•  При изменении гранулометрического состава минеральной части в кироминеральной смеси от типа Д к типу Г свойства образцов изменяются незначительно. В смесях с гранулометрией типа Г несколько выше показатели прочности, однако коэффициенты водостойкости ниже, чем в смесях с гранулометрией типа Д. Температуры растрескивания кироминеральных смесей 1 и 2 практически не различаются и имеют сравнительно высокие значения, что свидетельствует о малой трещиностойкости асфальтобетонов.

    При добавлении к киру дробленого известняка вместо песка (смесь 3) водонасыщение снижается и повышаются коэффициенты водостойкости, а также все показатели прочности. На 4-5 °С снижается температура растрескивания кироминеральных смесей.

    При увеличении содержания минерального компонента, добавляемого к киру, возрастают показатели прочности при 50 и 20 °С и несколько снижаются при 0 °С, несколько возрастает водонасыщение. Коэффициенты водостойкости остаются практически такими же, как в смесях с соотношением кир : минеральный наполнитель, равным 55:45. Температура растрескивания кироминеральных смесей снижается на 1 °С.

    При дальнейшем увеличении содержания минерального наполнителя в кироминеральных смесях продолжают возрастать показатели прочности при 50 и 20 °С, фактически не изменяясь при 0 °С. Не изменяются также и коэффициенты водостойкости, хотя водонасыщение несколько возрастает, что обусловлено уменьшением содержания органического связующего в смеси.

    Значения температур растрескивания в кироминеральных смесях с содержанием 55% минерального наполнителя на 2- 3°С ниже, чем в смесях, содержащих 45% минерального компонента.

  • Вероятно, усадочные процессы, проявляющиеся в битумах вследствие их старения, являются основной причиной усадки в битумоминеральных композициях.

    Как было показано в, битумное связующее при эксплуатационных температурах находится в неравновесном термодинамическом состоянии, которое в смесях с наполнителем выражается в большей степени. По мере снижения температуры вследствие сближения высокомолекулярных структурных элементов, потерявших подвижность при более высоких температурах, могут образовываться упорядоченные микроструктуры, в которых установились связи, не разрывающиеся даже при высоких температурах. Такие равновесные структуры, образованные за счет высокомолекулярных компонентов битума, являются более плотными по сравнению с неупорядоченными неравновесными структурами и обеспечивают более высокую прочность контактов наполнитель — связующее — наполнитель.

    При последующем нагревании расширению в целом битумоминеральной композиции препятствуют возросшие силы сцепления между частицами минерального материала. Расширяющийся при этом свободный битум вынужден заполнять не только тот объем, который он занимал до охлаждения, но и часть объема пор композиции. Это проявляется в появлении остаточных деформаций (усадки) и возрастании прочности на сжатие при 50 °С образцов битумоминеральных композиций после их термоциклирования в интервале температур от 30 до -16 °С. После охлаждения при последующем нагревании в поры композиции затекает несвязанный битум, что подтверждается уменьшением пористости композиции в процессе термоциклирования и усадки ее объема.

    Усадка в асфальтобетонах регистрировалась на дилатограммах, полученных при охлаждении — нагревании образца.


  • Различное поведение в зависимости от водонасыщения понятно, если обратить внимание на то, что минимум приходится на значение соответствующее объему пор в сухом образце. По достижении замерзшая вода начинает увеличивать объем внутренних пор композиции, способствуя разрушению ее структуры, что проявляется в росте.

    Наконец, имеется еще одна особенность насыщенных водой композиций, которая заключается в том, что при достаточно низких (область температур минус 23 °С) температурах водонасыщение приводит к увеличению прочности, которую в рамках рассмотренной модели можно объяснить «армированием» материала включениями льда.

    Такое значительное понижение температур растрескивания и стеклования битумоминеральных образцов при водонасыщении может быть использовано при разработке трещиностойких составов композиций с одновременным решением проблемы повышения водостойкости композиций при положительных температурах, например применением добавок, улучшающих адгезию битумного связующего к поверхности наполнителей.

    Такими добавками являются поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые могут вводиться как в битумное связующее, так и на поверхность наполнителя. Взаимодействие ПАВ с поверхностью минеральных наполнителей имеет физическую природу, поэтому ПАВ всегда можно удалить с поверхности наполнителя растворителями. ПАВ в значительной степени влияют также на структуру и свойства битумов, часто ускоряют их старение. Применение ПАВ улучшает сцепление битумного связующего с наполнителем, однако в битумоминеральных композициях и с ПАВ также, хотя и в меньшей мере, снижается их прочность после водонасыщения. Поэтому разработка более эффективных присадок для улучшения сцепления-битума с минеральным наполнителем продолжается.


  • Диффундируя в композиционный материал, вода распределяется в связующем и, по аналогии с происходящим в полимерах, уменьшает взаимодействие между макромолекулами, увеличивая их подвижность и скорость релаксационных процессов, что, в свою очередь, снижает температуру стеклования связующего. При положительных температурах вода уменьшает адгезию между связующим и наполнителем и увеличивает подвижность самого связующего. Вследствие этих двух факторов снижается температура возникновения температурных напряжений Т а, падает прочность при растяжении композиции. При понижении температуры вода в порах вследствие капиллярного эффекта замерзает не сразу вся. Часть воды в наиболее крупных порах замерзает уже при температурах до -13 °С (ниже ), что проявляется возникновением перегиба или даже максимума на кривых температурных деформаций. Замерзание воды в этой части пор не отражается на прочности материала при растяжении.

    Незамерзшая вода вследствие указанных выше причин, к которым можно отнести также возможность релаксации напряжений в водонасыщенном битумном связующем, обусловливает снижение во всем исследованном интервале температур вплоть до и снижение прочности на разрыв по сравнению с сухой композицией вплоть до -23 °С, а также (вследствие постепенного замерзания) уменьшение коэффициента температурного сжатия с понижением температуры. Появление плато на кривых температурных напряжений водонасыщенных образцов может свидетельствовать о частичном разрушении композиции по участкам, в которых сконцентрированы полностью заполненные поры со льдом. Поскольку в области температур, которая соответствует плато, не наблюдается никаких аномальных отклонений в изменении прочности на разрыв, следует принять, что частичное разрушение в области плато происходит по типу «разглаживания складок».


  • Было проведено исследование влияния воды на механические свойства битумоминеральных композиций при низких температурах, трещиностойкость и температуры структурных переходов. Изучались асфальтобетоны с известняковым минеральным наполнителем нулометрии типа Г по ГОСТ 9128-84, с битумным связующим в количестве 6,5% (масс.) различных структурных типов — близкий к золю марки БН 60/90, золь — гель марки БНД 60/90 и близкий к гелю марки БНД 60/90. Остаточная пористость асфальтобетона составляла 4,1%. Для оценки водонасыщения образцы выдерживали в воде при комнатной температуре. Образцы асфальтобетона испытывались на установке УОНДА 1420 по трем схемам: охлаждение со скоростью 0,01 °С/с защемленного по концам образца с регистрацией температурных напряжений, температур появления температурных напряжений а и растрескивания; одноосное механическое растяжение образцов со скоростью регистрацией механических деформаций ем и напряжений — охлаждение свободно лежащего образца со скоростью 0,01 °С/с с регистрацией его температурных деформаций и последующим определением температуры стеклования и коэффициентов линейного теплового расширения .

    Полученные зависимости показали, что у водонасыщенных образцов рост температурных напряжений в интервале температур от -18 до -29 °С замедляется, а вся кривая становится несколько более пологой, чем у сухих. В области температур растрескивания сухих образцов на кривых температурных напряжении водонасыщенных образцов обнаруживается плато.

    Температуры появления температурных напряжений и растрескивания по мере водонасыщения образцов значительно снижаются.


Метки

адсорбционный александрович алексеевич анализ андреевич арист асфальт асфальтобетон атака башкирии бесшовный биметаллический бнд 60/90 бнд 90 бнд 90/130 бнд 130/200 бн 90 боевой борисович будущее быстрый вагон важный васильевич ввод величина вениамин верхний вклад вновь внутренний водонасыщения возрастание вопрос выбор вывод выксунского высококачественный высокомолекулярный георгиевич год гордость григорьевич групповой гудрон давидович давление деталь деформирование диэлектрический днепровский добавка достижение ефимович жидкий заготовка западносибирский затрата зимний известняк известняковый изотермический индекс интенсивный интервал иосифовича использовать кинетика киров кислота климатический книга коллоидный коэффициент кристаллизация кристаллический крошка крупман кубовая кубометр леонидович линейный максимальный масло масса месторождение метод механизм механик минимальный минус михаил михайлович модернизация модуль моисеевич молекулярный мунайлы нагревание начинать незначительный непосредственный низкотемпературный николаевич обеспечивать образец объемный олег описать оптимальный органический орден основание остаток отклонение павлович перемещение переохлаждение переработка пересыщения петрович петровна плавка поверхностный повысить подвижность пожалуй полностью получать порошок последующий постоянный поток предельный принципиальный принять природа присадка производительность производство проницаемость процесс работать размер размягчение раствор растворимость растяжение расширение реакция реализация резиновый родной розенштрах ромашкинской рост ряд связанный связующий сектор селиверстович семенович сергеевич серна склад служба событие содружество создать солдат средства срок старший стеклообразный строительство схема счет считать сырье термодинамический термообработка толщина тонна тот точка тысяча убедительный узкий украинский упругость усадка усадочный успех участник участок учет фабрика факт фактор федорович фракционный характеризовать характеристика хрупкость частица человек широкий эдуард экспериментальный энергетик энергия этап эффект яковлевич яковлевна 12 16 17 35 40 60/90 и бн 70 90 и бн 130 90/130 120 150 160 250 1420 deg

 

Май 2012
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июн    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Категории