CC BY
5УДК 69 Ажибаева А.Э., Шарапбекова А.Б., Базарбаев Д.О.
Ажибаева А.Э.
магистрант кафедры технология промышленного и гражданского строительства Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
(г. Астана, Казахстан)
Шарапбекова А.Б.
магистрант кафедры технология промышленного и гражданского строительства Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
(г. Астана, Казахстан)
Базарбаев Д.О.
PhD, доцент кафедры технология промышленного и гражданского строительства Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
(г. Астана, Казахстан)
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФРЕЗЕРОВАННОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА С ДОБАВКОЙ HALIK SOUP
Аннотация: повторное использование вторичных материалов, таких как фрезерованный асфальтобетон (ФАБ), является одной из наиболее распространенных и устойчивых альтернатив постоянной эксплуатации сырья в секторе дорожных покрытий. Каждый год проводится множество исследований по использованию ФАБ в производстве горячих асфальтовых смесей в различных соотношениях и с различными битумными вяжущими и добавками. Холодный асфальт по-прежнему является материалом, широко используемым для ремонта выбоин и восстановления дорожных покрытий, несмотря на его более низкие характеристики по сравнению с горячим асфальтом. Идея, разработанная в настоящем исследовании, заключается в возможности использования ФАБ для производства асфальта для ремонта выбоин и повреждений инженерных коммуникаций. В частности, в центре внимания исследования была разработка холодного асфальта, произведенного со 100% ФАБ с добавлением добавки Halik Soup. Таким образом, в рамках исследования в
лаборатории были разработаны и проанализированы семь рецептов холодных асфальтобетонных смесей, основанных на переработанном асфальте с использованием добавки Halik Soup в различных пропорциях. В ходе лабораторных исследований были получены многообещающие результаты, показавшие, что регенерированные материалы могут иметь физико-механические характеристики, сопоставимые с холодной асфальтобетонной смесью, произведенными с использованием первичных заполнителей и битума.
Ключевые слова: фрезерованный асфальтобетон, холодный асфальт, добавка Halik Soup, минеральный порошок, известняк, прочность, водонасыщение, слеживаемость.
Введение.
Дорожное строительство и реконструкция дорожных покрытий являются неотъемлемой частью современной инфраструктуры, и в наши дни существует постоянная потребность в разработке инновационных материалов и методов, способных улучшить прочность, износостойкость и устойчивость дорожных покрытий. В этой статье, фрезерованный асфальтобетон (ФАБ) с добавкой Halik Soup представляет собой перспективное направление исследований, нацеленное на использование старого асфальтобетона.
В осенне-зимний период ремонтные работы на дорогах становятся неотъемлемой частью инфраструктурных усилий, так как погодные условия оказывают значительное воздействие на состояние дорожного покрытия. Статистика показывает, что затраты на ремонт и обслуживание дорог в этот период значительно возрастают. Интенсивные осадки, снегопады, и перепады температур могут вызывать повреждения дорожного покрытия, создавая ямы, трещины и другие дефекты. Эти условия требуют частых и эффективных мер по восстановлению и поддержанию инфраструктуры, что отражается в статистических данных по увеличению затрат на ремонтные работы дорог в осенне-зимний период.
Фрезерование асфальта, также называемое холодным фрезерованием или холодным строганием, представляет собой процесс удаления части
существующего покрытия для восстановления его однородной текстуры, необходимой для использования или ремонта. Специально разработанное фрезерное оборудование может выполнять работы различной глубины - от удаления только части поверхности, чтобы сделать ее ровной и сгладить неровности, до полного удаления. Фрезерование асфальта позволяет отремонтировать или заменить верхний слой существующего асфальта, например, дорожного покрытия или парковочной площадки, не прибегая к сносу и переделке всей конструкции. Кроме того, отбракованные куски асфальта, называемые фрезой, могут быть использованы при восстановлении дорожного покрытия.
Halik Soup — это израильская технология компании HALIK, которая превращает старый переработанный асфальт в холодную асфальтовую смесь, используемую для ремонта дорог и заделки выбоин.
Результаты анализа выявили, что лишь один из семи рецептов соответствует требованиям нормативного документа. Это важное наблюдение подчеркивает значимость правильного соотношения добавки Halik Soup в формировании холодных асфальтобетонных смесей, которые соответствуют стандартам и нормам качества.
Методы и материалы:
Используемый материал HALIK SOUP имеет множество преимуществ по сравнению с другими аналогами. Данные преимущества приведены ниже:
Устойчивость к переменам температуры и осадкам:
В отличие от горячего асфальта, использование SOUP возможно при низких температурах, а также при дожде и снеге. Это обеспечивает круглогодичную работоспособность технологии.
Экологичность:
Технология на 97,5% основана на переработанном материале, что исключает образование отходов в процессе производства, а также снижает использование невозобновляемых ресурсов. В состав смеси входит минимальное количество растворителей, что делает её менее токсичной. А поскольку смесь не
требует подогрева, уменьшается и энергопотребление, снижая воздействие на окружающую среду.
Безопасность:
Поскольку смесь не требует нагревания, процесс асфальтирования становится более защищенным.
Простота использования:
Перед укладкой не нужно прогревать смесь или грунтовать выбоины. В целом, работа с Halik Soup не требует специализированной техники и особых навыков.
Мгновенный результат:
Нет необходимости дожидаться высыхания смеси — движение можно открывать сразу после укладки. Проезжающие автомобили только поспособствуют уплотнению состава.
В рамках исследования в лаборатории были разработаны и проанализированы семь рецептов холодных асфальтобетонных смесей, основанных на переработанном асфальте с использованием добавки Halik Soup в различных пропорциях.
Изготовление и испытания асфальтобетонных образцов проводилось в соответствии с требованиями СТ РК 1225-2019 по следующим показателям: слеживаемость, до и после прогрева средняя плотность, водонасыщение, предел прочности при сжатии сухих и водонасыщенных образцов.
Рис. 1. Фрезерованная асфальтобетонная смесь до и после добавления добавки.
По нижеследующим семи пропорциям, для каждого из них были изготовлены по двенадцать образцов, согласно СТ РК 1218-2018. Фрезерованный асфальтобетон +2% Halik soup, Фрезерованный асфальтобетон +3% Halik soup,
Фрезерованный асфальтобетон +2% Halik soup +0,5% минеральный порошок, Фрезерованный асфальтобетон +3% Halik soup +1,5% минеральный порошок, Фрезерованный асфальтобетон +2% Halik soup +0,5% известняк, Фрезерованный асфальтобетон +3% Halik soup +1,5% известняк, Фрезерованный асфальтобетон +2,5% Halik soup +0,5% известняк.
Рис. 2. Формованные образцы, готовые для определения физико-механических свойств.
Результаты.
В ходе проведения исследования были определены основные физико-механические свойства подобранных составов.
Полученные результаты по показателю слеживаемости на рис. 3, по показателю водонасыщения на рис.4 и по показателю прочности на рис. 5-6.
Рис. 3. Показатели слеживаемости. Рис. 4. Показатели водонасыщения.
Рис. 5 - 6. Показатели предела прочности до и после прогрева сухих и водонасыщенных образцов при температуре 20 °С.
По показателю водонасыщения из семи рецептов, только один из них соответствует требованиям НД.
Особое внимание следует уделить показателю слеживаемости. Под слеживаемостью холодных асфальтобетонных смесей понимается их способность к самопроизвольному образованию сравнительно прочных связей между частицами в процессе хранения или транспортирования. Сущность метода определения данного показателя заключается в оценке способности холодной смеси не слеживаться при хранении в штабеле. Этот показатель определяется количеством ударов, необходимых для полного разрушения
образца конусом. Для холодного асфальта очень важна способность длительное время находиться в рыхлом состоянии, обладать подвижностью. Рассмотрев результаты испытаний по показателю слеживаемости, можно отметить, что все семь рецептов смесей соответствуют требованиям СТ РК 1225-2019.
Так же по показателю предела прочности до и после прогрева сухих и водонасыщенных образцов, можно отметить, что асфальтобетонные смеси только рецептом № 1 и 3 соответстуют требованиям холодных асфальтобетонных смесей согласно СТ РК 1225-2019. То есть фрезерованный асфальтобетон+2% Halik soup и фрезерованный асфальтобетон +2% Halik soup+0,5% мин.порошок полностью соответсвуют требованиям НД (кроме показателя водонасыщения).
Таким образом, добавка Halik Soup эффективна для применения в производстве холодных асфальтобетонных смесей, так как физико-механические показатели образцов из смесей рецептом № 1 полностью удовлетворяет требованиям СТ РК, а сами смеси не склонны к слеживаемости.
Далее на рис.7-8. можно увидеть, как старый или поврежденный асфальт можно отремонтировать с помощью нашего холодного асфальта всего за несколько шагов. Поврежденный участок освобождается от незакрепленных частей, после чего остается только заполнить его холодной асфальтобетонной смесью.
При ремонте асфальта при повреждениях дороги, таких как выбоины и морозные трещины, на поврежденный участок слегка намазывают холодный асфальт. Ремонтный асфальт затем уплотняется и затвердевает на воздухе (рис.910).
Рис. 7-8. Заделка выбоины с помощью холодного асфальтобетона с добавкой Halik Soup.
Рис. 9-10. Уплотнение и затвердевание холодной смеси.
Выводы.
Рекомендуется использовать состав холодной асфальтобетонной смеси, основанный на переработанном асфальте с добавкой Halik Soup в следующих пропорциях: Фрезерованный асфальтобетон+2% Halik soup. Основные численные показатели для этого состава, удовлетворяющие требованиям СТ РК 1225-2019, включают:
Дальнейшее направление исследования может включать в себя: Эксплуатационные испытания: Оценка долговечности и стойкости к различным климатическим условиям в реальных условиях эксплуатации.
Экономический анализ: Изучение экономической целесообразности использования данного состава по сравнению с традиционными методами ремонта асфальтов.
Сравнительные исследования: Сравнение различных добавок и их влияния на характеристики холодных асфальтобетонных смесей.
Эти шаги помогут углубить понимание потенциала добавки Halik Soup, а также разработать более эффективные и устойчивые холодные асфальтобетонные смеси для использования в дорожном строительстве и ремонте.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Ядыкина В.В., Наволокина С.Н., Влияние добавок на свойства холодных асфальтобетонов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. №9;
2. СТ РК 1225-2019 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия;
3. СТ РК 1218-2003 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний
Azhibayeva A.E., Sharapbekova A.B., BazarbaevD.O.
Azhibayeva A.E.
Eurasian National University named after L.N. Gumilev (Astana, Kazakhstan)
Sharapbekova A.B.
Eurasian National University named after L.N. Gumilev (Astana, Kazakhstan)
Bazarbaev D.O.
Eurasian National University named after L.N. Gumilev (Astana, Kazakhstan)
STUDY OF PROPERTIES OF MILLED ASPHALT CONCRETE WITH HALIK SOUP AITIVE
Abstract: the reuse of recycled materials such as milled asphalt concrete (FAB) is one of the most widespread and sustainable alternatives to the permanent use of raw materials in the pavement sector. Each year, many studies are conducted on the use of FAB in the production of hot mix asphalt in different ratios and with different bituminous binders and additives. Cold asphalt is still a material widely usedfor pothole repair andpavement rehabilitation despite its inferior performance compared to hot asphalt. The idea developed in this study is the possibility of using FAB to produce asphalt to repair potholes and utility damage. Specifically, the focus of the study was to develop a cold asphalt produced with 100% FAB with the addition of Halik Soup additive. Thus, as part of the study, seven cold asphalt mix recipes based on recycled asphalt using Halik Soup additive in different proportions were developed and analysed in the laboratory. Promising results were obtained during the laboratory studies, showing that reclaimed materials can have physical and mechanical characteristics comparable to cold asphalt concrete mixtures produced using virgin aggregates and bitumen.
Keywords: milled asphalt concrete, cold asphalt, Halik Soup additive, mineral powder, limestone, durability, water saturation, caking.
