Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
25.03.24
08.02.24
20.12.23
13.11.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 1 (53), 2019
Оценка долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона при использовании стабилизирующих добавок разработанных составов
Ядыкина В. В., Траутваин А. И., Тоболенко С. С.
Ядыкина В. В., д-р техн. наук, проф. кафедры автомобильных и железных дорог, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Россия, г. Белгород, тел.: (4722)54-90-44, e-mail: vvya@intbel.ru Траутваин А. И., канд. техн. наук, доц. кафедры автомобильных и железных дорог, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Россия, г. Белгород, тел.: (4722)54-90-44, e-mail: trautvain@bk.ru Тоболенко С. С., инженер кафедры автомобильных и железных дорог, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Россия, г. Белгород, тел.: +7-952-437-14-04, e-mail: tobolenko-ss@yandex.ru | | | | | Постановка задачи. Значительное влияние на срок службы дорожных покрытий оказывают погодно-климатические факторы. Однако влияние стабилизирующих добавок для щебеночно-мастичного асфальтобетона на изменение его физико-механических характеристик под воздействием этих факторов практически не исследовано.
Результаты. Установлено, что наиболее стоек к воздействию погодно-климатических факторов щебеночно-мастичный асфальтобетон с использованием разработанного стабилизатора на основе целлюлозно-бумажных отходов из картона и механоактивированных отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, а также Viatop-66. Сдвигоустойчивость щебеночно-мастичного асфальтобетона после 1 года и 3-х лет моделирования воздействия погодно-климатических факторов с использованием добавки указанного оптимального состава превышает результаты композита на основе традиционной добавки Viatop-66. Максимальное падение водостойкости зафиксировано при введении в состав щебеночно-мастичного асфальтобетона стабилизатора на основе тонкодисперсного порошка из отходов мокрой магнитной сепарации в стабильном состоянии, а изменение этого показателя после 5 лет воздействия погодно-климатических факторов, имитируемых в камере «Фойтрон», для образцов с механоактивированным отходом мокрой магнитной сепарации и известняком значительно меньше, чем при использовании импортной добавки Viatop-66.
Выводы. Результаты исследований свидетельствуют о высокой стойкости композита с использованием стабилизирующих добавок, в состав которых вводили наполнитель из известняка и активированных отходов мокрой магнитной сепарации, к воздействию природных факторов, что объясняется интенсивным взаимодействием компонентов битума с их поверхностью. Изменение характеристик щебеночно-мастичного асфальтобетона под влиянием погодно-климатических факторов может служить критерием оценки долговечности покрытия.
| | | | Ключевые слова: стабилизирующие добавки, щебеночно-мастичный асфальтобетон, погодно-климатические факторы, эксплуатационные характеристики, минеральный порошок. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.006
Финансирование: работа выполнена в рамках программы развития опорного университета на базе БГТУ им. В. Г. Шухова. Грант № А-88/17 от 27.04.2017 «Разработка и исследование свойств энерго- и ресурсоэффективных органоминеральных композитов». | | | Библиографический список 1. Асфальтовый бетон повышенной водо- и морозостойкости / А. И. Чернышов, А. А. Алексеев, Д. И. Мокшин [и др.] // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. — 2016. — № 1 (54). — С. 180—189.
2. Баринов, Е. Н. Оценка и прогнозирование долговечности дорожных асфальтобетонных покрытий / Е. Н. Баринов. — СПб: Изд-во Санкт-Петербургского инженерно-строительного института, 1993. — 54 с.
3. Горелышева, Л. А. Исследование степени влияния физико-механических свойств исходных компонентов на усталостную долговечность асфальтобетона / Л. А. Горелышева // Дороги и мосты. — 2007. — № 2 (18). — С. 191—201.
4. Дровалева, О. В. Усталостная долговечность асфальтобетона при воздействии интенсивных транспортных нагрузках: автореф. дис. … канд. техн. наук / О. В. Дровалева / Ростовский государственный строительный университет. — Ростов-н/Д, 2009. — 23 с.
5. Иливанов, В. Ю. Исследование долговечности модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона при действии агрессивной среды / В. Ю. Иливанов, М. Г. Салихов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. — 2013. — № 2 (18). — С. 38—45.
6. Илиополов, С. К. Долговечность асфальтобетонных покрытий в условиях роста динамического воздействия транспортных средств / С. К. Илиополов, Е. В. Углова // Автомобильные дороги и мосты: обзор. информация. — М.: ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2007. — Вып. 4. — 84 с.
7. Илиополов, С. К. Новый взгляд на старую проблему — долговечность асфальтобетона / С. К. Илиополов, И. В. Мардиросова, Е. В. Углова // Автомобильные дороги. — 2008. — № 1. — С. 108—113.
8. Котлярский, Э. В. Механизм воздействия агрессивных факторов на асфальтобетон и причины разрушения структуры асфальтобетона при его работе в дорожных покрытиях / Э. В. Котлярский, О. А. Воейко // Строительство и эксплуатация дорог; научные исследования и их реализация: сб. науч. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2008. — С. 84—100.
9. Николаев, А. Г. Исследование долговечности асфальтобетона на основе малопрочного щебня, укрепленного серой / А. Г. Николаев, А. Ю. Фомин, В. Г. Хозин // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. — 2015. — № 2 (32). — С. 256—260.
10. О повышении долговечности асфальтобетонных дорожных покрытий // С. И. Романов, В. Н. Усов, С. А. Пронин [и др.] // Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: материалы 11-й междунар. науч.-техн. конф. — Волгоград, 2000. — С. 155—159.
11. Пат. 2542010 РФ, МПК7 С04В26/26, C08L95/00. Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси / С. Н. Глаголев, В. В. Ядыкина, А. М. Гридчин [и др.]; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова». — № 2014110302/03; заявл. 18.03.2014; опубл. 20.02.2015.
12. Прогнозирование долговечности асфальтобетонных покрытий городских автомобильных дорог на основе щебеночно-мастичного асфальтобетона / Б. А. Бондарев, Л. А. Прозорова, Г. М. Бутузов [и др.] // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. — 2013. — № 30 (49). — С. 328—335.
13. Прозорова, Л. А. Разработка составов и прогнозирование долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона на шлаковых заполнителях: автореф. дис. … канд. техн. наук / Л. А. Прозорова / Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. — Волгоград, 2012. — 21 с.
14. Салихов, М. Г. Изучение температурного старения модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона с отходами дробления известняков / М. Г. Салихов, В. Ю. Иливанов, Л. И. Малянова // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. — 2017. — Т. 1. — С. 216—220.
15. Соколов, Б. Ф. Моделирование эксплуатационно-климатических воздействий на асфальтобетон / Б. Ф. Соколов, С. М. Маслов. — Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1987. — 104 с.
16. Ястремский, Д. А. Определение эффективности применения стабилизирующих добавок на целлюлозной основе в щебеночно-мастичных смесях / Д. А. Ястремский, Т. Н. Абайдуллина // Актуальные проблемы архитектуры, строительства, энергоэффективности и экологии — 2016: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф.: в 3 т. Т. 1. — Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2016. — С. 268—273.
17. Ястремский, Д. А. Проблема повышения долговечности асфальтобетонного покрытия и пути ее решения / Д. А. Ястремский, Т. Н. Абайдуллина, П. В. Чепур // Современные наукоемкие технологии. — 2016. — № 3—2. — С. 307—310.
18. Evaluating the effectiveness of preparing activated mineral powders from technogenic raw materials for asphalt mixtures / A. Trautvain, V. Yadykina, A. Gridchin [et al.] // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 355—361. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.172.
19. Influence of the Type of the Fiber Component of the Stabilizing Additive for Stone Mastic Asphalt Concrete on the Structure of an Organic Binder / V. V. Yadykina, A. M. Gridchin, A. I. Trautvain [et al.] // Applied Mechanics and Materials. — 2016. — Vol. 835. — P. 494—500. — DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.835.494.
20. Kalgin, Yu. The fatigue durability of the modifird asphalt concrete under the effect of intensive traffic loads / Yu. Kalgin, A. Strokin // Transport Problems. — 2016. — Vol. 11, № 2. — С. 51—59.
21. The influence of stabilizing additives on the physic-mechanical properties of stone mastic asphalt concrete / V. Yadykina, S. Tobolenko, A. Trautvain [et al.] // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 381—386.
22. Yadykina, V. Increasing the efficiency of asphalt by introducing additives containing polyphosporic acid / V. Yadykina, K. Pashkova // Key Engineering Materials. — 2016. — Vol. 677. — С. 128—132.
23. Yadykina, V. Research of the interaction of mechanically activated fillers based on silica and cement paste / V. Yadykina, A. Gridchin, A. Trautvain // Key Engineering Materials. — 2016. — Vol. 722. — P 121—125. — DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.722.121.
| | | | | Ссылка для цитирования Ядыкина, В. В. Оценка долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона при использовании стабилизирующих добавок разработанных составов / В. В. Ядыкина, А. И. Траутваин, С. С. Тоболенко // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 1 (53). - С. 64-72. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.006. | | | | | | | | | English version | | | Estimation of the Durability of the Chambor-Mastic Asphalt-Concrete When Using Stabilizing Additives | Yadykina V. V., Trautvain A. I., Tobolenko S. S. | | | | | Yadykina V. V., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Highways and Railways, Belgorod State Technological University Named after V. G. Shukhov, Russia, Belgorod, tel.: (4722)54-90-44, e-mail: vvya@intbel.ru Trautvain A. I., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Highways and Railways, Belgorod State Technological University Named after V. G. Shukhov, Russia, Belgorod, tel.: (4722)54-90-44, e-mail: trautvain@bk.ru Tobolenko S. S., Engineer of the Dept. of Highways and Railways, Belgorod State Technological University Named after V. G. Shukhov, Russia, Belgorod, tel.: +7-952-437-14-04, e-mail: tobolenko-ss@yandex.ru
|
| | | Statement of the problem. Weather and climate factors have a major role to play in the service life of road pavements. However, the impact of various stabilizing additives for stone mastic asphalt concrete on changes in its physical and mechanical characteristics are practically not studied.
Results. It has been established that the most resistant to weather and climatic factors are crushed stone-mastic asphalt using the developed stabilizer based on activated waste of wet magnetic separation of ferruginous quartzites, as well as «Viatop-66». The shear stability of crushed stone-mastic asphalt concrete after 1 and 2 years of modeling the impact of weather and climatic factors using an additive, in the preparation of which freshly ground wastes of wet magnetic separation of ferruginous quartzites were used, exceeds the results of the composite based on the traditional «Viatop-66» additive. The maximum drop in the water resistance was recorded when a stabilizer based on fine powder from wet magnetic separation of ferruginous quartzites in a stable state was introduced into the composition of crushed stone-mastic asphalt concrete. The indicator changed after 5 years of weather and climate factors simulated in the Foytron chamber relative to the initial value similar to the use of the imported additive «Viatop-66».
Conclusions. The results of the studies of the influence of weather and climate factors on the properties of crushed stone-mastic asphalt concrete indicate a high resistance of crushed-stone and mastic asphalt concrete with the use of additives which included limestone filler and activated waste of wet magnetic separation of ferruginous quartzites, to the effects of natural factors, which is explained by intensive interaction bitumen components with a fiber surface. Change in the characteristics of crushed stone-mastic asphalt concrete under the influence of weather and climate factors may serve as a criterion of the durability of a pavement.
| | | | Keywords: stabilizing additives, crushed stone-mastic asphalt concrete, weather and climate factors, performance characteristics, mineral powder. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.006
References 1. Asfal'tovyi beton povyshennoi vodo- i morozostoikosti / A. I. Chernyshov, A. A. Alekseev, D. I. Mokshin [et al.] // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2016. — № 1 (54). — S. 180—189.
2. Barinov, E. N. Otsenka i prognozirovanie dolgovechnosti dorozhnykh asfal'tobetonnykh pokrytii / E. N. Barinov. — SPb: Izd-vo Sankt-Peterburgskogo inzhenerno-stroitel'nogo instituta, 1993. — 54 s.
3. Gorelysheva, L. A. Issledovanie stepeni vliyaniya fiziko-mekhanicheskikh svoistv iskhodnykh komponentov na ustalostnuyu dolgovechnost' asfal'tobetona / L. A. Gorelysheva // Dorogi i mosty. — 2007. — № 2 (18). — S. 191—201.
4. Drovaleva, O. V. Ustalostnaya dolgovechnost' asfal'tobetona pri vozdeistvii intensivnykh transportnykh nagruzkakh: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk / O. V. Drovaleva / Rostovskii gosudarstvennyi stroitel'nyi universitet. — Rostov-n/D, 2009. — 23 s.
5. Ilivanov, V. Yu. Issledovanie dolgovechnosti modifitsirovannogo shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona pri deistvii agressivnoi sredy / V. Yu. Ilivanov, M. G. Salikhov // Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Ser.: Les. Ekologiya. Prirodopol'zovanie. — 2013. — № 2 (18). — S. 38—45.
6. Iliopolov, S. K. Dolgovechnost' asfal'tobetonnykh pokrytii v usloviyakh rosta dinamicheskogo vozdeistviya transportnykh sredstv / S. K. Iliopolov, E. V. Uglova // Avtomobil'nye dorogi i mosty: obzor. informatsiya. — M.: FGUP «INFORMAVTODOR», 2007. — Vyp. 4. — 84 s.
7. Iliopolov, S. K. Novyi vzglyad na staruyu problemu — dolgovechnost' asfal'tobetona / S. K. Iliopolov, I. V. Mardirosova, E. V. Uglova // Avtomobil'nye dorogi. — 2008. — № 1. — S. 108—113.
8. Kotlyarskii, E. V. Mekhanizm vozdeistviya agressivnykh faktorov na asfal'tobeton i prichiny razrusheniya struktury asfal'tobetona pri ego rabote v dorozhnykh pokrytiyakh / E. V. Kotlyarskii, O. A. Voeiko // Stroitel'stvo i ekspluatatsiya dorog; nauchnye issledovaniya i ikh realizatsiya: sb. nauch. tr. — M.: MADI (GTU), 2008. — S. 84—100.
9. Nikolaev, A. G. Issledovanie dolgovechnosti asfal'tobetona na osnove maloprochnogo shchebnya, ukreplennogo seroi / A. G. Nikolaev, A. Yu. Fomin, V. G. Khozin // Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2015. — № 2 (32). — S. 256—260.
10. O povyshenii dolgovechnosti asfal'tobetonnykh dorozhnykh pokrytii // S. I. Romanov, V. N. Usov, S. A. Pronin [et al.] // Nadezhnost' i dolgovechnost' stroitel'nykh materialov i konstruktsii: materialy 11-i mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. — Volgograd, 2000. — S. 155—159.
11. Pat. 2542010 RF, MPK7 S04V26/26, C08L95/00. Stabiliziruyushchaya dobavka dlya shchebenochno-mastichnoi asfal'tobetonnoi smesi / S. N. Glagolev, V. V. Yadykina, A. M. Gridchin [et al.]; zayavitel' i patentoobladatel' GOU VPO «Belgorodskii gosudarstvennyi tekhnologicheskii universitet im. V. G. Shukhova». — № 2014110302/03; zayavl. 18.03.2014; opubl. 20.02.2015.
12. Prognozirovanie dolgovechnosti asfal'tobetonnykh pokrytii gorodskikh avtomobil'nykh dorog na osnove shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona / B. A. Bondarev, L. A. Prozorova, G. M. Butuzov [et al.] // Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Ser.: Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2013. — № 30 (49). — S. 328—335.
13. Prozorova, L. A. Razrabotka sostavov i prognozirovanie dolgovechnosti shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona na shlakovykh zapolnitelyakh: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk / L. A. Prozorova / Volgogradskii gosudarstvennyi arkhitekturno-stroitel'nyi universitet. — Volgograd, 2012. — 21 s.
14. Salikhov, M. G. Izuchenie temperaturnogo stareniya modifitsirovannogo shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona s otkhodami drobleniya izvestnyakov / M. G. Salikhov, V. Yu. Ilivanov, L. I. Malyanova // Modernizatsiya i nauchnye issledovaniya v transportnom komplekse. — 2017. — T. 1. — S. 216—220.
15. Sokolov, B. F. Modelirovanie ekspluatatsionno-klimaticheskikh vozdeistvii na asfal'tobeton / B. F. Sokolov, S. M. Maslov. — Voronezh: Izd-vo VGTU, 1987. — 104 s.
16. Yastremskii, D. A. Opredelenie effektivnosti primeneniya stabiliziruyushchikh dobavok na tsellyuloznoi osnove v shchebenochno-mastichnykh smesyakh / D. A. Yastremskii, T. N. Abaidullina // Aktual'nye problemy arkhitektury, stroitel'stva, energoeffektivnosti i ekologii — 2016: sb. materialov mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: v 3 t. T. 1. — Tyumen': Tyumenskii industrial'nyi universitet, 2016. — S. 268—273.
17. Yastremskii, D. A. Problema povysheniya dolgovechnosti asfal'tobetonnogo pokrytiya i puti ee resheniya / D. A. Yastremskii, T. N. Abaidullina, P. V. Chepur // Sovremennye naukoemkie tekhnologii. — 2016. — № 3—2. — S. 307—310.
18. Evaluating the effectiveness of preparing activated mineral powders from technogenic raw materials for asphalt mixtures / A. Trautvain, V. Yadykina, A. Gridchin [et al.] // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 355—361. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.172.
19. Influence of the Type of the Fiber Component of the Stabilizing Additive for Stone Mastic Asphalt Concrete on the Structure of an Organic Binder / V. V. Yadykina, A. M. Gridchin, A. I. Trautvain [et al.] // Applied Mechanics and Materials. — 2016. — Vol. 835. — P. 494—500. — DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.835.494.
20. Kalgin, Yu. The fatigue durability of the modifird asphalt concrete under the effect of intensive traffic loads / Yu. Kalgin, A. Strokin // Transport Problems. — 2016. — Vol. 11, № 2. — С. 51—59.
21. The influence of stabilizing additives on the physic-mechanical properties of stone mastic asphalt concrete / V. Yadykina, S. Tobolenko, A. Trautvain [et al.] // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 381—386.
22. Yadykina, V. Increasing the efficiency of asphalt by introducing additives containing polyphosporic acid / V. Yadykina, K. Pashkova // Key Engineering Materials. — 2016. — Vol. 677. — С. 128—132.
23. Yadykina, V. Research of the interaction of mechanically activated fillers based on silica and cement paste / V. Yadykina, A. Gridchin, A. Trautvain // Key Engineering Materials. — 2016. — Vol. 722. — P 121—125. — DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.722.121.
|
|
|
|
|
