CC BY
6
УДК 625.8 DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2019.85.0.66
МАТЕР1АЛОЗНАВЧ1 ТА КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ М1ЦНОСТ1 ЗЧЕПЛЕННЯ ГЕРМЕТИЗУЮЧИХ МАТЕР1АЛ1В З ПОВЕРХНЕЮ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРИТТЯ В ЗОН1 ТР1ЩИНИ
Жданюк В. К.1, Воловик О. О.1, Бгжан О. П.1, Циркунова К. В.2, Гнатенко Р. Г.3 хХар^вський нац1ональний автомобiльно-дорожнiй унiверситет ДП «Укрдоршвест», м. Кшв 3ТОВ «Вишень»
Анотаця. Наголошуеться, що одшею з основних фундаментальних характеристик бтумо-полiмерних герметизуючих матерiалiв гарячого застосування е мщтсть зчеплення з поверхнею стток трщини в асфальтобетонному шарi покриття дорожнього одягу. За результатами експериментальних до^джень встановлено, що зi збшьшенням концентрацИ гумовог крихти як наповнювача у складi герметика вiдбуваеться зменшення значень мiцностi зчеплення бту-мо-полiмерного герметизуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетону.
Ключовi слова: асфальтобетонне покриття, трщина, герметизуючий матерiал, напов-нювач, мщтсть зчеплення, температура, конструктивне ршення.
Вступ
У процес експлуатацп нежорстких доро-жшх одяпв автомобшьних дор^ асфальтобе-тонш шари покриття знаходяться у складному напружено-деформованому сташ Цей стан асфальтобетону в шарi покриття дорожнього одягу суттево залежить вщ ште-нсивносн руху транспортних засобiв, складу транспортного потоку, величини наванта-ження на вюь транспортного засобу, режиму руху транспортного засобу (гальмування, прискорення або тяговий режим руху), гео-метричних параметрiв про!зно! частини ав-томобшьно! дороги тощо. Асфальтобетони належать до пружно-в'язко-пластичних ма-терiалiв, тому асфальтобетонним покриттям притаманна також залежнють напружено-деформованого стану вщ температури !х експлуатацп.
Досвщ монiторингу експлуатацiйного стану асфальтобетонних покритпв нежорстких дорожнiх одягiв в Укра!ш, якi працю-ють у складному напружено-деформованому сташ, дозволяе констатувати, що в них через певний перюд часу утворюються трщини. Аналiз результата мошторингу вказуе на те, що трщини е одними з найбшьш поширених руйнувань асфальтобетонних покритпв, а мiра !х ураженостi трщинами зростае зi збь льшенням термшу !х експлуатацп. Обсте-ження дор^ у кiнцi мiжремонтного термiну експлуатацп асфальтобетонних покритпв показуе, що iнодi спостерiгаеться бiльша кь лькiсть трщин у покриттях, виконаних iз
застосуванням асфальтобетонних сумшей на основi бггушв, модифiкованих полiмерами, порiвняно з асфальтобетонними покриттями на основi традицiйних дорожшх бiтумiв.
За основними причинами утворення при-йнято розрiзняти технологiчнi та експлуата-цiйнi трiщини. За розташуванням на поверхнi асфальтобетонного покриття трщини роздь ляють на поздовжнi, поперечш та дiагональнi.
Поздовжнi та поперечш технолопчш трь щини переважно утворюються через неяюсне стикування гарячо! смуги з холодною сму-гою в процесi укладання асфальтобетонно! сумiшi. Кош (щагональш), вiдносно короткi (довжина 0,5-1,2 м) технолопчш трщини здебшьшого утворюються на горизонтальних та вертикальних кривих унаслщок укладання гарячо! асфальтобетонно! сумiшi на холодну поверхню неякiсно очищеного та шдгрунто-ваного монолiтного шару основи, а також у процес початкового ущшьнення гарячо! су-мiшi надто важкими котками за умови висо-ко! швидкостi !х руху. У процес укладання й ущшьнення гарячих асфальтобетонних су-мiшей можуть також спостертатися вузькi короткi поверхневi трiщини, утворення яких пов'язане з багатьма факторами. Таю трщини на початковш стади експлуатацi! асфальтобетонного покриття за сприятливих умов можуть самозалшовуватися пiд рухом транспортних засобiв та не проростати на всю то-вщину влаштованого шару.
Утворення експлуатацшних трщин в асфальтобетонному покритп обумовлене ви-
никненням у ньому напружень тд час розтя-гування вiд комплексного впливу зовшшшх силових факторiв. За основними причинами утворення експлуатацшш трщини традицш-но подiляють на втомш, температурнi та вщ-дзеркаленi. Втомш трщини утворюються внаслiдок багаторазового вигину асфальтобетонного шару тд впливом транспортних навантажень. Зародження та розвиток втом-них трiщин починаеться з низу асфальтобетонного шару (вщ тдошви шару до його по-верхнi). Виникнення та розвиток температу-рних трiщин по товщинi починаеться зверху асфальтобетонного шару. Температурш трь щини утворюються у процесi остудження асфальтобетонного шару i е результатом його опору температурнш усадщ. Вщдзеркале-нi трiщини в асфальтобетонному шарi пок-риття е котею трiщин, розташованих у ниж-ньому шарi основи.
Наявнiсть наскрiзних трщин в асфальто-бетонних шарах викликае перезволоження дискретних матерiалiв у шарах основи доро-жнього одягу, грунту земляного полотна, та призводить до зменшення загально! мiцностi дорожньо! конструкций Очевидно, що вчасна герметизащя трiщин в асфальтобетонному шарi покриття, не залежно вiд !х виду, сутте-во пiдвищить його експлуатацшну придат-нiсть та довговiчнiсть дорожнього одягу в цшому.
Аналiз публжацш
Багатьма дослiдженнями [1-9] встанов-лено, що надшнють роботи загерметизованих трщин в асфальтобетонних покриттях пер-шочергово залежить вiд якостi прийнятих для виконання робгг матерiалiв, конструк-торських ршень пiдготовки трiщин до гер-метизацп, технологiчних режимiв герметиза-ци та якостi виконання робiт на всiх техноло-гiчних етапах.
На сьогодш для герметизацп трiщин в асфальтобетонних покриттях дорожшх одяпв найбiльшого застосування набули бггумо-полiмернi герметики та мастики гарячого застосування. Дослщженнями [10], виконаними рашше, показано, що нагрiвання поверхнi асфальтобетонного покриття в зош трщини, безпосередньо перед И герметизащею, сприяе утворенню бiльш мiцних адгезiйних зв'язюв мiж герметизуючим матерiалом та нею.
Вщомо, що в процесi вибору герметизую-чого матерiалу для рiзних типiв трiщин та певних ктматичних умов необхiдно орiенту-ватись не на його вартють, а на його фiзико-
механiчнi властивостi. Першим кроком у ви-борi герметизуючого матерiалу е визначення основних властивостей, як вiн повинен мати для того, щоб забезпечити надiйну роботу загерметизованих трщин. Зпдно з [6], до основних найбшьш бажаних властивостей герметизуючих матерiалiв належать: коротка тривалють пiдготовки матерiалу до застосування, легка розподшьча здатнiсть, клей-юсть, стiйкiсть до старiння, еластичнiсть та гнучюсть за умови низьких температур, теп-лостiйкiсть, висока адгезiйна мщнють, стш-кiсть до стирання транспортним потоком, збереження пружносп та здатносп вщторг-нення нестисливих матерiалiв в експлуата-цiйному дiапазонi температур.
Мета ы постановка завдання
Однiею з основних фундаментальних характеристик бiтумо-полiмерних герметизуючих матерiалiв гарячого застосування е мщ-нiсть зчеплення з поверхнею стiнок трiщини в асфальтобетонному шарi покриття дорожнього одягу. Вщ мiцностi адгезiйних зв'язкiв, що сформоваш на границi розмежування ге-рметизуючий матерiал-поверхня асфальтобетону, суттево залежить тривала робота заге-рметизованих трщин.
Проте на сьогодш недостатньо вивченими залишаються окремi фактори, що впливають на мщнють зчеплення бiтумо-мiнеральних герметизуючих матерiалiв гарячого застосування з поверхнею асфальтобетону в трщини Також дотепер важливим науково-практичним завданням е виокремлення конс-труктивно-технолопчних ршень, якi сприя-ють тдвищенню тривало! герметичностi трiщин.
Мета роботи - дослщження впливу кон-центрацп наповнювача у складi бггумо-полiмерноl мастики на мiцнiть И зчеплення з поверхнею асфальтобетону та уточнення ос-новних конструктивно-технолопчних рь шень, що пiдвищують тривалу герметичнiть трщин в асфальтобетонному покритп доро-жнього одягу.
Конструктивно-технолопчш особливостi п1двищення тривалоТ герметичностi трщин
Тривала герметичнють трiщин збертаеть-ся за умови високо! адгези герметизуючого матерiалу до поверхнi асфальтобетону в трь щинi.
Вiдомо [5], що для тдвищення мiцностi зчеплення герметизуючого матерiалу зi стiн-
ками жолоба над трiщиною доцшьно вико-нувати пiдrрунтовку асфальтобетонно! пове-рхнi в жолобi праймером. Виробники герме-тизуючих матерiалiв у процес !х постачання традицiйно пропонують використовувати праймер, яким комплектують конкретний тип герметика.
Щцвищити працездатнiсть герметизуючо-го матерiалу в жолобi трiщини можливо та-кож шляхом уникнення його тристоронньо! адгезп з поверхнею асфальтобетону. Для уникнення зчеплення герметизуючого матерiалу з дном жолоба рекомендуеться (до заповнення герметиком) запресувати в нього ущшьнювальний шнур. У випадку викорис-тання бiтумо-полiмерного герметизуючого матерiалу гарячого застосування матерiал ущiльнювального шнура повинен бути тер-мостiйким. Окрiм того, вш повинен бути пружним та хiмiчно стiйким до впливу фак-торiв зовнiшнього середовища. Дiаметр ущь льнювального шнура приймають на 20-25 % бшьшим за ширину нарiзаного жолоба.
Довготривала роботоздатнiсть зегермети-зованих трщин також залежить вiд коефще-нта форми жолоба, що заповнюеться герме-тизуючим матерiалом. Коефiцiент форми ви-значають як вiдношення ширини до глибини нарiзаного жолоба. У випадку використання пружного ущшьнювального шнура вш вико-нуе також функцiю обмеження заповнення трщини на всю глибину ^ вiдповiдно, змен-шення витрат герметизуючого матерiалу. Необхiдний коефiцiент форми забезпечуеть-ся безпосередньо як процесом рiзання жолоба, так i шляхом регулюванням глибини, на яку запресовуеться шнур.
Мошторинг технологiй герметизацп трi-щин в асфальтобетонних покриттях з вико-ристанням бiтумо-полiмерних мастик гарячого застосування свщчить про те, що на сьогоднi в Укра!ш коефiцiент форми жолоба традицiйно приймаеться за 1 (як у випадку використання ущшьнювального шнура, так i без нього). Проте для прийняття ршення щодо рацiонально! величини коефщента фо-рми жолоба варто зважати на те, що за умови зменшення величини коефiцiента форми завжди iснуе ризик втрати зчеплення герметизуючого матерiалу зi стшками жолоба в процесi розкриття трщини. Одночасно заге-рметизованим трiщинам з бшьшими значен-нями коефiцiента форми жолоба властива тдвищена стiйкiсть до втрати зчеплення мiж герметизуючим матерiалом та стiнками жолоба трщини.
За результатами мошторингу, з матерiало-знавчо! точки зору можна зазначити, що за всiх iнших рiвних умов бiтумо-полiмерний герметизуючий матерiал з високою деформа-тивнiстю у випадку низьких температур за-безпечуе найдовшу працездатнiсть загерме-тизованих трiщин. Пояснення цього е досить простими з точки зору того, що багаторазове розкриття та закриття трщин в асфальтобетонному шарi покриття спричиняе значно меншi значення напружень на границ контакту герметизуючого матерiалу з поверхнею жолоба в зош трiщини, коли зусилля, ство-рене розтягуванням (або стисненням), е ма-лим. Очевидно, що бшьша тривала адгезшна мiцнiсть мiж герметизуючим матерiалом та поверхнею асфальтобетону в трщиш може бути забезпечена в процес використання для герметизацi! еластично!, високодеформатив-но! мастики з низьким модулем пружносп за умови низьких температур.
Результати дослщження впливу концент-рацп наповнювача на мiцнiсть зчеплення герметизуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетону
Експериментальне визначення показниюв мiцностi зчеплення герметизуючого матерiа-лу з поверхнею асфальтобетону виконували методом рiвномiрного вiдриву одночасно по всш площi контакту. Дослщження впливу концентрацп наповнювача на мщнють зчеплення герметизуючого матерiалу з поверх-нею асфальтобетону виконували за допомо-гою приладу ОНИКС-1.АП (рис. 1).
Рис. 1. Загальний вигляд приладу ОНИКС-1.АП
Для випробувань (рис. 2) готували спеща-льнi зразки шляхом приклеювання сталевих пластин-штамтв квадратно! форми до по-верхнi герметизуючого матерiалу, нанесено-
го за умови температури 180 °С на поверхню асфальтобетонних зразюв.
Пiдготовку поверхнi асфальтобетонного зразка до приклеювання герметизуючого ма-терiалу готували рiзанням (аналогiчно шдго-товцi жолоба над трщиною перед заповнен-ням герметиком).
Рис. 2. Загальний вигляд сталевих пластин-
штамшв, приклеених до поверхш асфальтобетону
Перед нанесенням герметизуючого мате-рiалу асфальтобетоннi зразки в лабораторних умовах очищували потоком стисненого повь тря та назвали до температури 80 °С, моде-люючи таким чином прогрiття поверхш асфальтобетонних стшок нарiзаного жолоба над трщиною за допомогою «гарячого спи-са». Для приведення в контакт з гарячим ге-рметизуючим матерiалом поверхню сталевих пластин-штампiв очищували шлiфувальним папером та знежирювали ацетоном. Пюля остигання зразкiв з приклееними металевими штампами до юмнатно! температури викону-вали видалення (по периметру штампа) зай-вого герметизуючого матерiалу таким чином, щоб площа адгезиву вщповщала площi штампа. Товщина герметизуючого матерiалу мiж сталевими штампами та поверхнею асфальтобетону становила 1,5 ± 0,5 мм.
Для дослщження впливу концентрацп на-повнювача на мщнють зчеплення герметизуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетону використовували бiтумо-полiмерний герметик гарячого застосування, основш фь зико-механiчнi властивостi якого наведеш в табл. 1.
Як наповнювач бiтумо-полiмерного герметика гарячого застосування використову-вали подрiбнену гумову крихту з розмiром часток менше нiж 1 мм. Основш властивосп
бiтумо-полiмерного герметика, наповненого гумовою критою, наведеш в табл. 2.
Таблиця 1 - Основш властивосп биумо-пол1мерного герметика
Найменування показника Значения
Температура розм'якшення за шльцем 1 кулею, °С 106
Пенетрашя за умови температури 25 °С, мм-1 68
Розтяжшсть (дуктильшсть) за умови температури 25 °С, см 67
Еластичшсть, % 98
Температура крихкосп, °С > -40
Гнучк1сть на стрижш д1амет-ром 2 см, °С > -35
Щшьтстъ, г/см3 (кг/м3) 0,98 (980)
Таблиця 2 - Основш властивосп биумо-пол1мерного герметика, наповненого гумовою критою
Найменування показника Вм1ст гумово! крихти, %
3 5 15
Температура розм'якшення, °С 107,0 107,2 118,5
Пенетрашя, мм-1, за умови температури 25 °С 64 63 52
Температура крихкосп, °С -40 -40 -38
Гнучшсть на стрижш д1аметром 2 см, °С > -30 > -30 -30
Щшьтстъ, кг/м3 - - 1140
Наведеш в табл. 2 результати експериме-нтальних дослщжень вказують на те, що зi збшьшенням концентрацп гумово! крихти у складi бiтумо-полiмерного герметика його температура розм'якшення, крихкостi та гнучкостi за умови низьких температур зрос-тають, а глибина занурення голки зменшу-еться. Гумова крихта як наповнювач забезпе-чуе найбшьший прирiст температури розм'якшення та найменше зростання показ-ника гнучкосп у разi низьких температур, порiвняно з ранiше дослiджуваними [10] мь неральними наповнювачами.
Результати експериментального визна-чення за умови рiзних температур впливу концентрацп наповнювача на мщнють зчеплення бiтумо-полiмерного герметизуючого матерiалу з поверхнею дрiбнозернистого ас-
фальтобетону типу А з максимальним розмь ром зерен щебеню 20 мм наведеш на рис. 3.
Рис. 3. Температурна залежнють мщносп зчеплення бiтумо-полiмерного гермети-зуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетону. Кривк 1 - вихiдний бгтумо-поль мерний герметик; 2 - вихщний герметик, наповнений 3 % гумово! крихти; 3 - 5 % гумово! крихти; 4 - 15 % гумово! крихти
Отримаш результати дослщжень свщчать про те, що зi зниженням температури випро-бування показники мщносп зчеплення зрос-тають для вiх дослiджених герметизуючих матерiалiв. Аналiз температурних залежнос-тей мiцностi зчеплення герметизуючих мате-рiалiв з асфальтобетонною поверхнею вказуе на те, що зi збшьшенням концентрацi! гумово! крихти у складi герметика спостертаеть-ся тенденцiя зменшення значень мщносп зчеплення за умови вшх прийнятих температур випробування.
Висновки
За результатами експериментальних дос-лщжень установлена температурна залежнють мщносп зчеплення бiтумо-полiмерного герметизуючого матерiалу, наповненого гу-мовою крихтою, з поверхнею дрiбнозернис-того асфальтобетону. Установлено, що зна-чення мщносп зчеплення бiтумо-полiмер-ного герметизуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетону зменшуеться в разi збшь-шення концентрацi! гумово! крихти в його склада Зменшення мщносп зчеплення зi збь льшенням концентрацi! наповнювача у скла-дi герметика може бути пов'язане з утворен-ням слабкого граничного шару на межi роз-
дiлу фаз завдяки бшьшш в'язкосп матерiалу за умови технолопчно! температури, nopiB-няно з герметиком без наповнювача.
Результати науково-техшчного супроводу технологiй герметизацii трщин та наступно-го монiторингу загерметизованих трщин дозволяють вiдмiтити, що нарiзання та тдго-товка жолоба над трщиною з величиною ко-ефщента форми меншою за 1, вщсутшсть зчеплення герметизуючого матерiалу з дном жолоба, шдгрунтовка стiнок жолоба прайме-ром перед герметизацieю зменшують ризик втрати зчеплення мiж герметизуючим мате-рiалом та стiнками жолоба за умови розкрит-тя трiщини та шдвищують ix тривалу роботу.
Лггература
1. Masson J-F., Collins P. and Legare P-P. Performance of pavement crack sealantsin cold urban conditions. Canadian Journal of Civil Engineering. 1999. Р. 395-401.
2. Tons E. Geometry of simple joint seals under strain, in New Joint Sealants: Criteria, Design, and Materials / Publication № 1006 (Building Research Institute, Washington, District of Columbia, USA). 1962. P. 41-61.
3. Горшенина Г. И., Михайлов Н. В. Полимер-битумные изоляционные материалы. Москва: Недра, 1967. 239 с.
4. Masson J-F. Sealing Cracks in Asphalt Concrete Pavements. Institute for Research in Construction. National Research Council of Canada. Construction Technology Updates. №. 49. 2001. 4 p.
5. Wang C. P. and Weisgerber F. E. Effects of seal geometry on adhesive stresses inpavement joint seals / Transportation Research Record. 1993. № 1392. Р. 64-70.
6. Masson J-F. and Lacasse M. A. A review of adhesion mechanisms at the crack sealant asphalt concrete interface, in Durability of Building and Construction Sealants, A. Wolf Ed., RILEM, Paris, 2000. Р. 259-274.
7. Gnatenko R., Tsyrkunova K., Zhdanyuk V.Technological sides of crack sealing in asphalt pavements / 6th European Transport Research Conference. Warsaw, Poland, 2016 april. № 10873. 7 р.
8. Жданюк В. К., Воловик О. О., Б1жан О. П., Циркунова К. В., Гнатенко Р. Г. Щодо конс-труктивно-технолопчних особливостей гер-метизацп трщин в асфальтобетонних пок-риттях. Вестник ХНАДУ. 2019. Вип. 84. С. 82-87.
9. Гнатенко Р. Г., Циркунова К. В., Жданюк В. К. Бггумно-пол1мерш мастики висо-rai' холодостшкосп та теплостшкосп для ге-рметезацп трщин в асфальтобетонних пок-риттях дорожшх одяпв. Автошляховик Украши. 2015. № 1-2. С. 66-70.
10. Жданюк В. К., Воловик О. О., Циркуно ва К. В., Гнатенко Р. Г., Бiжан О. П. Досль дження мщносп зчеплення бiтумiнозного герметизуючого матерiалу з поверхнею асфальтобетонного покриття дорожньо! конс-трукцп в зонi трщини. Новi технологи в бу-дiвництвi. № 35. 2019. С. 18-21.
References
1. Masson J-F., Collins P. and Legare P-P. Performance of pavement crack sealantsin cold urban conditions. CanadianJournal of Civil Engineering, 1999. Р. 395-401.
2. Tons E. Geometry of simple joint seals under strain, in New Joint Sealants: Criteria, Design, and Materials / Publication № 1006 (Building Research Institute, Washington, District of Columbia, USA). 1962. Р. 41-61.
3. Gorshenina G. I., Mikhailov N. V. Polymerbitumen insulation materials. M.: Nedra, 1967. 239 p.
4. Masson J-F. Sealing Cracks in Asphalt Concrete Pavements. Institute for Research in Construction, National Research Council of Canada, Construction Technology Updates. № 49. 2001. 4 p.
5. Wang C. P. and Weisgerber F. E. Effects of seal geometry on adhesive stresses inpavement joint seals. Transportation Research Record. 1993. № 1392. Р. 64-70.
6. Masson J-F. and Lacasse M. A. A review of adhesion mechanisms at the crack sealant asphalt concrete interface, in Durability of Building and Construction Sealants, A. Wolf Ed., RILEM, Paris, 2000. Р. 259-274.
7. Gnatenko R., Tsyrkunova K., Zhdanyuk V. Technological sides of crack sealing in asphalt pavements / 6th European Transport Research Conference. Warsaw, Poland, 2016 april. № 10873. 7 р.
8. Zhdanyuk V. K., Volovik O. O., Bzhan O. P., Tsirkunova K. V., Gnatenko R. G. Concerning the structural and technological features of sealing of cracks in tonic coatings / Bulletin KhNADU. 2019. Issue 84. P. 82-87.
9. Gnatenko R. G., Tsirkunova K. V., Zhdanyuk V. K. Bitumen-polymeric mastics of high cold-resistant and heat-resistant for sealing cracks in asphalt concrete pavements of road-clothes. Autotransporter of Ukraine. 2015. № 1-2. Р. 66-70.
10. Zhdanyuk V. K., Volovik O. O., Tsirkunova K. V., Gnatenko R. G., Bzhang O. P. Investigation of the bonding strength of the bituminous sealing material with the surface of the asphalt concrete pavement of the road construction in the crack zone. New technologies in construction. № 35. 2019. P. 18-21.
Жданюк Валерш Кузьмович1, д.т.н, професор кафедри будiвництва та експлуатацп автомобшь-них дорп, тел. +38 057 707-37-80, e-mail: [email protected], Воловик Олександр Олександрович1, к.т.н., доцент кафедри будiвництва та експлуатацп ав-томобшьних дорп,
Б1жам Олег Павлович1, iнженер кафедри будiв-ництва та експлуатацп автомобшьних дорп, 1Харк1вський нацюнальний автомобшьно-дорожнiй ушверситет, 61002, Украша, м. Харкiв, вул. Ярослава Мудрого, 25, Циркунова Катерина Валерй'вна2, к.т.н., 2ДП «Укрдоршвест», м. Ки1в, Гнатенко Роман Григорович3, 3ТОВ «Вишень», м. Ки1в.
Материаловедческие и конструктивно-технологические особенности обеспечения прочности сцепления герметизирующих материалов с поверхностью асфальтобетонного покрытия в зоне трещины
Аннотация. Отмечается, что одной из основных фундаментальных характеристик битумо-полимерных герметизирующих материалов горячего применения являются прочность сцепления с поверхностью стенок трещин в асфальтобетонном слое покрытия дорожной одежды. По результатам экспериментальных исследований установлено, что с увеличением концентрации резиновой крошки происходит снижение прочности сцепления битумо-полимерного герметизирующего материала с поверхностью асфальтобетона.
Ключевые слова: асфальтобетонное покрытие, трещина, герметизирующий материал, наполнитель, прочность сцепления, температура, конструктивное решение.
Жданюк Валерий Кузьмич1, д.т.н, профессор кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог, тел. +38 057 707-37-80, e-mail: vk. zhdanuk@gmail .com,
Воловик Александр Александрович1, к.т.н., доцент кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог,
Бижан Олег Павлович1, инженер кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог. 1Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, 61002, Украина, г. Харьков, ул. Ярослава Мудрого, 25, Циркунова Екатерина Валериевна2, к.т.н., 2ДП «Укрдоринвест», г. Киев, Гнатенко Роман Григорьевич3, 3ТОВ «Вишень», г. Киев.
Material engineering, structural and technological peculiarities of provision of adhesion strength of sealing materials to asphalt pavement surface at crack zones
Abstract. Problem. It is noted that one of the basic fundamental characteristics of bitumen-polymer hot-
applied sealing materials is strength of adhesion to the surface of crack walls in asphalt concrete road pavement. Based on the results of scientific and technical supervision of crack sealing technique and monitoring of the sealed cracks it is shown that such structural and technological solutions as routing and routed reservoir preparation at crack with lower value ofform coefficient, prevention of sealing material adhesion to the bottom of the reservoir prepared to sealing, coating of reservoir walls with primer prior to sealing decrease risk of loss of adhesion of sealing material to reservoir walls at crack opening and increase long-termimpermeability of cracks. Goal. The study of the filler influence concentration in bitumen-polymer mastic on the strength of its adhesion to the surface of asphalt concrete, and clarification of the main structural and technological solutions that increase the long-term sealing of cracks in the asphalt concrete pavement. Methodology. The experimental determination of the indexes of adhesion of the sealing material with the surface of asphalt concrete was carried out by the method of uniform separation simultaneously throughout the contact area. Results. Results of experimental research of influence of filler content and test temperature on strength of adhesion of bitumen-polymer sealing material to asphalt concrete surface are described. Originality. It is found that increase of content of crumb rubber, as filler in sealing material composition, results in decrease of values of bitumen-polymer
sealing material adhesion to asphalt concrete surface. Practical value. The results of the scientific and technical support of crack sealing technologies and the subsequent monitoring of sealed cracks indicate that the cutting and preparation of the gutter above the crack with the coefficient of form less than 1, the absence of adhesion of the sealing material to the bottom of the gutter, the primer walls of the gutter primer before sealing, reduce the risk of grip loss between sealing material and walls of the gutter when opening the crack and increase their long-term work.
Key words: asphalt concrete pavement, crack, sealing material, filler, strength of adhesion, temperature, structural solution, crumb rubber.
Zhdnyuk Valery1, professor, doctor of technical
sciences, tel. +38 057 707-37-80,
e-mail: [email protected],
Volovyk Oleksandr1, docent, candidate of technical
sciences,
Bizhan Oleg1, engineer,
1Kharkov National Automobile and Highway University, 25, Yaroslava Mudrogo str., Kharkiv, 61002, Ukraine,
Tsyrkunova Katerina2, candidate of technical sciences,
2State Enterprise «Ukrdorinvest», Kyiv, Gnatenko Roman3,
3Limited Liability Company «Vyshen», Kyiv.
