Мастика битумная способ применения: Применение битумных мастик BITUMAST — Гидроизоляционные материалы BITUMAST Гидроизоляционные материалы BITUMAST

Содержание

Битумная мастика Технониколь: свойства, расход, применение

Несмотря на обилие материалов и так называемый «рай строителя», рынок не перестает искать новых фаворитов. И сегодня эта роль по праву принадлежит компании  Технониколь. Успешно зарекомендовавшая себя, перспективная корпорация, ключевая компетенция которой подразумевает производство материалов для гидроизоляции, занимает главенствующие позиции в своем сегменте рынка, как в России, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья. Несмотря на стабильную популярность среди потребителя и только положительные потребительские отзывы о производимых материалах, компания не останавливается на достигнутом и продолжает активно совершенствовать производство продукции, основным компонентом которой является битум. Ассортимент компании постоянно расширяетсяи не органичивается производством битумсодержащих мастик, о характеристиках и применении которых мы расскажем в настоящей статье. Также мы поведаем о том, насколько продуктивным является сотрудничество специалистов-разработчиков корпорации Технониколь и практиков строительства, благодаря совместной работе которых достигаются технические характеристики материала, ничуть не уступающего европейским аналогам и, порой, во многом их превосходящего.

Содержание

  1. Битумные мастики: обзор основных компонентов материала
  2. Классификация битумных мастик по способу применения: как сделать правильный выбор?
  3. Классификация битумных мастик по составу и их использование
  4. Сферы применения битумных мастик
  5. Расход битумной мастики: основные нормы
  6. Особенности применения различных видов битумных мастик

 

Битумные мастики: обзор основных компонентов материала

Битумные мастики, с точки зрения структурного состава, представляют материал, характеризующийся многофункциональностью, что определяет его востребованность в самых различных отраслях строительства, среди которых основное место занимает кровельное дело и другие строительные манипуляции, целью проведения которых является защита помещения или поверхности от воздействия влаги. Основу мастики битумной гидроизоляционной Технониколь составляет битум —  искусственный или природный асфальтоподобный продукт переработки нефти и нефтепродуктов. Чтобы мастики, прозводимые на основе битумов могли выполнять свое функциональное предназначение – защиту поверхности от воздействия влаги – в битумную смесь добавляют полимерные компоненты, придающие мастике гидроизоляционные характеристики. Еще одним обязательным структурным компонентом описываемого материала считаются функциональные загустители, среди которых необходимо упомянуть мел, торфяную крошку и молотый асбест. Наличие подобных компонентов, заявленных производителем в составе мастики, гарантирует удобство ее использования, уменьшение  расхода и на порядок более высокие теплоизоляционные характеристики.

Классификация битумных мастик по способу применения: как сделать правильный выбор?

Обширное применение битумной мастики Технониколь в самых различных областях строительства определяет большое количество разновидностей материала, от правильного выбора которого зависит долговечность и эксплуатационные характеристики покрытия, но и его стоимость. Рассмотрим основные разновидности битумных мастик в соответствии со способом их применения:

Битумные мастики горячего использования

Представляют собой пластическую однородную массу, в основе изготовления которой используются асфальтоподобные продукты нефтепереработки с добавлением вяжущих наполнителей. Буквы А и Г на маркировке материала свидетельствуют о включении в состав мастик антисептических и гербицидных добавок. Перед применение горячую битумную мастику технониколь, цена за кв. метр которой считается определяющим фактором при ее выборе, разогревают до 160-190 градусов, после чего осуществляют ее нанесение в разогретом виде на поверхность, подвергшуюся предварительной грунтовке. После нанесения мастика образует прочное покрытие с высокой эластичностью, не имеющее склонности к усадке, что является отличительной особенностью горячей битумной мастики. Помимо этого, к достоинствам горячей битумной мастики относят ее «непористую» структуру, эффективность использования при температурах ниже нуля, а к недостаткам —  дополнительный расход энергии при подготовке мастики, а также большие трудозатраты и высокий риск возникновения пожаров;

Мастики битумные холодного применения

В виду упрощенной технологии использования, данная разновидность битумных мастик характеризуется большей популярностью среди потребителей. Учитывая это, использование мастик, изготовление которых базируется на использовании битумов,  холодного применения постепенно становится привычным  способом обустройства битумной гидроизоляции. Это обусловлено рядом неоспоримых достоинств данной разновидности продукции, производимой компанией Технониколь, основными из которых являются следующие:

  • Отсутствие необходимости в предварительном нагреве существенно упрощает работы по нанесению мастики;
  • Изготовление битумных мастик обширной цветовой гаммы, достигаемое за счет включения в состав мастики специальных красящих  пигментов;
  • Достижение необходимой консистенции благодаря добавлению растворителя, что актуально для холодных мастик на растворителях;
  • Уникальный состав мастик холодного использования позволяет получить гидроизоляционный слой, устойчивый к воздействию не только атмосферных осадков и температурных перепадов, но и к повреждающему действию ультрафиолетового излучения;
  • Используя битумную мастику Технониколь, вы обеспечиваете длительный межремонтный эксплуатационный период кровли, который в той или иной мере определяет длительность срока службы сооружений и других конструкций, задействованных в строительстве.

Различают две группы битумных холодных мастик, принципиальные различия в составе которых, обуславливают необходимость их более подробного рассмотрения. Мастики холодного применения делятся на:

  • Холодные битумные мастики, изготовленные на растворителях;
  • Холодные битумные мастики, изготовленные на водной основе, или так называемые битумные эмульсии.

Первая изначально готова к применению и подходит для организации  гидроизоляции обмазочного типа, обустройство которой актуально даже при отрицательных температурах. Наличие в составе мастики растворителя приводит к его мгновенному испарению и образованию монолитного слоя гидроизоляции. Основное применение холодной мастики заключается в организации гидроизоляционного слоя кровли. Несмотря на то, что мастика высыхает через 12-24 часа после ее нанесения, окончательные свойства она приобретает не ранее, чем через неделю.

Холодная битумная мастика, изготовленная на водной основе (битумная эмульсия) производится с использованием высокотехнологичных установок и современных материалов, среди которых основная роль отводится полимерам и эмульгатору. В отличие от горячих мастикя и холодных мастик, изготовленных с использованием растворителя, применение битумной эмульсии способствует организации экологически чистой и безопасной гидроизоляционной системы кровли. После нанесения битумной эмульсии, которая является ноу-хау корпорации Технониколь, вода испаряется, после чего образуется монолитный гидроизоляционный слой высокой прочности.

Для битумных эмульсий характерны следующие преимущества:

  • Более удобный процесс нанесения;
  • Абсолютная нетоксичность в виду отсутствия в составе мастики растворителя;
  • Пожаро-и взрывобезопасность, что обуславливает возможность использования битумной эмульсии внутри жилых помещений;
  • Более короткое время полного высыхания;

Несмотря на широкий спектр достоинств, для битумной эмульсии свойственно единственное ограничение, одновременно являющееся ее недостатком – сезонность указанного продукта, производимого корпорацией.

Действительно, битумные эмульсии запрещается хранить и проводить с ними необходимые манипуляции при температуре ниже 5 градусов выше нуля, что обусловлено потерей эксплуатационных характеристик и распадом битумной эмульсии при переходе воды в твердое агрегатное состояние.

Классификация битумных мастик по составу и их использование

По составу все разновидности битумных мастик можно классифицировать следующим образом:

  • Однокомпонентные битумные мастики, при использовании которых полный набор свойств готового гидроизоляционного покрытия происходит после полного испарения воды или других второстепенных компонентов;
  • Двухкомпонентные битумные мастики демонстрируют свои свойства лишь после добавления второго компонента, чаще всего это отвердитель.

В соответствии с исходным компонентом мастики выделяют:

  • Битумные мастики, технология производства которых не подразумевает их модификацию полимерами. Данную разновидность нежелательно использовать для обустройства кровли, тогда как они безупречно подойдут для гидроизоляции фундаментов, так как в этом случае на нее не будут оказывать влияние частые перепады температур;
  • Битумно-полимерные мастики – самый распространенный вид битумной мастики, предназначенный в основном для устройства кровельной гидроизоляции, а также для приклеивания рулонных  материалов для кровли. Помимо своего основного назначения, битумно-полимерная мастика может использоваться для обустройства гидроизоляции фундаментов;
  • Битумно-резиновые мастики, в структуру которых включена резиновая крошка, редко используются для обустройства кровельной системы, в виду параметров резиновой крошки, неподходящих для работы с кровельными системами;
  • Полимерные мастики – ноу-хау современной строительной химии, что обуславливает их высокую стоимость и меньшее распространение в сфере строительства. Однако их высокие механические, гидроизоляционные, эксплуатационные (заявленный срок службы более 20 лет) характеристики и устойчивость к ультрафиолету без дополнительной защиты пророчат полимерным мастикам большое будущее.

Сферы применения битумных мастик

Систематизируя вышесказанное, обозначим основные сферы применения битумной продукции корпорации Технониколь.

  • Обустройство мастичной кровли, а также ремонтные работы с битумно-полимерной и битумной кровлей;
  • Что касается защиты кровли, применение битумной мастики актуально для укрепления битумной черепицы и рулонных кровельных материалов, защиты кровли от перегревания и воздействия ультрафиолета, а также для нанесения консервационной окраски;
  • Обустройство кровли – не единственная сфера применения битумной мастики, которая также с успехом может использоваться для монтажа гидроизоляционного слоя различных строительных конструкций, таких как сваи, фундаменты и подвалы;
  • Антикоррозийная защита фундамента и приклеивание теплоизоляционных плит – все это осуществляется с помощью битумной мастики;
  • Обустройство и ремонт внутренних помещений также не обходится без использования битумной мастики. В данной сфере битумная мастика используется для обустройства гидроизоляции помещений, характеризующихся ограниченной вентиляцией, например, санузлов, ванных комнат, гаражей и лоджий;
  • Монтаж гидроизоляции террас и бассейнов – еще одно направление использования битумной мастики Технониколь.

Расход битумной мастики: основные нормы

Расход битумной мастики зависит от способа ее применения и типа материала, на который будет осуществляться ее нанесение. Мастика холодного типа изготавливается на основе воды или растворителя, а ее нанесение осуществляется без предварительного нагревания. Нанесение мастики горячего типа обеспечивает слой, для которого не характерна усадка, в связи с чем, после нанесения он практически не изменяет свою толщину. Кроме того, расход битумной мастики зависит от вида работ, осуществляемых при ее использовании. Например, в процессе склеивания поверхностей расход битумной мастики составляет не менее 0,8- 1 кг на 1 кв. метр поверхности, тогда как при обустройстве гидроизоляционного слоя толщиной 1 мм эта цифра увеличивается до 2-3 кг на кв. метр.  А если толщина гидроизоляционного слоя составляет 2 мм – и того больше 3,5-3,8 кг на кв. метр в сухом остатке. 

Битумная мастика Технониколь  является одним из самых популярных материалов на современном строительном рынке в своей сфере. Как заявляют производители, она полностью готова к использованию без предварительной подготовки, подразумевающий модификацию каучуком, наличие минеральных наполнителей, растворителей органического происхождения и других технологических добавок. Благодаря уникальному составу битумной мастики Технониколь, покрытие, образующееся при ее использовании, характеризуется не только высоким сцеплением с основой, но и повышенной эластичностью, влаго- и теплостойкостью. Расход битумной мастики Технониколь составляет 2,5-3,5 кг на кв. метр при обустройстве гидроизоляционного слоя и 1 кг при склеивании рулонных материалов.

Особенности применения различных видов битумных мастик

Горячие битумные мастики: особенности нанесения

Мастика, относящаяся к серии МБК-Г, что расшифровывается как «мастика битумная кровельная горячая» считается продуктом эконом-класса.  Ее состав включает окисленный битум и несколько минеральных наполнителей и придает готовому продукту не только высочайшую проникающую способность, но и отличные водооталкивающие свойства. Горячие мастики изготавливают и реализуют в брикетах, которые упаковывают в специализированные крафт-мешки, характеризующиеся наличием силиконизированного внутреннего слоя. Несмотря на то, что отличительной особенностью таких мастик является низкая цена, в процессе их использования необходимо четко следовать всем правилам.

Последовательность действий следующая:

  • Рабочую поверхность очищают от загрязнений;
  • Мастику необходимо подогреть до температуры 150-190 градусов;
  • Затем ее  наносят на поверхность, используя валик или кисть;
  • Нанесенный материал разравнивают с помощью гребка.
  • Таким образом, использование горячей битумной мастики способствует надежности, целостности и длительному эксплуатационному сроку кровельной системы.
Холодные битумные мастики: особенности нанесения

Особенностью холодных битумсодержащих мастик является их готовность к использованию без осуществления каких-либо подготовительных мероприятий. Независимо от разновидности холодной мастики, будь то битумная эмульсия или битумная мастика на растворителе, нанесение холодной мастики на изолированную поверхность осуществляется без каких-либо особенностей.

На сегодняшний день корпорация Технониколь предлагает потребителя обширный ряд битумных мастик, призванных с успехом решить проблемы гидроизоляции подземных и надземных сооружений. Например, большой популярностью пользуется универсальная битумно-полимерная мастика Технониколь № 21, предназначенная для обустройства  ремонта всех видов мастичных кровель, а также для решения различных проблем, связанных с обустройством гидроизоляции.

Последовательность действий при нанесении холодной битумной мастики:

  • Поверхность, которая нуждается в проведении гидроизоляционных мероприятий, очищают от различных загрязнений, таких как пыль, грязь, жир и лед. Чтобы произвести очистку поверхности от мелкого мусора, используют метлы из полипропилена  различные щетки, предназначенные для уборки;
  • Далее сухую и чистую поверхность обрабатывают праймером (корпорация Технониколь предлагает потребителю, заинтересованному в качественной гидроизоляции, специализированный праймер Технониколь). Цель данного мероприятия – достижение наибольшего сцепления изолируемого основания и мастики. В связи с этим распространено использование праймера битумного, в процессе подготовки изолируемых поверхностей, таких как бетонные плиты, цементно-песчаная стяжка, перед непосредственной укладкой самоклеящихся и наплавляемых гидроизоляционных кровельных материалов;
  • Мастику тщательно перемешивают до состояния однородной массы;
  • Затем ее наносят послойно, используя кисть, валик или шпатель, а также с помощью наливного метода, после чего тщательно разравнивают посредством специального гребка для достижения равномерного гидроизоляционного слоя. При этом слой материала не должен превышать 1,5 мм, а каждый последующий слой наносят после окончательного высыхания предыдущего. Чтобы обеспечить эффективную гидроизоляцию строительных конструкций, наносят два слоя битумной мастики;
  • Осуществив вышеуказанные мероприятия, переходят к приклеиванию рулонных материалов.
  • Расход битумной мастики при обустройстве мастичной кровли может варьировать от 3,5 до 5,7 кг на кв. метр поверхности.

Осуществляя работу с мастиками, необходимо следовать всем правилам безопасности, обозначенным производителем. Работы, подразумевающие использование мастики, запрещено проводить в помещениях, характеризующихся отсутствием эффективной вентиляции. Также положено соблюдать правила пожаробезопасности, запрещающие проведение работ с мастикой вблизи источников огня.

Более детально с нанесением битумной мастики можно ознакомиться, прочитав инструкцию, которую производитель размещает на этикетках или в сопроводительной инструкции.

Применение гидроизоляционной мастики — Измастики.Ру


Автор: Izmastiki.Ru Дата: 19.03.2019 Просмотров: 370 Комментарии: 0

Защита сооружений от пагубного влияния влаги и других агрессивных факторов внешней среды необходима. Такие меры обеспечивают долгосрочную эксплуатацию любой строительной конструкции. Гидроизоляция важна на всех этапах постройки: от закладки фундамента до внутренней отделки помещения. Применение гидроизоляционной мастики на строительных площадках повышает эффективность защитных мероприятий и сокращает затраты в этой сфере.


Методы применения


Мастика для гидроизоляции – это вязкий материал, внешне похожий на смолу. В его составе битум, пластификаторы, антисептики и вещества, придающие антикоррозийные свойства. Мастика легко наносится и достаточно быстро высыхает, закупоривая мельчайшие зазоры и щели. Устойчива к биологическим и химическим реагентам, не пропускает влагу и обладает высокой эластичностью.


Существует два вида битумной мастики:


Горячего применения. Такой материал необходимо нагреть до 160°С-180°С перед использованием. Покрывает поверхность ровным бесшовным слоем, не подвержен трещинам и деформациям.


Холодного применения. Такая гидроизоляционная мастика глубоко проникает в любую поверхность, надежно предохраняя от воздействия влаги, коррозии и плесени. Менее пожароопасна, чем материал горячего применения.


Срок службы гидроизоляционного покрытия достигает нескольких лет. А низкая цена мастики, небольшой расход, а также особые физико-химические характеристики битумной смеси сделали этот способ изоляции наиболее выгодным и надежным.


Как наносится мастика


Битумный гидроизоляционный материал используется в различных сферах промышленности и строительства. Полной герметичности удается достигать даже в суровых климатических условиях. Битумная мастика – состав с уникальными адгезионными свойствами, который наносится на любую поверхность.


Специальных знаний или оборудования для использования не требуется. Вначале нужно подготовить рабочую плоскость: удалить пыль, грязь, ржавчину, обработать поверхность битумным праймером. Затем наносится мастика. Для подобных манипуляций подойдет флейцевая кисть или валик, можно также действовать методом налива или воспользоваться безвоздушным распылителем.


Сфера использования


Чаще всего битумные материалы для гидроизоляции применяются:


• для создания влагозащитного слоя в фонтанах, бассейнах, банях, саунах и ванных комнатах;


• в качестве антикоррозийного слоя для металлических элементов строительной конструкции, в том числе для надземных и подземных трубопроводов;


• для защиты от влаги фундаментов и плиточных перекрытий в местах с высокой влажностью;


• при обустройстве новой кровли, в частности для приклеивания рулонной гидроизоляции на плоских крышах;


• при ремонте мягкой кровли, включая обеспечение герметичности в местах примыкания к вентиляционным каналам и парапетам;


• для заделывания трещин в асфальтовом покрытии;


• для герметизации автомобильного кузова и т.д.


Применение гидроизоляционной мастики в качестве защитного средства для кровли, фундамента и других элементов строительной конструкции существенно повышает срок эксплуатации сооружения. Позволяет избежать в будущем значительных финансовых затрат, связанных с устранением последствий воздействия влаги: появления плесени в помещении, а в отдельных случаях просадки фундамента и даже разрушения части здания.

Мастика резино-битумная

Мастика резино-битумная Эксперт холодного отверждения  – предназначена для наружной гидроизоляции строительных конструкций, кровельных работ, антикоррозионной защиты – в том числе труб и днищ автомобилей, а также склеивания большинства строительных материалов. Наносится на поверхности: бетонные железобетонные кирпичные металлические деревянные

СВОЙСТВА:

Резино-битумная мастика ЭКСПЕРТ — однокомпонентная и готовая к применению. Образует однородное влагоустойчивое покрытие, не пропускающее воду, предохраняющее от воздействия влаги, предотвращающее коррозию и гниение. Отличается повышенной теплостойкостью

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ:  

Поверхность очистить от грязи, пыли, песка и других загрязнений. Металлические поверхности очистить от ржавчины. На пористых минеральных поверхностях рекомендуется предварительное нанесение Праймера битумного ЭКСПЕРТ.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ:

Резино-битумная мастика ЭКСПЕРТ готова к применению. Перед применением тщательно перемешать. Мастику наносить шпателем, валиком или кистью. Для приклеивания достаточно 1 слоя, для гидроизоляции необходимо нанесение 2-3 слоев. Толщина каждого слоя не должна превышать 1 мм. Температура при проведении работ не должна опускаться ниже –10°C. При необходимости рекомендуется подогреть мастику до +30°C. Разогревать мастику способом, исключающим применение открытого пламени и искрообразование.

ВРЕМЯ ВЫСЫХАНИЯ  

Время высыхания «на отлип» при температуре +20°C и относительной влажности воздуха 65% примерно 2-3 часа, после чего можно наносить следующий слой. Время полного высыхания не менее 24 часов.

РАСХОД:  

Гидроизоляционные работы: 2-3 кг/кв.м. Склеивание строительных материалов: 0,8-1 кг/кв. м.

СОСТАВ:

Битум, мелкодисперсная резиновая крошка, уайт-спирит, целевые добавки, сиккатив.

РАСТВОРИТЕЛЬ:   При необходимости битумную мастику разбавить Уайт-спиритом ЭКСПЕРТ, Керосином ЭКСПЕРТ или бензином до требуемой консистенции. Инструменты сразу после окончания работ промыть растворителем.

ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА:

Хранить в сухом, прохладном месте, защищенном от прямого воздействия солнечных лучей. Беречь от огня! Вскрытую тару хранить с плотно закрытой крышкой.

СРОК ГОДНОСТИ:

Срок годности при соблюдении условий хранения — до даты, указанной на упаковке (12 месяцев).

УТИЛИЗАЦИЯ:  

Остатки продукта не сливать в канализацию, водоемы и на землю. Упаковку с полностью высохшими остатками продукта утилизировать как бытовой или строительный мусор.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:  

Беречь от огня! Запрещается курить и пользоваться открытым огнем. Работать вдали от источников огня, в хорошо проветриваемых помещениях, в резиновых перчатках. При попадании на кожу или в глаза промыть обильным количеством теплой воды. Беречь от детей!

Мастика битумная для фундамента АкваМаст холодная.






Мастика битумная для фундамента АкваМаст холодная.

ТУ 5775-063-72746455-2012

AquaMast для фундаментов представляет собой наружный водонепроницаемый слой, который надежно защищает фундамент от влажной среды, сточных и грунтовых вод

Способ применения:

1. Перед применением битумную мастику АкваМаст необходимо тщательно перемешать.

2. Очистить поверхность от загрязнений, пыли, грязи, жирных пятен.

3. Для надёжного сцепления гидроизоляционных материалов с основанием пористые поверхности необходимо пропитать Праймером битумным AquaMast.

4. Битумную мастику АкваМаст необходимо наносить в 2 слоя с помощью кисти или шпателя.

6. Время высыхания одного слоя от 1 часа до 24 часов. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше будет время высыхания мастики. Слой считается высохшим, если его поверхность не является липкой.

7. Получившийся монолитный слой необходимо защитить от механического воздействия с помощью теплоизоляционных или защитных плит.

Расход: 1 кг/м²

Температура проведения работ: от -10С° до +40 С° При температуре ниже +5С°, мастику необходимо предварительно выдержать при комнатной температуре не менее суток.

Условия хранения в закрытой таре: хранить в сухом, защищенном от солнечных лучей месте, при температуре от -20С° до +30С°.

способы и сферы использования битумаста

Если требуется выполнить гидроизоляцию инженерных коммуникаций и конструкций, защитить от коррозии различные поверхности или качественно приклеить теплоизоляционные материалы, самый подходящий материал для этого – битумная мастика. Это самый востребованный на сегодняшний день гидроизоляционный состав, позволяющий создать надежную непроникающую гидроизоляцию везде, где существует возможность воздействия влаги, обеспечив тем самым долговечность строительных конструкций при любых условиях эксплуатации.

Мастику получают из нефтяного битума путем смешивания с органическими растворителями, что обеспечивает покрытиям из этого материала прочность, теплостойкость и эластичность.

Виды и свойства битумной мастики

Этот материал можно разделить на два вида – горячая мастика, которую готовят непосредственно перед началом гидроизоляционных работ на строительной площадке, и холодная. Это продукт заводского изготовления, представляющий собой битум, смешанный с растворителем, расфасованный в специальные емкости и полностью готовый к использованию.

Методы применения их различны:

  1. ​Мастика холодного применения лишь тщательно перемешивается перед использованием. Благодаря своему составу, а именно добавкам, она глубоко проникает в любую поверхность, надежно защищая её от влаги, плесени и ржавчины. Она обеспечивает безопасность при проведении работ, поскольку дает возможность избежать пожароопасных ситуаций, а также существенно уменьшает трудозатраты.
  2. Мастика горячего применения требует нагрева перед использованием примерно до +160° С. Она создает прочное, бесшовное покрытие и не подвержена трещинам после нанесения.

В зависимости от области применения эти два вида делятся на несколько типов:

  • гидроизоляционная;
  • антикоррозионная;
  • выравнивающая;
  • приклеивающая;
  • кровельная;
  • защитная;
  • универсальная.

Область применения мастики

Сегодня битумная мастика широко используется в различных сферах строительства и промышленности.

Её применяют:

  • для создания гидроизоляционного слоя в «мокрых» помещениях жилых и общественных зданий – ванных комнатах, саунах, банях и бассейнах;
  • для гидроизоляции надземных и подземных трубопроводов, а также фундаментов зданий;
  • для приклеивания рулонного слоя гидроизоляции на плоских крышах;
  • как антикоррозионное покрытие металлических элементов, соприкасающихся с кирпичом и бетоном;
  • как антикоррозионное и гидроизоляционное покрытие металлоконструкций;
  • для герметизации кузовов автомобилей;
  • для заделывания трещин и впадин на асфальтовом покрытии.

Особенности гидроизоляционной мастики

Чтобы выполнить качественный гидроизоляционный слой, надо подобрать определенный вид материала, применяемый для требуемых условий и конструкций, поскольку каждый из них имеет свои особенности.

  1. Мастика Битумаст прекрасно зарекомендовала себя на самых сложных объектах строительства. Она применяется для гидроизоляции санузлов, лоджий, подвалов, фундаментов зданий, бассейнов, трубопроводов и других сооружениий. Её состав включает в себя модифицированный битум, имеющий высокую водонепроницаемость, и функциональные добавки – пластификаторы, растворители, тальк и асбест. Они обеспечивают ей хорошую пластичность, устойчивость к растрескиванию и адгезию. Кроме этого, в ней содержатся антисептики и антикоррозионные смеси, что исключает дополнительную обработку поверхностей и конструкций аналогичными составами. Высокая морозоустойчивость расширяет диапазон её применения и обеспечивает длительный срок изоляции. Поскольку все вещества, входящие в состав мастики не токсичны, Битумаст совершенно безвредна для здоровья человека.
  2. Мастика Гидроизол чаще всего применяется для гидроизоляционных работ в подземных и надземных сооружениях из бетона. В составе её кроме битума содержатся полимеры, благодаря чему образованная ею поверхность обладает высокой эластичностью и не подвержена деформациям. Работать с этим составом можно при температуре до -10° С. Кроме гидроизоляции, её также используют в качестве клея для укладки кровельных рулонных материалов или мягкой черепицы.
  3. Акриловая мастика (зимняя) является на сегодняшний день самым прогрессивным материалом. Она относится к мембранным покрытиям, созданных на основе полимеров. Особенностью её является то, что при нанесении на поверхность она вступает в реакцию с воздухом и полимеризируется. Образованное покрытие обладает хорошей адгезией, высокой стойкостью к ультрафиолету, осадкам и деформациям. Благодаря последнему свойству она показана для применения в производственных помещениях с высоким уровнем вибрации. В своем составе она имеет только экологически чистые добавки, что подтверждено сертификатом качество. Ещё одной особенностью акриловой мастики является то, что при разбавлении водой она превращается в отличный материал для окрашивания поверхностей с высокими влагостойкими свойствами или же выступает в качестве грунтовки для стен под укладку плитки. Применяется она для работ как снаружи, так и внутри зданий.

Применение и хранение битумной мастики

Перед тем как нанести гидроизоляционный слой из мастики на любую поверхность, с неё надо тщательно удалить всю пыль и грязь, после чего обработать специальным праймером. Он будет играть роль грунтовки. Следует учесть, что с металлических поверхностей дополнительно счищается ржавчина, а затем они обрабатываются составом против коррозии.

До начала работ гидроизолирующую мастику тщательно перемешивают, чтобы получить однородный состав.

Наносят материал только на сухую поверхность. В случае её увлажнения требуется просушка, для чего используют строительный фен.

Если работы проводят в помещении, то обязательно обеспечивают хорошую вентиляцию. Не допускается вблизи места проведения работ размещение источников открытого огня и тепловых приборов, а также запрещено курение.

Наносится битумная мастика обыкновенной кистью, валиком или методом налива. Чтобы избежать попадания материала на кожу, следует применять средства индивидуальной защиты. А если контакт с кожей произошел, состав требуется немедленно смыть.

Хранится мастика при температуре от +30° С до -50° С в темном, сухом помещении, поскольку солнечные лучи и высокая влажность губительно отражаются на качестве материала. Тара должна быть плотно закрыта. Категорически запрещено хранить её рядом с продуктами питания или же в жилых помещениях.

Если соблюдать эти условия, то материал прекрасно сохраняет все свои свойства на протяжении двух лет.

Битумная мастика: состав, характеристики и методы применения

MesterulManole

4136
0
0

Неважно, что предстоит сделать: отремонтировать крышу, уложить асфальт или выполнить гидроизоляцию, без битумной мастики не обойтись

Планируете перестелить крышу, изолировать фундамент от воды и сделать много других полезных дел, связанных со строительством? В таком случае вам понадобится битумная мастика. Я расскажу о разновидностях этого средства, о технических параметрах и способах применения. В итоге вы сможете купить правильно подобранный материал и применить его по назначению.

Основа мастики

Разжиженный битум отлично липнет к различным поверхностям, и поэтому его применяют при кровельных работах

Битумные мастики — это смесь разжиженного битума и целого ряда компонентов, обеспечивающих технические и эксплуатационные качества готового продукта. Технический битум, используемый при изготовлении продукта, это смолоподобное вещество, которое получается при переработке нефти сырца.

Технический битум нерастворим в воде и не впитывает влагу. После разжижения, битум приобретает особо ценное свойство — высокую степень адгезии к различным материалам включая большинство строительных поверхностей.

Состав мастик и технические параметры

Благодаря воздухонепроницаемости, разжиженный битум применяется как защитная бактерицидная обмазка для древесины

По типу вяжущего компонента мастика бывает битумная, полимерная, резино-битумная и дегтевая. Применение того или иного связующего обеспечивает составу большую или меньшую эластичность, морозостойкость и другие не менее важные эксплуатационные характеристики.

Технические характеристики Усредненные показатели
Размягчение при температуре 90°С
Эластичность слоя 2-3 мм при температуре от 0,5 до 25°С 90%
Суточное водопоглощение Менее 0,2%
Сцепление с бетонными поверхностями Более 0,7 МПа
Сцепление с металлическими поверхностями Не менее 1,2 МПа
Расход при нанесении слоем до 3 мм 1,39 кг на 1 м2
Хрупкость слоя при температуре Ниже – 50°С

Для обеспечения тепло- и гидроизоляционных качеств к связующему компоненту добавляются те или иные сыпучие наполнители. В качестве наполнителей применяется асбестовая пыль, коротковолокнистая минеральная вата, молотый известняк, молотый кварц, тальк и т. п.

Пропорции сыпучих наполнителей подбираются в соответствии с производственными технологиями.

Мастики: какими они бывают

Самая популярная на отечественном рынке однокомпонентная мастика Технониколь

По способу отверждения битумные мастики бывают:

  • Отверждаемые. Это двухкомпонентные составы, одна часть которых — это основа, а вторая часть — отверждающий компонент. Компоненты смешиваются непосредственно перед применением.
  • Неотверждаемые. Это однокомпонентные составы, изначально готовые к применению.
Иллюстрации Виды в соответствии с температурой применения
Составы горячего применения. Инструкция использования такой мастики предусматривает предварительный подогрев. Битумные мастики нагреваются до +160°С, дегтевые — нагреваются до +130°С.
Составы холодного применения. Эти составы, помимо связующего компонента и наполнителей содержат водный или органический растворитель. Растворитель испаряется в воздухе, что приводит к твердению нанесённого слоя.

Особенность таких мастик – использование при температуре не менее +5°С. Если температура воздуха ниже указанного значения, холодная мастика подогревается до +60°С.

Как применяются

Иллюстрации Способы применения
Сезонный ремонт мягких крыш. Битумные составы своими руками наносятся на поврежденное покрытие и заполняют деформационные повреждения или технологические швы.

Недостаток такого решения – разжижение нанесённой мастики под воздействием прямых лучей солнца. Поэтому битумный раствор предпочтительно наносить в сочетании с рубероидными латками.

Капитальный ремонт мягких кровель. Перед тем как стелить рубероид с наплавляемой подложкой или без нее, поверхность кровли покрывается слоем мастики. Делается это для того, чтобы обеспечить лучшую адгезию кровельного материала и монтажной поверхности.

Кроме того, кровельная мастика незаменима при устройстве примыкания рубероида к стенам кровельных надстроек.

Ремонт дорожного покрытия. Мастика на основе битума применяется для подготовки дорожного покрытия, как при ямочном ремонте, так и при и укладке нового асфальта. И в том, и в другом случае жидкий битум применяется в качестве адгезатора, который усиливает адгезию основания и уложенного слоя.
Гидроизоляция поверхностей, контактирующих с водой. С помощью битумного состава обрабатываются стяжки в санузлах и душевых комнатах, чаши бассейнов и т.п. Правильно выполненная гидроизоляционная обработка существенно продлевает ресурс строительных конструкций.
Бактерицидная защита древесины. При постройке каркасных домов и деревянных срубов нижняя обвязка стен ложится на поверхность бетонного фундамента, как показано на фото. Чтобы исключить гниение пиломатериалов, разнородные поверхности перед монтажом покрываются мастикой.
Гидроизоляция для фундамента и цокольных этажей. Мастика наносится на предварительно подготовленную поверхность внешних стен и фундамента перед засыпкой котлована грунтом. Наличие слоя мастики на участке примыкания строительных конструкций к почве предотвратит разрушение и продлит ресурс здания.
Антикоррозийная обработка металла. Жидкий битум наносится на металлические поверхности и в течении ближайших нескольких лет о коррозии можно не беспокоиться. Мастика активно применяется автолюбителями, которые наносят это средство тонким слоем на участки кузова, наиболее подверженные ржавлению.
Шумоизоляция. Битумные мастики, в составе которых есть каучуковая крошка — это отличная звукоизоляция, которая гасит ударные шумы. Многие автолюбители знают, что нанесение в нижней части кузова нескольких слоев такого средства позволяет снизить уровень шума. К тому же не забываем, что такое покрытие защищает от коррозии.

Кстати, цена такой шумоизоляции вдвое трое ниже стоимости других звукоизоляционных материалов.

Способы нанесения мастики

Иллюстрации Описание способа
Кистью. Кисть макловица — отличный выбор для того чтобы быстро и аккуратно промазать углы, зазоры, стыки и прочие труднодоступные участки.
Валиком. Ворсовый валик применяется для распределения состава равномерным слоем на поверхностях с большой площадью. Преимущество работы валиком — простота и сжатые сроки.
Распылителем. Применение распылителя целесообразно при обработке больших поверхностей, когда битум необходимо наносить тонким и равномерным слоем.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, как применяется изоляционная мастика. Если остались вопросы по ее применению напишите об этом в комментариях. Кроме того, рекомендую посмотреть видео в этой статье

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

1 ноября 2017г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора — добавьте комментарий или скажите спасибо!

что это, виды, характеристика, расход, способ применения

Мастика битумная применяется как в строительстве, так и при проведении ремонтных работ для создания гидроизоляции фундамента, устройстве кровли, а также для обработки поверхностей в помещениях с повышенным уровнем влажности.

Различные виды битумной мастики обладают разной вязкостью и наносятся с помощью валика, жесткой кисти или наливаются и растягиваются специальной шваброй.

Применение и общие характеристики

Обычно битумные смеси используют для:

  • заделки трещин и других дефектов на кровельных покрытиях;
  • герметизации фальцев и стыков фасонных кровельных элементов;
  • гидроизоляции кирпичных, бетонных или железобетонных конструкций;
  • защиты металлоконструкций от внешних воздействий;
  • обработки поверхностей в местах сопряжений и примыканий вертикальных и горизонтальных элементов.

Основой битумной мастики является нефтяной битум, к которому добавляются различные полимерные соединения, придающие мастике нужные свойства.

Битумная мастика позволяет добиться более высокой адгезии с основанием, по сравнению с использованием обычных рулонных материалов. Поэтому ее рекомендуют для применения на поверхностях, имеющих сложную конфигурацию, на которых использовать обычную рулонную гидроизоляцию затруднительно. Она наносится на обрабатываемые поверхности посредством жесткой кисти, валиком или наливается и растягивается специальной шваброй. Поверхность предварительно очищается от снега, воды, грязи, ржавчины, жирных и масляных пятен.

Все битумные мастики изготавливаются на основе нефтяного битума. В зависимости от типа, в ее состав могут входить различные полимерные модификаторы, наполнители, органические растворители, например толуол или уайт-спирит (до 20% от массы мастики). На водной основе, с добавлением полимеров и эмульгаторов, изготавливается пожаробезопасная и нетоксичная битумная эмульсия, которую можно использовать для работы внутри помещений.

Различают также горячие и холодные виды мастики, все они обладают различной вязкостью. Высохший слой принято называть “сухим остатком”, независимо от того, какого типа изначально наносился материал. В зависимости от первоначальной вязкости, расход материала для гидроизоляции может быть различным. Чем больше в мастике водной основы или растворителя, тем меньший процент сухого остатка получится в результате, тем выше расход гидроизолирующего средства.

Во многом расход зависит и от того, какого типа работы, по какому основанию и каким материалом планируется проводить. В связи с этим покрытие может наноситься с разным количеством слоев, да и толщина каждого слоя может быть различной.

Вернуться к оглавлению

Сколько материала потребуется?

Рисунок 1. Таблица характеристик и расхода битумных мастик.

Независимо от того, какого типа наносится мастика, расход ее принято измерять в кг/м². Наиболее экономичный способ – использование горячих смесей битума с минеральными наполнителями. Изначально такая смесь представляет собой однородную черную массу с пластификаторами и минеральными добавками к битумному вяжущему. При нагревании смесь приобретает пластичность и легко наносится на обрабатываемые поверхности, быстро схватывается, образуя ровное бесшовное покрытие, при застывании не дает усадки.

Холодные смеси сэкономят вам время, так как наносятся без предварительного разогрева, они уже готовы к применению. Наносятся кистью, валиком или шпателем. Но в процентном соотношении органический растворитель составляет от 30 до 80% от общей массы, т. е. битума, соответственно, от 20 до 70%.

На конкретном примере это будет выглядеть приблизительно так. Для того чтобы получить слой одинаковой толщины в сухом остатке при нанесении, например, холодных мастик на растворителе, одна из которых будет содержать его 30%, а другая 80%, последней придется потратить почти в 3 раза больше. При нанесении 1 кг первой мастики мы получим в сухом остатке 0,7 кг, тогда как вторая даст его только 0,2 кг. Таким образом, выгоднее использовать смеси с меньшим содержанием растворителя. Это позволит выполнить работу, затратив меньше усилий и за меньший промежуток времени.

Кровельный ковер, состоящий из чередующихся слоев мастики и армирующих стеклотканевых прокладок, должен иметь как минимум 3 слоя мастики и 2 прокладки между ними. При этом, если используется горячая мастика, то каждый слой должен составлять 2 мм, а если холодная – 1 мм. При гидроизоляции фундамента смесь наносится, как минимум, в 2 слоя.

Технические характеристики мастик различных типов и их расход можно увидеть на рис. 1.

Работы мастиками, содержащими токсичные растворители, в жилых помещениях обычно не проводятся.

В любом случае помещение должно быть хорошо проветриваемым.

Нанесение битумной мастики

Нанесение битумной мастики

Настоящее изобретение относится к способу производства гранулированного мастичного асфальта, в котором наполнитель и нагретый заполнитель на первой стадии смешивают с частичным количеством битума, предварительно нагретого до жидкого состояния, и смеси дают остыть до температуры окружающей среды до образуют гранулированный полуфабрикат, после чего указанный полуфабрикат на второй стадии смешивают с оставшимся количеством битума, нагретого до жидкого состояния, с образованием гранулированного конечного продукта из мастичного асфальта. Такие гранулы мастики в первую очередь предназначены для использования в качестве защитного покрытия сварных швов между секциями труб в подводных трубопроводах, особенно для транспортировки углеводородов. Тем не менее, он подходит также для других применений, где существует необходимость транспортировки мастичного асфальта в холодном состоянии на большие расстояния.

Слово «наполнитель» — это технический термин, используемый для обозначения каменной муки или каменной пыли, а «заполнитель» — это технический термин, обозначающий минеральные материалы в форме щебня, песка и т. Д.

Патент №

GB 334 588 раскрывает способ приготовления блочного мастичного асфальта, предназначенного для использования в качестве обычного асфальта для мощения. Здесь сначала фракция крупного заполнителя смешивается с битумом, затем добавляется фракция мелкого заполнителя, необязательно вместе с оставшимся количеством битума, и, наконец, наполнитель. Вся операция выполняется в один этап без какого-либо промежуточного охлаждения, а получаемый продукт имеет форму блоков, а не гранул. Патент GB 1494279, как и вышеуказанный GB 334588, раскрывает способ изготовления литого асфальта в форме твердых блоков, где существенным аспектом является выбор пропорциональных количеств различных компонентов, битума, наполнителя и заполнителя, и размер частиц последнего.

Способ производства гранулированного мастичного асфальта описанного выше типа известен из заявки на патент РСТ, публикация No. WO 97/24410. Продукт на основе мастичного асфальта, полученный с помощью этого известного способа, является улучшенной версией 2

Продукт из мастичного асфальта

, описанный в GB 1494279, улучшение заключается в том, что продукт согласно заявке PCT имеет форму гранул, которые по сравнению с битумным мастичным битумом блочной формы требуют меньшего расхода энергии при производстве и являются более прочными. легко обрабатывается в использовании, как описано в последнем документе.Однако недостатком этого известного способа является неоднородный состав гранулированного мастичного асфальта, приводящий к образованию комков.

Теперь неожиданно было обнаружено, что вышеупомянутый недостаток способа согласно заявке РСТ практически устранен за счет сохранения на первой стадии смешивания не только частичного количества от общего количества битума, но также и частичного количества битума. общее количество наполнителя, которое должно содержаться в конечном продукте, как более подробно указано в прилагаемой формуле изобретения 1.Таким образом устраняется нежелательная тенденция к комкованию и соответственно улучшается простота обращения. Более конкретно, способ согласно настоящему изобретению обладает следующими преимуществами по сравнению с предшествующим уровнем техники согласно вышеуказанной заявке РСТ:

Моделирование сложного модуля асфальтовой мастики с наполнителем Biochar на основе методов гомогенизации и случайного агрегированного распределения

Утилизация сельскохозяйственной соломы была серьезной экологической проблемой в Китае и многих других странах.В этом исследовании комплексный модуль использования биоугля, полученного из соломы, в качестве альтернативного минерального наполнителя в асфальтовой мастике был исследован как с помощью лабораторных испытаний, так и моделирования. Результаты экспериментов показали, что biochar может обеспечить более высокую жесткость асфальтовой мастики, чем обычный гранитный минеральный наполнитель. Считалось, что особая пористая структура biochar, обеспечивающая более толстый слой покрытия из минерального наполнителя, увеличивает модуль жесткости асфальтовой мастики. Для учета этого фактора в микромеханической модели была предложена модифицированная обобщенная самосогласованная модель (MGSCM) со слоем покрытия.Кроме того, модель микроструктуры конечных элементов (КЭ) со слоем покрытия, созданным методом случайного распределения агрегатов, использовалась для численной оценки влияния слоя покрытия на комплексный модуль упругости асфальтобетонных мастик. Прогнозируемые результаты показали, что обобщенная самосогласованная модель (MGSCM) со слоем покрытия является эффективной и точной моделью для прогнозирования комплексного модуля асфальтовой мастики. Более того, моделирование методом КЭ доказало, что слой покрытия может значительно улучшить комплексный модуль асфальтобетонной мастики. Таким образом, эксперименты и моделирование, проведенные в этом исследовании, дали представление о применении biochar для улучшения характеристик асфальтовых смесей.

1. Введение

Утилизация тонны соломы была серьезной проблемой в сельском хозяйстве Китая [1]. Преобразование биомассы в биотопливо дает выход для этой проблемы. Однако за это время может образоваться большое количество отходов биоугля. Таким образом, проблема утилизации углеродных отходов становится все более актуальной.Одним из эффективных способов лечения является использование биоугля в качестве наполнителя при производстве асфальтобетонных покрытий. Использование углеродистых материалов в качестве добавок к асфальту восходит к 1960-м годам [2]. К настоящему времени введено большое количество углеродистых материалов, таких как технический углерод [2], коксовая пыль [3], углеродное волокно [4] и углеродные нанотрубки [5]. Было доказано, что эти добавки на основе углерода могут положительно улучшить характеристики асфальтовой смеси. В последнее время, с развитием индустрии биотоплива, biochar, побочный продукт процесса производства биотоплива, стал использоваться в качестве нового углеродсодержащего модификатора.Zhao et al. [6, 7] исследовали характеристики битумных вяжущих и асфальтовых смесей, модифицированных biochar из проса проса, и обнаружили, что biochar может улучшить сопротивление колейности, растрескиванию и повреждениям, вызванным влажностью. По сравнению с коммерческими добавками на основе углерода, введение biochar показалось более эффективным. Eloğlu et al. [8] использовали биоуголь из корки грецкого ореха и скорлупы абрикосовых косточек для модификации асфальтовых вяжущих и обнаружили, что биоуголь может увеличивать жесткость вяжущего и, таким образом, иметь потенциал для повышения устойчивости к колейности.Kumar et al. [9] оценили эффективность асфальтовых вяжущих при введении biochar из отходов покровного покрова семян Mesua ferrea и обнаружили, что biochar также может снизить склонность к старению. Они также упомянули, что неправильная форма частицы биоугля также может способствовать физико-химическому взаимодействию между частицей биоугля и асфальтовым вяжущим. Принимая во внимание эти достоинства, должно быть возможным использовать его в качестве альтернативы обычным наполнителям.

Чтобы оценить влияние использования биоугля в качестве наполнителя на асфальтовое покрытие, характеристика характеристик асфальтовой мастики, модифицированной биоугля, является хорошим способом охарактеризовать эффекты биоугля.Поскольку асфальтовая мастика представляет собой смесь только битумного вяжущего и наполнителя, следовательно, она позволяет полностью оценить взаимодействие между наполнителем и асфальтовым вяжущим, исключив влияние заполнителя. Кроме того, поскольку асфальтовая мастика является вяжущим материалом и вязкоупругим компонентом асфальтобетона, она играет значительную роль в характеристиках асфальтового покрытия [10, 11]. Следовательно, очень важно оценить вязкоупругие свойства асфальтовой мастики для оценки характеристик асфальтового покрытия. Для этого комплексный модуль, состоящий как из динамического модуля, так и из фазового угла, является обычно используемым параметром для описания вязкоупругих характеристик асфальтовых материалов [12]. Однако, несмотря на то, что было проведено множество исследований по изучению воздействия биоугля на асфальтобетон, большинство из этих исследований основано на экспериментах. Для дальнейшего изучения сущности biochar для укрепления асфальтового покрытия крайне необходимы методы моделирования.

В настоящее время метод прогнозирования комплексного модуля асфальтобетонных материалов можно разделить на численные методы и аналитические методы.Численные методы, основанные на модели конечных элементов (КЭ) и методах дискретных элементов (ЦМР) для моделирования на разработанных микроструктурных моделях. Было проведено множество исследований для прогнозирования комплексного модуля асфальтобетонных материалов на основе модели DEM и FE [13–16]. Однако одним из недостатков численных методов является высокая стоимость времени и вычислений, что сильно ограничивало их применение. В отличие от численных методов, анализ основан на микромеханических моделях.В этом методе микромеханические модели могут прогнозировать механические характеристики гетерогенных материалов на основе объемов каждой композиции, что обеспечивает более эффективный способ анализа взаимодействия между частицами и матрицей. Начиная с 1920-х годов, для прогнозирования модели были введены многие микромеханические модели, такие как модель разбавления (DM), модель Мори-Танака (MTM), самосогласованная модель (SCM) и обобщенная самосогласованная модель (GSCM). комплексный модуль упругости асфальтовых материалов [17–23].Однако эти модели могут предсказывать только эффективный модуль, но фазовый угол для вязкоупругих асфальтовых материалов [24–26]. Кроме того, поскольку эти модели обычно не могут учитывать эффекты физико-химического армирования и взаимодействия частиц, прогнозы всегда недооценивают модуль упругости асфальтовых материалов [10, 26–29]. Следовательно, для точного и эффективного прогнозирования комплексного модуля и зависящих от времени характеристик битумной мастики наполнителя biochar, крайне необходима более рациональная микромеханическая модель.

Таким образом, это исследование было направлено на прогнозирование вязкоупругих характеристик асфальтобетонной мастики, модифицированной биоуглеродом, на основе вычислительных методов. Для достижения этих целей были выполнены следующие исследовательские задачи: (i) Измерение комплексного модуля асфальтобетонной мастики с помощью испытаний на реометре динамического сдвига (DSR) (ii) Разработка микромеханической модели для характеристики вязкоупругих характеристик, особенно для динамического модуля упругости Асфальтовая мастика biochar методом гомогенизации (iii) Прогнозирование и доказательство воздействия biochar на асфальтовые мастики на основе метода FE методом случайного агрегирования

2.Экспериментальная программа
2.1. Подготовка материала

Biochar, используемый в этом исследовании, был приготовлен из рисовой соломы. Процесс приготовления biochar показан на рисунке 1. Сухая рисовая солома была полностью обожжена в печи при 500 ° C в течение часа. Затем остаток золы собирали и измельчали ​​в высокоскоростном смесителе в течение 30 секунд для получения гомогенного порошка биоугля, используемого в качестве минерального наполнителя в этом исследовании.

Сканирующий электронный микроскоп (SEM), FEI Quanta 250 FE-SEM, использовался для изучения различий микроструктуры между обычными минеральными наполнителями, т.е.е., гранитный наполнитель, и наполнитель biochar. На рис. 2 представлены СЭМ-изображения биоугля и гранитного наполнителя. Можно заметить, что частицы гранита имеют гладкую изломанную поверхность неправильной формы, в то время как частицы биоугля характеризуются особыми пористыми структурами с неровной поверхностью. Исследования также показали, что эта специальная структура может улучшить противовозрастные свойства асфальтовых материалов [30].

Для приготовления асфальтовых мастик было разработано асфальтовое вяжущее со степенью пенетрации 60/70 (Pen 60/70).Доля асфальтовой мастики была разработана на основе каменно-мастичного асфальта (SMA) из-за высокого содержания битумного вяжущего и наполнителя. В данном исследовании была выбрана широко используемая асфальтовая смесь SMA10 с максимальным размером заполнителя 10 мм [31]. В этой смеси соотношение минерального наполнителя в градации и содержание связующего в смеси составляет 9% и 6%, соответственно, что соответствует массовому соотношению минерального наполнителя к асфальтовому связующему 58,5: 41,5. Гранитный наполнитель в асфальтовой мастике был частично заменен наполнителем biochar с объемной долей 0%, 40%, 80% и 100%.Физические свойства асфальтового вяжущего, гранитного наполнителя и наполнителя из биоугля представлены в таблице 1. Пропорции смеси, рассчитанные по объему и массовому составу в каждой асфальтовой мастике, представлены в таблице 2. Материалы наполнителя из биоугля и гранита были смешаны с горячим асфальтом. связующее при 150 ° C в течение 3 минут до получения однородной смеси.


Асфальтовое вяжущее Гранитный наполнитель Biochar наполнитель

Плотность (г / см 3 ) 1. 03 2,65 2,23
Модуль упругости (ГПа) 60 60
Коэффициент Пуассона 0,49 0,15 0,15


Асфальтовые мастики Массовые составы (%) Объемные составы (%)
Минеральный наполнитель Biochar Асфальтовое связующее Минеральный наполнитель Biochar Асфальтовое вяжущее

Мастика (0%) 58.5 0,0 41,5 35,4 0,0 64,6
Мастика (40%) 36,5 20,4 43,1 21,2 14,2 64,6
Мастика (80 %) 12,6 42,5 44,8 7,1 28,3 64,6
Мастика (100%) 0,0 54,2 45,8 0,0 35. 4 64,6

2.2. Лабораторные испытания

Чтобы охарактеризовать вязкоупругие свойства асфальтовой мастики, были проведены испытания на частотную развертку с использованием реометра прямого сдвига (DSR) Anton Paar MCR 702. Две стандартизованные конфигурации DSR, то есть пластины диаметром 8 мм и 25 мм для асфальтового вяжущего и асфальтобетонной мастики, с приложенной синусоидальной деформацией были использованы для испытания на частотную развертку асфальтовой мастики, как показано на рисунке 3.Согласно AASHTO-T315 [32], для испытания использовалась 8-миллиметровая пластина при температуре ниже 25 ° C и 25-миллиметровая пластина для температуры выше 25 ° C. Испытания проводились на частотах от 100 Гц до 0,1 Гц при температуре от 0 ° С до 60 ° С с интервалом 10 ° С. Все испытания проводились на уровне деформации, когда образцы ведут себя линейно.

3. Построение мастер-кривой

Мастер-кривые были сгенерированы для представления комплексных модулей, полученных от различных температур до заданной температуры на основе принципа наложения времени и температуры. Формула Вильямса – Ландела – Ферри (WLF) была применена для сдвига комплексных модулей к эталонной температуре 25 ° C, а затем модель Кристенсена – Андерсона (Калифорния) [33, 34] была использована для подгонки сдвинутых данных. Формула WLF и модель CA показаны в следующих уравнениях: где — коэффициент сдвига, — температура испытания, — эталонная температура, и — константы. Где — комплексный модуль сдвига, — модуль упругости стекла, принимаемый равным 1 ГПа, — приведенная частота при определяющей температуре (рад / с), — частота кроссовера при определяющей температуре (рад / с), ω, — частота (рад / с), и R — реологический индекс.

В таблице 3 представлены коэффициенты сдвига WLF и параметры CA-модели подобранных мастер-кривых. На Рисунке 4 представлена ​​типичная конструкция мастер-кривой мастики (0%). Можно заметить, что модель CA может хорошо соответствовать кривым динамического модуля и фазового угла с высокой согласованностью.


Параметры Единица Асфальтовое вяжущее Мастика (0%) Мастика (40%) Мастика (80%) Мастика (100%)

Формула WLF 13. 56 15,144 15,70 15,23 16,27
132,24 144,334 148,91 149,26 157,23
CA модель — 1,1

1,116 1,16 1,04 1,10
Па 3,50 E + 08 5,20 E + 08 1.20 E + 09 1,00 E + 09 1,20 E + 09
рад / с 977 985 7,42 E + 02 6,28 E + 02 5,38 E + 02
R 2 0,999 0,999 0,999 0,999 0,998
0.995 0,998 0,998 0,998 0,997

4.

Моделирование

На рисунке 5 показана микромеханическая модель, используемая в этой статье. Рисунок 5 (а) — это обычно используемый GSCM. Эта модель состоит из трех слоев, включая асфальтовое вяжущее, заполнитель и слой гомогенизированного материала [10]. Одним из недостатков этой модели является то, что она не может включить в модель слой покрытия на поверхности частицы наполнителя.Однако этот слой покрытия может существенно повлиять на механические характеристики асфальтовой мастики [30]. Следовательно, эта модель обычно недооценивает модуль асфальтобетонных смесей. Для решения этой проблемы была предложена четырехфазная микромеханическая модель, включающая слой покрытия, позволяющая прогнозировать комплексный модуль упругости асфальтовой мастики, названный модифицированной обобщенной самосогласованной моделью (MGSCM). Эта микромеханическая модель была предложена Догри [35, 36] и состоит из четырех различных фаз, включая эффективную матрицу однородности, реальную матрицу, слой покрытия и включения по сравнению с традиционной моделью GSCM, как показано на рисунке 5. Peng et al. [23] разработали этот метод для исследования верхнего и нижнего пределов динамического модуля асфальтобетона.

В этой модели MGSCM включения, минеральный наполнитель и наполнитель из биоугля были приняты как упругие компоненты с модулем упругости и коэффициентом Пуассона 60 ГПа и 0,15 соответственно. Для описания вязкоупругих свойств асфальтового вяжущего основные кривые комплексного модуля асфальтового вяжущего были выражены в виде модели серии Прони, как представлено в таблице 4.Параметры ряда Прони были определены путем минимизации модуля накопления и модуля потерь [37]. На рисунке 6 показаны основные кривые асфальтового вяжущего, представленные моделью CA и моделью серии Prony. Стоит отметить, что модель серии Prony может соответствовать основной кривой модели CA с высокой точностью в широком диапазоне частот от 10 −4 Гц до 10 4 Гц. Процесс определения свойств слоя покрытия может следовать блок-схеме, представленной на рисунке 7, из-за сложности физических измерений на слое покрытия. Слой покрытия был принят как упругий компонент из-за относительно высокого модуля жесткости по сравнению с асфальтовым вяжущим. Коэффициент Пуассона 0,15 был принят из-за его предельного влияния на сложный модуль упругости. Затем определяли толщину слоя покрытия, когда комплексный модуль упругости на низкой частоте достигал минимальной относительной ошибки, тогда как эту толщину затем использовали для определения модуля упругости слоя покрытия, когда комплексный модуль упругости на высокой частоте достигал минимальной относительной ошибки.Были спрогнозированы комплексные кривые модуля упругости асфальтовой мастики (0%) и асфальтовой мастики (100%). Обе модели, включая GSCM и MGSCM, использовались для прогнозирования комплексного модуля асфальтобетонной мастики. Для проведения моделирования использовалась программная система MSC Digimat. Процесс моделирования может быть завершен за секунды, чтобы получить комплексные модули во всем диапазоне частот от 10 −4 Гц до 10 4 Гц.


Серийный номер Pen60 / 70
G 0 = 206,241 МПа
τ i (с) α i (-)

1 4,955 E — 06 5,347 E — 01
2 1,851 E — 05 2,601 E — 02
3 6.916 E -05 2,420 E -01
4 2,584 E -04 8,287 E -02
5 9,652 E -04 7.005 E -02
6 3.606 E -03 2.733 E -02
7 1.347 E -02 1.190 E -02
8 5. 033 E -02 3.671 E -03
9 1.880 E -01 1.113 E -03
10 7.024 E -01 2,705 E -04
11 2,624 E + 00 6,830 E -05
12 9,804 E + 00 1,300 E -05
13 3.663 E + 01 3,720 E -06
14 1,368 E + 02 3,383 E -07
15 5,112 E + 02 2.492 E — 07


5. Результаты и обсуждение
5.1. Комплексные модули

На рис. 8 представлены кривые комплексных модулей, представляющие как динамический модуль, так и фазовый угол асфальтовых мастик с различными объемными долями биоугля. Можно заметить, что с увеличением объема замещения наполнителя biochar динамические модули мастики увеличиваются, но фазовый угол уменьшается относительно частоты. Это означает, что biochar может сделать асфальтовую мастику более жесткой. Ожидается, что пористая структура biochar улучшает абсорбцию битумного вяжущего, а затем дополнительно увеличивает жесткость асфальтобетонных мастик. Чтобы количественно оценить влияние biochar на динамические модули и фазовые углы, их относительные ошибки при низких, высоких и целых частотных диапазонах перечислены в таблице 5.Стоит отметить, что значительное увеличение динамического модуля можно наблюдать при заменах биоугля от 0% до 100%, а увеличение модуля на 50% может быть достигнуто при замене 100% биоугля. Кроме того, сравнивая различия в разных частотных диапазонах, можно обнаружить, что увеличение динамического модуля существенно выше, чем динамический модуль на низкой частоте, и с увеличением замещения эта тенденция становится более заметной, что означает, что эффект жесткости biochar усиливается с увеличением biochar. Основываясь на характеристиках мастики biochar, можно сделать вывод, что наполнитель biochar может проявлять низкую деформацию при длительной нагрузке и высокой температуре, что указывает на лучшее сопротивление колейности асфальтового покрытия, построенного из наполнителя biochar, чем у обычного минерального наполнителя.


Диапазон частот Комплексный модуль упругости Мастика (40%) Мастика (80%) Мастика (100%)

Низкие частоты (10 −4 Гц∼10 −3 Гц) Динамический модуль 10.99 41,00 56,53
Фазовый угол 1,01 0,37 0,51
Высокие частоты (10 3 Гц∼10 4 Гц) Динамический модуль 3,50 25,02 33,98
Фазовый угол 10,00 9,50 12,62
Целые частоты (10 -4 Гц ~ 10 4 Гц) Динамический модуль 12. 75 38,93 53,92
Фазовый угол 2,97 2,61 3,47

5.2. Моделирование

Комплексные модули асфальтовой мастики (0%) и мастики (100%) были предсказаны как моделями GSCM, так и MGSCM. Экспериментальные и прогнозируемые эталонные кривые для обеих мастик показаны на рисунках 9 и 10, а соответствующие ошибки представлены в таблице 6.Можно видеть, что обе модели могут хорошо отражать тенденцию комплексного модуля упругости для обеих мастик, на что указывают высокие значения R 2 около 1. Однако GSCM существенно недооценивает динамический модуль как для гранитной, так и для битумной мастики с наполнителем из биоугля. с относительной погрешностью 32% и 56% для мастики (0%) и мастики (100%) соответственно. Считается, что наличие слоя покрытия в настоящей мастике увеличивает экспериментальный модуль мастики. Как упоминалось ранее, из-за физико-химического армирования между частицами наполнителя и асфальтовым вяжущим модуль слоя покрытия значительно увеличится, а затем еще больше увеличит общий модуль асфальтовой мастики. Однако этот фактор нельзя учесть в модели GSCM. Поэтому для правильного прогноза необходимо включить слой покрытия в микромеханическую модель. Для этого в модель MGSCM был введен слой покрытия. Из рисунков 9 и 10 видно, что с введением слоя покрытия достигается значительное улучшение прогнозируемых эталонных кривых для обеих мастик, и только относительные ошибки для прогнозов динамического модуля и фазового угла для обеих мастик сужаются. до менее 5%.Таким образом, результаты демонстрируют, что MGSCM с учетом слоя покрытия может дать точный прогноз вязкоупругих характеристик асфальтовых мастик.



Мастика Модели R в квадрате Относительная погрешность (%)
(10 -4 Гц∼10 4 Гц )
Динамический модуль Фазовый угол Динамический модуль Фазовый угол

Мастика (0%) GSCM 0. 999 1.000 32,9 2,3
MGSCM 0,999 0,999 3,4 1,4

Мастика (100%) GSCM 0,996 0,999 56,0 6,2
MGSCM 0,998 0,999 4,3 2,0

Свойства слоя покрытия представлены в таблице 7.В модели более толстый и высокомодульный слой покрытия был нанесен на мастику (100%) с наполнителем из биоугля, чем на обычную мастику-наполнитель (0%) с гранитным наполнителем. Это также согласуется с результатом теста SEM, который показывает, что частицы биоугля имеют особую пористую структуру с неровной поверхностью. Эта пористая структура указывает на то, что наполнитель из биоугля может иметь более толстый слой покрытия, чем обычный гранитный наполнитель с гладкой поверхностью.


Относительная толщина слоя покрытия (%) Модуль упругости (МПа) Коэффициент Пуассона

Мастика (0%) 10 500 0.15
Мастика (100%) 17 800 0,15

5.3. Моделирование динамического модуля упругости на основе метода FE

Вязкоупругие свойства асфальтовых материалов основаны на свойствах битумного вяжущего. Комплексный модуль композитов может быть получен непосредственно из лабораторных испытаний [25]. Кроме того, с точки зрения механики сплошной среды асфальтовые смеси рассматривались как типичный элемент объема (RVE), состоящий из асфальтового вяжущего, частиц заполнителя и воздушных пустот.Таким образом, комплексный модуль передается вычисляемому параметру результирующей функции их механических свойств, объема и положения в пространстве [19].

Поскольку частицы заполнителя представляют собой эластичный материал, вязкоупругие свойства асфальтовой мастики определяются асфальтовой матрицей. Для моделирования КЭ требуется линейное преобразование вязкоупругой матрицы [26]. Для линейного преобразования была принята модель серии Прони. Отклонение выглядит следующим образом: во-первых, синусоидальная внешняя деформационная нагрузка выражается как

Путем замены на прогрессивный модуль релаксации можно получить следующее выражение напряжения: где — формула релаксации после регулирования, а — время релаксации.

На основе уравнения (4) взаимосвязь напряжения и деформации может быть переопределена следующим образом:

Сравнивая уравнение (4) с уравнением (5), выражение комплексного модуля может быть записано как, где — преобразованный член после преобразования Фурье. можно выразить как. Следовательно, комплексный модуль может быть дополнительно выражен следующим образом: где — модуль накопления и — модуль потерь.

Переписав уравнение (6), получим следующее уравнение:

Следовательно, комплексный модуль выражается как модули прогрессивной релаксации на разных частотах, которые можно использовать в качестве вязкоупругой конститутивной модели при моделировании КЭ [38].

5.4. Результаты FE

Чтобы подтвердить предположение о наличии слоя покрытия в MGSCM, было также проведено моделирование FE. Моделирование проводилось на основе мастики (0%) и мастики (100%). При моделировании FE сложные модули асфальтобетонной мастики в диапазоне частот от 10 -2 Гц до 10 3 Гц были спрогнозированы на основе метода установившейся динамики (SSD), который является эффективным и точным методом для прогнозировать комплексный модуль асфальтобетонных материалов [39, 40].Для учета эффекта слоя покрытия были разработаны модели микроструктуры со слоем покрытия и без слоя покрытия на основе алгоритма случайного распределения агрегатов. Разработанные модели для двух мастик представлены на рисунке 11. Толщина слоя покрытия 1 мкм, мкм и 1,35 мкм, мкм была отнесена к мастике (0%) и мастике (100%), соответственно. Соответствующие прогнозируемые эталонные кривые комплексного модуля представлены на рисунке 12. Можно заметить, что моделирование КЭ на основе микроструктурной модели без слоя покрытия занижает динамические модули сдвига во всем частотном диапазоне для обеих мастик, но для обеих мастик было достигнуто значительное улучшение. обе мастики после нанесения тонкого слоя покрытия.Этот результат подтверждает наличие слоя покрытия. Кроме того, поскольку слой покрытия мастики (100%) толще, чем слой мастики (0%), это также подтверждает предположение, что частица наполнителя из биоугля относится к более толстому слою покрытия, чем частица гранитного наполнителя в MGSCM.

6. Резюме и выводы

В этом исследовании биоуголь, полученный из соломы, был использован в качестве альтернативного минерального наполнителя в асфальтовой мастике. Комплексные модули мастик с разным содержанием биоугля были сначала измерены в лабораторных условиях. Затем комплексные модули были предсказаны с помощью предложенной микромеханической модели, основанной на однородной теории. Кроме того, сложные модули асфальтобетонных мастик были предсказаны и проанализированы с помощью моделирования методом КЭ на основе моделей микроструктуры. Основываясь на результатах этого исследования, можно сделать следующие выводы: (i) модифицированный MGSCM с учетом слоя покрытия может эффективно прогнозировать комплексный модуль упругости асфальтовой мастики, модифицированной биочаглом (ii) Прогнозы, основанные на моделировании FE с помощью случайных агрегатов Метод генерации имеет хорошую корреляцию с прогнозами, основанными на MGSCM и экспериментальных результатах, который проверяет точность MGSCM в прогнозировании комплексного модуля асфальтобетонной мастики, и этот метод может быть в дальнейшем распространен на другие области (iii) наполнитель Biochar может улучшить модуль мастики путем создания толстого слоя покрытия для улучшения модуля мастики, который будет способствовать колейности асфальтового покрытия.

Доступность данных

В статью включены все данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Выражение признательности

Работа выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (гранты № 51769028, 51861165102 и 51508137), Фонда естественных наук провинции Цинхай в Китае (гранты № 2017-ZJ-933Q, 2017 -QGY-7 и 2018-0301-ZJC-0254), научно-технические проекты Министерства жилищного строительства и городского и сельского развития Китая (грант №2018-K9-054), а также Национальный проект ключевой лаборатории по изучению водных песков, водоснабжения и гидроэнергетике, Университет Цинхуа (грант № sklhse-2018-B-03).

Оценка способности битумных мастик к самовосстановлению

Геометрия образца

Перед тестом FHR особое внимание уделялось геометрии образца. Предыдущие тесты на заживление проводились с использованием стандартного образца DTT [9]. Однако было показано, что образцы DTT не подходят для исследований самовосстановления по следующим причинам.Во-первых, внезапный разрыв нормальных образцов DTT во время испытания на излом может привести к тому, что образец расколется более чем на две части, что сделает дальнейшее заживление и повторное разрушение невозможным. Во-вторых, чтобы получить указание на заживление трещины, предполагалось, что поверхность повторного разрушения должна быть такой же, как и поверхность разрушения. Однако иногда образец с повторным разрушением действительно ломался в другом месте, чем поверхность первой трещины, что приводило к различным результатам. Следовательно, существует потребность в особой геометрии образца для исследований самовосстановления.

Как показано на рис. 4, вдохновленные испытаниями разрушения на основе механики разрушения, описанными в литературе [14–16], были разработаны образцы с формой сосредоточения напряжений. Были разработаны два типа образцов с концентрацией напряжений, а именно: образец с двойной кромкой с надрезом (DN) и образец с двойной кромкой параболической формы (DP). Для сравнения использовали стандартный образец DTT в форме собачьей кости.

Рис. 4

Иллюстрация особой геометрии образца (от вверху до внизу : DTT, DN, DP)

На рис. 5 показано соотношение концентраций напряжений в разработанных образцах с помощью моделирования методом конечных элементов [17].Для простоты были произвольно выбраны и присвоены битумным мастикам модуль упругости 50 МПа и коэффициент вероятности 0,45. Была приложена растягивающая нагрузка 100 Н. Отчетливо прослеживается концентрация напряжений в середине образцов DN и DP. Однако для стандартной геометрии образца DTT распределение напряжений в средней части почти постоянно, что не позволяет предсказать точку разрушения. Это также может объяснить, почему стандартный образец DTT может разбиться более чем на две части при испытании на излом.

Рис. 5

ABAQUS-моделирование особой геометрии образца (от вверху до внизу : DTT, DN, DP)

После нескольких испытаний для условий испытания на разрушение была выбрана скорость перемещения 100 мм / мин при температуре 0 ° C. На рис. 6 показаны кривые разрушения различной геометрии для скорости вытеснения 100 мм / мин при температуре 0 ° C. Образцы DN и DP демонстрируют схожее поведение при разрушении. Однако на практике извлечение образца DN из формы из силиконовой резины очень сложно.Из-за высокой концентрации напряжений в пазу его можно легко повредить во время извлечения из формы. При этом образец DP показал гораздо лучшую работоспособность.

Рис. 6

Результаты испытаний образцов PBmas различной геометрии при скорости перемещения 100 мм / мин при температуре 0 ° C

На рис. 7 сравниваются вышедшие из строя образцы с разными скоростями перемещения. Образец внезапно разрывается посередине со скоростью перемещения 100 мм / мин из-за концентрации напряжений.Однако образец, который был испытан при скорости перемещения 10 мм / мин, показывает трещины в форме аллигатора в середине образца. Микротрещины и макротрещины возникают и распространяются по всему образцу вместо внезапного разрыва.

Рис.7

Изображение излома поверхности образцов после нагрузки 100 мм / мин ( слева, ) и 10 мм / мин ( справа )

В результате образец DP со скоростью перемещения 100 мм / мин при температуре 0 ° C был использован в испытании FHR.

Strength Recovery

На рисунке 8 показаны результаты теста FHR PBmas и SBSmas. Поскольку битумные материалы показывают зависимость температуры от времени, такая особенность также может наблюдаться для процесса самовосстановления. Процент заживления увеличивается с увеличением времени заживления и повышения температуры заживления. Следующие наблюдения можно сделать при сравнении скорости заживления PBmas и SBSmas. Процент заживления как PBmas, так и SBSmas составляет только 10% после заживления при 10 ° C.PBmas показывает более быстрое заживление при температуре 20 ° C и 40 ° C, что приближается почти к 80% после периода заживления в течение 24 часов. SBSmas показывает ограниченную способность заживления при 20 ° C, но высокую скорость заживления при 40 ° C.

Рис.8

Результаты теста самовосстановления PBmas и SBSmas

Для моделирования зависимости процесса самовосстановления от температуры и времени была построена эталонная кривая восстановления прочности с использованием принципа наложения времени и температуры. Было использовано S-образное уравнение, как показано в уравнении (2), которое было аналогично модели Кристенсена-Андерсона для основных кривых комплексного модуля битумных вяжущих [18, 19].{\ frac {n} {{\ log 2}}}} $$

(2)

$$ \ log {\ alpha_T} (T) = \ frac {{\ Delta {E_a}}} {{2.303R}} \ left ({\ frac {1} {T} — \ frac {1} {{ {T_0}}}} \ right) $$

(3)

Где:


\ ({\ alpha_T} \)
:

— коэффициент сдвига наложения времени и температуры

м, н . :

— параметры модели

Δ E
a

:

— кажущаяся энергия активации, Дж / моль

R:

— универсальная газовая постоянная, 8.314 Дж / ( моль · К ).

На рис. 9 показаны основные кривые восстановления прочности как PBmas, так и SBSmas при эталонной температуре 20 ° C. Соответствующие параметры модели показаны в Таблице 1. Показано, что PBmas могут приблизиться к 100% -ному исцелению за гораздо меньшее время, чем SBSmas.

Рис. 9

Мастер-кривые самовосстановления прочности на повторное разрушение битумных мастик при эталонной температуре 20 ° C

Таблица 1 Список параметров модели

Морфологическое наблюдение

На рисунке 10 показано поперечное сечение PBmas и SBSmas после разрушения. SBSmas имеют явно светящиеся пятна в поперечном сечении по сравнению с PBmas, которые считаются разорванными молекулами SBS. Согласно статистическому анализу фотографии, молекулы SBS покрывают около 25% площади поверхности.

Рис. 10

Флуоресцентная микроскопия поперечного сечения PBmas ( слева, ) и SBSmas ( справа, )

На рисунке 11 представлены морфологические измерения PBmas в разное время заживления.Трещина составляет около 150 мкм, и ее закрытие можно четко отслеживать с течением времени. После периода заживления 3 часа трещина исчезает из-за полного закрытия трещины.

Рис. 11

Флуоресцентная микроскопия образца PBmas с разным временем заживления (0, 1, 3 и 18 ч)

На рисунке 12 показаны морфологические измерения во время процесса заживления SBSmas. Трещина изначально составляет около 100 мкм. Интересно отметить, что скорость закрытия трещины намного меньше по сравнению с образцом PBmas. По прошествии 8 часов трещина все еще может наблюдаться.

Рис. 12

Флуоресцентная микроскопия образца SBSmas с разным временем заживления (0, 3 и 8 ч)

На рисунке 13 показано сравнение развития трещин с восстановлением прочности на повторное разрушение. На рис. 13 можно наблюдать две фазы, а именно закрытие трещины и увеличение прочности. Замечено, что полное закрытие трещины не означает полного восстановления прочности на повторное разрушение.После закрытия трещины в образцах битума могут оставаться микротрещины и пузырьки воздуха внутри образца, которые нелегко обнаружить. Для увеличения силы образца по-прежнему требуется дополнительное время заживления. Следовательно, природа битумного вяжущего имеет огромное влияние на процесс заживления. Считается, что заживление в этой фазе трещины связано с вязкостью [13].

Рис. 13

Сравнение процесса закрытия трещины и процесса восстановления прочности при температуре 25 ° C

При сравнении двух разных мастик PBmas и SBSmas, использованных в этом исследовании, PBmas показывает отличную способность к заживлению как на этапе закрытия трещин, так и на этапе увеличения прочности. Модификация полимера SBS дает значительное улучшение высокотемпературных и низкотемпературных свойств битумных вяжущих за счет полимерной сетки. Однако сетка также поглощает мягкие компоненты из битума, в результате чего получается битум с высокой вязкостью. Это может быть причиной того, что SBSmas показывает более низкую скорость заживления. Кроме того, как известно, молекулы SBS стабильны при температурах испытаний от 10 ° C до 40 ° C, что подразумевает, что при этих температурах не произойдет никаких фазовых превращений или физико-химических реакций.Таким образом, сломанные молекулы SBS не могут восстанавливаться во время процесса заживления и будут действовать как «наполнитель» в битумной системе. Более того, разрушенные молекулы SBS затрудняют смачивание и взаимную диффузию во время процесса заживления. Но это влияние меньше при более высокой температуре. Все эти причины приводят к более низкой скорости заживления SBSmas.

Битумная мастика BORNIT® — BORNIT® — СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ТВЕРДЫХ КАМНЕЙ

детальная информация

Области применения
Битумная мастика BORNIT® применяется для ремонта и гидроизоляции дефектов кровельных мембран битумного кровельного покрытия, а также стыков и краев проходов, установленных компонентов и т. Д.Продукт хорошо сцепляется с минеральными основаниями (бетон, штукатурка, кладка), битумными кровельными покрытиями и покрытиями, а также с фиброцементными поверхностями. Нанесение на неабсорбирующие основания, такие как цветные металлы и сталь, следует проводить только после грунтования и с максимальным углом наклона 25 ° (примерно 50%) и максимальной толщиной слоя 4 мм во избежание стекания.
Не подходит для пластикового покрытия, полистирола или жесткого пенопласта, а также для пропитанных поверхностей, например обработаны силиконсодержащими покрытиями.
Перед нанесением на бетон, кладку и штукатурку основание необходимо загрунтовать BORNIT® Bitumen Primer для связывания пыли.

Тип и свойства
Битумная мастика BORNIT® представляет собой пастообразную битумную герметизирующую смесь, армированную волокном, для холодного нанесения. Продукт, содержащий растворитель, устойчив к неокисляющим кислотам и содержит стабилизирующие добавки, предотвращающие осаждение. Свойства материала становятся полностью эффективными только после полного и тщательного высыхания.Тогда заливочный состав становится водонепроницаемым и устойчивым к неблагоприятным погодным условиям. Неустойчив к растворителям, топливу, маслам и окисляющим кислотам. Битумная мастика BORNIT® не содержит смол, асбеста, PCK и PCB. Протестировано в соответствии с AIB DS 835.

Преимущества продукта
• Изготовлено, готово к переработке
• Устойчиво к трещинам, водонепроницаемо и устойчиво к ультрафиолетовому излучению
• Универсально применимо
• Низкие затраты на оборудование, материалы и трудозатраты во время обработки

Основание
Основание должно быть сухим, чистым, обезжиренным и обезжиренным, а также устойчивым.Для лучшей адгезии к бетону, каменной кладке или штукатурке рекомендуется использовать BORNIT® Bitumen Primer для грунтования.
Перед нанесением шпатлевки грунтовка должна полностью высохнуть.
Продукт содержит растворители, которые могут повредить синтетические материалы и т. Д. Перед нанесением проверьте совместимость с основанием!

Обработка
Битумная мастика BORNIT® изготавливается готовой к переработке и наносится непосредственно при поставке с помощью шпателя или шпателя. В случае холодов перед обработкой хранить шпатлевку в отапливаемом помещении.
Битумная мастика BORNIT® лучше всего обрабатывается при температуре от +5 ° C до +35 ° C. Однако при предыдущем теплом хранении обработка возможна при температуре наружного воздуха до -5 ° C.
Интенсивно распределите продукт по основанию, сужаясь по краям.
При этом возможна толщина нанесения до 5 мм. Наносите только более толстые слои компаунда за несколько рабочих шагов с временным интервалом между ними, чтобы обеспечить надежное и равномерное испарение растворителя! В противном случае нельзя исключить образование пузырей из-за солнечного излучения и очень долгое время высыхания (несколько недель). Не наносите на нагретые или легко нагреваемые поверхности.
Во время высыхания защищайте покрытие от влаги, дождя или конденсата.

Расход
Прибл. 1,2 кг / м² на 1 мм толщины слоя

Краткие сведения о продукте

Тип Битумный разглаживающий состав
База битум, растворитель, заполнители
Растворитель уайт-спирит
Цвет черный
Плотность ок.1,20 — 1,30 г / см³
Согласованность пастообразное
Приложение С помощью шпателя
Температура размягчения твердых тел (SP) +160 ° С
Термостойкость при +70 ° C Нет бега
Водопроницаемость 0,5 бар, 8 ч Герметичный
Хранилище Нечувствителен к морозам
Срок годности В оригинальной закрытой таре 12 месяцев. Беречь от источников возгорания!
Очистка BORNIT® MultiClean, BORNIT® Очиститель битума
В соотв. к. Положение о промышленной безопасности (БетрСичВ) легковоспламеняющиеся
Код товара GISBAU BBP 20
Содержание летучих органических соединений <230 г / л

Системные продукты
BORNIT® Bitumen Primer

Хранение
Срок хранения 12 месяцев в оригинальной закрытой таре.Чувствительна к морозам!

Здоровье и противопожарная защита, охрана труда
Информацию по обращению, безопасности и экологии см. В текущем паспорте безопасности.

Формы поставки
Банка 1,0 кг …………………………………………… .. 18 банок в коробке
Ведро 2,5 кг …………………………………… . 99 контейнеров на поддоне
Ведро 6,0 кг ………………………………………. 75 контейнеров на поддоне
Ведро 12,0 кг ………………………………………. 45 контейнеров на поддоне

Указание по утилизации
Утилизируйте только полностью пустые емкости.Остатки материала можно утилизировать в соответствии с AVV-ASN: 080409 * (остатки клея и герметика, содержащие органические растворители или другие опасные вещества).

Note
Это техническое описание заменяет любую предыдущую техническую информацию о продукте. Таким образом, эта информация больше не актуальна. Детали составлены в соответствии с последними достижениями прикладных технологий. Однако учтите, что в зависимости от состояния строительного объекта могут потребоваться отклонения от способа применения, предложенного в техническом паспорте.Если иное не согласовано в отдельных контрактах, любая информация, содержащаяся в таблице данных, не является обязательной и, таким образом, не представляет собой согласованный состав продукта. Мы оставляем за собой право вносить изменения в информацию, содержащуюся в этом техническом описании, в любое время.

основных пунктов и способов применения

Виды битумных гидроизоляционных материалов. Плюсы и минусы нанесения покрытия на битумной основе. Советы по использованию горячей и холодной битумной мастики.

Для продления срока службы монолитных конструкций и защиты их от проникновения влаги и, как следствие, уменьшения вероятности появления сырости и плесени внутри дома требуется использование гидроизоляционного материала.Битумная гидроизоляция — самый распространенный, простой и недорогой способ. Сам битум водонепроницаем и, что самое главное, полностью невосприимчив к разрушительному воздействию влаги.

Большое значение имеет не только низкая стоимость материалов, но и простота использования: например, для битума на основе гидроизоляции фундамента не требуется специального оборудования или профессиональных навыков. Это значительно снижает трудозатраты и связанные с этим затраты.

Преимущества и недостатки битумной гидроизоляции

Основные преимущества гидроизоляции битумной смесью:

  • недорогой материал;
  • простота исполнения;
  • высокая устойчивость к механическим повреждениям;
  • способность покрывать сложные поверхности.

Основными недостатками битумного покрытия являются его уродливый внешний вид и то, что оно «течет» на солнце, а также сложность нанесения на другие материалы, такие как штукатурка или краска. Однако надземную часть фундамента можно покрыть пенополистиролом для утепления (желательно с выемкой 24-28 дюймов), и теперь это легко шпатлевать или оштукатурить.

Учитывая тот факт, что описанный здесь метод прост в использовании даже без базовых знаний и навыков, он остается достаточно надежным и проверенным способом гидроизоляции, который используется уже сто лет и применяется до сих пор.

Какие материалы предполагается применять?

  1. Мастика битумно-каучуковая. Мастика содержит битум и органические растворители; не требует подогрева и готов к использованию. Наносится на поверхность в несколько слоев. Вы можете использовать его для защиты трубопроводов и других технических конструкций от
  2. Грунтовка представляет собой мелкодисперсную смесь битума и резины; он сделан на водной основе, что облегчает работу с ним в помещении. В качестве легкой капиллярной гидроизоляции может применяться самостоятельно.

Используется в гидроизоляции в основном как клеящий агент, покрывающий поверхность перед укладкой одного листа на другой. Подходит как для склеивания битумных крыш зданий между собой, так и для крепления их к любой другой поверхности. Битумная грунтовка глубоко проникает, быстро сохнет и обеспечивает надежную фиксацию гидроизоляционных материалов.

  1. Битумно-латексная гидроизоляционная эмульсия представляет собой тонкодисперсное соединение двух нерастворимых между собой жидкостей (битума и воды), при этом битум диспергирован в воде в виде частиц диаметром 540 микрон.Латекс в эмульсии действует как наполнитель, повышающий прочность и эластичность материала.

Эмульсия наносится механизированным способом с помощью безвоздушного распылителя. Гидроизоляция из битумно-латексной эмульсии долговечна (более 45 лет) за счет однородной структуры и стабильности свойств эмульсии, хорошей податливости латекса и битума и устойчивости к воздействию агрессивных жидкостей (растворов серной и азотной кислоты, сульфата натрия, хлорированного известь и т. д.)

  1. Битумный лист гидроизоляционный применяется для кровельного покрытия и защиты фундамента. Материал отличается прочной основой из полиэстера, стеклоткани и стекловолокна. Материал с двух сторон пропитан битумом, который смешан с пластификатором. Благодаря такому сочетанию материалов он эластичен и устойчив к растрескиванию.

Гидроизоляционные рулоны монтируются с помощью газовых горелок.

Как наносить грунтовку и шпатлевку

Грунтовку следует нанести на чистую стену кистью или валиком.После высыхания его можно наносить еще раз, если значительная часть пропиталась поверхностью стены.

Битумная мастика наносится кистью или шпателем. После высыхания первого слоя (примерно сутки) лучше нанести еще один для повышения качества утеплителя.

Нанесение битумной гидроизоляционной шпатлевки

Для нанесения горячей битумной мастики последняя должна быть нагрета до 274 ° F, чтобы она легко наносилась и хорошо проникала во все трещины и неровности.Холодным мастикам подогрев не требуется, они сразу готовы к использованию, но стоят дороже первого варианта. Холодные мастики требуют нагрева при температуре окружающей среды 41 ° F. Их производят из фуриловых, эпоксидных и других смол на синтетической основе.

Перед проведением гидроизоляции битумной мастикой поверхность обработать составом битума и растворителя. Затем состав наносится кистью, валиком или более быстрым способом — распылителем или малярным пистолетом.Метод напыления пламенем предполагает нанесение не менее двух слоев с интервалом времени около 15 часов. Таким образом, толщина битума должна составлять 2 мм.

Битумные обработки поверхности — интерактивные покрытия для дорожных покрытий

Битумная обработка поверхности (BST), также известная как герметизирующее покрытие или стружка, представляет собой тонкую защитную поверхность износа, которая наносится на дорожное покрытие или основание. BST могут предоставить все следующее:

  • Водонепроницаемый слой для защиты нижнего покрытия.
  • Повышенное сопротивление скольжению.
  • Заполнитель для существующих трещин или неровностей поверхностей.
  • Поверхность с антибликовым покрытием в сырую погоду и поверхность с повышенной отражающей способностью для езды в ночное время.

Исторически BST использовались с 1920-х годов, в основном на дорогах с гравийным покрытием с низкой интенсивностью движения. BST все чаще используются в качестве процедуры профилактического обслуживания гибких покрытий с хорошей структурой.

Назначение

A BST предлагает профилактическое обслуживание от воздействия солнца и воды, которые могут ухудшить структуру дорожного покрытия.BST создают новый слой износа, а также являются водонепроницаемым покрытием для существующего покрытия. BST затрудняет попадание воды в основной материал и предотвращает повреждение от замораживания и оттаивания в тех местах, где температура ниже точки замерзания.

BST также увеличивают поверхностное трение дорожного покрытия из-за добавления покрывающего заполнителя. Это предотвращает эффект дрейфа, который может сделать тротуар скользким и затруднить остановку. BST придает поверхности дорожного покрытия хорошую сцепляющуюся текстуру.

BST следует наносить на поверхность покрытия без повреждений или на поверхность с умеренными повреждениями. Обычно срок службы составляет от двух до четырех лет, в то время как достижимый срок службы составляет пять лет.

Материалы

BST создаются с использованием двух основных материалов: асфальта и заполнителя.

Асфальт

Асфальт (в качестве связующего, измельченный асфальт или асфальтовая эмульсия) и заполнитель (с однородной фракцией).

Асфальт обычно представляет собой эмульсию. Необходимо внимательно относиться к погоде в день строительства — в идеале предпочтительнее теплый день с низкой влажностью.BST никогда не следует строить в дождливые дни или когда ожидается дождь. Дождь может разбавить асфальтовое вяжущее, если оно еще не затвердело, доведя вяжущее до верхней части покрывающего заполнителя; после испарения воды шины могут захватывать рыхлый заполнитель или связующее по всей поверхности.

Сокращенный асфальт

В то время как обрезной асфальт исторически является вариантом для BST, используемый растворитель (обычно бензин или керосин) является дорогостоящим и потенциально опасным. Сокращение представляет собой растворение асфальта в растворителе, что позволяет перекачивать и распылять асфальт без нагрева до высоких температур.Растворитель испаряется в окружающий воздух, оставляя асфальтовое связующее. Как только растворитель полностью испарится, резина затвердела. Для быстрого сокращения времени схватывания используется бензин, а для увеличения времени схватывания используется керосин.
Сокращенное использование асфальта в последние годы сократилось из-за загрязнения окружающей среды и проблем со здоровьем.

Асфальтовая эмульсия

Сегодня чаще используются асфальтовые эмульсии. Эмульсия состоит из масла, взвешенного в воде. В этом случае битумный цемент является нефтяным компонентом.Чтобы масло и вода смешались, необходимо добавить поверхностно-активное вещество (также называемое эмульгатором). Если асфальт подвешен в воде, температура укладки BST будет значительно ниже, чем для горячей асфальтовой смеси.

Поверхностно-активное вещество имеет два преимущества: во-первых, оно заставляет асфальт образовывать крошечные капли, которые будут взвешиваться в воде за счет снижения поверхностного натяжения между асфальтом и водой. Во-вторых, поверхностно-активное вещество определяет электрический заряд эмульсии. Заполнитель будет иметь электрический заряд, обычно отрицательный.Поскольку будут притягиваться противоположные заряды, важно выбрать эмульсию с противоположным зарядом, которая усилит связывание асфальта с заполнителем. Обычно используются катионные (имеющие положительный заряд) эмульсии.

Рис. 1. Крупным планом — битумная эмульсия, распыляемая на подготовленную поверхность. Распылительная штанга обеспечивает равномерное покрытие одной полосы за раз.

Рис. 2. Распылитель эмульсии в действии. Обратите внимание на характерный коричневый цвет перед «разрушением» эмульсии.”

Рис. 3. Цвет эмульсии становится черным после того, как она «сломалась».

Рис. 4. Заполнитель следует добавлять в эмульсию до того, как эмульсия разрушится. Обратите внимание, что на этой фотографии заполнитель был добавлен слишком поздно, что является плохой процедурой.

Следующим по объему ингредиентом асфальтовой эмульсии является вода. Вода составляет примерно одну треть объема эмульсии.Частицы асфальта с помощью эмульгатора будут взвешиваться в воде. Важно отметить, что если эмульсия разрушается (когда асфальт и вода отделяются друг от друга), цвет эмульсии меняется с коричневого на черный. Заполнитель необходимо нанести и раскатать до того, как эмульсия разрушится. При разрушении эмульсии вода испаряется, а асфальт остается на проезжей части.

Асфальтовый цемент является основным ингредиентом BST. Этот асфальт очень похож на асфальт, используемый при укладке горячей смесью.Иногда можно использовать асфальт, модифицированный латексом или полимером, для улучшения удержания стружки на ранней стадии или повышения прочности BST.

Совокупный

Обычно используемые заполнители включают природный гравий или щебень. Они должны быть чистыми, непыльными, твердыми и однородными. Это должно обеспечить прочную поверхность для движения. Обычно процент материала, проходящего через сито № 200 (0,075 мм), ограничивают примерно до 1 процента или менее, поскольку чрезмерная пыль может быть серьезной проблемой для адгезии для BST.

Рисунок 5.Агрегатный погрузчик вносит от 20 до 30 фунтов / год в год нормы внесения от ½ дюйма до стружки №4.

Рисунок 6. Приемный бункер разбрасывателя стружки при опрокидывании самосвала.

Рис. 7. Отдельные вентили для стружки — такое расположение позволяет изменять скорость подачи стружки.

Рис. 8. Крупный план вентилей распределения микросхем.

Рисунок 9. Применение «удушающего» камня.

Рисунок 10.Вальцовка помогает закрепить камень в эмульсии.

Заполнитель, используемый при строительстве БСТ, следует укладывать толщиной всего в один слой. Исключение составляют случаи добавления каменного камня или второго слоя BST (двухслойный BST часто называют обработкой «двойным выстрелом»). Размещение слишком большого количества заполнителя вызовет его захват, в результате чего удачно расположенные камни будут смещены, и может вызвать повреждение лобового стекла автомобиля.

Небольшое количество избыточного заполнителя, более 5%, но менее 10%, может быть размещено в зонах поворота и остановки.Это уменьшит истирание шин на свежеуложенном BST.

Агрегатная форма

Форма агрегата может быть плоской или кубической. Также он может быть как круглым, так и угловатым. Эти качества по-разному повлияют на герметизирующий слой.

Если заполнитель плоский, BST будет чрезмерно терять стружку на участке дорожного полотна без колёсной дорожки или может просачиваться на колёсной дорожке. Это происходит из-за давления автомобильных шин, заставляющего плоскую стружку оседать на асфальте своей самой плоской стороной.BST становится тоньше в месте прохождения шин. Агрегат с индексом шелушения 20% или ниже следует использовать для дорог с высокой интенсивностью движения.

Слабость не является проблемой при работе с небольшими объемами, так как для возникновения этого явления требуется много проходов шины в одной зоне. Однако для большинства применений кубический заполнитель предпочтительнее из-за его стабильности.

Круглый агрегат может катиться и вытесняться движением. Угловые агрегаты сцепляются друг с другом. На участках с частой вспашкой снега необходимо проявлять особую осторожность, чтобы убедиться, что BST с круглым заполнителем будет правильно заделан, поскольку снегоочиститель может сбрить более высокие куски камня.

На дорогах с большой интенсивностью движения двойное уплотнение со стружкой может быть лучшим вариантом. Это когда BST помещается поверх другого. Заполнитель на нижнем слое должен быть примерно в два раза больше, чем на верхнем. Более мелкие камни наверху с меньшей вероятностью вызовут повреждение лобового стекла, а поверхность, как правило, более гладкая, чем одинарное уплотнение.

Агрегатный размер

Совокупная градация и размер важны для успеха BST. Градация описывает распределение крупных и мелких камней в совокупной смеси.Для BST есть два варианта: агрегат на один размер или агрегат с градуировкой.

Заполнитель одного размера — это смесь заполнителей, состоящая из камней примерно одинакового размера. Если весь заполнитель примерно одинакового размера, есть хорошие пустоты для заполнения асфальтом и прилипания камней к конструкции дорожного покрытия. Другие преимущества заполнителя одного размера включают хорошее трение между поверхностью и шинами транспортного средства за счет максимального увеличения площади контакта шины с заполнителем, хороший дренаж между камнями и простоту определения достаточности количества заполнителя.

Градуированный агрегат просто означает, что агрегат имеет некоторое распределение по размеру. Есть много типов градаций, таких как плотная градация или градация с разрывом. Одна трудность, которая может возникнуть при использовании гранулированного заполнителя, заключается в том, что более низкие воздушные пустоты в гранулированном заполнителе означают, что связующее может не помещаться между щепками. Могут возникнуть проблемы от кровотечения до совокупной потери.

Заполнитель, содержащий пыль, нельзя использовать для BST. Пыль предотвратит сцепление заполнителя с асфальтовым вяжущим и создаст проблемы с чрезмерной потерей стружки.Можно использовать одно из двух решений этой проблемы: либо использовать эмульсию с высокой плавучестью, которая содержит смачивающие вещества, способствующие склеиванию пылящего заполнителя, либо промыть заполнитель чистой питьевой водой, а затем высушить на воздухе.

Проект

При проектировании BST необходимо учитывать все моменты, упомянутые в разделах «Асфальт» и «Агрегат» данной статьи. Материал должен быть хорошего качества и с правильными свойствами.

При проектировании также необходимо учитывать количество применяемого связующего и покрывающего заполнителя.Чтобы предотвратить чрезмерную потерю стружки, около 70 процентов заполнителя (и минимум 50 процентов) должно быть заделано в остаточный асфальт — асфальт, оставшийся после испарения воды или остатка. В случае асфальтовой эмульсии связующее должно подниматься ближе к верху заполнителя, в противном случае остаточного битума будет недостаточно для надлежащего заделывания заполнителя. Цель состоит в том, чтобы связующее составляло примерно 70% высоты стружки после того, как связующее затвердело.

Одна из широко используемых процедур — это процедура Маклеода.Для получения дополнительной информации об этом, пожалуйста, обратитесь к Руководству Миннесоты по герметичному покрытию.

Рис. 11. Основная цель — добиться вложения стружки в связку на 50%. Это показывает, что заделка составляет около 50%, и это хорошо.

Рис. 12. Обратите внимание, что лишняя стружка выметается на обочину.

Рваное покрытие

Поверхностное повреждение — это «любое указание на плохие или неблагоприятные характеристики покрытия или признаки надвигающегося разрушения; любые неудовлетворительные характеристики покрытия за исключением разрушения »(Highway Research Board, 1970 [1] ).Режимы бедствия на поверхности можно в общих чертах разделить на следующие три группы:

  1. Перелом . Это может быть в виде растрескивания (в гибких и жестких покрытиях) или отслаивания в результате таких факторов, как чрезмерная нагрузка, усталость, тепловые изменения, повреждение от влаги, проскальзывание или сжатие.
  2. Искажение . Это происходит в форме деформации (например, колейности, гофра и толчков), которая может быть результатом таких вещей, как чрезмерная нагрузка, ползучесть, уплотнение, уплотнение, набухание или воздействие мороза.
  3. Распад . Это в виде зачистки. растрескивание или растрескивание, которые могут возникать в результате таких вещей, как потеря сцепления, химическая реакционная способность, дорожное истирание, разрушение заполнителя, плохое уплотнение / уплотнение или старение связующего.

Таким образом, поверхностное повреждение будет в некоторой степени связано с шероховатостью (чем больше трещин, деформаций и разрушения — тем грубее будет покрытие), а также со структурной целостностью (поверхностное повреждение может быть признаком надвигающихся или текущих структурных проблем).

Тротуар должен быть отремонтирован до применения BST.

Дорожное покрытие можно проверить, чтобы определить, какой ремонт необходимо произвести. Общие тесты включают в себя колейность, шероховатость и поверхностное трение. При подозрении на разрушение конструкции может быть проведено испытание дефлектометром падающего груза.

Коррекция бедствия

После того, как структурное повреждение покрытия было определено количественно, повреждение должно быть исправлено перед построением BST.

Ремонт базы

Если бедствие настолько серьезное, что повреждено земляное полотно, конструкция должна быть заменена путем выкопки на всю глубину, что может быть выполнено различными способами. Дизайнер должен указать площадь и глубину ремонта для каждого участка дорожного покрытия.

Рисунок 13: Патч на всю глубину.

Ямочный

Исправление может быть выполнено (в HMA, в PCC) для ремонта колеи на колесах, растрескивания кромок, а также участков с отслоившимися или выбоинами. Обычные строительные практики при размещении HMA для ямочного ремонта включают использование распределителя, ямочного ремонта грейдера / отвала или асфальтоукладчика.Результаты от использования любого из этих методов будут удовлетворительными, если они будут выполнены правильно. Во избежание потери стружки перед нанесением BST все ремонтируемые участки с твердым покрытием необходимо покрыть туманом. Герметизация тумана — это легкое нанесение асфальтовой эмульсии.

Рисунок 14: Машина для ремонта выбоин с хотбоксом

Рис. 15: Полупостоянный ремонт выбоин

Противотуманные уплотнения также могут быть размещены на новом уплотнении для стружки после окончательной очистки, чтобы способствовать удержанию заполнителя и предотвратить осыпание и шелушение нового заполнителя.Противотуманная пленка дает дополнительный слой гидроизоляции новому слою износа. При этом типе использования противотуманное уплотнение следует наносить через 3–14 дней после того, как было установлено чиповое уплотнение, с обработкой щеткой, которая должна быть завершена непосредственно перед установкой противотуманного уплотнения.

Рисунок 16: Стоянка, на которой слева нет обработки, а справа — противотуманная пленка.

Уплотнение трещин

Герметики трещин используются для ремонта поперечных и продольных трещин. Обычно это использование прорезиненного гудрона или смеси песка и асфальтовой эмульсии для заполнения трещины.Трещины и стыки размером 1/4 дюйма или больше должны быть очищены от любого несжимаемого материала, включая старый герметик, а затем заделаны перед нанесением BST.

Рисунок 17: Герметизация трещин в западном Орегоне для ремонта поперечных трещин.

Шламовое уплотнение

Гидравлическое уплотнение следует применять на 25% от расчетного срока службы для максимальной выгоды в сохранении конструкции дорожного покрытия. Техническое обслуживание с использованием гидроизоляции необходимо проводить до того, как произойдет значительное ухудшение состояния дорожного покрытия. Размер заполнителя, тип эмульсии и любые добавки определяют классификацию шламового уплотнения.Если замечено повреждение, следует выполнить герметизацию трещин перед нанесением гидроизоляционного шлама. Когда жидкий раствор наносится на сухой и растрескивающийся тротуар, перед герметизацией жидкого цементного раствора следует нанести липкое покрытие.

Строительство

Однослойный BST создается в следующие шаги:

  1. Подготовка поверхности . Дефекты поверхности, такие как выбоины, ремонтируются, а существующая поверхность очищается (например, дворником).
  2. Применение асфальта .Обычно асфальтовую эмульсию наносят из машины для распыления на поверхность существующего покрытия (см. Рисунок 1).
  3. Сводная заявка . Тонкий слой заполнителя (толщиной всего в один камень) покрывает асфальтовый материал до того, как он затвердеет (см. Рисунок 2). Агрегат обычно имеет равномерную градацию.
  4. Агрегатное вложение . Каток (обычно каток с пневматической шиной) используется для проталкивания заполнителя в асфальтовый материал и его плотного прилегания к лежащему под ним дорожному покрытию (см. Рисунок 3).Обычно около 50 процентов каждой частицы заполнителя должно быть внедрено в асфальтовый материал (см. Рисунок 4) после окончательной прокатки. Около 70 процентов каждой совокупной частицы будет внедрено после нескольких недель движения. Обычно после заделки поверх однородно отсортированных более крупных заполнителей помещают заполнитель «каменный камень». Chokestone — это, по сути, более мелкая градация заполнителя (например, менее 12,5 мм (1/2 дюйма)), используемая для создания более плотной матрицы заполнителя на уровне заделки (см. Рисунок 5).Эта более плотная матрица помогает предотвратить чрезмерные совокупные потери из-за трафика.

Многослойная обработка поверхности выполняется повторением описанного выше процесса для каждого слоя. На рисунке 9 показан BST в штате Вашингтон.

Рис. 18. Распылительная машина с эмульсией CRS-2P с расходом 0,52 галлона / квадратный ярд (позже увеличена до 0,58).

Рис. 19. Укладываемые стружки размером 1/2 дюйма минус — обратите внимание, что грузовик едет задним ходом, как обычно.

Рис. 20. Засыпка заполнителя в асфальт с помощью пневматического катка с шинами.

Рис. 21. Крупный план BST перед применением удушающего камня. Не все BST используют удушающий камень.

Рисунок 22. Применение удушающего камня.

Рис. 23. Крупный план BST после применения удушающего камня. Обратите внимание на более плотную поверхность, почти полностью покрывающую подстилающий асфальт.

Рисунок 24.Закончил BST перед метлой.

Рис. 25. Вытягивание камня, демонстрирующее эластичность эмульсии CRS-2P. Обратите внимание на длинную «строку».

Рисунок 26. Окончательный BST на следующий день после чистки. Обратите внимание на пониженную скорость.

Изготовление строительных соединений

Строительные швы необходимы для любого проекта, выполнение которого занимает более одного дня. Чтобы шов был прочным и ровным по сравнению со строением предыдущего дня, необходимо использовать специальные методы для строительного шва.Эти шаги представлены на следующих изображениях.

Рис. 27. В конце дня работы останавливаются и делается строительный шов для продолжения работ на следующий день.

Рис. 28. Когда все будет готово к возобновлению строительства, потребуется бумага.

Рис. 29. Поместите бумагу в место стыка.

Рис. 30. Установите распылитель эмульсии, чтобы начать выстрел по бумаге.

Рисунок 31. Начните снимок на бумаге.

Рисунок 32. Удалите бумагу.

Рисунок 33. Продолжаем съемку.

Устранение неисправностей

Строительство

BST зависит от многих факторов, как упоминалось в предыдущих разделах этой статьи; Среди них — структура и градация заполнителя, сорт вяжущего и электрический заряд, процесс проектирования, объем движения и состояние конструкции дорожного покрытия.Есть много других соображений, которые не могут быть рассмотрены в рамках этой статьи, включая конкретные методы строительства и используемое оборудование.
Распространенные проблемы включают потерю покрывающего заполнителя, образование полос, утечку или промывку, а также инженерные коммуникации в тротуаре.

Агрегат потери покрытия

Потеря совокупного покрытия, вероятно, самая частая проблема с BST. Это может быть связано с плохой градацией, пыльным заполнителем, разрывом вяжущего перед укладкой заполнителя, плохой прокаткой осевого шва и недостаточным количеством битумного вяжущего.
Типичное решение этих проблем состоит в применении большего количества асфальтового вяжущего, чтобы затвердевшее вяжущее достигало 70% высоты заполнителя. Это называется остаточным асфальтом. Кроме того, необходимо использовать чистый, беспыльный заполнитель, чтобы обеспечить надлежащее сцепление асфальта.

Месяцы

Штрих — это когда на поверхности уплотнительного покрытия видны бороздки или выступы. Это нежелательная ситуация, но в первую очередь косметическая. Распределитель битумного вяжущего является проблемой при наблюдении за полосами.Правильная калибровка распределителя гарантирует, что в будущем не будет полос.

Рисунок 34. Штрихи, также называемые косоглазием (любезно предоставлено WSDOT).

Рисунок 35. Полосы (любезно предоставлены Senadheera and Khan, 2001 через NCHRP Synthesis 342).

Кровотечение (также называемое промыванием)

Вытекание — это термин, обозначающий избыток асфальтового вяжущего на колесной дорожке. Типичными причинами кровотечения являются нанесение слишком большого количества связующего или использование слишком плоского заполнителя.
Решением этой проблемы является либо уменьшение нормы внесения асфальта до надлежащего количества (так, чтобы остаточный асфальт составлял 70% от высоты заполнителя), либо использование заполнителя более кубической формы.

Рисунок 36. Прокачка BST в колесных дорожках.

Подключение к инженерным сетям

Люки или задвижки могут повредить поверхность тротуара. Однако покрывать эти важные конструкции BST нежелательно. Эти соединения с коммуникациями можно покрыть крафт-бумагой, рубероидом или песком, чтобы связующее не прилипало к коммуникациям.Их можно удалить после нанесения BST на остальную часть конструкции дорожного покрытия и надлежащей утилизации.

Прочая информация

Традиционно BST считались наиболее подходящими для дорог с низкой интенсивностью движения и низкой скоростью, поскольку в конечном итоге они будут включать некоторое количество рыхлого заполнителя. На дорогах с большой интенсивностью движения или высокой скорости этот сыпучий агрегат может быть подхвачен и брошен колесами, что может привести к сколам краски и разбитым лобовым стеклам. Однако развитие модификаторов асфальтобетона и строительных технологий BST сделало возможным их использование на дорогах с высокой интенсивностью движения и скоростных дорогах, в том числе между штатами.

Лучшие практики NCHRP

Согласно Национальной программе совместных исследований автомобильных дорог (NCHRP), в обзоре литературы, проведенном в 2003 году, было обнаружено 38 передовых методов. Следующее прямо цитируется из Обобщения NCHRP 342. Когда в следующих разделах представлены различные главы. упомянутый документ, который следует использовать для дальнейших исследований.

Лучшие практики в выборе, проектировании и выборе материала дорожного покрытия

  1. Рассматривайте герметики со стружкой как инструмент профилактического обслуживания, который следует применять в регулярном цикле для усиления преимуществ технологии сохранения дорожного покрытия (глава девятая).
  2. Чип-уплотнения лучше всего работают на дорогах с незначительным повреждением подстилающей поверхности, для которых эта технология будет полезна (глава 3).
  3. Уплотнения

  4. могут быть успешно использованы на дорогах с большой интенсивностью движения, если политика агентства предусматривает их установку на дорогах до того, как повреждение дорожного покрытия станет серьезным или структурная целостность нижележащего покрытия будет нарушена (глава девятая).
  5. Охарактеризуйте текстуру и твердость поверхности подстилающей дороги и используйте их в качестве основы для разработки последующей конструкции стружколомов (третья глава).
  6. Попробуйте использовать «вдавленное уплотнение» в качестве меры по устранению кровотечения вместо североамериканской практики распределения мелкозернистого заполнителя (иногда называемого «болтовня») на кровоточащей поверхности (глава 3).
  7. Проведите электростатические испытания источника заполнителя для стружколомов перед проектированием микросхемы, чтобы убедиться, что связующее, выбранное для проекта, совместимо с потенциальными источниками заполнителя (глава пятая).
  8. Используйте анализ затрат жизненного цикла, чтобы определить выгоду от импорта синтетического заполнителя или высококачественного природного заполнителя в районы, где доступность высококачественного заполнителя ограничена (глава пятая).8. Укажите однородный высококачественный заполнитель (пятая глава).
  9. Рассмотрите возможность использования легкого синтетического заполнителя в областях, где повреждение транспортных средств после строительства является серьезной проблемой (глава пятая).
  10. Используйте модифицированные полимером связующие для улучшения характеристик стружкодробления (глава пятая).
  11. Признайте, что и горячий асфальтный цемент, и эмульгированные асфальтовые вяжущие могут успешно использоваться на дорогах с высокой интенсивностью движения. Выбор связующих, модифицированных полимерами или резиновой крошкой, похоже, укрепляет успех (глава девятая).

Лучшие практики в области управления контрактами, гарантий и показателей эффективности

  1. Своевременное заключение контрактов с чип-пломбами для начала строительства (глава четвертая).
  2. Срок сдачи контракта, чтобы предоставить достаточно времени для выполнения требований по затвердеванию при подготовке покрытия перед строительством (глава четвертая).
  3. Пакет с чип-пломбами заключает контракты на выполнение работ, достаточно крупных, чтобы привлечь самых квалифицированных подрядчиков (глава четвертая).
  4. Внутренний обслуживающий персонал лучше всего использовать для установки стружколомов в тех областях, где необходимо проявлять максимальную осторожность для получения успешного продукта (глава девятая).
  5. Используйте гарантии для проектов стружкодробления только в том случае, если подрядчику дается свобода определять окончательные материалы и методы, используемые для достижения успешного стружкодробления (глава четвертая).
  6. Метод песчаной заплатки для измерения макротекстуры стружколомов может служить объективно измеряемым показателем эффективности стружколомов (глава восьмая).
  7. Использование модели износа стружколомов, представленной в спецификации P17 для Новой Зеландии, может дать объективное определение характеристик стружколомов на основе технических измерений (глава восьмая).
  8. Две ранее описанные практики могут быть дополнены постоянной визуальной оценкой бедствия на основе критериев эффективности чип-уплотнения Ohio DOT, показанных в тексте в Таблице 13 (восьмая глава).

Лучшие практики в строительстве

  1. Для оптимальной производительности используйте все типы стружколомов в самую теплую и сухую погоду, чтобы добиться оптимальных характеристик (глава седьмая).
  2. Температура окружающего воздуха во время нанесения должна составлять минимум 50 ° F (10 ° C) при использовании эмульсий и 70 ° F (21 ° C) при использовании асфальтобетонных вяжущих, максимум 110 ° F (43 ° C). C) (глава седьмая).
  3. При использовании эмульсий температура поверхности должна быть от 70 ° F (21 ° C) до 140 ° F (54 ° C) (глава седьмая).
  4. Завершите ремонт, по крайней мере, за 6 месяцев до нанесения и прицарапайте уплотнения, по крайней мере, за 3 месяца до нанесения стружколомов (глава седьмая).
  5. Регулируемые форсунки позволяют наносить меньшее количество связующего на дорожки движения колес и помогают бороться с затоплением дорожек колес — дефектом, который делает стружколомательные уплотнения склонными к кровотечению. И наоборот, австралийское использование предварительного напыления является еще одним методом корректировки текстуры поперечной поверхности дорожного покрытия перед нанесением стружколомов (глава седьмая).
  6. Щетка, установленная на этих роликах, выполняющих начальный проход ролика, исправляет незначительные недостатки разбрасывания заполнителя, такие как волнистость, неравномерное разбрасывание или пропущенные участки (глава седьмая).
  7. Нанесите заполнитель как можно быстрее как на эмульгированный, так и на горячий асфальт вяжущих (глава седьмая).
  8. Тест на масштабирование полей в Монтане сокращает склонность к распределению избыточного агрегата, созданного контрактом с ценой за единицу (глава седьмая).
  9. Попросите самого опытного инспектора проводить перед каждым выстрелом и регулировать норму количества связующего на дорожном покрытии, чтобы облегчить регулировку нормы поля (глава седьмая).
  10. В местах, где имеют место частые остановки и повороты, нанесение небольшого количества излишка заполнителя может уменьшить задиры и качение. Использование вдавленного уплотнения может быть жизнеспособным инженерным решением для определения точного количества заполнителя для этих проблемных областей (глава седьмая).
  11. Предоставьте и обеспечьте соблюдение правил прокатки и спецификаций для покрытия роликов, схем прокатки и минимального времени прокатки для достижения полного покрытия полосы движения и аналогичного количества проходов для всех участков полосы (глава седьмая).
  12. Требуемое количество роликов зависит от требуемого производства распределителя и требуемого времени прокатки для каждой ширины выстрела в проекте (глава седьмая).
  13. Как можно точнее следите за разбрасывателем стружки (глава седьмая).
  14. Сохраняйте контроль движения как можно дольше, чтобы дать свежей пломбе максимальное время отверждения (глава седьмая).

Лучшие практики в оборудовании для стружкодробления, обеспечении качества и контроле качества

  1. Требовать от подрядчиков по запайке стружки использовать самое современное оборудование и контролировать операцию прокатки для повышения эффективности запайки стружки (глава шестая).
  2. Используйте компьютеризированных дистрибьюторов (глава шестая).
  3. Требовать предпроектного анализа способности оборудования для стружкодробления соответствовать темпам производства дистрибьютора (глава шестая).
  4. Используйте регулируемые форсунки, чтобы уменьшить количество вяжущего, распыляемого на дорожки движения колес (глава шестая).
  5. Пластиковая щетина для ротационных щеток сводит к минимуму смещение агрегатов во время чистки (глава шестая).
  6. Агрессивная программа контроля качества в сочетании с тщательной проверкой обеспечивает успех стружколомов (глава седьмая).
  7. Назначьте опытных сотрудников, которые понимают динамику создания чип-пломб, в качестве специалистов по полевому контролю и обеспечению качества (глава седьмая).
  8. Регулярно калибруйте распределитель и разбрасыватель стружки (глава седьмая).
  9. Оценить тесты совместимости заполнитель-связующее, показанные в тексте в Таблице 12, на предмет соответствия местным условиям и использования в полевых условиях (глава седьмая).
  10. Испытайте в полевых условиях как связующие у дистрибьютора, так и совокупные запасы, чтобы убедиться, что материал не разложился из-за манипуляций во время транспортировки (глава седьмая).

Справочник по герметизирующему слою Миннесоты

Министерство транспорта Миннесоты (Mn / DOT) завершило исследование надлежащих методов нанесения покрытий на уплотнения. Ключевой частью исследовательского проекта было выполнение дизайна герметизирующего покрытия с использованием процедуры, разработанной Норманом МакЛеодом. Кроме того, исследовательский персонал присутствовал на многих проектах строительства герметизирующего покрытия, помогая инспектору и подрядчику. Основная цель этого справочника, обновленного в 2006 году, состоит в том, чтобы дать полевому инспектору солидную базу данных по материалам герметизирующего покрытия, оборудованию, дизайну и конструкции.Это обновленное руководство, разделенное на два основных раздела, содержит указания для проектировщиков и полевого персонала. Этот проект спонсировался Местным советом по исследованиям дорог Миннесоты

.

Загрузите руководство здесь

В 2007 году Том Вуд проводил занятия по тюленьему покрытию на основе Руководства Миннесоты в Транспортной обучающей сети, одной из основных программ Транспортного института Верхних Великих равнин при Государственном университете Северной Дакоты.

Опросы

Обследование стружколомов мостового настила, март 2001 г.

Вопросы
  • Использовали ли вы стружколом на бетонных настилах мостов?
  • Комментарий
  • Название штата
Результаты

Обследование стружколомов мостового настила, проведенное WSDOT

Округ Миннесота использует Mastic One® для успешного лечения поперечных трещин

Проблема

Глубокие поперечные трещины — обычная проблема на многих дорогах.Когда это происходит, водители испытывают поездку, которую часто описывают как движение по стиральной доске. Округ Николле лечит вдавленные, поперечные и продольные трещины путем распыления связующего слоя, нанесения тонкой горячей смеси и затем уплотнения. Нормальный размер экипажа составляет от 8 до 10 человек. Для этого требуется несколько грузовиков, каток и круглосуточный контроль движения по полосе движения. Их производительность обычно составляла милю в день при полной ширине дороги. Этот метод очень трудоемок и требует много времени.Срок службы ремонта горячей асфальтобетонной смеси может составлять менее одного года. Этот процесс использовался в течение многих лет, и было определено, что его применение будет ограниченным из-за высокой стоимости и значительного прерывания трафика.

Решение

Департамент дорог округа выбрал шоссе, по которому проезжают автомобили, тяжелые грузовики и большие сельскохозяйственные машины, чтобы попробовать Mastic One для ремонта углубленных поперечных трещин. Mastic One специально разработан для широких трещин и проблемных участков поверхности как в дорожных покрытиях AC, так и в PCCP, которые слишком малы для повторной укладки, но слишком велики для герметика трещин.Mastic One — это уникальный полимерно-модифицированный асфальтосодержащий материал, наносимый горячим способом, со специально разработанным заполнителем. Mastic One обладает высокой адгезией, гибкостью, прочностью и водонепроницаемостью, срок службы превышает 5 лет.

Крупный план Mastic One, нанесенного на поперечную трещину на County Road 13 в Nicollet County, Миннесота.

Проект

Mastic One наносили с помощью аппликатора обувной коробки на одну полосу за раз, используя мобильную операцию только с флагманами для управления движением, тем самым ограничивая время, необходимое для перенаправления движения.Численность экипажа составляла пять человек против 8-10 человек, и на ремонт каждой поперечной трещины уходило в среднем 45 секунд. Исходя из легкости и скорости нанесения Mastic One, участок тротуара длиной в милю был завершен примерно за 2 часа, и был использован один поддон (2880 фунтов).

Результаты

Всего через 5 минут после нанесения Mastic One транспортному средству было разрешено проехать через ремонт, что позволило минимизировать прерывание нормального движения транспорта. В результате поездка была чрезвычайно плавной, устраняя удары, которые ранее испытывались при каждой трещине.Бригада округа признала, что использование Mastic One для ремонта углубленных поперечных трещин привело к меньшему прерыванию движения, меньшему количеству необходимого оборудования и людей, более низкой стоимости и более качественному долгосрочному ремонту. Эти преимущества, наряду с повышенной гладкостью покрытия и качеством езды, стали отличным решением распространенной дорожной проблемы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*