	2-6
	Наполнители	3-10
	Добавки	0,2-1,0
	Эластомеры	0,5-3
		100,0

ПРИМЕР 6 Приготовление эластомерного неволокнистого герметика

	% по массе
	Суспензия обработанной бентонитовой глины	3-60
	Асфальт Битум Cutback	20-90
	Наполнители	3-10
	Добавки	0,2-1,0
	Эластомеры (эластомерные полимеры)	0,5-6
		100,0

С учетом вышеизложенного диапазоны и описания компонентов составляют примерно:

	% по массе
	Бентонит бурового раствора	. 5-11
	Вода	3-55
	Битум асфальтный	20-90
	Cutback, содержащий от 60 до 80 мас. % асфальта и
	20-40 вес. % уайт-спирита Stoddard Solvent
	Добавки	.2-1
	Волокно без асбеста	0-10
	Наполнители	3-15
	Эластомер	0-8

Конечно, отдельные суммы выбираются таким образом, чтобы обеспечить 100% общую сумму.

ПРОРЕЗИНИРОВАННЫЙ БИТУМ- ПРОРЕЗИНИРОВАННЫЙ АСФАЛЬТ-БИТУМ РЕЗИНА

ПРОРЕЗИНИРОВАННЫЙ БИТУМ

ВНЕДРЕНИЕ ПРОРЕЗИНИРОВАННОГО БИТУМА

Введение каучука в битумные вяжущие не является новой концепцией. Он широко использовался в США, Австралии и Европе в течение многих лет с эффективными результатами, которые нельзя игнорировать. В Южной Африке использование латекса в эмульсии также эффективно применялось различными способами в течение последних 10-15 лет, но введение лома резины в горячий битум было осуществлено лишь недавно, и это могло бы послужить определенной цели для обзора ситуации в чтобы получить взвешенную и практическую оценку эффективности этого относительно нового продукта в нашей стране.

БИТУМНО-РЕЗИНОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

В различных публикациях были сделаны экстраординарные заявления о том, что прорезиненные битумные уплотнения могут не только препятствовать, но и устранять отражающее растрескивание, термическое растрескивание, усталостное растрескивание, трещины накачки и различные другие типы трещин. Перед тем, как приступить к реализации программы прорезиненно-битумного уплотнения на каком-либо проекте, целесообразно определить и обозначить проблемы, например. грамм. если нет разрушения основания или подстилающего слоя, но поверхностный слой высох или в покрытии слишком мало связующего, на поверхности может образоваться крокодиловый узор из трещин. Эти трещины могут быть классифицированы как IIdocill или пассивное растрескивание поверхности.

И наоборот, если имеет место перемещение из-за изменений температуры, изменения содержания влаги в нижележащих слоях, дифференциальное движение из-за колесных нагрузок, эти трещины можно классифицировать как «активные» трещины.

Наш опыт в этой области показывает, что герметизирующие покрытия, нанесенные на поверхности, содержащие «активные» или потенциально «активные» трещины, при герметизации прямыми битумными герметиками сохраняются только от 18 до 24 месяцев, прежде чем те же условия снова проявляются на поверхность.

С другой стороны, если пассивные трещины предварительно обработаны и заделаны прямым битумом, срок службы нового герметика может составлять до 12 лет или дольше, в зависимости от трафика. Следовательно, в этих условиях резинобитумные уплотнители обычно не применяются. Где следует рассматривать резинобитумные уплотнители для поддержания дорожного покрытия?

(i) На поверхностях с интенсивным движением, где
ожидаются трудности с нанесением достаточного количества вяжущего для удержания заполнителя без возникновения проблемы стекания.

(ii) Там, где может произойти перемещение слоев основания, подстилающего слоя или земляного полотна из-за движения влаги. Если бы было возможно герметизировать поверхность и воспрепятствовать проникновению воды в слои дорожного покрытия, это можно было бы более эффективно сделать с помощью прорезиненного битумного герметика, поскольку вяжущего можно было бы использовать примерно на 50 % больше, чем обычного битумного вяжущего.

(iii) На насосных поверхностях. Хотя было заявлено, что битумно-резиновые уплотнения решат эту проблему, лучшее, что можно сказать, это то, что они будут препятствовать перекачиванию, но не решат проблему во всех случаях. Слои дорожного покрытия создают большие гидравлические давления – разрушаются. большие нагрузки на колеса, достаточные для насыщения, чтобы вызвать разрушение дорожного покрытия.

(iv) Первичные трещины в покрытиях, стабилизированных цементом, особенно продольные трещины, образуют идеальные водосборные стоки для проникновения воды в слои покрытия. Обычно основание представляет собой слой, стабилизированный известью или цементом, что является идеальным уплотнением для короба в воде, готового к гидравлическому давлению, создаваемому тяжелыми колесными нагрузками. В этих случаях происходит значительное движение из-за изменений температуры, а также из-за колесных нагрузок на дорожное покрытие.

Перед герметизацией дороги эти трещины необходимо обработать – желательно битумно-резиновыми составами.

Многие из асфальтовых покрытий, укладываемых на эти стабилизированные покрытия, пористые, и во время дождливых периодов большие объемы воды практически прокачиваются через поверхность тяжелыми колесными нагрузками.

Комбинация герметизации трещин и герметизации поверхности
с помощью двунаправленных резиновых уплотнений, несомненно, продлит срок службы дорожного покрытия. Герметизация поверхности битумно-резиновым герметиком, однако, не всегда необходима, если первичная герметизация трещин выполнена своевременно и правильно, а количество транспортных средств не является чрезмерным, т.е. 15 000 v.p.d./ширина дорожки.

(v) Там, где имеются кровоточащие, но стабильные поверхности, т. е. там, где поверхностный битум не настолько толстый, чтобы поверхность была неустойчивой и должна быть удалена, можно эффективно использовать битумно-резиновые уплотнители.

ПРОРЕЗИНЕННЫЙ АСФАЛЬТ

С момента широкого использования асфальтовых покрытий в Южной Африке существует постоянная проблема получения экономической жизни от таких покрытий в различных областях.
В Южной Африке используются три основных типа асфальтобетонных покрытий:
(a) Асфальт с непрерывным гранулометрическим составом.
(b) Асфальт с заполнителем с щелевым или полущелевым заполнителем.
(c) Курс ношения «попкорн».

(a) Одной из основных причин повреждений асфальтового покрытия (a) и (b) является то, что прогибы дорожного покрытия, возникающие в полевых условиях, превышают прогибы, которые выдерживает слой асфальта. Цитируя работу Хвеема в Калифорнийском дорожном департаменте, мы имеем следующую информацию:

Вышеупомянутые предельные отклонения представляют проблему в правильном свете.

(b) Большинство асфальтовых покрытий имеют большую или меньшую толщину. степень пористая. Как только вода может заполнить пустоты на поверхности, во время продолжительной влажной погоды, при интенсивном движении колес, вступают в действие гидравлические силы, и может иметь место разрушение поверхности. Колесные нагрузки фактически начинают закачивать воду на поверхность или через нее. Ситуация может усугубиться, если заполнитель имеет низкое сродство к битуму – например, наши кварциты в Трансваале. Очень мало работы было проделано в морозных условиях в Южной Африке, но мы указываем минимальное содержание пустот в наших асфальтах, чтобы предотвратить просачивание на наших асфальтовых покрытиях. В то же время мы замерили минимальные температуры в Свободном штате -7°C, к счастью, в сухих условиях.

С поверхностями для попкорна возникают две проблемы.
(i) Либо поверхность имеет тенденцию слипаться из-за слишком большого количества связующего, либо

(ii) поверхность начинает растрескиваться из-за слишком малого количества связующего.

В последнем случае растрескивание происходит за счет отделения вяжущего от заполнителя. В первом случае битум имеет тенденцию течь, и происходит переориентация заполнителя из-за смазывающего действия вяжущего. Введение каучука в битум позволило в значительной степени решить вышеуказанные проблемы.

В результате проведенных на сегодняшний день испытаний были получены следующие результаты и сделаны следующие выводы.

При сравнении теста Instron Beam Fatigue Test на асфальте BSS 594 с щелевой градацией с таким же испытанием, проведенном на битуме с открытой градацией (не для попкорна), получены следующие результаты: протестировано при 20 C                                                 (отказов нет)

Полу-градированный битум 60/70 сбой при 70 000
, протестированных при 20 C повторения

Стабильность прорезиненного открытого асфальта составляла 7,7 кН с потоком 2,8 мм с 7% битумом и 2, 2, 2 4% каучука. Индексы иммерсии значительно выше, чем те, которые обычно встречаются с кварцитовыми агрегатами, и были получены цифры от 92 до 98. На дорогах Р29 проложено несколько участков/2, P157/2 и P2/1.

Высказывались сомнения по поводу возможной колейности материала при движении. Аналогичная спецификация использовалась Ребекчи из Управления дорожного строительства штата Виктория, Австралия, для наложения покрытия в городской черте на бетонную дорогу, имеющую от 30 000 до 40 000 v.p.d.

Это было уложено толщиной 30 мм и после четырех лет использования –
(а) не было колейности и
(б) менее 10% стыков имели очень мелкие незначительные волосяные трещины.

Прогиб в стыках этого бетонного покрытия до укладки колебался от 0,2 до 0,8 мм. Признаков термического растрескивания в плечах не было, за исключением нескольких незначительных волосяных трещин на суставах.

Полученные высокие индексы иммерсии являются наиболее важными, поскольку этот индекс является мерой возможного отслоения, которое может иметь место. Во-вторых, в результате обширных испытаний Reidel & Weber мы получили отличные результаты с прорезиненным битумом в отношении вскрытия.

Проблема стекания избыточного вяжущего вещества с заполнителя при высоких температурах была специально исследована при использовании битумного каучука для смеси для попкорна. Образец прорезиненного битума типа «попкорн» помещали в печь на два часа при температуре 200°С, при этом не наблюдалось явного стекания вяжущего на дно поддона. Это важная проверка, поскольку асфальт должен храниться при высокой температуре, чтобы резина могла перевариться перед укладкой. Тест Маршалла не применим к битумам типа «попкорн», но этот тест был проведен только для сравнительных целей, и при более высоком процентном содержании вяжущего было получено почти вдвое больше стабильности при использовании прорезиненного битума, чем при использовании обычного битума в чистом виде.

Так где же рентабельно использовать прорезиненный асфальт?

(a) Во-первых, дополнительные затраты на прорезиненный асфальт примерно на 10-15% больше, чем на «обычный асфальт».

(b) После ослабления требований S.A.T.S в отношении разрешений на автомобильные перевозки наблюдается неуклонный рост не только количества ESO, использующих нашу дорожную систему, но также увеличилось количество случаев использования этой системы перегруженных транспортных средств. Многие из наших дорог были покрыты тонкими коврами, т.е. двойные уплотнения, уплотнения Cape, асфальтовые покрытия 25 мм и 50 мм.

Стандартной практикой в ​​США было использование не менее 100 мм асфальтобетона на дорогах с интенсивным движением.

с увеличением нагрузки на колеса и интенсивности нагрузки будет увеличиваться величина прогибов покрытия, а также увеличиваться повторение этих больших прогибов.

Страна просто не может позволить себе перестроить свою сеть, чтобы нести возросшую транспортную нагрузку.

Изучая прогибы, возникающие на определенных дорогах, можно будет покрыть эти дороги тонким прорезиненным асфальтовым покрытием, которое может выдерживать повторяющиеся более высокие прогибы, чем обычные асфальты, используемые в настоящее время. Проблема, с которой в настоящее время сталкиваются поверхности «попкорн», вероятно, может быть эффективно решена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

(a) Асфальт

При производстве прорезиненного асфальта необходимо соблюдать несколько мер предосторожности:
(i) Необходимо контролировать качество и сортность резиновой добавки.
(ii) Необходимо контролировать количество резины.
(iii) Необходимо контролировать время и температуру разложения.
(iv) Использование добавок, т.е. следует избегать использования парафина или масел-наполнителей.

(b) Прорезиненные уплотнения

Прорезиненные битумные уплотнения следует использовать только там, где они наиболее эффективны и решают проблемы, с которыми не могут эффективно справиться обычные уплотнения. Стоимость прорезиненного уплотнителя на данном этапе примерно на 50% больше, чем у обычного уплотнителя. Следовательно, если срок службы одного уплотнения составляет восемь лет, то прорезиненное уплотнение должно прослужить примерно 12 лет, чтобы быть рентабельным на дороге без каких-либо особых проблем.

Преимущества
Более высокая устойчивость к деформации и повышенной температуре дороги повышает комфорт вождения.
Улучшенная адгезия и сцепление с заполнителями, более высокая температура размягчения, высокое сопротивление текучести и более высокая ударопрочность, чтобы выдерживать движение большегрузного транспорта.
Более высокое сопротивление скольжению, лучшее сцепление с дорогой и более плавное торможение транспортного средства существенно снижают вероятность аварии.
Более высокое удлинение и прочность на растяжение повышают эластичность, пониженная термочувствительность снижает вероятность появления всех типов трещин под нагрузкой.
Уменьшает степень колейности, повышает комфорт при вождении даже при более высокой нагрузке на ось.
Более высокие противозадирные свойства и высокая устойчивость к влаге/водопоглощению снижают вероятность повреждения дорог во время сильного дождя даже при неправильном дренаже.
Более высокая стойкость к старению благодаря пассивности к окислению (сопротивление разложению при высоких температурах применения, а также летом обеспечивает более длительный срок службы дорожного покрытия при меньшем техническом обслуживании).