Техническая документацияОпределение расчетного срока службы асфальтобетонных смесей, приготовленных с использованием регенерирующих добавок
Анализ полученных ранее результатов показывает, что с увеличением содержания асфальтогранулята асфальтобетонные смеси с использованием асфальтогранулята обладают повышенной сдвигоустойчивостью, пределом прочности при сжатии и растяжении по сравнению с обычными плотными асфальтобетонами.
Асфальтобетонные смеси с использованием асфальтогранулята обладают недостаточной трещиностойкостью, что обусловлено повышением вязкости вяжущих веществ в результате старения. Важным является то обстоятельство, что асфальтобетонные смеси, приготовленные с применением асфальтогранулята и традиционных материалов, имеют сопоставимую плотность и водонасыщение. С увеличением содержания асфальтогранулята значение коэффициента водостойкости увеличивается. Причем, чем больше толщина битумных пленок на поверхности минеральных зерен, тем меньшее влияние оказывает содержание асфальтогранулята на значение коэффициента водостойкости асфальтобетона.
Из полученных результатов исследования видно, что введение асфальтогранулята в состав асфальтобетонной смеси значительно снижает расчетный срок службы асфальтобетона по критерию усталостной повреждаемости. Наиболее резкое снижение усталостной повреждаемости наблюдается у образцов с содержанием асфальтогранулята более 20 %.
Одной из причин снижения долговечности асфальтобетона является недостаточная «активность» используемого асфальтогранулята.
Под активностью следует понимать способность вяжущего в составе асфальтогранулята образовывать после нагрева и последующего остывания прочные связи, способные выдерживать многократную транспортную нагрузку.
Степень активности асфальтогранулята определяется количеством и качеством остаточного битума на поверхности зерен минеральных частиц. С учетом этого асфальтогранулят может использоваться как щебень или же как щебень, обработанный битумом. В первом случае его следует определить как неактивный, а во втором – как активный.
Если асфальтогранулят классифицируется как неактивный, то долей битума в нем можно пренебречь. Однако в случае применения в асфальтобетонных смесях асфальтогранулята, классифицирующегося как активный, количество битума, содержащегося в асфальтогрануляте, должно быть учтено при подборе состава асфальтобетонной смеси.
Активность асфальтогранулята может быть повышена улучшением реологических свойств битума, что возможно, как один из вариантов, обработка поверхности асфальтогранулята омолаживающими составами.
Добавки могут вводиться непосредственно в мешалку асфальтосмесительной установки, одновременно с асфальтогранулятом.
Для исследования возможности восстановления деформационных свойств состаренного асфальтогранулята были изготовлены асфальтобетонные образцы с использованием омолаживающих добавок ANT, Prephalt, ДКР, Ревобит, Sylvaroad RP 1000 в количестве 0,2% от массы материала.
С целью оценки усталостной долговечности асфальтобетона, приготовленного из асфальтогранулята с различной активностью, проводились испытания усталостной долговечности методом 4-х точечного изгиба.
Для проведения испытаний изготавливаются асфальтобетоные образцы в виде призм размером 50×50×400 мм. Изготовление образцов проводилось следующим образом:
1. Подготовленную асфальтобетонную смесь уплотняли с помощью секторного пресса
2. Из уплотненных образцов с помощью отрезного станка для каменных материалов выпиливались образцы призмы необходимых размеров.
Далее проводились испытания на установке четырехточечного изгиба.
Цель испытания – определить число циклов нагружения при постоянной деформации до достижения асфальтобетонным образцом потери 50% модуля жесткости на изгиб при температуре 5 °C. Испытания проводились при частоте приложения нагрузки 5 Гц и величине амплитуды деформации прогиба равной 0,6 мм по образующей 128 мм.
Для проведения испытаний использовалась испытательная установка CRT-SA4PT-BFAT.
При испытании использовалось программное обеспечение BEAM-FLEX фирмы Cooper Research Technology.
Диалоговое окно программы BEAM-FLEX при проведении испытания
Асфальтобетонный образец в виде балки размерами 400×50×50 мм вставляется в испытательную установку, фиксируется статическими силовыми приводами и силовыми приводами испытательной платформы. Датчик линейных перемещений устанавливается на нулевую отметку, задается амплитуда и частота растяжений. С помощью испытательной плиты образец подвергается поступательной нагрузке, направленной попеременно вверх-вниз. Образец, выдержавший большее количество циклов попеременного нагружения до потери 50% прочности, считается более устойчивым к усталостным разрушениям.
Результаты испытаний показали, что введение в состав смеси омолаживающих добавок позволяет существенно увеличить способность асфальтобетона воспринимать многократные растягивающие напряжения. Увеличение значения показателя угол сдвига фаз напряжение-деформация после ввода добавки указывает на увеличение пластичных свойств асфальтобетона.
