ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 1 (53), 2019


Условия формирования битумных прослоек в асфальтобетоне


Соломенцев А. Б.


Соломенцев А. Б., канд. техн. наук, доц. кафедры городского хозяйства и строительства автомобильных дорог, Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева, Россия, г. Орел, тел.: +7-910-748-17-58, e-mail: absolomentsev@mail.ru

 
 
Постановка задачи. В работе рассмотрены условия и процесс перемешивания асфальтобетонной смеси, условия появления расклинивающего давления в жидких прослойках, также приведена модель строения битумной пленки на минеральных зернах в асфальтобетоне. Цель исследования — анализ структуры и поведения битумных прослоек в асфальтобетонной смеси и асфальтобетоне, исследование характеристик битумных прослоек. 
Результаты и выводы. Основываясь на представлениях об асфальтобетонной смеси как трибологической системе, с учетом физико-химических процессов и взаимодействий рассмотрены условия формирования битумных пленок. Предложена модель строения битумной прослойки между двух минеральных поверхностей в асфальтобетоне. На изотерме структурной составляющей расклинивающего давления выделены и охарактеризованы три зоны с различными структурными состояниями. Предложена методика расчета констант и изотерм структурной составляющей расклинивающего давления и произведены вычисления. Охарактеризованы структура и свойства асфальтовяжущего и битумных прослоек в нем при различном количестве битума.
 
Ключевые слова: битум, асфальтобетон, битумные пленки и прослойки, расклинивающее давление, характеристики битумных прослоек и расклинивающего давления.


DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.004

 

Библиографический список

1. Адамсон, А. Физическая химия поверхностей / А. Адамсон. — М.: Мир, 1979. — 568 с.
2. Аминов, Ш. Х. Битум, полимер, адгезив. Особенности производства и применения композиций / Ш. Х. Аминов, И. Б. Струговец, З. Г. Теляшев, Ю. А. Кутьин // Автомобильные дороги. — 2010. — № 1. — С. 55—57.
3. Бардаев, С. В. Исследование рабочего процесса асфальтосмесителя непрерывного действия: дис. … канд. техн. наук / С. В. Бардаев. — Харьков, 1979. — С. 55—62.
4. Голованова, Т. А. Изменение свойств битумов при нагревании в контакте с минеральным наполнителем / Т. А. Голованова, О. Г. Попов, Д. А. Розенталь // Журнал прикладной химии. — 1994. — Т. 67, вып. 11. — С. 1920 — 1922.
5. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б. В. Дерягин, И. В. Чураев, В. М. Муллер. — М.: Наука, 1987. — 388 с.
6. Израелашвили, Дж. Межмолекулярные и поверхностные силы / Джейкоб Израелашвили. — М.: Научный мир, 2011. — 456 с.
7. Иноземцев, С. С. Исследование адсорбционно-сольватного слоя битума на поверхности минерального порошка / С. С. Иноземцев, М. К. Поздняков, Е. В. Королев // Вестник Московского государственного строительного университета. — 2012. — № 11. — С. 159—167.
8. Калгин, Ю. И. Устойчивость щебеночно-мастичного асфальтобетона, модифицированного полимерной адгезионной добавкой, к накоплению остаточных деформаций / Ю. И. Калгин, А. С. Строкин, С. А. Мирончук // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2015. — № 7. — С. 58—64.
9. Королев, И. В. Дорожный теплый асфальтобетон / И. В. Королев, Е. Н. Агеева, В. А. Головко, Г. Р. Фоменко. — Киев: Вища школа, 1984. — 200 с.
10. Королев, И. В. Модель строения битумной пленки на минеральных зернах в асфальтобетоне / И. В. Королев // Известия вузов. Строительство и архитектура. — 1981. — № 8. — С. 63—67.
11. Котлярский, Э. В. Расчетно-экспериментальная методика проектирования состава асфальтобетона с учетом структурно-механических характеристик асфальтобетонных смесей и асфальтобетона / Э. В. Котлярский, Н. Б. Урьев // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. — 2009. — № 1. — С. 10—12.
12. Майданова, Н. В. Влияние величины поверхности минерального наполнителя и содержания ароматических масел в битуме на процесс его адсорбции / Н. В. Майданова, Д. А. Розенталь // Журнал прикладной химии. — 2006. — Т. 79, вып. 8. — С. 1399—1400.
13. Манг, Т. Смазочные материалы в трибологической системе / Т. Манг // Смазки. Производство, применение, свойства: справочник / Т. Манг, У. Дрезель. — СПб: ЦОП «Профессия», 2010. — С. 48—63.
14. Никонова, О. Н. Сравнительный анализ влияния различных модифицирующих добавок на физико-механические и реологические свойства битумов / О. Н. Никонова, А. В. Руденский // Дороги и мосты. — 2011. — № 2. — С. 287—294.
15. Ролдугин, В. И. Физикохимия поверхности / В. И. Ролдугин. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011. — 568 с.
16. Руденский, А. В. Дорожные асфальтобетонные покрытия на модифицированных битумах / А. В. Руденский, Ю. И. Калгин. — Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2009. — 143 с.
17. Соломенцев, А. Б. Реологическая чувствительность дорожного битума к полимерным добавкам и допустимые технологические температуры асфальтобетонных смесей / А. Б. Соломенцев, С. Л. Ревякин, Д. А. Оноприйчук // Строительство и реконструкция. — 2017. — № 6. — С. 128—140.
18. Соломенцев, А. Б. Реологические свойства дорожного битума с адгезионными добавками на основе азотсодержащих катионных ПАВ / А. Б. Соломенцев, Л. С. Мосюра // Строительство и реконструкция. — 2015. — № 6. — С. 124—131.
19. Соломенцев, А. Б. Структура дорожного битума и его взаимодействие со стабилизирующими волокнистыми добавками для щебеночно-мастичного асфальтобетона / А. Б. Соломенцев, И. А. Баранов // Строительство и реконструкция. — 2013. — № 4. — С. 75—83.
20. Ядыкина, В. В. Добавка в асфальтобетонные смеси для продления сезона дорожного строительства / В. В. Ядыкина, А. М. Гридчин, В. С. Холопов, А. И. Траумваин // Фундаментальные исследования. — 2014. — № 11. — С. 2395—2399.
21. Cuadri, A. A. Bitumen Modifiers for Reduced Temperature Asphalts: a Comparative Analysis Between Three Polymeric and Non-Polimeric Additives / A. A. Guadri, V. Carrera, M. A. Izquierdo, M. Garcia-Morale, F. J. Navarro // Construction and Building Materials. — 2014. — № 51. — P. 82—88.
22. Danckwerts, P. V. Theory of Mixtures and Mixing / P. V. Danckwerts // Research. — 1953. — V. 6, № 7. — P. 355—361.
23. Gonzáles, V. A Studio the Prozessing of Bitumen Modified with Tire Crumb Rubber and Polymeric Additives / V. Gonzáles, F. J. Martínes-Boza, C. Gallegon, A. Pérez-Lepe, A. Páez // Fuel Processing Technology. — 2012. — № 95. — P. 137—143.
24. Gorkem, C. Predicting Stripping and Moisture Damage of Asphalt Concrete Prepared with Polimer Modified Bitumen and Hydrated Lime / C. Gorkem, B. Sengoz // Construction and Building Materials. — 2009. — V. 23, № 6. — P. 2227—2236.
25. Lacey, P. M. C. Development in the Theory of Particle Mixing / P. M. C. Lacey // Journal of Applied Chemistrey. — 1954. — V. 4, № 5. — P. 435—441.
26. Teltayev, B. Rheological Properties of Oxidized Bitumen with Polimer Additive / Bagdat Teltayev // Journal of Applied Sciences. — 2015. — № 1. — P. 129—137.

 
 

Ссылка для цитирования

Соломенцев, А. Б. Условия формирования битумных прослоек в асфальтобетоне / А.Б. Соломенцев // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 1 (53). - С. 44-55. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.004.

 
 
 
 

English version 

 

Conditions for the Formation of Bitumen Layers in Asphalt-Concrete

Solomentsev A. B.
 
 

Solomentsev A. B., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Urban Economy and Highway Construction, Orel State University named after I. S. Turgenev, Russia, Orel, tel.: +7-910-748-17-58, e-mail: absolomentsev@mail.ru


 
Statement of the problem. The conditions and mixing asphalt concrete mixture, propping pressure in liquid interlayers are considered. A model of the structure of a bitumen film on mineral grains in asphalt concrete is also presented. The purpose of the study is to analyze the structure and behavior of bitumen interlayers in asphalt mix and asphalt concrete as well as the characteristics of bitumen interlayers. 
Results and conclusions. The conditions for the formation of bitumen films are considered, based on the concepts of asphalt-concrete mixture as a tribological system and taking into account physical and chemical processes and interactions. A model of the structure of the bitumen layer between two mineral surfaces in asphalt concrete is proposed. On the isotherm of the structural component of the wedging pressure, three zones with different structural states were distinguished and characterized. A method for calculating the constants and isotherms of the structural component of the wedging pressure is proposed and calculations are performed. The structure and properties of an asphalt binder and bitumen layers it contains are characterized with different amounts of bitumen.  
 
Keywords: bitumen, asphalt concrete, bitumen films and interlayers, wedging pressure, characteristics of bitumen interlayers and wedging pressure. 


DOI: 10.25987/VSTU.2019.53.1.004

References

1. Adamson, A. Fizicheskaya khimiya poverkhnostei / A. Adamson. — M.: Mir, 1979. — 568 s.
2. Aminov, Sh. Kh. Bitum, polimer, adgeziv. Osobennosti proizvodstva i primeneniya kompozitsii / Sh. Kh. Aminov, I. B. Strugovets, Z. G. Telyashev, Yu. A. Kut'in // Avtomobil'nye dorogi. — 2010. — № 1. — S. 55—57.
3. Bardaev, S. V. Issledovanie rabochego protsessa asfal'tosmesitelya nepreryvnogo deistviya: dis. … kand. tekhn. nauk / S. V. Bardaev. — Khar'kov, 1979. — S. 55—62.
4. Golovanova, T. A. Izmenenie svoistv bitumov pri nagrevanii v kontakte s mineral'nym napolnitelem / T. A. Golovanova, O. G. Popov, D. A. Rozental' // Zhurnal prikladnoi khimii. — 1994. — T. 67, vyp. 11. — S. 1920 — 1922.
5. Deryagin, B. V. Poverkhnostnye sily / B. V. Deryagin, I. V. Churaev, V. M. Muller. — M.: Nauka, 1987. — 388 s.
6. Izraelashvili, Dzh. Mezhmolekulyarnye i poverkhnostnye sily / Dzheikob Izraelashvili. — M.: Nauchnyi mir, 2011. — 456 s.
7. Inozemtsev, S. S. Issledovanie adsorbtsionno-sol'vatnogo sloya bituma na poverkhnosti mineral'nogo poroshka / S. S. Inozemtsev, M. K. Pozdnyakov, E. V. Korolev // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo stroitel'nogo universiteta. — 2012. — № 11. — S. 159—167.
8. Kalgin, Yu. I. Ustoichivost' shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona, modifitsirovannogo polimernoi adgezionnoi dobavkoi, k nakopleniyu ostatochnykh deformatsii / Yu. I. Kalgin, A. S. Strokin, S. A. Mironchuk // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2015. — № 7. — S. 58—64.
9. Korolev, I. V. Dorozhnyi teplyi asfal'tobeton / I. V. Korolev, E. N. Ageeva, V. A. Golovko, G. R. Fomenko. — Kiev: Vishcha shkola, 1984. — 200 s.
10. Korolev, I. V. Model' stroeniya bitumnoi plenki na mineral'nykh zernakh v asfal'tobetone / I. V. Korolev // Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 1981. — № 8. — S. 63—67.
11. Kotlyarskii, E. V. Raschetno-eksperimental'naya metodika proektirovaniya sostava asfal'tobetona s uchetom strukturno-mekhanicheskikh kharakteristik asfal'tobetonnykh smesei i asfal'tobetona / E. V. Kotlyarskii, N. B. Ur'ev // Vestnik BGTU im. V. G. Shukhova. — 2009. — № 1. — S. 10—12.
12. Maidanova, N. V. Vliyanie velichiny poverkhnosti mineral'nogo napolnitelya i soderzhaniya aromaticheskikh masel v bitume na protsess ego adsorbtsii / N. V. Maidanova, D. A. Rozental' // Zhurnal prikladnoi khimii. — 2006. — T. 79, vyp. 8. — S. 1399—1400.
13. Mang, T. Smazochnye materialy v tribologicheskoi sisteme / T. Mang // Smazki. Proizvodstvo, primenenie, svoistva: spravochnik / T. Mang, U. Drezel'. — SPb: TsOP «Professiya», 2010. — S. 48—63.
14. Nikonova, O. N. Sravnitel'nyi analiz vliyaniya razlichnykh modifitsiruyushchikh dobavok na fiziko-mekhanicheskie i reologicheskie svoistva bitumov / O. N. Nikonova, A. V. Rudenskii // Dorogi i mosty. — 2011. — № 2. — S. 287—294.
15. Roldugin, V. I. Fizikokhimiya poverkhnosti / V. I. Roldugin. — Dolgoprudnyi: ID «Intellekt», 2011. — 568 s.
16. Rudenskii, A. V. Dorozhnye asfal'tobetonnye pokrytiya na modifitsirovannykh bitumakh / A. V. Rudenskii, Yu. I. Kalgin. — Voronezh: Izd-vo Voronezh. gos. un-ta, 2009. — 143 s.
17. Solomentsev, A. B. Reologicheskaya chuvstvitel'nost' dorozhnogo bituma k polimernym dobavkam i dopustimye tekhnologicheskie temperatury asfal'tobetonnykh smesei / A. B. Solomentsev, S. L. Revyakin, D. A. Onopriichuk // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2017. — № 6. — S. 128—140.
18. Solomentsev, A. B. Reologicheskie svoistva dorozhnogo bituma s adgezionnymi dobavkami na osnove azotsoderzhashchikh kationnykh PAV / A. B. Solomentsev, L. S. Mosyura // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2015. — № 6. — S. 124—131.
19. Solomentsev, A. B. Struktura dorozhnogo bituma i ego vzaimodeistvie so stabiliziruyushchimi voloknistymi dobavkami dlya shchebenochno-mastichnogo asfal'tobetona / A. B. Solomentsev, I. A. Baranov // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2013. — № 4. — S. 75—83.
20. Yadykina, V. V. Dobavka v asfal'tobetonnye smesi dlya prodleniya sezona dorozhnogo stroitel'stva / V. V. Yadykina, A. M. Gridchin, V. S. Kholopov, A. I. Traumvain // Fundamental'nye issledovaniya. — 2014. — № 11. — S. 2395—2399.
21. Cuadri, A. A. Bitumen Modifiers for Reduced Temperature Asphalts: a Comparative Analysis Between Three Polymeric and Non-Polimeric Additives / A. A. Guadri, V. Carrera, M. A. Izquierdo, M. Garcia-Morale, F. J. Navarro // Construction and Building Materials. — 2014. — № 51. — P. 82—88.
22. Danckwerts, P. V. Theory of Mixtures and Mixing / P. V. Danckwerts // Research. — 1953. — V. 6, № 7. — P. 355—361.
23. Gonzáles, V. A Studio the Prozessing of Bitumen Modified with Tire Crumb Rubber and Polymeric Additives / V. Gonzáles, F. J. Martínes-Boza, C. Gallegon, A. Pérez-Lepe, A. Páez // Fuel Processing Technology. — 2012. — № 95. — P. 137—143.
24. Gorkem, C. Predicting Stripping and Moisture Damage of Asphalt Concrete Prepared with Polimer Modified Bitumen and Hydrated Lime / C. Gorkem, B. Sengoz // Construction and Building Materials. — 2009. — V. 23, № 6. — P. 2227—2236.
25. Lacey, P. M. C. Development in the Theory of Particle Mixing / P. M. C. Lacey // Journal of Applied Chemistrey. — 1954. — V. 4, № 5. — P. 435—441.
26. Teltayev, B. Rheological Properties of Oxidized Bitumen with Polimer Additive / Bagdat Teltayev // Journal of Applied Sciences. — 2015. — № 1. — P. 129—137.


 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS