Научная статья на тему 'СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВВЕДЕНИЯ ФИБРОВОЛОКОН В ГОРЯЧИЕ И ХОЛОДНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ'

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВВЕДЕНИЯ ФИБРОВОЛОКОН В ГОРЯЧИЕ И ХОЛОДНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
96
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АСФАЛЬТ С ДИСПЕРСНЫМ БИТУМОМ / АСФАЛЬТОБЕТОН / СУСПЕНЗИЯ / АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ / МАСТИКА / ВЯЖУЩЕЕ / ЭМУЛЬСИЯ / ДИСПЕРГИРОВАННЫЙ БИТУМ / ЩЕБЕНЬ / КАРКАСНАЯ СТРУКТУРА / ASPHALT WITH DISPERSE BITUMEN / SUSPENSION / ASPHALT CONCRETE / ASPHALT CONCRETE MIXES / MASTIC KNITTING / AN EMULSION / DISPERSE BITUMEN / CRUSHED STONE / FRAME STRUCTURE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Андронов С.Ю., Алферов В.И., Кочетков А.В.

Для предупреждения колееобразования асфальтобетонных дорожных покрытий эффективным техническим решением является введение в асфальтобетонную смесь фиброволокон. Основное достоинство асфальтобетона с добавкой фиброволокон - это значительное уменьшение риска колееобразования эксплуатируемых дорожных покрытий при использовании данного материала. Авторами рассмотрены принципы проектирования вида и состава материала для устройства тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры. Осуществляется логико-экономический анализ различных вариантов технологий и соответствующих им видов материалов. Разработаны физико-механические показатели асфальтобетона и эмульсионно-минеральной смеси с фиброволокном для устройства тонких слоев износа. На основе анализа процессов смачивания в системе минеральный порошок - битум - фиброволокно в статье предложен способ раздельного введения битума сначала в смесь щебня песка фиброволокна, затем после перемешивания и добавки минерального порошка вводится остаток битума. Это позволяет улучшить смачивание битумом волокон и щебня, в следствие чего прочностные показатели увеличиваются примерно на 20-30 %, а водонасыщение снижается на 1-1,5 %, скорость образования колеи снижается в два раза. Установлены закономерности изменения прочностных и деформационных свойств фибросодержащих асфальтобетонов в зависимости от состава, установлены оптимальные значения дозировок фиброволокна в зависимости от его типа и характеристик.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Андронов С.Ю., Алферов В.И., Кочетков А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVEMENT OF METHODS FOR INTRODUCING FIBER FIBERS INTO HOT AND COLD ASPHALT CONCRETE MIXTURES

To prevent rutting of asphalt concrete road surfaces, an effective technical solution is the introduction of fiber fibers into the asphalt concrete mix. The main advantage of asphalt concrete with the addition of fiber fibers is a significant reduction in the risk of rutting of the road surfaces used when using this material. The authors consider the principles of designing the type and composition of the material for the device of thin wear layers and rough surface treatments using fiber. The logical and economic analysis of various variants of technologies and their corresponding types of materials is carried out. Physical and mechanical parameters of asphalt concrete and an emulsion-mineral mixture with fiber for the device of thin wear layers have been developed. Based on the analysis of wetting processes in the mineral powder-bitumen-fiber system, the article suggests a method for separate introduction of bitumen first into the mixture of crushed stone and fiber, then after mixing and adding the mineral powder, the remainder of the bitumen is introduced. This makes it possible to improve the wetting of fibers and crushed stone with bitumen, resulting in strength indicators increasing by about 20-30 %, and water saturation decreases by 1-1,5 %, the rate of formation of a track is reduced by two times The regularities of changes in the strength and deformation properties of fiber-containing asphalt concrete depending on the composition are established, and optimal values of fiber-fiber dosages are established depending on its type and characteristics.

Текст научной работы на тему «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВВЕДЕНИЯ ФИБРОВОЛОКОН В ГОРЯЧИЕ И ХОЛОДНЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ»

Вестник Евразийской науки / The Eurasian Scientific Journal https://esi.today 2020, №2, Том 12 / 2020, No 2, Vol 12 https://esj.today/issue-2-2020.html URL статьи: https://esj.today/PDF/72SAVN220.pdf Ссылка для цитирования этой статьи:

Андронов С.Ю., Алферов В.И., Кочетков А.В. Совершенствование методов введения фиброволокон в горячие и холодные асфальтобетонные смеси // Вестник Евразийской науки, 2020 №2, https://esj.today/PDF/72SAVN220.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.

For citation:

Andronov S.Yu., Alferov V.I., Kochetkov A.V. (2020). Improvement of methods for introducing fiber fibers into hot and cold asphalt concrete mixtures. The Eurasian Scientific Journal, [online] 2(12). Available at: https://esj.today/PDF/72S AVN220.pdf (in Russian)

УДК 625.7/.8 ГРНТИ 67.15.49

Андронов Сергей Юрьевич

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия

Доцент кафедры «Транспортное строительство» Кандидат технических наук E-mail: atomic08@yandex.ru

Алферов Виктор Иванович

ФАУ «РОСДОРНИИ», Москва, Россия Заместитель генерального директора Кандидат технических наук E-mail: alferov-vrn@yandex.ru

Кочетков Андрей Викторович

ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», Пермь, Россия

Профессор

Доктор технических наук, профессор E-mail: soni.81@mail.ru

Совершенствование методов введения фиброволокон в горячие и холодные асфальтобетонные смеси

Аннотация. Для предупреждения колееобразования асфальтобетонных дорожных покрытий эффективным техническим решением является введение в асфальтобетонную смесь фиброволокон.

Основное достоинство асфальтобетона с добавкой фиброволокон - это значительное уменьшение риска колееобразования эксплуатируемых дорожных покрытий при использовании данного материала.

Авторами рассмотрены принципы проектирования вида и состава материала для устройства тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры. Осуществляется логико-экономический анализ различных вариантов технологий и соответствующих им видов материалов.

Разработаны физико-механические показатели асфальтобетона и эмульсионно-минеральной смеси с фиброволокном для устройства тонких слоев износа.

На основе анализа процессов смачивания в системе минеральный порошок - битум -фиброволокно в статье предложен способ раздельного введения битума сначала в смесь щебня песка фиброволокна, затем после перемешивания и добавки минерального порошка вводится остаток битума. Это позволяет улучшить смачивание битумом волокон и щебня, в следствие чего прочностные показатели увеличиваются примерно на 20-30 %, а водонасыщение снижается на 1-1,5 %, скорость образования колеи снижается в два раза.

Установлены закономерности изменения прочностных и деформационных свойств фибросодержащих асфальтобетонов в зависимости от состава, установлены оптимальные значения дозировок фиброволокна в зависимости от его типа и характеристик.

Ключевые слова: асфальт с дисперсным битумом; асфальтобетон; суспензия; асфальтобетонные смеси; мастика; вяжущее; эмульсия; диспергированный битум; щебень; каркасная структура

Введение

В настоящее время колея является одним из основных видов дефектов дорожного покрытия в городах и на автомобильных дорогах общего пользования.

Колееобразование происходит практически повсеместно на участках подъемов-спусков и на перекрестках.

Для предупреждения колееобразования асфальтобетонных дорожных покрытий эффективным техническим решением является введение в асфальтобетонную смесь фиброволокон с целью армирования и повышения однородности прочностных свойств [1-7].

Основное достоинство асфальтобетона с добавкой фиброволокон - это значительное уменьшение риска колееобразования эксплуатируемых дорожных покрытий при использовании данного материала.

Состояние научно-технического уровня исследований по этому вопросу в целом отражено в списке литературы [1-13].

Задачи исследования

1. Исследовать дорожно-технические свойства композиционных фибросодержащих асфальтобетонов.

2. Исследовать способы улучшения дорожно-технических свойств композиционных фибросодержащих асфальтобетонов.

3. Разработать оптимальные технологические режимы введения фиброволокна в композиционные смеси.

4. Разработать технические рекомендации по производству и применению фибросодержащих асфальтобетонных смесей.

5. Разработать приборы и оборудование для оценки пластических деформаций (колееобразования) с целью оценки эффективности различных составов фибросодержащих композиционных асфальтобетонов.

6. Выполнить опытно-производственное внедрение с устройством участков покрытий из композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей.

Решение поставленных задач

Фибра, которая вводится в асфальтобетонную смесь на стадии ее производства на асфальтобетонном заводе, имеет структуру «волоса» и выполняет функцию дисперсного армирования асфальтобетона (рисунок 1).

Рисунок 1. Полиакрилонитрильная фибра (фото авторов) [7]

Введение фибры в асфальтобетонные смеси и затраты на производство не приводят к ощутимому удорожанию смесей (1-3 % удорожание).

При этом значительно увеличиваются межремонтные сроки дорожного покрытия.

Однако при всех очевидных достоинствах данной технологии на сегодняшний день отсутствуют разработанные и утвержденные нормы и расценки, которые позволили бы закладывать данный материал в сметы к государственным контрактам.

Также отсутствует нормативно-правовая база, регламентирующая требования к данным асфальтобетонам с добавкой фиброволокна.

Авторами рассмотрены принципы проектирования вида и состава материала для устройства тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры.

Зная толщину тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры, уровень шероховатости, максимальный диаметр структурообразующих элементов рассматривают возможные варианты технологического метода устройства и вид конструктивного материала.

Осуществляется логико-экономический анализ различных вариантов технологий и соответствующих им видов материалов по схеме, приведенной на рисунке 2.

По выбранному виду технологии устройства и виду конструкционного материала осуществляется оптимизационное проектирование состава материала.

Под оптимизационным проектированием понимается алгоритм анализа закономерностей изменения качественных характеристик тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры, в зависимости от состава материала и способов его получения и укладки, результатом которого является получение максимального положительного (или минимально допустимого) эффекта при минимуме затрат.

Получение закономерностей изменения качественных характеристик тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фибры возможно на основе лабораторного исследования свойств материалов и соответствующих этим свойствам качественных характеристик конструктивного слоя.

Рисунок 2. Схема анализа альтернативных вариантов технологий

по устройству тонких слоев износа и шероховатых поверхностных обработок с применением фиброволокон (рисунок авторов)

Лабораторные исследования проводятся в несколько этапов.

Подготовительный этап включает в себя:

• формулировка цели и задач исследования (например, установить оптимальный расход битума БНД 90/130 и фибры и температуру распределения в зависимости от температуры воздуха и времени распределения минерального материала при поверхностной обработке);

• условия исследования, которые могут быть в производственных условиях; на лабораторных стендах (на образцах большой формы, где имитируются производственные условия устройства и воздействия колесной нагрузки от автомобиля), на малых лабораторных образцах и лабораторных приборах;

• подбираются лабораторные приборы и оборудование, производится их поверка, устанавливается точность измерения и подготавливаются необходимые приспособления для проведения исследования;

• подготавливаются формы для изготовления образцов или шаблоны для ограничения испытательной площади; если испытания проводятся по стандартной (по ГОСТу) методике, то осуществляется анализ всех позиций на предмет соответствия поставленной задаче;

• подготовка исходных материалов (минеральных, вяжущих, композитных материалов) в необходимом количестве, и проведение испытаний их свойств по стандартной методике;

• обучение лаборантов методике проведения испытаний;

• подготовка бланков для записи результатов испытания, памяток для лаборантов, на какие этапы исследований следует обратить особое внимание;

• подготавливается методика обработки результатов и получения расчетных характеристик.

Изготовление и испытание стандартных образцов по стандартной методике в соответствии с нормативно-техническими документами, регламентирующими данный вид материалов (например, для асфальтобетонных смесей испытывают по ГОСТ 12801-98, дозировки составляющих по ГОСТ 9128-97, для поверхностных обработок по СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85), для установления начальных параметров оптимизации.

Испытуемые образцов изготавливаются с учетом следующих принципов.

Выбирается интересующая характеристика состава материала, влияющая на критерии качества конструкции. При этом следует учитывать, что на критерии качества влияет довольно много характеристик состава и условий изготовления смеси, поэтому необходимо выбрать одну характеристику состава (например, расход и вид вяжущего) и соответствующую ей технологию введения (например, температура и длительность перемешивания).

Кроме того, необходимо учитывать реальные технологические возможности, обеспечивающие реализацию соответствующего режима приготовления. Поэтому предварительно необходимо просмотреть и взвесить возможные способы улучшения свойств материала исходя из реальных возможностей производства.

Режим изготовления образцов должен соответствовать реальному режиму и условиям изготовления смеси на заводе и реальному технологическому режиму и условиям укладки смеси на автомобильной дороге. Количество (партия) образцов одного и того же состава, приготовленных в одних и тех же условиях и сформированных при одних и тех же режимах, определяется в зависимости от требуемой точности измерения характеристик и статистического разброса (согласно ГОСТ 20522-96).

Количество партий образцов определяется требуемым диапазоном изменения исследуемого параметра состава, условий, и шага чувствительности характеристик качества конструкции на удельное изменение параметра состава. В каждой партии варьируется только один исследуемый параметр состава или только один параметр технологии, остальные параметры состава и технологии должны быть одинаковыми и соответствовать стандартному образцу.

Режим хранения (выдерживания) образцов должен соответствовать реальным температурно-влажностным условиям и длительности проявления этих условий в местности строительства дороги. Испытание образцов осуществляется на приборе, имитирующем воздействие колеса автомобиля на дорожное покрытие комплексно или по элементам усилий. Скорость приложения и условия воздействия нагрузки (температура, влажность) должны быть одинаковыми и соответствовать реальным условиям работы покрытия при испытании всех партий образцов.

Разработаны физико-механические показатели асфальтобетона и эмульсионно-минеральной смеси с фиброволокном для устройства тонких слоев износа.

Требуемый критерий качества поверхностного слоя и его нормативные или проектные значения (минимально-допустимая величина или минимально-допустимые и максимально допустимые величины) устанавливаются согласно таблице 1.

Таблица 1

Критерии качества поверхностного слоя

Виды технологий и конструктивного слоя Параметры качества Минимальные значения параметров

Однослойные и двухслойные поверхностные обработки 1. Сдвигоустойчивость по обрабатываемому слою, МПа > 0,4-0,6

2. Прочность на отрыв от обрабатываемого слоя, МПа > 0,12

3. Износостойкость, мм/год < 2

4. Уровень шероховатости 3-5

Асфальтобетон, ЩМА, битумоминеральные смеси 1. Прочность при сжатии при 1 = 50 оС, МПа > 1-1,2

2. Прочность при сжатии при 1 = 0 оС, МПа < 9-13

3. Водостойкость > 0,85-0,95

4. Сдвигоустойчивость по нижнему слою, МПа > 0,4-0,6

5. Прочность на растяжение при изгибе, МПа > 0,45

6. Износостойкость, мм/год < 1,0-2,0

7. Уровень шероховатости по проекту

ЛЭМС, эмульсионно-минеральные смеси 1. Прочность при сжатии при 1 = 50 оС, МПа > 0,6

2. Прочность при сжатии при 1 = 0 оС, МПа < 9

3. Водостойкость > 0,85

4. Сдвигоустойчивость по нижнему слою, МПа > 0,4-0,6

5. Прочность на отрыв, МПа > 0,12

6. Износостойкость, мм/год < 1

7. Уровень шероховатости 3-5

Шероховатый слой методом втапливания 1. Прочность на отрыв от поверхностного слоя, МПа > 0,12

2. Износостойкость, мм/год < 1-1,5

3. Уровень шероховатости 3-5

Поверхностные слои по цементобетону 1. Прочность на отрыв от поверхностного слоя, МПа > 0,12

2. Сдвигоустойчивость, МПа > 0,4-0,6

3. Износостойкость, мм/год 1-2

4. Уровень шероховатости 3-5

Составлено авторами

Подбор состава смеси заключается в установлении рационального соотношения между компонентами.

На основании проведенных исследований рекомендуется задавать содержание фиброволокон от 0,05 до 0,4 % по массе смеси.

Точная величина расхода фиброволокон устанавливается опытным путем в зависимости от минеральной части. Рекомендуется увеличивать количество битума из расчета на одну часть массы фиброволокон две части массы битума.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Фиброасфальтобетонную смесь приготавливают на асфальтобетонных заводах, оборудованных линией подачи и дозирования фиброволокна.

Погрешность дозирования компонентов не должна превышать (по массе): для щебня, песка, минерального порошка и битума ±1,0 %, для добавок фиброволокна ±5,0 %.

Применяются объемная или весовая системы дозирования фиброволокна.

Загрузка фиброволокон в один прием на полный замес асфальтобетонной смеси не допускается.

Практические результаты Горячие смеси

На основе анализа процессов смачивания в системе минеральный порошок - битум -фиброволокно предложен способ раздельного введения битума сначала в смесь щебня песка фиброволокна, затем после перемешивания и добавки минерального порошка вводится остаток битума. Это позволяет улучшить смачивание битумом волокон и щебня, в следствие чего прочностные показатели увеличиваются примерно на 20-30 %, а водонасыщение снижается на 1 -1,5 %, скорость образования колеи снижается в два раза [6; 7].

Применение в асфальтобетоне марки I и II типов Б и В фибры (производство ООО «СНВ» г. Саратов), позволяет улучшить показатели прочности асфальтобетона при 0 °С, 20 °С и 50°С, сдвигоустойчивость при сдвиге, водостойкость при водонасыщении, устойчивость к колееобразованию в полтора-два раза.

Введение в фиброволокон с длиной нитей от 6 до 12 мм позволяет добиться их равномерного распределения. Лучшие показатели достигаются при использовании фибры с длиной нитей 12 мм (рисунок 3).

Рисунок 3. Исследование равномерности распределения фиброволокон (фото авторов)

В 2011 г. ЗАО «Автогрейд» выполнил отработку технологии приготовлении асфальтобетонных смесей с фиброй на асфальтобетонном заводе [1].

В качестве исходных рабочих составов, в которые вводилась фибра при приготовлении смесей, использовались смеси марки I тип Б и марки II тип В.

Смеси испытывались по ГОСТ 12801 и в установке для определения устойчивости к колееобразованию.

В результате удалось изготовить асфальтобетонную смесь с фиброй с улучшенными показателями прочности при 20 °С и 50 °С и сдвигоустойчивости.

На образцах с фиброй показатель средняя скорость образования колеи, при нагрузке 0,6 МПа (50 °С) повысился в 1,9 раза.

Введение в смесь рекомендуется осуществлять равномерным непрерывным потоком. Введение может осуществляться полумеханизированным способом с использованием вращающихся грохотов, вибросит, с помощью пневматических устройств и т. п. [2; 3].

На сегодняшний день в Саратовской области существуют опытные участки асфальтобетона на автомобильных дорогах общего пользования, приготовленного с применением фиброволокон.

Данные участки находятся в хорошем состоянии и по внешнему виду не отличаются от обычного асфальтобетонного покрытия.

Базальтовая и полиакрилонитрильная фибра были внедрены и в асфальтобетонных покрытиях на улично-дорожной сети г. Саратова.

Холодные смеси

После завершения формирования образцы испытывались на растяжение при изгибе, как наиболее объективный критерий эффективности дисперсного армирования.

Для оценки сопротивляемости изгибающим напряжениям была принята схема нагружения горизонтальной консольной балки, замоноличенной в вертикальной стене, сосредоточенной вертикальной нагрузкой, приложенной к торцу балки на расстоянии 60 мм от вертикальной стены.

При испытании на изгиб образец, сформированный из битумной суспензии в пластичном состоянии, разрушился (сломался) при нагрузке около 50 г (вес пластиковой бутыли объемом 5 л.

Результаты испытаний образца, сформированного из битумной суспензии, армированной полиакрилонитриловой фиброй представлены на рисунках 4-6. При нагрузке около 600 г образец начал медленно изгибаться под действием вертикальной нагрузки и, согнувшись на 50 °С, «сбросил» ее (слетела рама, через которую передавалась нагрузка).

Рисунок 4. Испытание образца, сформированного из битумной суспензии, армированной полиакрилонитриловой фиброй (фото авторов)

После снятия нагрузки образец пружинисто вернулся в практически прежнее горизонтальное положение (рисунок 5).

Рисунок 5. Пружинение образца, сформированного из битумной суспензии, армированной полиакрилонитриловой фиброй (фото авторов)

Вид сверху образцов после проведения испытаний на изгиб представлен на рисунке 6.

Рисунок 6. Вид сверху образцов после проведения испытаний на изгиб (фото авторов)

Внизу разрушенный образец без фибры (видна сквозная трещина в центре образца, совпадающая с местом приложения изгибающего момента, другая расположена между местом приложения изгибающего момента и местом приложения вертикальной сосредоточенной нагрузки), сверху образец, сформированный из битумной суспензии армированной полиакрилонитриловой фиброй (разрушений в виде трещин не наблюдается, напротив места приложения изгибающего момента просматривается незначительная выпуклость без нарушения сплошности материала).

На основании проведенных исследований при участии авторов разработан ОДМ 218.3.054-2015 «Устройство поверхностной обработки и тонких слоев износа с применением различных видов фиброволокон».

Общие выводы

1. Установлена принципиальная возможность равномерного распределения армирующих элементов (в виде коротких волокон базальтовой и

полиакрилонитриловой фибры) в объеме армирумых асфальтовых материалов на основе диспргированных битумов. Разработана технология введения фибры в смеси-пуфабрикаты асфальтовых материалов на основе диспргированных битумов.

2. На АБЗ в расходной емкости для воды приготавливается взвесь («раствор») базальтовой фибры или фибры из волокон полиакрилонитрила необходимой концентрации (в мешалке вместе с проектной нормой воды должно быть проектное содержание фибры). С применением «раствора» фибры могут приготавливаться любые дисперсно-армированные асфальтовые материалы на основе диспергированного битума.

3. Впервые получен материал из битумной суспензии, армированной полиакрилонитриловой фиброй, который в тонких слоях под действием изгибающих нагрузок не разрушается, а обратимо деформируется.

4. Разработаны технологические режимы и запатентованы устройства для распушения и введения фиброволокна в смесь, которые решают задачу однородности распределения волокон в объеме смеси.

5. Выполнено опытно-производственное внедрение с устройством участков покрытий из композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей, приготовленных с поэтапным введением битума для улучшения прочностных показателей и долговечности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андронов С.Ю., Иванов А.Ф., Кочетков А.В. Технология производства и применения дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей с базальтовой фиброй // Строительные материалы. 2020. № 3. С. 70-75. DOI: https://doi .org/10.31659/0585-430X-2020-779-3 -70-75.

2. Узел подготовки фиброволокна для приготовления дорожно-строительной смеси Андронов С.Ю., Артеменко А.А., Кокодеева Н.Е., Арзамасцев С.В., Талалай В.В., Кочетков А.В., Задирака А.А. Патент на полезную модель RU 171296, 29.05.2017.

3. Приставка для обработки фиброволокна перед введением его в дорожно-строительную армируемую смесь Андронов С.Ю., Артеменко А.А., Кокодеева Н.Е., Арзамасцев С.В., Талалай В.В., Кочетков А.В. Патент на полезную модель RU 170486, 26.04.2017.

4. Installing Composite Surface Treatment and Thin Wearing Courses Using Different Types of Fibre. A.V. Kochetkov, L.V. Yankovskii, I.B. Chelpanov. Translated from Khimicheskie Volokna, Vol. 47, No. 1, pp. 66-72, January-February, 2015. Fibre Chemistry July 2015 (СКОПУС).

5. Андронов С.Ю. Технология дисперсно-армированного композиционного холодного щебеночно-мастичного асфальта / С.Ю. Андронов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. №. 4. - С. 67-71.

6. Кочетков А.В. Битумная суспензия на твердом эмульгаторе // Транспортные сооружения, 2018 № 4, https://t-s.today/PDF/15SATS418.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/15SATS418.

7.

8.

9.

10. 11.

12. 13.

Битумная суспензия: монография / А.В. Кочетков, С.Ю. Андронов, А.Ф. Иванов, Н.Е. Кокодеева, А.С. Козин, О.В. Пачина; под ред. Ю.Э. Васильева, Н.Е. Кокодеевой. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2019. - 192 с.

Di Yu, Wensheng Wang, Yongchun Cheng, Yafeng Gong, Laboratory investigation on the properties of asphalt mixtures modified with double-adding admixtures and sensitivity analysis, Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition) (2016), DOI: 10.1016/j.jtte.2016.09.002.

Low-Temperature Performance and Damage Constitutive Model of Eco-Friendly Basalt Fiber-Diatomite-Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles Yongchun Cheng, Di Yu, Guojin Tan and Chunfeng Zhu Article (PDF Available). Materials 11(11): 2148.October 2018. with 32. Reads DOI: 10.3390/ma11112148.

Clara Celauro, Filippo Pratico Asphalt mixtures modified with basalt fibres for surface courses Article in Construction and Building Materials 170:245-253 May 2018 with 13 Reads, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.058.

Yafeng Gong, Haipeng Bi, Chunyu Liang. Shurong Wang Microstructure Analysis of Modified Asphalt Mixtures under Freeze-Thaw Cycles Based on CT Scanning Technology. Article (PDF Available) in Applied Sciences 8(11): 2191 November 2018 with 32 Reads. DOI: 10.3390/app8112191.

Xiao Qin, Aiqin Shen, Yinchuan Guo, Zhennan Li. Characterization of asphalt mastics reinforced with basalt fibers Article in Construction and Building Materials 159: 508516 January 2018 with 29 Reads. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2017.11.012.

Yafeng Gong, Haipeng Bi, Zhenhong Tian, Guojin Tan. Pavement Performance Investigation of Nano-TiO2/CaCO3 and Basalt Fiber Composite Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles. Article (PDF Available) in Applied Sciences 8(12): 2581. December 2018 with 39 Reads. DOI: 10.3390/app8122581.

72SAVN220

Andronov Sergey Yuryevich

Saratov state technical university of Gagarin Yu.A., Saratov, Russia

E-mail: atomic08@yandex.ru

Alferov Viktor Ivanovich

FAU «ROSDORNII», Moscow, Russia E-mail: alferov-vrn@yandex.ru

Kochetkov Andrey Viktorovich

Perm national research polytechnical university, Perm, Russia

E-mail: soni.81@mail.ru

Improvement of methods for introducing fiber fibers into hot and cold asphalt concrete mixtures

Abstract. To prevent rutting of asphalt concrete road surfaces, an effective technical solution is the introduction of fiber fibers into the asphalt concrete mix.

The main advantage of asphalt concrete with the addition of fiber fibers is a significant reduction in the risk of rutting of the road surfaces used when using this material.

The authors consider the principles of designing the type and composition of the material for the device of thin wear layers and rough surface treatments using fiber. The logical and economic analysis of various variants of technologies and their corresponding types of materials is carried out.

Physical and mechanical parameters of asphalt concrete and an emulsion-mineral mixture with fiber for the device of thin wear layers have been developed.

Based on the analysis of wetting processes in the mineral powder-bitumen-fiber system, the article suggests a method for separate introduction of bitumen first into the mixture of crushed stone and fiber, then after mixing and adding the mineral powder, the remainder of the bitumen is introduced. This makes it possible to improve the wetting of fibers and crushed stone with bitumen, resulting in strength indicators increasing by about 20-30 %, and water saturation decreases by 1-1,5 %, the rate of formation of a track is reduced by two times

The regularities of changes in the strength and deformation properties of fiber-containing asphalt concrete depending on the composition are established, and optimal values of fiber-fiber dosages are established depending on its type and characteristics.

Keywords: asphalt with disperse bitumen; suspension; asphalt concrete; asphalt concrete mixes; mastic knitting; an emulsion; disperse bitumen; crushed stone; frame structure

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.