Тротуарная плитка из резиновой крошки: Плитка из резиновой крошки в Леруа Мерлен каталог и цены, отзывы покупателей

Содержание

Пластиковые формы для резиновой плитки : Формы для плитки : Мрамор из бетона. Камелот

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОИЗВОДСТВА ТРОТУАРНОЙ ПЛИТКИ ИЗ РЕЗИНОВОЙ КРОШКИ

Для тех, кому надоели привычные бетонные тротуары и садовые дорожки, разработано новое покрытие – резиновая плитка. Такая плитка создает комфортное и безопасное покрытие, а также является износоустойчивой.

За счет уникальных технических характеристик и привлекательного внешнего вида плитка из резиновой крошки может использоваться в различных сферах:

 

  • Приусадебные участки, паркинги, тротуары и зоны отдыха;

  • Детские игровые площадки и школьные площадки;

  • Спортивные площадки и площадки для воркаута;

  • Производственные и складские помещения;

  • Ледовые арены и катки;

  • Тренажерные и спортивные залы;

  • Стрелковые тиры;

  • Зоны возле бассейнов, на причалах и палубах яхт;

  • Лестницы, пандусы и входные группы;

  • Животноводческие комплексы, ипподромы.

Тротуарная плитка из резины обладает рядом преимуществ:

  • Разнообразная цветовая гамма и различные фактуры;

  • Эстетичный внешний вид;

  • Высокая прочность;

  • Хорошие звукоизоляционные свойства;

  • Отличные дренажные характеристики;

  • Удобство хранения и транспортировки;

  • Простота процесса монтажа.

Примечательно, что для изготовления плитки использую резину от вторичной переработки автомобильных шин – резиновую крошку. Для производства шин используют высококачественные материалы: натуральный и искусственный каучук, смягчающие масла и наполнители и прочее. Поэтому плитка из такой крошки отличается прочностью и долговечностью. При этом производится утилизация отработанных шин и забота об окружающей среде.

Технология изготовления резиновой тротуарной плитки включает 3 этапа:

1) Подготовка. Резиновые изделия измельчаются путем механической обработки в крошку фракцией 1-6 мм.

2) Приготовление смеси. В смесителе готовую резиновую крошку смешивают с красителями и полиуретановым клеем в однородную массу.

3) Прессование. Получившуюся массу помещают в форму под пресс — получается резиновая плитка. Прессование можно делать горячим или холодным способом, что не влияет на качество получаемой из резиновой крошки плитки.

Перед укладкой резиновой плитки необходимо выровнять поверхность (сделать бетонную стяжку, утрамбовать грунт), можно укладывать на имеющееся асфальтовое покрытие. Плитку толщиной более 30 мм можно выкладывать на любую ровную поверхность. Для дополнительной фиксации резиновой плитки делают бортики или используют бордюры. Тротуарную плитку из резиновой крошки легко перевозить и укладывать без особых инструментов и приспособлений. Резиновую плитку легко подогнать при помощи ножа. Для фиксации используют полиуретановый клей или резиново-битумную мастику. Плитку укладывают встык ровными рядами или со смещением, используя металлические или пластиковые штыри. Либо можно изготовить резиновую плитку с замковым соединением. Ходить по уложенной резиновой плитке можно спустя 24 часа после завершения монтажных работ.

Уход за покрытием из резиновой плитки прост. Тротуарную плитку из резиновой крошки можно пылесосить или мыть водой из шланга без специальных моющих средств. Прилипшие частички можно смести веником или удалять с помощью мягкой щетки. Снег убирают пластиковыми или деревянными лопатами, можно использовать снегоуборочную машину.

Благодаря новым технологиям в нашу жизнь пришли удобные резиновые покрытия, которые облегчают наш быт и украшают окружающий нас мир!

ЗАЛОГ УСПЕХА В ПРОИЗВОДСТВЕ РЕЗИНОВОЙ ПЛИТКИ:

  • Высокое качество производимых изделий,

  • Низкая себестоимость,

  • Стабильно растущий спрос на производимую продукцию.

Широкий ассортимент производимой продукции:

  • Резиновая плитка «Шагрень» и «Калифорния» 300*300*30 мм

  • Резиновая плитка «Шестигранник» 299*345*45 мм

  • Резиновая брусчатка «Ромб» 296*171*45 мм

  • Резиновая брусчатка «Квадрат» 200*200*45 мм

  • Резиновый бордюр 500*200*50 мм

  • Резиновые накладки на ступени и лестницы.

 

Резиновая плитка — это продукт, не подлежащий обязательной сертификации.

Резиновая или каменная? Плюсы и минусы.

Тротуарная плитка на даче: Резиновая или каменная? Плюсы и минусы.

Тротуарная плитка на даче: Резиновая или каменная? Плюсы и минусы.

Ура, к вам на дачу приехали внуки. Ваши озорные, шустрые и непоседливые ребята. Согласитесь, как ликуют сердца бабушек и дедушек, когда к ним приезжают погостить внучата.
А какой ком в горле, когда, забирая их, родители видят сбитые коленки, ушибы и синяки на ногах детей. «Эх, не досмотрела» — укоризненно подумает бабушка. «Не уберег» — подумает дед.
Минуточку! В детских травмах виноваты не ваши родители, а их каменная дорожка и бордюры. Даже при малейшем контакте с плиткой из камня образуется ушиб. Так что же детям не бегать и не резвиться?
Еще как! Только об их безопасности должны позаботиться взрослые. Сейчас я расскажу, как сделать дачные дорожки максимально травмобезопасными.
Для удобства сравнения двух видов покрытия, я создала сводную таблицу.











    Критерии сравнения
     Резиновая плитка
     Каменная плитка

     Износостойкость
Правильный монтаж и корректное обращение с покрытием обеспечит долгий срок эксплуатации
Показатели выносливости и стойкости высоки. Однако при максимальных нагрузках покрытие служит не так долго

Срок службы
 Более 20 лет
 10 лет

Безопасность
Антисокользящий эффект. Резиновая крошка, из которой сделано покрытие, не скользит, поэтому вероятность упасть в непогоду равна нулю
В зимний период будет образовываться наледь

 Травмобезопасность
Упругость, амортизация и эластичность покрытия значительно увеличивает данный показатель. За счет своей текстуры, покрытие отлично поглощает падения и удары
Ушибы, синяки и ссадины обеспечены

Прорастание травы
«Нет, не растет» — отвечу я. Материал, из которого изготовлена плитка в совокупности с клеем не дают ни малейшего шанса прорастать траве в местах стыков
Трава будет прорастать между плитками, как ни крути

 Водопроницаемость
Покрытие обладает изумительными показателями впитывания. Плитка пропускает всю влагу, не оставляя на поверхности ни одной лужи
Сама плитка воду не пропускает, однако щели, которые имеются между плитками, отлично пропускают воду. Значит, луж не будет

Термостойкость
Не стоит оборудовать зону барбекю резиновой плиткой. Покрытие пожароопасное. Здесь лучше применить камень
Излишняя влага в совокупности с резким понижением температуры может вызвать трещины в покрытии

Монтаж
Монтаж плиток из резиновой крошки весьма прост. Все, что вам необходимо для выполнения работы: плиточное покрытие и полиуретановый клей. Главное, исключать зазоры между плитками, и убирать излишки клея тряпкой в стыках
Монтаж каменных плиток легок и незатруднителен. Единственное отличие в том, что каменная дорожка будет сохнуть несколько дней, а резиновая — пару часов


Преимущество плитки из резиновой крошки «на лицо». Каменное покрытие по многим показателям уступает резиновому. Купить резиновую плитку вы можете в нашем интернет-магазине.


Здоровье наших детей – это обязанность взрослых.


Закажи безопасные дорожки для своих детей и внуков в каталоге.


Еще больше полезной и интересной информации про травмобезопасное покрытие в нашем блоге:


Покрытие для детских площадок: бесшовное или плитка. Что лучше?

Минимальная толщина безопасного покрытия на детских площадках. Рекомендации проектировщикам.

Тротуарная плитка из резиновой крошки

Полимеры давно и основательно вошли в нашу жизнь, и сейчас, пожалуй, сложно назвать ту сферу деятельности человека, где нет места резиновым и пластиковым изделиям или их компонентам. Разумеется, при таком распространении неизбежно встает вопрос об утилизации резины, уже отработавшей свой срок службы. Один из самых интересных и востребованных продуктов, который получается после переработки полимерных изделий – прежде всего старых автомобильных покрышек – плитка из резиновой крошки. Основное применение такой плитки – отделка тротуаров, спортивных площадок и беговых дорожек, декорирование фасадов домов, использование в ландшафтном дизайне, обустройство детских площадок.

Как укладывать резиновую тротуарную плитку

Тротуарная плитка резиновая, а значит, обладает существенными преимуществами перед традиционными покрытиями из асфальта, бетона или брусчатки.

Эту плитку можно укладывать на любое твердое основание: на хорошо выровненную землю, бетонную стяжку, асфальт или дерево. За счет своей пористой структуры она легко пропускает воздух и влагу – это позволяет земле под такой плиткой свободно «дышать» и получать необходимую воду, а также препятствует образованию луж. Высокая прочность и устойчивость как к низким, так и к высоким температурам делает ее пригодной к применению в любых условиях, без потери своих полезных качеств. Тротуарная плитка на резиновой основе обладает такими полезными свойствами резины как мягкость и упругость, что делает ее незаменимым материалом для покрытия спортивных площадок и беговых дорожек – падения во время спортивных игр нередки, а падать на твердое покрытие не только неприятно, но и чревато травмами. Кроме того, резина не скользит, что делает ее прекрасным вариантом для отделки ступеней лестниц и крыльца. Добавим к этому свойство нагреваться до температуры окружающей среды, и такая плитка станет замечательной альтернативой кафелю в покрытии площадки бассейна или душевой. Легкость и простота очистки – еще один плюс. В зависимости от того, где находится покрытие, его можно полить водой из шланга, пропылесосить или пройтись по нему веником.

Формы для тротуарной плитки из резиновой крошки

Резиновые формы для тротуарной плитки встречаются в большом разнообразии, что позволяет компаниям-производителям выпускать продукцию различной конфигурации. Впрочем, если у вас свой взгляд на то, какой именно должна быть форма плитки, или требуется обыграть какой-либо сложный элемент декора, то нет ничего сложного – достаточно приобрести стандартный мат и вырезать из него нужную фигуру при помощи простого электро-лобзика. Точно такая же ситуация и с цветом – если не нашли нужного, то любой оттенок плитке можно придать самостоятельно, а, если речь идет о тротуарной мозаике или спортивной площадке, то можно красить как отдельные элементы, так и наносить рисунок на уже уложенное покрытие. Но, резиновая тротуарная плитка – производство не очень сложное, компаний-производителей с каждым годом становится больше, так что найти идеально подходящий по всем параметрам элемент, скорее всего, не составит особых проблем.

Резиновая тротуарная плитка: применение

Использование плитки из полимеров – распространенная практика в большинстве стран мира, в которых развита промышленность, перерабатывающая вторичное сырье. Это недорогой и очень удобный материал, который позволяет решать огромное количество задач в строительстве и отделке. Компаний, чье основное направление – продажа резиновой тротуарной плитки становится все больше и в нашей стране. Так что, если вы задумались из чего именно сделать дорожки на дачном участке, чем покрыть пол гаража или ступеньки, то обратите свое самое пристальное внимание на этот материал. Скорее всего, вы не будете разочарованы в своем выборе.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Резиновая тротуарная плитка: резиновая брусчатка для дорожек и другая плитка из прорезиненной крошки для тротуаров, укладка и отзывы

Безопасность движения – основное требование к дорожкам на детских площадках, домах отдыха, санаториях, больницах. А на придомовой территории всегда хочется чувствовать себя уверенно. Ассортимент современных дорожных покрытий очень широк, и существует множество различных вариантов на выбор. Новомодный тренд – резиновая тротуарная плитка, все о которой вы можете узнать из этой статьи .

ИзображениеИзображение

Особенности

Основным материалом такой плитки является измельченная резиновая крошка, полученная из переработанных автомобильных покрышек . Его состав составляет 90%, остальные компоненты – красящие вещества и полимерное связующее. В процессе производства получается спрессованное полотно, которому затем нарезают нужную форму и конфигурацию. Прорезиненные плиты укладывают на самые разные поверхности: грунт, песок, наливные полы и прочее, главное, чтобы место укладки было ровным.

При этом полимерное вещество способствует улучшению адгезии. Благодаря ему на готовом покрытии не остается швов.

ImageImage

Резиновая тротуарная плитка имеет множество положительных качеств
  • Безопасность … В отличие от обычного асфальта, резиновая плитка смягчает удары, поэтому падать на нее не больно. Вот почему этот тип напольного покрытия часто встречается на детских площадках. Кроме того, плитка снижает вероятность попадания в лед или снег, так как обладает противоскользящими свойствами.
  • Удобство … Резиновое покрытие мягкое, а значит помогает расслабиться. Эти плитки часто встречаются в помещениях, оборудованных для медитации и занятий йогой. А еще резиновые покрытия используются в фитнес-центрах, так как они приглушают шаги и создают комфорт для тех, кто занимается спортом.
  • Устойчивость к неблагоприятным погодным условиям . Тротуарная плитка из резиновой крошки обладает повышенной морозостойкостью (до -40 градусов), не боится воздействия ультрафиолета.Кроме того, благодаря своей пористой поверхности покрытие быстро избавляется от влаги.
  • Устойчивость к микробам и сорнякам … На резиновой плитке не образуется плесень и грибок, она не гниет. Сорные травы также не имеют шансов прорасти сквозь покрытие.
  • Долговечность … Резиновое покрытие при правильном уходе прослужит десятилетия без необходимости обновления. Красители, используемые для покрытия, не выгорают на солнце.
  • Большой ассортимент .Сегодня выбор такой плитки очень широк: есть разные формы, цвета, размеры, орнаменты. Каждый найдет что-то на свой вкус и кошелек.
  • Легкость укладки … Тротуарная резиновая плитка укладывается проще простого, для этого не нужно вызывать специалистов. Кроме того, в большинстве случаев он не нуждается в закалке, просушке и прочих подобных процедурах.

ImageImage

Как видите, список достоинств тротуарной плитки из резиновой крошки весьма обширен. Но перед покупкой важно помнить о минусах .

  • Горючесть … Резиновая плитка очень хорошо горит. Поэтому не стоит стелить такое покрытие в зоне, где вы привыкли жарить шашлыки или разводить костер.
  • Высокие ставки . Это тротуарное покрытие является одним из самых дорогих, и не каждому по карману. Тем не менее, польза от покупки есть, так как об обновлении покрытия и тратах на него денег не придется думать очень долго.

ИзображениеИзображение

Технология производства

Как уже было сказано, основным материалом для производства резиновой тротуарной плитки являются автомобильные покрышки, отправляемые на переработку. Их разрезают на полоски, затем на квадраты, измельчают и таким образом получают крошку. Этот материал смешивается с клеевыми и красящими добавками. Затем начинается сам процесс, который представляет собой горячее или холодное прессование. Рассмотрим обе методики подробнее .

ImageImage

Горячее прессование

С помощью этого метода можно создать относительно дешевую и эстетичную плитку, но метод не очень популярен.Полученная плитка не является морозостойкой, а потому продавать такой продукт можно только в тех регионах, где стабильный климат без сильных морозов.

Процесс выглядит следующим образом:
  • сырье готовится;
  • заливают в специальные формы и отправляют под горячий пресс с давлением более 5 тонн;
  • пресс нагревает крошку, придавая ей форму.

ImageImage

Холодный

Это более затратный по деньгам и усилиям процесс, но полученная плитка будет отвечать всем требованиям безопасности и комфорта. Холодное прессование осуществляется следующим образом:

изготавливается сырье

  • , при этом клея в него добавляется больше, чем при горячем прессовании;

    • сырье

  • заливают в формы, затем помещают под холодный вулканический пресс с тем же давлением, что и в предыдущем способе;
  • после прессования смесь помещают в специальное оборудование – термошкаф, где выдерживают около 6-7 часов при температуре 60 градусов;
  • полученную плитку досушивают при комнатной температуре.

ИзображениеИзображение

просмотров

Резиновая плитка может быть разной по размеру, внешнему виду, цвету, форме. Существует несколько основных классификаций .

  • По толщине и фракции … Это однослойные и двухслойные варианты. Однослойные плитки имеют толщину 1-4 см и здесь используются с мелкой или средней крошкой. Толщина двухслойной плитки начинается от 3 см. Верхний слой состоит из мелких окрашенных сколов, нижний — из крупных неокрашенных.Благодаря этому двухслойная плитка более выгодна, так как способна выдерживать значительные нагрузки.
  • По накладной … Есть как гладкие резиновые пластины, так и рельефные. Первые рекомендуется устанавливать на больших площадях, вторые будут более декоративны и облагородят зону отдыха. Кроме того, рельефные плиты хороши с практической точки зрения: они меньше скользят в дождь и гололед, поэтому риск падения сводится к минимуму.
  • До размера .Здесь плитка может быть совершенно разной. Например, есть маленькие варианты, 50х50 см, а есть большие — 100х100. Последние более вариативны: это и простые формы, такие как квадрат, и более сложная брусчатка в виде пазла, спирали, волны.

ИмажеИажеИаже

приложений

Резиновая тротуарная плитка используется в различных ситуациях:
  • на детских площадках, в игровых и спортивных зонах, на стадионах;
  • на пешеходных дорожках, где есть постоянный поток людей, например, это могут быть парки, скверы, городские площади;
  • в спортзалах, комнатах релаксации и отдыха, на территориях, прилегающих к санаторно-курортным учреждениям, больницам, гостиницам;
  • в зоне возле бассейна для предотвращения скольжения на мокром полу, в спа, салонах красоты;
  • на стоянках и выездах с них, в автомастерских, в сервисных центрах;
  • в помещениях склада и производства, на заводах, фабриках;
  • в строениях, где животных, птиц, рыбок придется размещать на длительное время;
  • на даче для обустройства тротуара или дорожки, зоны отдыха;
  • на ступенях лестниц в магазины, салоны, мастерские и другие сервисные центры.

Не рекомендуется укладка тротуарной резиновой плитки в местах с повышенным риском возгорания. Кроме того, если покрытие размещается на лестнице, стоит выбирать только его рифленый вариант.

ИзображениеИзображениеИзображение

Тонкости стайлинга

Плитка тротуарная из резиновой крошки может укладываться на разные типы оснований, допустимое отклонение уровня 1 мм. Если плитка укладывается на больших открытых площадках, то важно предусмотреть уклон в 2 градуса, чтобы сточные воды могли беспрепятственно стекать.Перед началом работ основание, на которое предстоит укладывать покрытие, проверяют на наличие трещин и ямок. Их нужно будет удалить. Кроме того, необходимо провести тест на влажность. Для этого основу засыпают поваренной солью и ждут двое суток. Если соль осталась сухой, можно приступать к работе.

Для правильной укладки прорезиненной плитки необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:
  • сама плитка;
  • емкость для клея;

    • полиуретановый клей

  • ;
  • мыльный раствор;
  • небольшой кусочек мела;
  • линейка, строительный уровень и нож, шпатель с зубцами;
  • губка для мытья посуды;
  • веник (вместо него можно взять пылесос).

ImageImage

Кроме того, необходимо учитывать внешние условия:
  • день должен быть теплым, не ниже 15, но не выше 25 градусов, и сухим;
  • допустимая влажность воздуха должна быть не более 70%;
  • , если плитка укладывается на открытой площадке и будет подвергаться воздействию снега и дождя, то клей наносится в два слоя.

Теперь давайте посмотрим, как можно класть плитку на землю и на бетон.

Изображение

На земле

Рассмотрим процесс укладки прорезиненной плитки на грунт
  • Основание очищается от грязи и мусора, доводится до ровного состояния, уплотняется.
  • Сверху насыпается щебень, толщина засыпки зависит от ситуации. Для дорожек на придомовой территории потребуется 70 мм, для детских площадок – 100, для парковок – 200 мм.
  • Взять 1 часть цемента и смешать с 3 частями песка — это второй слой. Его толщина составляет 70 мм.
  • Вокруг рабочей зоны установлены специальные резиновые бордюры. Благодаря им можно будет четко нанести постельное белье.
  • Плитка выложена, при этом следует осуществлять постоянный контроль за тем, чтобы ряды ложились ровно.Плиты соединяются с помощью втулки, при этом поможет резиновый молоток, если плитка не ложится ровно. Если между бордюром и плиткой есть место, его можно заполнить обрезками от самих плиток, срезанными ножом.
  • Покрытие трамбуется и сверху засыпается песком.

ImageImage

На бетоне

Укладывать плитку на бетон еще проще, разберем процесс поэтапно:
  • бетонное основание хорошо подметено или пропылесосено;
  • при помощи шпателя клей наносится на бетонные блоки, при этом важно, чтобы он распределялся ровным слоем;
  • укладка плитки начинается с середины обрабатываемого участка (толщина плитки — 20 мм), при этом покрытие плотно прижимается к основанию;
  • каждая последующая плитка укладывается встык к готовой, весь выступающий на поверхность клей сразу удаляется;
  • покрытие сохнет 48 часов — только по истечении этого времени по нему можно ходить.

ИзображениеИзображение

Правила ухода

Хорошая тротуарная плитка служит долгие годы и не теряет привлекательного внешнего вида. Она не деформируется от снега и дождя, не боится солнца. Казалось бы, за ней вообще не нужно ухаживать, но это не так. Есть еще несколько правил .

  • Грязную поверхность можно быстро и легко очистить водой из шланга, при этом достаточно поддерживать средний напор. Если пятна сухие и не поддаются воздействию жидкостей, их можно удалить жесткой щеткой, смоченной в мыльной воде.
  • Ледяное покрытие освобождают лопатой или ледорубом, свежевыпавший снег сметают веником.

При наличии большой площади тротуарной плитки ее можно обработать снегоуборщиком.

Плиты резиновые из крошки: оборудование для производства тротуарной плитки, производства плит 500х500х16 мм, 500х500х40 мм и других размеров

Резиновая плитка тонкого помола обладает уникальными характеристиками. По комфорту, безопасности использования и эстетичному виду у него просто нет конкурентов среди материалов для покрытия придомовых территорий, спортивных площадок и многого другого.

Изображение

Преимущества и недостатки

Широкое применение плитки из резиновой крошки свидетельствует о том, что она обладает огромным набором преимуществ и прекрасными эксплуатационными характеристиками. Как и у любого материала, у него есть свои плюсы и минусы .

ImageImageImage

Рассмотрите положительные моменты
  • Разнообразный ассортимент цветов, что позволяет оформить участок в любом стиле.
  • Панели доступны в различных версиях — водопроницаемые и водонепроницаемые.Это дает возможность укладывать его как внутри помещений, так и использовать для наружных покрытий.
  • Высокая износостойкость изделий из резиновой крошки позволяет интенсивно эксплуатировать их не менее 5 лет, а при нормальных условиях — не менее 15.
  • Безопасность и снижение травматизма в спорте. Резиновые панели пружинят, и при падении риск получить травму гораздо меньше, чем на других типах поверхностей. Благодаря этому свойству они являются основным материалом для обустройства детских и спортивных площадок.
  • Экологическая безопасность панелей из резиновой крошки. В производстве используются материалы, безвредные для человека, поэтому их можно использовать практически для любых нужд.
  • Резиновое покрытие обладает противоскользящим эффектом, что значительно снижает риск травм во время гололеда, снега или дождя.
  • Монтаж и демонтаж плитки прост. Его можно легко снять и убрать в другое нужное место без потери формы и надежности изделий.
  • Такая черепица хорошо справляется с неблагоприятными погодными условиями в виде мороза, осадков, резких перепадов температуры и других, сохраняя при этом свою прочность и эстетичный вид.
  • Чтобы уйти, особых усилий не требуется. Нужно просто постирать его любым моющим средством и он снова будет выглядеть как только что из магазина.
  • Особых требований к транспортировке нет.
  • Так как резиновое покрытие обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам, оно очень долго будет выглядеть как новое.
  • В производстве используются старые резиновые покрышки, что позволяет утилизировать их в огромных количествах, при этом очищая окружающую среду. Это большой шаг к защите природы.

ImageImageImage

Теперь перейдем к отрицательным моментам. Как и все изделия на основе каучука, эти панели хорошо горят . Но так как в большинстве случаев они используются для наружных покрытий, то этот фактор не настолько критичен, чтобы отказываться от их использования.

Следующий недостаток — достаточно высокая стоимость . Цена зависит от многих нюансов, таких как толщина, цвет, комплектующие и другие факторы.

Если сравнивать список плюсов и минусов, то вторых гораздо меньше.Это делает плитку из резиновой крошки очень популярной, а в некоторых областях просто безальтернативной.

ИзображениеИзображениеИзображение

Методы производства

Для изготовления плитки из резиновой крошки потребуется специальное оборудование и помещение. Последний должен быть площадью не менее 100 м2, причем отапливаемый – в холодный период температура в нем не должна опускаться ниже +5 градусов тепла.

Основное внимание уделяется средствам изготовления резиновых панелей . Начальная сумма, которая потребуется для запуска, будет зависеть от их качества и мощности.Можно купить все по отдельности, но лучше приобрести полную линейку в сборе. Это облегчит и унифицирует процесс.

Image

Сейчас для этого предлагаются различные наборы, но как минимум вам понадобится:
  • миксер — для смешивания различных компонентов;
  • печи — для сушки продуктов;
  • Пресс гидравлический — для формовки изделий;
  • формы;

    • проводник

  • — для пробивки отверстий под соединительные элементы;
  • формовочный стол и фиксирующая стойка.

Это самое необходимое оборудование для развертывания производства. С его помощью уже можно начать производство покрытий на основе резиновой крошки различной толщины и размера.

ImageImageImage

В настоящее время плиты изготавливаются тремя различными способами.

Холодный

Этот метод считается классическим, он был разработан самым первым и уже считается устаревшим.

Процесс состоит из 2-х этапов .Тщательно перемешанная в миксере смесь разливается в выбранные формы, расположенные на специальном столе. Затем происходит прессование под высоким давлением (около 5 тонн) и передача в сушильный шкаф, где при температуре 55-60°С изделия сушатся не менее 6 часов. Затем формы разбираются – и изделие готово к употреблению.

Этот метод имеет следующие преимущества: оборудование широко распространено и доступно, а плитку можно производить в небольших количествах

К недостаткам можно отнести необходимость постоянного контроля процесса, достаточно большой процент брака и высокую цену.

ИзображениеИзображение

Горячее

Наиболее прогрессивным считается метод горячего прессования. Первый этап совпадает с предыдущим способом, разница заключается в прессовке панелей . Приготовленный состав помещают в металлические формы, нагревают до температуры +120…220°С и одновременно прессуют.

В зависимости от параметров продукта процесс занимает от 3 до 20 минут . За это время клей равномерно распределяется по смеси, создавая более надежную связь между резиновой крошкой.Эта технология позволяет получить плитку с лучшими характеристиками, чем при холодном способе.

Преимущества: широкий ассортимент продукции, низкая стоимость, отличное качество панелей и небольшой процент брака в производстве.

Есть и минусы: оборудование достаточно дорогое, а рабочие должны иметь соответствующую квалификацию.

ImageImage

Термохимический

Это новейший метод, позволяющий получать продукцию, отвечающую всем требованиям, даже самым строгим. Отличие от первых двух технологий в том, что при необходимости есть возможность задать требуемые параметры. Другими словами, изделия из одного и того же материала могут иметь разные показатели плотности, твердости, эластичности и других параметров.

Процесс выглядит следующим образом:
  • дробленая резина смешивается с клеем;
  • в зависимости от требований к панелям добавляются необходимые комплектующие;

    • Происходит размещение

  • в формах, нагрев и прессование (может занять от 2 до 10 минут).

По завершению мы получаем продукцию высочайшего качества, готовую к использованию.

Преимущества те же, что и при горячем способе, плюс возможность изготовления специализированных видов покрытий. Недостатки тоже совпадают, а кроме того, нужно постоянно с особым вниманием следить за производственным процессом.

ИзображениеИзображение

Что происходит?

Резиновая плитка из крошки

различается по толщине, размеру и форме. Наиболее популярны прямоугольные или квадратные, но также доступны в виде «брусчатки».Иногда можно встретить экзотические виды резиновых панелей в виде «пазлов», снабженных по периметру специальными креплениями.

Форма не влияет на параметры резиновой плитки, и выбирать ее стоит исходя из будущего назначения

Поверхность панелей может быть гладкой или ребристой, с различным рисунком, что помимо противоскользящего эффекта позволяет придать дорожке или тротуару необычный вид.

Цветовых решений множество, самые популярные цвета – коричневый, черный, терракотовый, красный, желтый, зеленый.

ИзображениеИзображение

Размеры и вес

Вся плитка из резиновой крошки изготавливается в соответствии с ТУ 2533-001-0171450779-2012, в котором указаны все требования к продукции. Размеры панелей могут быть разнообразными, встречаются от 200х100 мм до 1000х1000 мм, различной толщины и веса.

Наиболее востребована плитка 500х500 мм. В зависимости от толщины укладывают либо на твердую поверхность (10-30 мм), либо на рыхлую подложку (40-45 мм) снаружи .

Размеры, мм

Масса, кг

500x500x10

2, 25

500x500x16

3, 5

500x500x20

4, 25

500x500x30

6, 4

500x500x40

7, 4

500x500x45

Изображение

Вся резиновая плитка может использоваться как для тротуарных, так и для садовых дорожек, а также отлично зарекомендовала себя в качестве уличного покрытия во дворах.

Технология укладки

Такой материал укладывается несколькими способами.

Плитка толщиной 40 и 45 мм монтируется на основание из сыпучих материалов . Процесс очень похож на укладку обычного бетона. Для этого подготовьте песчано-гравийную подушку в 10 см, очень хорошо ее утрамбуйте. Периметр дорожек или участка отмечен бордюром из резины и бетона. После этого укладывают плиты. Панели крепятся друг к другу специальными замками.

Крепление на прочное основание, подходящее для панелей толщиной 6-45 мм с использованием полиуретанового клея . Основание очищается от пыли. Перед приклеиванием к поверхности основание грунтуют. Клей наносится шпателем, затем приклеиваются плитки, начиная с середины.

После укладки нужно выждать около 48 часов — в это время ходить по панелям нежелательно .А также нужно следить, чтобы при укладке под плитки не попадал воздух.Если он вдруг туда попал, то убрать его можно, сильно надавив на изделие от центра к краю.

При установке на твердое основание нужно подумать об уклоне, чтобы вода не задерживалась на поверхности.

При укладке на грунт уклон не требуется — вода будет уходить естественным путем через плитки и далее по дренажу в грунт.

Изображение

(PDF) Использование переработанных старых шин в бетонных брусчатках

Lam, C.С., Пун, К.С. и Чан, Д. (2007). Повышение эффективности сборных железобетонных блоков

за счет включения отходов стекла – рассмотрение ASR. Цемент и бетон

Композиты 29, № 8, 616–625.

Ли, Г., Стаблфилд, Массачусетс, Гаррик, Г., Эггерс, Дж., Абади, К. и Хуанг, Б. (2004).

Разработка модифицированного бетона из отработанных шин. Исследования цемента и бетона 34, № 12,

2283–2289.

Линг, Т. С. и Нор, Х. М. Процесс пробного производства и мониторинг резиновой крошки на заводе

Бетоноукладчик.Материалы семинара kebangsaan penyelidikan kejuteraan awam.

Universiti Teknologi Malaysia, Малайзия, 2006 г., стр. 1–8.

Линг, Т. С. и Нор, Х. М. Свойства резинобетонных блоков для мощения с облицовочным слоем и

без облицовочного слоя. Материалы Национальной конференции по гражданскому строительству. Пулау

Лангкави, Малайзия, 2007 г. , стр. 818–823.

Линг, Т. С. Технические свойства и структурные характеристики прорезиненного бетона

Брусчатка для мощения.Кандидатская диссертация, Universiti Teknologi Malaysia, 2008.

Линг, Т.С., Нор, Х.М., Хайнин, М.Р. и Чик, А.А. (2008) Лабораторные характеристики дорожного покрытия из

резиновой крошки из бетонных блоков. International Journal of Pavement Engineering-

ing, впервые опубликовано: 30 сентября 2008 г.

Линг, Т.С., Нор, Х.М. и Хайнин, М.Р. (2009). Свойства бетонных блоков для мощения

, содержащих резиновую крошку и латекс SBR. Дорожные материалы и проектирование дорожных покрытий 10,

№1, 213–222.

Найк, Т. Р. и Сиддик, Р. (2004). Свойства бетона, содержащего шинную резину – обзор

. Управление отходами 24, № 6, 563–569.

Nutalaya, S. Производство недорогих бетонных блоков для дорожного покрытия с использованием летучей золы Mae-Moh.

Диссертация на степень магистра технических наук, Азиатский технологический институт, 1994.

Финиочип, Н. Структурные характеристики нежестких дорожных покрытий с малой интенсивностью движения с использованием

различных типов блокирующих тротуарных блоков.Диссертация M.Eng, Азиатский институт технологий

, 1988.

Пун, К.С., Коу, С.К. и Лам, Л. (2002). Использование переработанных заполнителей в формованном бетоне

кирпичах и блоках. Строительство и строительные материалы 16, № 5, 281–289.

Пун, К.С. и Чан, Д. (2006). Брусчатка изготовлена ​​из переработанного бетонного заполнителя и глиняного щебня

. Строительство и строительные материалы 20, № 8, 569–577.

Пун, К. С. и Чунг, Э.(2007). НЕТ эффективности удаления фотокаталитических блоков для мощения

, изготовленных из переработанных материалов. Строительство и строительные материалы 21, № 8,

1746–1753.

Пун, К.С. и Чан, Д. (2007). Влияние загрязняющих веществ на свойства бетонных блоков для мощения

, приготовленных с заполнителями из переработанного бетона. Строительство и строительство

Материалы 21, № 1, 164–175.

Серумагард, Дж. С. и Блюменталь, М. Обзор управления утильными шинами и рынками в

Соединенных Штатах.156

th

Заседание отдела каучука ACS (препринты конференции), Орландо,

Флорида, 1999.

Суконрасуккул, П. и Чайкаев, К. (2006). Свойства бетонных пешеходных блоков, смешанных

с резиновой крошкой. Строительство и строительные материалы 20, № 7, 450–457.

Toutanji, HA (1996). Использование частиц резиновых покрышек в бетоне для замены минеральных заполнителей

. Цементно-бетонные композиты 18, № 2, 135–139.

Как укладывать брусчатку из формованной резиновой крошки

Резиновая брусчатка, изготовленная так, чтобы быть похожей на каменную брусчатку, мягче вышеупомянутой.Этот резиновый материал для пола намного более гибкий, чем традиционные альтернативы каменной брусчатке, потому что он может равномерно распределять вес или давление, чтобы предотвратить растрескивание.

Популярный выбор для многих, эта доступная альтернатива напольному покрытию доступна в различных размерах, формах и цветах, что дает множество вариантов в соответствии с предпочтениями клиентов.

Являясь ключевой функцией безопасности, он идеально подходит для таких мест с интенсивным движением, как детские сады, детские игровые площадки и спортивные залы.

Готовы укладывать асфальтоукладчики из формованной резиновой крошки?

Факторы, которые следует учитывать перед укладкой тротуарной плитки из формованной резиновой крошки

  • Так как они пористые, они легко впитывают воду – резиновая брусчатка не должна намокать до укладки, так как жидкости могут привести к ее расширению.

Чтобы сохранить первоначальный внешний вид, накройте защитным материалом, если поблизости ведутся строительные работы.

  •  Рассчитайте, сколько блоков на квадратный фут потребуется для завершения проекта.
  • По сравнению с другими типами резиновых напольных покрытий, резиновая брусчатка быстрее высыхает в более теплых условиях.

Как укладывать брусчатку из формованной резиновой крошки

Раскопать местность

Перед тем, как что-либо начинать, наметьте свой план или замысел.Поставьте деревянные колья в каждом углу площадки и протяните веревку от одного кола к другому, чтобы соединить колья в каждом углу. Струны будут служить направляющими.

Раскопайте участок в зависимости от того, насколько влажна ваша земля. Для более влажных областей, которые более склонны к дождю, выкопайте участок примерно на 6 дюймов. Если вы живете в более сухой среде, копайте как минимум на 4 дюйма.

Получить измерения

Измерения потребуются для определения ваших новых пропорций поверхности.Следуйте этой формуле: ширина, умноженная на длину, умноженная на глубину, разделенная на 27 (длина х ширина х глубина)/27, чтобы рассчитать материал поверхности, который вам понадобится для работы.

Закажите резиновую брусчатку в соответствии с площадью вашего участка. Основываясь на расчетных размерах, Coruba рассчитает точное количество необходимых вам асфальтоукладчиков.

Уплотнить и выровнять почву

Выкопав и очистив землю, уплотните почву до уровня. Используйте виброплиту или прямую доску, чтобы пройтись по земле, так как она должна быть ровной и плотной.Подметите, чтобы убрать любые неровности поверхности, и продолжайте уплотнять, если остались неровности или выступы.

Укладка материала для мощения

Чтобы дождевая вода могла стекать под брусчатку, добавьте 2 дюйма гравия для сухого климата и 4 дюйма гравия для влажного климата: невыполнение этого требования может привести к смещению и короблению резины.

Организуйте резиновую брусчатку

Нанесите клей на обратную сторону вашего первого асфальтоукладчика. Начните устанавливать по краям и продвигайтесь вперед, соединяя их вместе, как гигантский пазл.

При необходимости сделайте надрезы на резиновой плитке с помощью острого универсального ножа.

Где купить лучшую резиновую брусчатку?

Тротуарные плиты из формованной резиновой крошки Coruba отличаются высоким качеством и долговечностью. Благодаря замковой конструкции для легкой установки они помогают предотвратить скольжение и падение благодаря своей нескользящей отделке.

Если вы хотите обсудить этот продукт или если вы ищете другие решения для резиновых полов для другого проекта, позвоните нам по телефону 01702 560194 — если это резина и о ней стоит знать… мы знаем об этом!

Обзор использования резиновой крошки для армирования асфальтового покрытия

Огромной проблемой, влияющей на загрязнение окружающей среды, является увеличение количества транспортных средств, изношенных шинами.В попытке уменьшить масштабы этой проблемы интерес к армированию асфальта вызвал модификатор резиновой крошки (CRM), полученный из отходов шинной резины. Использование резиновой крошки для армирования асфальта рассматривается как разумное решение для устойчивого развития за счет повторного использования отходов, и считается, что модификатор резиновой крошки (CRM) может быть альтернативным полимерным материалом для улучшения эксплуатационных свойств горячей асфальтобетонной смеси. В этой статье будет представлен и обсужден критический обзор использования резиновой крошки для армирования асфальтового покрытия.Он также будет включать обзор влияния CRM на жесткость, колейность и сопротивление усталости конструкции дорожного покрытия.

1. Введение

Дороги являются неотъемлемой частью транспортной инфраструктуры. Инженеры-дорожники должны учитывать требования основного пользователя в отношении безопасности, а также экономичности. Для достижения этой цели проектировщики должны учитывать три основных требования, которые включают факторы окружающей среды, транспортный поток и материалы асфальтобетонных смесей [1–3].В асфальтобетоне (AC) битум в качестве связующего выполняет две основные функции в дорожном покрытии: во-первых, надежно удерживает заполнители, а во-вторых, действует как герметик против воды. Однако из-за некоторых проблем, таких как усталостное разрушение, характеристики и долговечность битума сильно зависят от изменений его характеристик со временем, что может привести к растрескиванию дорожного покрытия [2]. Как правило, повреждения дорожного покрытия связаны с асфальтовым вяжущим (битумом) и свойствами асфальтобетонной смеси. Колейность и усталостное растрескивание являются одними из основных проблем, которые приводят к необратимому разрушению поверхности дорожного покрытия.Однако динамические свойства и долговечность обычного асфальта недостаточны для сопротивления повреждениям дорожного покрытия. Следовательно, задача современных исследователей асфальта и инженеров состоит в том, чтобы искать различные виды модифицированного полимером асфальта, такого как резиновая крошка [3]. Термин армированные покрытия относится к использованию одного или нескольких армирующих слоев в конструкции дорожного покрытия. Другим применением армирования дорожного покрытия является использование армирующих элементов в верхних слоях асфальта для обеспечения адекватной прочности на растяжение слоя асфальта и предотвращения повреждений дорожного покрытия, таких как отражательное растрескивание.Таким образом, разница между двумя приложениями заключается в том, что первое применение используется в качестве меры для преодоления аварийного разрушения, которое уже произошло в дорожном покрытии, а второе применение используется в качестве меры для предотвращения существования такого разрушения. Модификация/усиление асфальтобетонного вяжущего возможно на разных этапах его использования, либо между производством вяжущего и процессами приготовления смеси, либо перед производством асфальтобетонной смеси [4]. Согласно Ларсену и соавт. [5] битумная модификация обеспечивает вяжущим: (i) достаточное увеличение консистенции при самой высокой температуре в покрытиях для предотвращения пластической деформации, (ii) увеличение гибкости и эластичности вяжущих при низких температурах, чтобы избежать деформаций трещин и потери сколов. , (iii) улучшение сцепления битума с заполнителями, (iv) улучшенная однородность, высокая термостабильность и устойчивость к старению, что помогает уменьшить затвердевание и начальное старение вяжущих во время смешивания и строительства.

Во всем мире существует множество добавок, используемых в качестве армирующих материалов в асфальтобетонных смесях, среди таких добавок используется CRM [3, 4]. В этой статье будут представлены критерии проектирования асфальтового покрытия, а также будет представлен и обсужден значительный обзор использования резиновой крошки в армировании асфальтового покрытия. Он также включает обзор влияния CRM на жесткость, колейность и сопротивление усталости дорожного покрытия. Чтобы понять технологию армирования асфальта и резины, будут проиллюстрированы свойства асфальта и характеристики резиновой крошки.

2. Проектирование асфальтобетонного покрытия

Проектирование асфальтобетонной смеси включает в себя выбор и пропорцию материалов для получения желаемых свойств готового продукта. Асфальтобетон (AC) предназначен для защиты от колейности, усталости, растрескивания при низких температурах и других повреждений. Серьезными повреждениями, связанными с асфальтовым покрытием, являются растрескивание, возникающее при средних и низких температурах, и остаточная деформация, возникающая при высоких температурах. Эти повреждения сокращают срок службы дорожной одежды и повышают затраты на содержание [6].Асфальтовый вяжущий материал связывает частицы заполнителя между собой, повышая устойчивость смеси и обеспечивая устойчивость к деформации при индуцированных напряжениях растяжения, сжатия и сдвига. Производительность асфальтобетонной смеси зависит от битумного вяжущего, заполнителя и его объемных свойств. В последние годы наблюдается быстрый рост использования добавок в асфальтобетонных смесях для улучшения их свойств. Асфальтовые дорожные покрытия определяются как слои асфальта, уложенные на гранулированную основу.Из-за этого вся конструкция дорожного покрытия прогибается из-за транспортных нагрузок, поэтому такие типы тротуаров известны как нежесткие покрытия. Гибкая конструкция дорожного покрытия состоит из различных слоев материалов. В основном структура дорожной одежды делится на три слоя, а именно: битумное покрытие (верхний слой), основание дороги (основной слой) и подстилающее основание [6], как показано на рис. 1.

Гибкие покрытия могут иметь один три типичных геометрии поперечного сечения, как показано на рисунке 2.На краю дорожного покрытия между краем дорожного покрытия и соседним грунтом существуют две силы: вертикальное трение и боковое пассивное давление . Сила трения () зависит от относительного движения, коэффициента трения и бокового пассивного давления. Боковое пассивное давление () варьируется в зависимости от типа грунта и веса грунта, воздействующего на дорожное покрытие. Как показано на рис. 2(а), клин грунта небольшой, и двумя силами ( и ) можно пренебречь. С другой стороны, как показано на рисунках 2(b) и 2(c), трение и пассивные силы могут быть значительными, а край дорожного покрытия может перемещаться в поперечном и вертикальном направлении [7].

Асфальтобетон (AC) должен иметь высокую жесткость, чтобы противостоять остаточной деформации. С другой стороны, смеси должны иметь достаточное растягивающее напряжение в нижней части слоя асфальта, чтобы противостоять усталостному растрескиванию после многих приложений нагрузки. На рис. 3 представлена ​​ориентация главных напряжений относительно положения нагрузки колеса качения [8].

Общая цель разработки асфальтобетонных смесей для дорожного покрытия состоит в том, чтобы определить экономичную смесь и градацию, а также асфальтовое вяжущее, которое позволит получить смесь, содержащую достаточно вяжущего, чтобы обеспечить прочное покрытие, достаточную устойчивость, достаточное количество пустот в общей уплотненной массе. смеси, чтобы обеспечить небольшое дополнительное уплотнение под транспортной нагрузкой без промывки, и достаточную удобоукладываемость, чтобы обеспечить эффективное размещение смеси без расслоения [9].

Повышенный спрос на шоссейные дороги может снизить их прочностные характеристики и сделать дороги более восприимчивыми к необратимым повреждениям и поломкам. Как правило, эксплуатационные свойства дорожного покрытия зависят от свойств битумного вяжущего; известно, что обычный битум имеет ограниченный диапазон реологических свойств и прочности, которые недостаточны для того, чтобы выдерживать повреждения дорожного покрытия. Поэтому исследователи битума и инженеры ищут различные типы модификаторов битума.Существует множество процессов модификации и добавок, которые в настоящее время используются в модификациях битума, таких как стирол-бутадиен-стирол (SBS), стирол-бутадиеновый каучук (SBR), этиленвинилацетат (EVA) и модификатор резиновой крошки (CRM). Использование коммерческих полимеров, таких как SBS и SBR, в строительстве дорог и тротуаров увеличит стоимость строительства, поскольку они являются очень дорогими материалами. Однако при использовании альтернативных материалов, таких как модификатор резиновой крошки (CRM), это, безусловно, будет полезно для окружающей среды, и не только может улучшить свойства и долговечность битумного вяжущего, но также может быть экономически эффективным [10–12]. ].

3. Исторический эксперимент по использованию резиновой крошки в дорожном покрытии

В 1840-х годах самые ранние эксперименты включали в себя добавление натурального каучука в асфальтовое вяжущее для улучшения его технических характеристик. Процесс модификации асфальта с использованием натурального и синтетического каучука был внедрен еще в 1843 г. [13]. В 1923 г. модификации натурального и синтетического каучука в асфальте были усовершенствованы [14, 15]. По словам Йилдирима [15], разработка асфальто-каучуковых материалов, используемых в качестве герметиков для швов, заплат и мембран, началась в конце 1930-х годов.Первая попытка модифицировать битумные вяжущие добавлением каучука была предпринята в 1898 г. Гаудмбергом, который запатентовал процесс производства асфальтовой резины. Затем Франция получила кредит на строительство первой дороги с асфальтовым покрытием, модифицированным резиновой крошкой [2].

В 1950 году сообщалось об использовании утильных шин в асфальте [16]. В начале 1960-х годов Чарльз Макдональд, работавший главным инженером по материалам в городе Феникс, штат Аризона, обнаружил, что после завершения смешивания резиновой крошки с первичным асфальтовым вяжущим и выдержки в течение 45–60 минут. появились новые свойства материалов.Размер частиц резины увеличивался при более высоких температурах, что позволяло использовать более высокие концентрации жидкого битума в смесях для дорожного покрытия [17]. Применение модифицированного резиной асфальтового покрытия началось на Аляске в 1979 году. Сообщалось об укладке семи прорезиненных покрытий общей протяженностью 4 км с использованием сухого процесса Plus Ride в период с 1979 по 1981 год. Были описаны характеристики этих секций в отношении смешивания, уплотнения, долговечности, усталости, стабильности и текучести, а также сцепления шин и сопротивления скольжению. Асфальтовая резина мокрым способом впервые была применена на Аляске в 1988 г. [18]. Примерно в 1983 году в Южно-Африканской Республике впервые были внедрены битумно-резиновые уплотнения. За первые 10 лет уложено более 150 000 тонн асфальта. На основании оценки был сделан вывод о том, что прослойки мембраны, поглощающей напряжение, из битумной резины (SAMI) и асфальт превзошли все ожидания. Покрытия из битумной резины значительно превосходили первичный асфальт в идентичных условиях. Асфальтовая резина и резина SAMI особенно подходят для дорог с интенсивным движением, с покрытиями, имеющими структурные повреждения, и где накладные покрытия исключают возможность переделки в условиях загруженного движения [19].Ланди и др. [20] представили три тематических исследования с использованием резиновой крошки как по мокрому, так и по сухому процессу в Mt. St. Helens Project, Oregon Dot и Portland Oregon. Результаты показали, что даже после десятилетней службы изделия из резиновой крошки обладают отличной стойкостью к термическому растрескиванию. Несмотря на то, что асфальтобетонно-каучуковые смеси могут быть успешно изготовлены, для обеспечения хороших характеристик необходимо поддерживать контроль качества. Ассоциация резиновых покрытий обнаружила, что использование резины для шин в связующей смеси открытого типа может снизить шум от шин примерно на 50%.Кроме того, при распылении частицы резины разных размеров лучше поглощали звук [21]. Кроме того, еще одним преимуществом использования битумной резины является увеличение срока службы дорожного покрытия. Однако были даны рекомендации по оценке экономической эффективности битумной резины [22]. Преимущества использования битума, модифицированного резиновой крошкой, заключаются в более низкой чувствительности к ежедневным колебаниям температуры, большей устойчивости к деформации при более высокой температуре дорожного покрытия, проверенных свойствах стойкости к старению, более высокой усталостной долговечности смесей и лучшей адгезии между заполнителем и вяжущим.С тех пор использование резиновой крошки вызвало интерес к модификации дорожного покрытия, поскольку очевидно, что резиновая крошка из резиновой крошки может улучшить эксплуатационные свойства битума [23–26].

В Малайзии использование каучука в качестве добавки для дорожного покрытия предположительно началось в 1940-х годах, но никаких официальных записей о такой практике не было. О первом зарегистрированном испытании с использованием технологии прорезиненного битума было сообщено в 1988 году, когда использовался процесс мокрой смеси со смесью каучуковых добавок в форме латекса с битумным вяжущим [27].В 1993 г. в Негери-Сембилан было проведено еще одно дорожное испытание прорезиненной ткани с использованием отходов перчаток и натурального каучукового латекса [28].

4. Механизм взаимодействия битумных резиновых элементов

Предыдущие исследователи обнаружили, что при включении резинового порошка в асфальтовый вяжущий материал каучук разрушается и его эффективность снижается при длительном хранении при повышенных температурах [2]. Улучшения технических свойств битумной резины (AR) в значительной степени зависят от дисперсии частиц, растворения на молекулярном уровне и физического взаимодействия резины с асфальтом. Температура и время вываривания являются весьма важными факторами, влияющими на степень дисперсности слабовулканизированного и вулканизированного натурального каучука. Например, оптимальное время вываривания слегка вулканизированного каучукового порошка составляет 30 минут при 180 °С и 8 часов при 140 °С [29]. С другой стороны, порошок вулканизированного каучука требует всего 10 минут вываривания при 160°C для достижения тех же результатов. Легкая дисперсия невулканизированного порошка обусловлена ​​состоянием каучука и крупностью порошка (95 процентов, проходящих 0,05%).сито 2 мм). Вулканизированные порошки труднее диспергировать, потому что они более крупные (около 30% остаются на сите 0,715 мм и 70% остаются на сите 0,2 мм), а также из-за вулканизации. Согласно Jensen и Abdelrahman [30], существует три стадии взаимодействия, которые были оценены в отношении асфальтобетонного вяжущего: (i) ранняя стадия, которая происходит сразу после смешивания резиновой крошки с битумом; (ii) стадия промежуточного хранения, во время которой вяжущее выдерживается при повышенных температурах до нескольких часов перед смешиванием с заполнителем; (iii) расширенная стадия (хранение), когда битумно-каучуковые смеси хранятся в течение длительного времени перед смешиванием с заполнителем. Miknis и Michon [31] исследовали применение ядерной магнитно-резонансной томографии к прорезиненному битумному вяжущему. Применение этой технологии привело к исследованию различных взаимодействий между резиновой крошкой и асфальтом, таких как набухание под действием молекул асфальта, возможное растворение каучуковых компонентов в асфальте, а также дегазация и образование поперечных ударов в резине. Результатом этого исследования является набухание частиц каучука, которое может зависеть от молекул асфальта. Согласно Шену и соавт. [32] факторами, влияющими на процесс сбраживания смесей асфальта и каучуков, являются содержание каучука, градации каучука, вязкость вяжущего, источник вяжущего и условия смешивания, время и температура.

5. Ключевые факторы, влияющие на свойства битумной резины
5.1. Свойства асфальта

Асфальт представляет собой темно-черный полутвердый материал, получаемый при атмосферной и вакуумной перегонке сырой нефти в процессе нефтепереработки, который затем подвергается различным другим процессам [33]. Он считается термопластичным вязкоупругим клеем, который используется для строительства дорожных покрытий, в первую очередь из-за его хорошей цементирующей способности и водонепроницаемости [34].Анализ битума показывает, что смесь состоит примерно из 8–11% водорода, 82–86% углерода, 0–2% кислорода и 0–6% серы по весу с минимальными количествами азота, ванадия, никеля и железа. Кроме того, это сложная смесь самых разных молекул: парафиновых, нафтеновых и ароматических, включая гетероатомы [34]. Большинство производителей используют атмосферную или вакуумную перегонку для очистки битумного вяжущего. Несмотря на то, что в некоторых случаях используется очистка растворителем и продувка воздухом, они явно имеют второстепенное значение [35].На основании химического анализа сырая нефть может быть преимущественно парафиновой, нафтеновой или ароматической, причем наиболее распространенными являются парафиновые и нафтеновые комбинации. В мире производится около 1500 различных сортов нефти. По выходу и качеству получаемого продукта только некоторые из них, представленные на рис. 4 (составы указаны в процентах по массе и представляют собой фракцию +210°С), считаются подходящими для производства битума [36, 37]. ]. Наиболее часто используемый метод и, вероятно, самый старый метод — это атмосферно-вакуумная перегонка подходящей нефти, которая дает прямогонный остаточный асфальт.Процесс продувки воздухом осуществляется для получения окисленных или полупродувных продуктов, которые по своей сути являются улучшениями низкосортного асфальта. Сырые тяжелые фракции определяются как молекулы, содержащие более 25 атомов углерода (С25), которая увеличивается с температурой кипения (рис. 5), а также молекулярной массой, плотностью, вязкостью, показателем преломления (ароматичностью) и полярностью ( содержания гетероатомов и металлов) [38, 39]. Эти фракции обогащены высокополярными соединениями, такими как смолы и асфальтены.По сравнению с сырыми или более легкими фракциями высокополярные соединения состоят из различных химических соединений с различной ароматичностью, функциональными гетероатомами и содержанием металлов [38, 39].


5.1.1. Асфальтовые химические компоненты

Химический компонент асфальтового вяжущего может быть идентифицирован как асфальтены и мальтены. Мальтены можно разделить на три группы: насыщенные, ароматические и смоляные. Полярная природа смол обеспечивает асфальту его адгезионные свойства.Они также действуют как диспергирующие агенты для асфальтенов. Смолы обеспечивают адгезионные свойства и пластичность асфальтобетонных материалов. Вязкоупругие свойства асфальта и его свойства как вяжущего для дорожного покрытия определяются разным процентным содержанием фракций асфальтенов и мальтенов [40–42]. На рисунке 6 показаны репрезентативные структуры четырех основных групп (SARA): насыщенные, ароматические, смоляные (которые образуют мальтеновую фракцию) и асфальтены. Эта модель основана на коллоидной модели [43, 44].Сложность, содержание гетероатома, ароматики и увеличение молекулярной массы находятся в порядке S < A < R < A (насыщенные соединения < ароматические соединения < смолы < асфальтены) [45]. Исследование Loeber et al. [46] проиллюстрировали реологические свойства, связанные с коллоидным поведением асфальта. Кроме того, он обладает сильной зависимостью реологических свойств от температуры, организованной взаимодействием индивидуального состава (асфальтены, смолы, ароматические и насыщенные соединения). Лобер и др. [46] сообщили, что увеличение одного из этих составов изменит структуру и реологическое поведение асфальтового вяжущего.Таким образом, асфальт с высоким соотношением асфальтены/смолы приведет к сетчатой ​​структуре с большей жесткостью и эластичностью (с низким фазовым углом и высоким комплексным модулем сдвига), в отличие от асфальта с высоким соотношением смолы/асфальтены, что приводит к высокой вязкости. , более высокие точки размягчения и более низкая пенетрация.

Смолы представляют собой полутвердую фракцию средней массы, состоящую из ароматических колец с боковыми цепями. Кроме того, смолы представляют собой полярные молекулы, которые действуют как пептизаторы для предотвращения коагуляции молекул асфальтенов. Самыми легкими молекулярными материалами являются неполярные масла. Масла обычно имеют большую долю цепей по сравнению с количеством колец. В литературе смолы и масла вместе называются мальтенами. Как правило, асфальтены производят основную часть битума, в то время как смолы способствуют адгезии и пластичности, а масла влияют на свойства текучести и вязкости [47]. В соответствии с микроструктурой и коллоидной системой асфальтены диффундируют в маслянистую матрицу мальтенов, заключенную в оболочку из смол, при этом ее толщина изменяется в зависимости от температуры, которая подвергается испытанию [48].Таким образом, состав битума и температура сильно зависят от механических свойств и микроструктуры битума, а также от степени ароматизации мальтенов и концентрации асфальтенов [48, 49].

5.1.2. Полярность и морфология асфальта

Асфальт обладает еще одним важным свойством — полярностью, т. е. разделением зарядов внутри молекулы. Полярность — важная система факторов, потому что она относится к молекулам, которые управляют собой в предпочтительной ориентации. Согласно Робертсону [50], большинство встречающихся в природе гетероатомов, азота, серы, кислорода и металлов сильно зависят от полярности внутри этих молекул. Кроме того, продукты окисления при старении являются полярными и вносят дополнительный вклад в полярность всей системы. Очевидно, что физико-химические свойства оказывают существенное влияние на асфальт, и каждое из них отражает характер сырой нефти, используемой для его приготовления. Pfeiffer и Saal [51] предположили, что дисперсные фазы асфальтового цемента состоят из ароматического ядра, окруженного слоями менее ароматических молекул и диспергированного в относительно алифатической фазе растворителя.Однако они не указывают на существование четких границ между дисперсной фазой и фазой растворителя, как в мицеллах мыла. Однако они предполагают, что она варьируется от низкой до высокой ароматичности, то есть от фазы растворителя до центров образований, составляющих дисперсную фазу, как показано на рисунке 7.

Согласно Робертсону [50] наиболее последовательное описание, или Модель полярности нефтяного асфальта выглядит следующим образом. Асфальтовый вяжущий материал представляет собой совокупность полярных и неполярных молекул: (i) полярные молекулы прочно связаны, образуя организованные структуры и представляющие собой более стабильное термодинамическое состояние.(ii) Неполярная модель способна диссоциировать организованную структуру, но опять же возможны вариации из-за источников асфальта, а ее вязкостные характеристики сильно зависят от температуры.

Используя современные технологии, была изучена морфология асфальта, чтобы проверить структуру асфальта. Таким образом, на Рисунке 8 представлены изображения топографической атомно-силовой микроскопии (АСМ) двух разных марок асфальтового вяжущего, показывающие плоский фон, на котором диспергирована другая фаза [52].

На изображении в левой части рисунка 8 дисперсная фаза представляет собой ряд светлых и темных линий, которые часто называют «пчелами» или «пчелиными структурами». Однако на изображении справа, где пчелоподобные структуры не являются независимыми друг от друга, они заменены «многолучевыми звездообразными формами» [52]. Дисперсная фаза с «пчелиным» внешним видом, как показано на рис. 8, относится к асфальтенам, что также подтверждается Pauli et al. [53]. Однако корреляции между морфологией атомно-силовой микроскопии и составом, состоящим из асфальтенов, полярных ароматических соединений, нафтеновых ароматических соединений и насыщенных соединений, не обнаружено [52].

5.2. Свойства резиновой крошки

Использование резиновой крошки вместо полимера зависит от желаемых свойств модифицированного битума для конкретного применения. Однако выбор также в определенной степени определяется стоимостью модификации и доступностью модификатора [2]. Требуемые свойства предпочтительно получаются с минимальными затратами. Год за годом рост производства автомобилей приводил к угару шин. Из-за ограниченности площади захоронения и экологических проблем поощряется переработка шин этих транспортных средств в качестве промышленных отходов, а производство из них резиновой крошки признано пригодным для использования в качестве модификатора в битум. Кроме того, он предлагает другие преимущества, такие как использование менее сложного оборудования для смешивания и минимальные требования к модификации асфальта. Сравнивая использование полимера в качестве модификатора с учетом двух указанных выше основных моментов, стоимость использования полимера намного выше, чем при использовании резиновой крошки, а его доступность меньше по сравнению с резиновой крошкой. Хотя свойства использования полимеров могут быть лучше, они сравнимы со свойствами прорезиненного асфальта.

5.2.1. Состав и концентрация резиновой крошки

Резиновая крошка или отработанная шинная резина представляет собой смесь синтетического каучука, натурального каучука, сажи, антиоксидантов, наполнителей и масел-наполнителей, растворимых в марке для горячего дорожного покрытия.Асфальтовый каучук получают путем включения резиновой крошки из измельченных шин в асфальтовое вяжущее при определенных условиях времени и температуры с использованием либо сухого процесса (метод, при котором добавляют гранулированный модификатор или модификатор резиновой крошки (CRM) из утильных шин вместо процентного содержания заполнитель в асфальтобетонной смеси, а не в составе асфальтобетонного вяжущего) или мокрые процессы (способ модификации асфальтобетонного вяжущего СО из утильных покрышек перед добавлением вяжущего для образования асфальтобетонной смеси). Существует два разных метода использования шинной резины в асфальтовых вяжущих; первый – путем растворения резиновой крошки в асфальте в качестве модификатора связующего. Второй – замещение части мелких заполнителей молотым каучуком, который не полностью вступает в реакцию с битумом [22].

Согласно лабораторным испытаниям вяжущих [10–12] видно, что содержание резиновой крошки играет основную роль в значительном влиянии на эксплуатационные и реологические свойства прорезиненных битумных вяжущих. Это может повысить эксплуатационные свойства асфальтобетонного покрытия по устойчивости к деформациям при строительстве и дорожном обслуживании.Увеличение содержания резиновой крошки составило от 4 до 20%, что свидетельствует об увеличении температуры размягчения, пластичности, упругого восстановления, вязкости, комплексного модуля сдвига и коэффициента колейности. Это явление можно объяснить поглощением частиц каучука более легкой фракцией масла битума, что приводит к увеличению частиц каучука при набухании в процессе смешивания. Увеличение содержания каучука на 16 % и 20 % показало соответствующее увеличение значения вязкости по Брукфилду, которое превышает пределы спецификации SHRP (3 Па).Это делает два заявленных процента неприемлемыми для полевого строительства при устройстве асфальтобетонного покрытия.

Что касается низкотемпературных характеристик, исследование с содержанием каучука 18–22 % показало изменение, которое было незначительным в этом диапазоне, влияя на характеристики битума при растяжении и разрушении по сравнению с изменением содержания вяжущего между 6 и 9 % битума. веса [22, 54]. Исследование, проведенное Халидом [55], показало, что более высокое содержание вяжущего приводит к увеличению усталостной долговечности прорезиненной битумной смеси и лучшему сопротивлению колееобразованию, а также к результатам, показывающим хорошее сопротивление разрушению и усталостному растрескиванию.Лю и др. [56] обнаружили, что содержание резиновой крошки является наиболее значительным влияющим фактором, за которым следует тип резиновой крошки и, наконец, размер частиц.

5.2.2. Процесс измельчения резиновой крошки и размер частиц

Резиновая крошка производится путем измельчения шинных отходов, которые представляют собой особый материал, не содержащий волокон и стали. Частицы каучука сортируются и бывают разных размеров и форм, как показано на рис. 9. Для производства резиновой крошки изначально важно уменьшить размер шин.Существует два метода производства резиновой крошки: измельчение в условиях окружающей среды и криогенный процесс [57]. На рынке резиновой крошки существует три основных класса в зависимости от размера частиц: (а) тип 1 или класс А: крупная резиновая крошка 10 меш, (б) тип 2 или класс В: резиновая крошка размером от 14 до 20 меш, (c) тип 3: резиновая крошка 30 меш.

Обозначение размера ячеек указывает на первое сито с верхним пределом спецификации между 5% и 10% удерживаемого материала. Процесс измельчения в условиях окружающей среды можно разделить на два метода: гранулирование и крекерные мельницы.Окружающая среда описывает температуру, при которой размер резины отработанных шин уменьшается. Материал загружается внутрь крекинг-мельницы или гранулятора при температуре окружающей среды. Принимая во внимание, что криогенное измельчение шин состоит из замораживания резины из отходов шин с помощью жидкого азота до тех пор, пока она не станет хрупкой, а затем дробления замороженной резины на более мелкие частицы с помощью молотковой мельницы. Полученный материал состоит из гладких, чистых, плоских частиц. Высокая стоимость этого процесса считается недостатком из-за дополнительных затрат на жидкий азот [3].

Нарушение размера частиц резиновой крошки повлияло на физические свойства асфальтобетонно-каучуковой смеси. В целом небольшая разница в размерах частиц не оказывает существенного влияния на свойства смеси. Однако размер резиновой крошки, безусловно, может иметь большое значение. В исследовании [58] сообщается, что влияние размера частиц CRM на высокотемпературные свойства прорезиненных битумных вяжущих оказывает влияние на вязкоупругие свойства. Кроме того, более грубая резина давала модифицированное связующее с высокими модулями сдвига, а повышенное содержание резиновой крошки снижало жесткость ползучести, что в тандеме продемонстрировало лучшую стойкость к термическому растрескиванию.

Таким образом, первичным механизмом взаимодействия является набухание частиц каучука, вызванное поглощением в эти частицы легких фракций и затвердеванием остаточной фазы связующего [58–61]. Частицы каучука ограничены в своем перемещении в матрице связующего из-за процесса набухания, который ограничивает свободное пространство между частицами каучука. По сравнению с более крупными частицами более мелкие частицы легко набухают, что приводит к более высокой модификации связующего [58, 59].Способность к набуханию частиц каучука связана со степенью проникновения связующего, исходным сырьем и природой модификатора резиновой крошки [60].

5.3. Переменные процесса взаимодействия

Переменные процесса взаимодействия состоят из профиля температуры и продолжительности отверждения и энергии сдвига при смешивании [12, 58, 59, 62]. В работе [63] изучалось влияние типов смешивания на свойства прорезиненного асфальта. Использовались обычный смеситель пропеллерного типа и высокоскоростной смеситель сдвига. Исследование показало, что полученное вяжущее, полученное с использованием высокоскоростного смесителя со сдвиговым усилием, по-видимому, имеет несколько лучшие свойства по сравнению со связующим, полученным с использованием смесителя пропеллерного типа. Это показало, что вязкость и температура размягчения прорезиненного асфальта, полученного с использованием высокоскоростного смесителя со сдвиговым усилием, обеспечивают более высокий уровень перемешивания и сдвиговое действие, которое может измельчать набухшие частицы каучука в определенном объеме вяжущего. Таким образом, абсорбент более легкой маслянистой фракции был повышен за счет большого количества мелких частиц каучука.Исследование Тодесена и соавт. [64] указали, что процедура обработки и тип шины играют важную роль в определении вязкости прорезиненного битума. Взаимодействие между резиновой крошкой и битумными вяжущими называется физическим взаимодействием, при котором резиновая крошка посредством диффузии поглощает ароматическую фракцию битумных вяжущих, что приводит к набуханию частиц резиновой крошки. Это набухание частиц в сочетании с уменьшением маслянистой фракции вяжущего приводит к повышению вязкости прорезиненного битумного вяжущего.Как правило, битумное вяжущее и измельченная резина для шин смешиваются вместе и смешиваются при повышенных температурах в течение различных периодов времени перед их использованием в качестве связующего для дорожного покрытия. Эти два фактора работают вместе, чтобы оценить эксплуатационные свойства прорезиненного битумного вяжущего в процессе смешивания взаимодействия асфальта с каучуком. Это изменение времени смешивания и температуры связано с обычными работами, связанными со строительством битумных дорожных покрытий [2]. Тем не менее, на консистенцию битумной резины могут влиять время и температура, используемые для соединения компонентов, и поэтому ее следует использовать с осторожностью для достижения ее оптимального потенциала.Увеличение времени смешивания показало незначительную разницу в свойствах прорезиненного асфальта в случае 30 и 60 минут, тогда как увеличение температуры смешивания соответствовало увеличению вязкости по Брукфильду, температуры размягчения, пластичности, упругого восстановления и комплексного модуля сдвига [10–10]. 12]. Несколько исследований [62, 65–67] показали, что более длительное время реакции для получения асфальтового каучука, по-видимому, вызвало увеличение вязкости из-за увеличения массы каучука за счет поглощения связующего.С другой стороны, [12, 61, 68–70] сообщают, что время реакции не оказывает существенного влияния на выбор оптимального содержания связующего. Кроме того, не было различий в изменении молекулярного размера между контрольным вяжущим и вяжущим на основе битумного каучука. Кроме того, время смешивания незначительно повлияло на физические и реологические свойства асфальтобетонного каучука и довольно слабо повлияло на эксплуатационные свойства прорезиненного асфальта.

5.4. Эластичность шинной резины

Основной характеристикой резины является ее свойство высокой эластичности, позволяющее ей подвергаться большим деформациям, от которых достигается практически полное мгновенное восстановление при снятии нагрузки [71].Это свойство высокой эластичности обусловлено молекулярной структурой каучука. Каучук относится к классу материалов, известных как полимеры, и его также называют эластомером. Свойства эластомерного каучука следующие: (а) молекулы очень длинные и могут свободно вращаться вокруг связей, соединяющих соседние молекулярные единицы. (b) Молекулы соединены химически или механически в ряде мест, образуя трехмерную сеть. Эти соединения называются перекрестными.в) молекулы не только сшиты, но и способны свободно перемещаться друг относительно друга; то есть силы Ван-дер-Вааля малы.

Подобно асфальту, резина представляет собой термопластичный вязкоупругий материал, деформация которого под нагрузкой связана как с температурой, так и со скоростью деформации. Тем не менее, деформация резины является относительным стимулом к ​​изменению температуры, когда как при низких скоростях деформации, так и при температуре, значительно превышающей температуру окружающей среды, материал остается эластичным. Более широкий диапазон упругих свойств каучука по сравнению с битумом в значительной степени является результатом сшивания длинных молекул каучука. Резина также гораздо более пластична, чем битум, при низких температурах и высоких скоростях нагружения [2, 3].

6. Реологические и физические характеристики битумной резины
6.1. Температурная восприимчивость (ньютоновское поведение)

Температурная восприимчивость определялась как отношение ньютоновских вязкостей при 25°C и 60°C [72]. Содержание вяжущего в асфальтобетонной смеси обычно составляет менее 7 %, но оно играет весьма существенную роль в общих свойствах композиционного материала.Это сильно влияет как на способность распределения нагрузки, так и на устойчивость к искажениям при интенсивном движении. Деформационная реакция вяжущего в смеси под нагрузкой зависит от его температурной чувствительности; диапазон температур зависит от скорости деформации и геометрии связующего между частицами заполнителя. Поэтому логично использовать вяжущее с более низкой температурной чувствительностью, особенно при очень высоком диапазоне рабочих температур [2]. Понятие индекса пенетрации (PI) было введено Пфайфером и Ван Доормалом [73] для измерения как температурной чувствительности вяжущего, так и, в частности, его реологического типа с точки зрения отклонения от ньютоновского поведения. PI получается из соотношения

Обычный асфальт для дорожного покрытия имеет значение PI от -1 до +1. Асфальт с PI ниже -2 в значительной степени является ньютоновским и характеризуется хрупкостью при низких температурах. Асфальт с PI выше +2 гораздо менее чувствителен к температуре, менее хрупок при низких температурах, демонстрирует заметно зависящие от времени упругие свойства и демонстрирует отклонения от ньютоновского поведения, особенно при больших скоростях деформации [74]. Для оценки поведения резинобитумного вяжущего при изменении температуры использовали коэффициенты температурной чувствительности (КТВ), основанные на измерениях вязкости в интервале температур 60–80°С.CTS получается из (2), как показано в:

где Temp °F и и вязкости, измеренные при температурах и .

Исследование, проведенное в 1984 году, показало, что 4% каучука эффективно снижает температурную чувствительность первичных вяжущих как минимум в два раза. Следовательно, битумная резина более устойчива к быстрым изменениям температуры [74].

Машаан и Карим [12] исследовали хорошую корреляцию между чувствительностью к температуре и реологическими свойствами асфальта, модифицированного резиновой крошкой, с точки зрения данных об эластичности и температуре размягчения.

6.2. Вязкоупругое поведение (динамический сдвиг)

Асфальтовые вяжущие относятся к вязкоупругим материалам, потому что они демонстрируют комбинированное поведение (свойства) упругого и вязкого материала, как показано на рисунке 10(а), при снятии с материала приложенного напряжения; происходит полное восстановление в исходное положение. Рисунок 10(b) объясняет поведение вязкого материала в случае, когда деформация материала увеличивается со временем при стабильном напряжении. Рисунок 10(c) иллюстрирует поведение вязкоупругого материала, когда стабильное напряжение увеличивает деформацию в течение длительного периода времени, а когда приложенное напряжение снимается, материал теряет способность занимать исходное положение, что приводит к остаточной деформации. Согласно Van der Poel [75], в общем случае модуль жесткости битумных вяжущих можно определить по формуле

где — зависимый модуль жесткости (Па), — время нагружения (с), — приложенное постоянное одноосное напряжение (Па) и относится к одноосной деформации в момент времени (м/м). Поскольку асфальт является вязкоупругим материалом, его реологические свойства очень чувствительны к температуре, а также к скорости нагружения. Что касается температуры, наиболее частыми проблемами дорожного покрытия являются колейность, усталостное растрескивание и термическое растрескивание.Реометр динамического сдвига (DSR) использовали для измерения и определения реологических свойств битумного вяжущего при различных значениях напряжения/температуры и различных частотах. Испытания DSR включали параметры комплексного модуля сдвига (), модуля накопления (), модуля потерь () и фазового угла (). Формула для расчета , , и , а также в (4) соответственно демонстрируется следующим образом:

где — комплексный модуль сдвига, — напряжение сдвига, — деформация сдвига, — модуль накопления, — модуль потерь, — фазовый угол.

Наварро и др. [40] изучали реологические характеристики битума, модифицированного каучуковой резиной. Эксперимент проводили на реометре Haake RS150 с регулируемым напряжением. Исследование было направлено на сравнение вязкоупругих характеристик резины пяти шин, модифицированной немодифицированным асфальтом, и битума, модифицированного полимером (SBS). Исследование показало, что модифицированный каучуком асфальтобетон улучшает вязкоупругие характеристики и, следовательно, имеет более высокую вязкость, чем немодифицированные вяжущие. Таким образом, ожидается, что битумная резина будет лучше повышать устойчивость к остаточной деформации или колееобразованию и растрескиванию при низких температурах.Исследование также показало, что вязкоупругие свойства битума, модифицированного каучуком, с массовой долей 9% очень схожи с битумом, модифицированным СБС, имеющим 3% по массе СБС при -10°C и 7% по массе при 75°C.

Машаан и Карим [12] исследовали реологические свойства битумной резины при различных сочетаниях факторов содержания резиновой крошки и условий смешивания. Для оценки технических свойств битумного вяжущего, армированного резиновой крошкой, было проведено испытание на динамическом сдвиговом реометре (DSR) при температуре 76°C.Проверка технических характеристик проводилась при тестовой частоте 10 рад/с, что соответствует скорости автомобиля 90 км/ч. Образцы для испытаний толщиной 1 мм и диаметром 25 мм формовали между параллельными металлическими пластинами. Исследование показывает увеличение , , и уменьшение фазового угла (). Таким образом, модифицированный асфальт стал менее подвержен деформации после снятия напряжения. Исследование также выявило значительную взаимосвязь между реологическими параметрами (, , и ) и температурой размягчения с точки зрения прогнозирования физико-механических свойств независимо от условий смешивания.

Natu и Tayebali [76] заметили, что немодифицированные вяжущие и вяжущие, модифицированные резиновой крошкой, с одним и тем же высокотемпературным рейтингом PG не демонстрируют аналогичного вязкоупругого поведения в диапазоне частот. Был также сделан вывод о том, что немодифицированная и модифицированная резиновой крошкой смеси, содержащие связующие с одинаковым высокотемпературным рейтингом PG, не демонстрируют одинакового вязкоупругого поведения в диапазоне частот. Смеси, содержащие одинаковые вяжущие с рейтингом PG, работали одинаково, если их характеристики оценивались при частоте и температуре, при которых определялся рейтинг вяжущего по высокотемпературному PG.

Не было замечено, чтобы тангенс угла потерь () связующего был непосредственно связан с тангенсом угла потерь смеси, поскольку тангенс угла потерь смеси был намного ниже, возможно, из-за совокупных эффектов, чем тангенс угла потерь связующего . Было также отмечено, что тангенс угла потерь смеси увеличивается при понижении температуры. Аналогичное наблюдение было сделано и для влияния частоты. С увеличением частоты тангенс угла потерь увеличивался до пикового значения, а затем уменьшался при дальнейшем увеличении частоты.Тангенс угла потерь связующего заметно увеличивается при повышении температуры [2]. Жесткость смеси сама по себе, по-видимому, не является мерой для оценки склонности к колееобразованию в смесях, содержащих модифицированные связующие. Более высокий динамический модуль () не обязательно связан с более низкой остаточной деформацией. По типу вяжущего динамический модуль ниже для смесей, содержащих модифицированные вяжущие, по сравнению со смесью, содержащей обычное вяжущее [2].

При высоких температурах эксплуатации проводились испытания на устойчивость к колееобразованию в зависимости от некоторых параметров вяжущего (вязкости, восстановления пластичности, невосстанавливаемой податливости ползучести, комплексного модуля сдвига и параметра, указанного ШРП/).Сделан вывод, что из рассмотренных параметров для данного диапазона вяжущих только ШРП / дает наиболее надежный прогноз колееустойчивости. Было обнаружено, что рекомендуемая SHRP частота (1,6 Гц) близко соответствует частоте теста на отслеживание колес, используемого для экспериментов по устойчивости к колееобразованию. Этот параметр включает как меру жесткости вяжущего (его способность сопротивляться деформации при приложении нагрузки), так и его способность восстанавливать любую деформацию при снятии нагрузки.Установлено, что частота, выбранная для измерения вяжущего, оказывает существенное влияние на качество получаемой корреляции и должна максимально соответствовать частоте приложения нагрузки к смеси [2]. При промежуточных температурах эксплуатации покрытия была обнаружена приемлемая корреляция между одним аспектом усталостных характеристик смеси и модулем потери вяжущего (), снова измеренным при той же температуре и нагрузке, что и при испытании смеси. Однако выше определенной жесткости вяжущего изменение измеренной усталостной долговечности было небольшим из-за того, что податливость машины становилась значительной при высокой жесткости смеси.Маловероятно, что одной только реологии вяжущего будет достаточно для точного прогнозирования и объяснения усталостной долговечности смеси [2].

6.

3. Свойство вязкости (сопротивление течению)

Вязкость относится к свойству текучести асфальтового вяжущего и является мерой сопротивления потоку. При температуре применения вязкость сильно влияет на потенциал получаемых смесей для дорожного покрытия. Во время уплотнения или смешивания наблюдается низкая вязкость, что приводит к более низким значениям стабильности и лучшей удобоукладываемости асфальтобетонной смеси.

Наир и др. [77] использовали ротационный вискозиметр Хааке для измерения вязкости образцов мягкого асфальта, в то время как вязкость образцов взорванного асфальта измерялась на капиллярном реометре. Были проведены испытания для изучения характеристик текучести при модификации асфальта жидким натуральным каучуком (ЖНК). Выводы следующие; для мягкого асфальта температурная зависимость от вязкости заметна до 100°C, а затем незначительна. Добавление 20% LNR приводит к максимальной вязкости.Энергия активации течения мягкого битума увеличилась, а удутого асфальта уменьшилась при добавлении ЛНР.

Заман и др. [78] обнаружили, что вязкость асфальтового вяжущего увеличивается с добавлением каучука, а образцы асфальтобетона, модифицированного каучуком, демонстрируют более однородную и более высокую устойчивость к нагрузкам по мере увеличения количества каучука. Степени загущения и утончения при сдвиге снижались за счет увеличения количества каучука в асфальтовом вяжущем. Динамическая вязкость футеровки была увеличена за счет увеличения количества каучука в асфальтобетонном вяжущем.Пиггот и др. [79] отметили, что вулканизированная резина оказывает большое влияние на вязкость асфальтового вяжущего. Вязкость, измеренная при 95°С, увеличилась более чем в 20 раз при добавлении к смеси 30% вулканизированного каучука. Напротив, девулканизированный каучук имел очень небольшой эффект. Испытание на вязкость также показало отсутствие опасности гелеобразования при смешивании каучука с горячим битумным вяжущим.

6.4. Физическое поведение и характеристики жесткости

Mahrez [2] исследовал свойства асфальтового каучукового вяжущего, приготовленного путем физического смешивания асфальта 80/100 класса пенетрации с различным содержанием резиновой крошки и различными фазами старения. Результаты значений пенетрации уменьшались по мере старения, а также до старения за счет увеличения содержания каучука в смеси. Кроме того, модифицированные вяжущие показали более низкие значения пенетрации, чем немодифицированные вяжущие. Другое исследование [80] по изменению пенетрации было проведено с использованием асфальтобетонных смесей пенетрации 80/100 и 70/100 с разным процентным содержанием резиновой крошки. Результаты показали значительное снижение значений пенетрации модифицированного вяжущего из-за высокого содержания резиновой крошки в вяжущих. Согласно Йенсену и Абдельрахману [30], свойство упругого восстановления очень важно как при выборе, так и при оценке сопротивления усталости и колейности.Упругое восстановление является свойством, указывающим на качество полимерных компонентов в битумных вяжущих. Оливер [81] пришел к выводу из своего исследования, что упругое восстановление битумных каучуковых вяжущих приводит к увеличению по мере уменьшения размера частиц каучука. Было обнаружено, что типы резины могут влиять на свойства силовой пластичности при 4°C [82]. Модификация битумной резины привела к повышению устойчивости к колееобразованию и повышению пластичности. Однако модифицированное связующее было подвержено разложению и поглощению кислорода.Были проблемы низкой совместимости из-за высокой молекулярной массы. Кроме того, было обнаружено, что переработанная резина шин уменьшает отражающее растрескивание, что, в свою очередь, увеличивает срок службы. Во время уплотнения или смешивания наблюдается низкая вязкость, что приводит к более низким значениям стабильности. Температура размягчения относится к температуре, при которой асфальт достигает определенной степени размягчения [3]. Mahrez и Rehan [83] утверждали, что существует постоянная взаимосвязь между вязкостью и температурой размягчения на разных фазах старения битумного каучукового вяжущего.Также сообщается, что более высокое содержание резиновой крошки приводит к более высокой вязкости и температуре размягчения.

Машаан и Карим [12] сообщили, что значение точки размягчения увеличивается по мере увеличения содержания клубней в смеси. Увеличение содержания каучука в смеси может быть связано с увеличением соотношения асфальтены/смолы, что, вероятно, улучшает свойства жесткости, делая модифицированное вяжущее менее чувствительным к температурным изменениям. Согласно Лю и соавт. [56], основной фактор повышения температуры размягчения можно отнести к содержанию резиновой крошки независимо от ее типа и размера.Повышение точки размягчения привело к получению жесткого связующего, способного повышать его восстановление после упругой деформации. Согласно Машаану и соавт. [11] прорезиненное битумное вяжущее оценивали по эластичности вяжущего и стойкости к колееобразованию при высокой температуре. Более высокое содержание резиновой крошки, по-видимому, значительно увеличивает упругое восстановление и пластичность. Согласно исследованию [71], испытание на пластичность, проведенное при низкой температуре, оказалось полезным индикатором хрупкого поведения битума.Было обнаружено, что содержание латекса в диапазоне от 3 до 5% приводит к нехрупкому поведению в испытании на пластичность при 5°C, в то время как немодифицированный битум разрушается в результате хрупкого разрушения в том же испытании. Наир и др. [77] обнаружили, что пластичность снижается в случае мягкого битума с увеличением концентрации жидкого натурального каучука, в то время как некоторое улучшение наблюдается в случае вспененного битума при 10% нагрузке. Пластичность измеряют при 27°C и разрывают со скоростью 50 мм/мин. Модифицированные битумные вяжущие показали значительное улучшение упругого восстановления, и, напротив, пластичность снизилась по сравнению с немодифицированными вяжущими [84].

7. Долговечность и старение битумной резины

При составлении смеси для дорожного покрытия общепринятой практикой является получение сбалансированного состава по ряду желаемых свойств смеси, одним из которых является долговечность. Долговечность – это степень устойчивости к изменению физико-химических свойств материалов поверхности дорожной одежды во времени под воздействием погодных условий и движения транспорта. Срок службы дорожного покрытия будет зависеть в первую очередь от характеристик поставщика вяжущего, состава смеси и методов строительства [2]. Затвердевание асфальта может привести к растрескиванию и разрушению поверхности дорожного покрытия. Скорость затвердевания является хорошим показателем относительной долговечности. Этому отверждению битумного вяжущего могут способствовать многие факторы, такие как окисление, улетучивание, полимеризация и тиксотропия. Это связано с тем, что асфальт представляет собой органическое соединение, способное вступать в реакцию с кислородом, находящимся в окружающей среде. Асфальтовый композит изменяется в результате реакции окисления с образованием довольно хрупкой структуры. Эта реакция называется возрастным упрочнением или окислительным упрочнением [85].Испарение происходит, когда более легкие компоненты асфальта испаряются. Как правило, это связано с повышенными температурами, которые обнаруживаются в первую очередь в процессе производства горячей асфальтобетонной смеси. Предполагается, что полимеризация представляет собой средство, с помощью которого смолы объединяются в асфальтены, что приводит к увеличению хрупкости асфальта наряду с тенденцией к неньютоновскому поведению. В конце реакции тиксотропия или увеличение вязкости с течением времени также способствует явлению старения асфальта [85].Однако наиболее важными факторами в процессе старения асфальтового вяжущего являются окисление и улетучивание. Возникновение стерического отверждения и зависящая от времени обратимая молекулярная ассоциация повлияли на свойства связующего, но это не считается старением. Стерическое упрочнение является фактором только при промежуточных температурах; при высоких температурах избыточная кинетическая энергия в системе препятствует ассоциации, а при низких температурах скорость ассоциации оказывается ниже из-за высокой вязкости связующего [85].

Bahia и Anderson [86] изучали механизм изменения свойств вяжущего при низкой температуре. Этот механизм, называемый физическим отверждением, происходит при температурах, близких или ниже температуры стеклования, и вызывает значительное отверждение битумного вяжущего. Было замечено, что скорость и величина явлений затвердевания увеличиваются с понижением температуры и, как сообщается, подобны явлениям, называемым физическим старением аморфных твердых тел [87]. Физическое отверждение можно объяснить с помощью теории свободного объема, которая ввела связь между температурой и молекулярной подвижностью. Теория свободного объема включает молекулярную подвижность, зависящую от эквивалентного объема молекул, присутствующих на единицу свободного пространства или свободного объема. Согласно теории свободного объема, когда аморфный материал охлаждается от температуры выше его температуры стеклования, молекулярные корректировки и коллапс свободного объема быстро показывают падение температуры.При этой температуре структурное состояние материала вморожено и отклоняется от теплового равновесия из-за непрерывного падения кинетической энергии. Следовательно, было постулировано, что для физического отверждения связующих веществ температура должна быть выше температуры стеклования.

Многие испытания на долговечность основаны на оценке устойчивости асфальта к затвердеванию. Mahrez и Rehan [83] исследовали влияние старения на вязкоупругие свойства прорезиненного асфальта с помощью реометра динамического сдвига (DSR). Связующие были подвергнуты старению в печи для тонкой пленки (TFOT), в печи для прокатки пленки (RFOT) и в сосуде для старения под давлением (PAV). Это исследование показало, что старение влияет на реологию прорезиненного асфальта. Механические свойства состаренного вяжущего улучшаются за счет увеличения комплексного модуля и уменьшения фазового угла. Состаренные образцы характеризовались большей жесткостью и упругостью за счет увеличения модуля упругости (накопления) . Высокое значение является преимуществом, так как оно дополнительно повышает устойчивость к колееобразованию во время эксплуатации.Нату и Тайебали [76] провели всестороннее исследование, в ходе которого оценивались высокотемпературные эксплуатационные характеристики немодифицированных и модифицированных резиновой крошкой асфальтовых вяжущих и смесей. Исследование показало, что влияние старения RFTO на коэффициент колейности вяжущего увеличивается при низких частотах и/или высоких температурах. Улучшение коэффициента колеи уменьшалось с увеличением частоты, и при очень высоких частотах (низких температурах) коэффициенты колеи для несостаренных и состаренных RFTO вяжущих были почти одинаковыми. Увеличение коэффициента колейности вяжущего битумных вяжущих, модифицированных резиновой крошкой, при низких частотах свидетельствует об улучшении сопротивления вяжущего остаточной деформации. Али и др. [88] изучали влияние физических и реологических свойств состарившегося прорезиненного асфальта. Результаты показывают, что использование прорезиненного вяжущего снижает влияние старения на физические и реологические свойства модифицированного вяжущего, о чем свидетельствует более низкий индекс старения вязкости (AIV), более низкий индекс старения /, более низкое приращение температуры размягчения, меньший коэффициент пенетрации при старении ( PAR), и увеличение с увеличением содержания модификатора резиновой крошки, что указывает на то, что резиновая крошка может улучшать сопротивление старению прорезиненного связующего.

8. Разрушение дорожного покрытия: растрескивание и необратимая деформация

Особое значение в сочетании с характеристиками битумного покрытия имеют два вида нагрузки. Один из них связан с транспортными нагрузками, проходящими по дорожному покрытию, а второй – с тепловым сжатием в связи с изменением температуры [81]. Загрузка транспортного средства может привести к повреждению на любом конце диапазона температур поверхности дорожного покрытия. При повышенных температурах дорожного покрытия связующее может быть чрезвычайно жидким и, вероятно, не будет сопротивляться выщипыванию и срезанию автомобильными шинами.При низких температурах дорожного покрытия вяжущее может быть настолько твердым (особенно после длительного периода эксплуатации), что нагрузка от транспортного средства вызывает хрупкое разрушение пленок вяжущего. Считается, что объяснение этому явлению связано с теорией «нормальных напряжений» (эффект Визенбергера), которая применяется к вязкоупругому материалу, такому как смесь битума и резинового лома. Эта теория охватывает нормальные разности напряжений, представляющие собой силы, которые развиваются нормально (то есть перпендикулярно) направлению сдвига [81].

Согласно теории, вязкоупругий материал, проталкиваемый через открытую трубу, расширяется нормально к оси трубы при выходе из трубы. В покрытии с трещинами вертикальные нагрузки воздействуют на колеса транспортного средства, которые вынуждают битумное вяжущее расширяться нормально к приложенной вертикальной нагрузке (горизонтально) и, таким образом, заполняют трещины. Другая причина заключается в том, что если эту битумную смесь перемешивать в горячем состоянии палкой в ​​контейнере, материал будет подниматься вверх по палке, а не образовывать вихрь, как в жидкостях ньютоновского типа [81].

8.1. Корреляция между реологическими свойствами асфальтового вяжущего и характеристиками асфальтовой смеси

В рамках обширной исследовательской программы, проведенной [89] для изучения преимуществ использования фундаментальных реологических измерений вяжущего для прогнозирования характеристик асфальтового покрытия, включая (i) деформацию дорожного покрытия (колейность) при высоких рабочих температурах. , (ii) усталость при промежуточных рабочих температурах, (iii) хрупкое разрушение при низких рабочих температурах.

При высоких рабочих температурах были измерены испытания на устойчивость к колееобразованию в зависимости от некоторых параметров вяжущего (вязкость, восстановление пластичности, невосстанавливаемая податливость ползучести, комплексный модуль сдвига и параметр, указанный ШРП).На основании рассмотренных параметров был сделан вывод, что для данного диапазона вяжущих только ШРП дает наиболее надежный прогноз устойчивости к колееобразованию. Было обнаружено, что рекомендуемая SHRP частота (1,6 Гц) близко соответствует частоте теста на отслеживание колес, используемого для экспериментов по устойчивости к колееобразованию. Этот параметр включает в себя как меру жесткости вяжущего (его способность сопротивляться деформации при приложении нагрузки), так и его способность восстанавливать любую деформацию при снятии нагрузки.Частота, выбранная для измерений вяжущего, должна была оказать значительное влияние на качество полученной корреляции и должна поддерживаться близкой к частоте нагрузки, применяемой к смеси [89].

При промежуточных температурах эксплуатации покрытия была обнаружена приемлемая корреляция между одним аспектом усталостных характеристик смеси () и модулем потери вяжущего (), снова измеренным при той же температуре и нагрузке, что и при испытании смеси. Однако выше определенной жесткости вяжущего из-за значительной податливости машины при высокой жесткости смеси изменение измеренной усталостной долговечности было минимальным.Одних только реологических характеристик вяжущего недостаточно для точного прогнозирования и объяснения усталостной долговечности смеси. При низких температурах эксплуатации дорожной одежды предельная температура жесткости вяжущего (LST) в данном случае, основанная на = 300 МПа при 1000 с, является хорошим индикатором температуры разрушения смеси [89].

8.2. Сопротивление усталости битумной резины

Bahia и Davies [90] использовали реологические свойства в качестве индикаторов характеристик покрытия. При высокой температуре реологические свойства зависели от колейности дорожного покрытия. Реология при промежуточных температурах оказала влияние на усталостное растрескивание дорожных одежд. Низкотемпературные свойства вяжущего связаны с низкотемпературным термическим растрескиванием дорожной одежды. Температура также является жизненно важным фактором, который коррелирует со скоростью загрузки. При повышенных температурах или низких скоростях загрузки битум становится вязким материалом.

Однако при пониженных температурах или более высоких скоростях нагрузки битум становится высокоэластичным материалом.Фактически при промежуточных температурах битум имеет две различные характеристики: упругое твердое тело и вязкая жидкость [75].

Афлаки и Мемарзаде [91] исследовали влияние реологических свойств резиновой крошки на усталостное растрескивание при низких и промежуточных температурах с использованием различных методов сдвига. Результаты показали, что смесь с высоким усилием сдвига оказывает большее влияние на улучшение при низких температурах, чем смесь с низким сдвигом.

Баия и Андерсон [92] представили описание цели и объема испытания реометром на динамический сдвиг.Реометр динамического сдвига (DSR) использовался для характеристики вязкоупругого поведения битумного материала при промежуточных и высоких рабочих температурах. Поведение «напряжение-деформация» определяет реакцию материалов на нагрузку. Асфальтовые вяжущие обладают как упругими, так и вязкими свойствами; поэтому их называют вязкоупругими материалами. Баиа и Андерсон [86] провели испытание с разверткой по времени с использованием динамического сдвигового реометра. Испытание представляет собой простой метод применения повторяющихся циклов стрессового или деформационного нагружения при выбранных температурах и частоте нагружения.Исходные данные при повторном нагружении сдвигом показали, что временные развертки эффективны для измерения поведения вяжущего при повреждении. Одним из преимуществ теста на развертку во времени является то, что его можно использовать для расчета усталостной долговечности битумного вяжущего на основе подходов рассеянной энергии. Усталость является одним из наиболее серьезных нарушений в структуре асфальтового покрытия из-за повторяющихся нагрузок интенсивного движения, которые возникают при средних и низких температурах, как показано на рисунке 11. Использование резиновой крошки, модифицированной битумным связующим, по-видимому, повышает сопротивление усталости, как показано на рисунке. в ряде работ [3, 6, 18, 88, 91, 93–95].Улучшение характеристик битумно-каучуковых покрытий по сравнению с обычными битумными покрытиями частично обусловлено улучшенными реологическими свойствами прорезиненного битумного вяжущего.

Растрескивание обычно считается низкотемпературным явлением, в то время как остаточная деформация считается преобладающим видом разрушения при повышенных температурах. Растрескивание в основном подразделяют на термическое растрескивание и усталостное растрескивание, связанное с нагрузкой. Сильные перепады температуры, происходящие в дорожном покрытии, обычно приводят к термическому растрескиванию. Этот тип разрушения возникает, когда термическое растягивающее напряжение вместе с напряжениями, вызванными движением транспорта, превышает предел прочности материалов на растяжение. Часто характеризуется поперечным растрескиванием вдоль магистрали через определенные промежутки времени. Усталостное растрескивание, связанное с нагрузкой, представляет собой явление разрушения в результате повторяющихся или флуктуирующих напряжений, вызванных транспортной нагрузкой. Транспортные нагрузки могут вызвать изгиб конструкции дорожного покрытия, и максимальное растяжение будет возникать в основании битумного слоя.Если эта структура неадекватна заданным условиям нагрузки, прочность материалов на растяжение будет превышена, и, вероятно, возникнут трещины, которые будут проявляться в виде трещин на поверхности дорожного покрытия [9].

Эта устойчивость битумных смесей к растрескиванию в значительной степени зависит от их прочности на растяжение и характеристик растяжимости. Этого можно добиться, просто увеличив содержание битума в смеси. Однако такая попытка может отрицательно сказаться на стабильности смеси.Использование более мягкого битума также может улучшить гибкость смеси, но это может быть достигнуто только за счет прочности на растяжение и стабильности смеси [9].

В подходе механики разрушения считается, что процесс усталостного растрескивания систем дорожных одежд развивается в две отдельные фазы с участием разных механизмов. Эти фазы состоят из зарождения и распространения трещин до того, как материал испытает разрушение или разрыв. Возникновение трещины можно описать как комбинацию микротрещин в смеси, образующих макротрещину в результате повторяющихся деформаций растяжения.Это явление обычно вызывает постепенное ослабление структурного компонента [96]. Эти микротрещины становятся более заметными по мере увеличения концентрации напряжений в вершине трещины и вызывают дальнейшее распространение трещины. Распространение трещины – это рост макротрещины в материале при дополнительном приложении растягивающих деформаций. Фактический механизм зарождения и распространения трещины включает разрушение наплавки, когда растягивающие напряжения превышают предел прочности при определенных условиях [9].Для точного определения распространения трещины величина коэффициента интенсивности напряжения по толщине наплавки должна быть доступна для каждой формы разрушения. В целом, механизмы распространения трещин могут следовать одному или нескольким из трех режимов разрушения, которые напрямую связаны с типом индуцированного смещения [97]. Это показано на рисунке 12.

(i) Нагрузка режима I (режим раскрытия) возникает в результате нагрузки, приложенной нормально к плоскости трещины (нормальное растяжение). Этот режим связан с транспортной нагрузкой и в случае термоиндуцированного перемещения.(ii) нагрузка режима II (режим скольжения) возникает в результате плоской/нормальной сдвиговой нагрузки, которая приводит к скольжению берегов трещины относительно друг друга перпендикулярно передней кромке трещины. Этот режим обычно связан с транспортной нагрузкой или дифференциальными изменениями объема. (iii) Нагрузка режима III (режим разрыва) возникает в результате нагрузки вне плоскости сдвига (параллельного сдвига), которая вызывает скольжение берегов трещины параллельно краю нагрузки трещины. Этот режим может возникать при боковом смещении из-за неустойчивости, если плоскость трещины не перпендикулярна направлению движения.

8.3. Сопротивление колееобразованию битумной резины

Существуют различные лабораторные методы изучения деформации или колейности. Тест слежения за колесами TRRL кажется наиболее подходящим для максимально точного моделирования полевых условий. Испытание проводилось в течение 24 часов в терморегулируемом шкафу при 60°C. По отпечаткам, сделанным на плите, фиксировали глубину прослеживания в середине ее длины. Примерно через 6 часов наблюдалось устойчивое состояние отслеживания. Из кривой деформация/время определяется скорость увеличения глубины следа в мм в час после достижения устойчивого состояния [19].

По данным Shin et al. [98], добавление резиновой крошки и бутадиен-стирольного каучука повышает устойчивость асфальтобетонных смесей к колееобразованию. Результаты лабораторных исследований показали, что битум, модифицированный CR и модифицированный SBR, имел более высокую жесткость при 60°C, чем модифицированные смеси. Модифицированные асфальтовые смеси также имели более высокую прочность на гирационный сдвиг и меньшую глубину колеи в испытаниях с нагрузкой на колеса, чем немодифицированные смеси.

Тайфур и др. [99] утверждали, что после начального уплотнения остаточная деформация битумной смеси происходит из-за сдвигающих нагрузок, действующих вблизи поверхности дорожного покрытия, которая фактически является зоной контакта между шиной и дорожным покрытием.Эти усилия увеличиваются без изменения объема битумной смеси. Они являются основными механизмами образования колеи в течение срока службы дорожной одежды.

Повышенная остаточная деформация или колейность связаны с увеличением давления в шинах грузовиков, нагрузки на ось и интенсивности движения [100]. В исследовании [2] утверждается, что применение прорезиненного битумного вяжущего оказывает существенное влияние на повышение стойкости смеси к колейной деформации. Колейность в нежестком дорожном покрытии можно разделить на два типа: колейность консолидации, которая возникает при чрезмерном уплотнении дорожной одежды вдоль пути движения колес, вызванном уменьшением воздушных пустот в асфальтобетонном слое, как показано на рисунке 13, или остаточная деформация основания или земляного полотна. .Колейность из-за нестабильности возникает из-за свойств асфальтобетонной смеси и возникает в диапазоне верхних 2 дюймов асфальтобетонного слоя, как показано на рисунке 14 [101].


9. Устойчивость по Маршаллу и прорезиненный асфальт

Что касается пластического поведения материалов, то на стабильность асфальтобетонной смеси для дорожного покрытия влияют ее внутреннее трение, сцепление и инерция. В свою очередь, фрикционная составляющая стабильности определяется размером, формой, градацией и шероховатостью поверхности частиц заполнителя, межкристаллитным контактом, давлением из-за уплотнения и нагрузки, блокировкой заполнителя, вызванной угловатостью, и вязкостью вяжущего. Когезия зависит от таких переменных, как реология связующего, количество точек контакта, плотность и адгезия [102]. Результаты теста Маршалла Самсури [28] показали, что включение каучука увеличивает стабильность и коэффициент Маршалла. Увеличение варьировалось в зависимости от формы используемого каучука и метода включения каучука в битум. Стабильность по Маршаллу для смесей, содержащих каучуковые порошки, увеличилась более чем в два раза, а коэффициент Маршалла увеличился почти в три раза по сравнению с обычной немодифицированной битумной смесью.Смеси, приготовленные с использованием битума, предварительно смешанного с мелкими порошками каучука, показали наибольшее улучшение по сравнению со смесями, полученными путем прямого смешивания каучука с битумом и заполнителями. Таким образом, предварительное смешивание битума с каучуком является необходимой стадией для получения эффективного прорезиненного битумного вяжущего, вероятно, благодаря адекватным и эффективным дисперсиям каучука в битумной фазе. Оптимальное содержание вяжущего было выбрано на основе метода расчета состава смеси Маршалла, рекомендованного Асфальтовым институтом [103], который использует пять критериев расчета состава смеси: (а) более низкая стабильность по Маршаллу, (б) приемлемое среднее значение текучести по Маршаллу, среднее значение воздушной пустоты, (d) процент пустот, заполненных асфальтом (VFA), (e) более низкое значение VMA.

9.1. Влияние градации заполнителя на тест Маршалла

Минеральный заполнитель представляет собой битумный бетон, составляющий около 95 процентов смеси по весу и около 85 процентов по объему. Характеристики заполнителя, влияющие на свойства битумной смеси, включают градацию, текстуру поверхности частиц, форму частиц, чистоту и химический состав [104]. Исследования показали, что влияние максимального размера заполнителя на результаты модифицированного теста Маршалла привело к тому, что смеси с максимальным размером заполнителя 19 мм привели к более высоким модифицированным значениям стабильности по Маршаллу и немного снизили значения текучести по Маршаллу, чем смеси с максимальным размером заполнителя 38 мм. Однако расхождения между результатами для двух смесей были минимальными. Кроме того, модифицированный поток Маршалла не показал какой-либо специфической тенденции для двух смесей [105].

Максимальный размер заполнителя оказал заметное влияние на количество воздушных пустот и на удельный вес образцов. Для смеси с максимальным размером заполнителя 38 мм по сравнению со смесью с максимальным размером заполнителя 19 мм были получены небольшие проценты воздушных пустот и более высокие значения удельного веса отвержденного воздухом [105].С другой стороны, содержание вяжущей эмульсии оказало значительное влияние на воздушные пустоты и удельный вес образцов. Увеличение содержания вяжущей эмульсии в смеси заполнило пустоты между частицами заполнителя, а также способствовало большему возникновению уплотнения за счет смазки [105].

9.2. Влияние уплотнения на тест Маршалла

Значения стабильности различных смесей, полученных с помощью вращательного уплотнения, были в два-три раза выше, чем значения, полученные с помощью уплотнения Маршалла. Значения текучести смесей, полученных при гирационном уплотнении, коррелировали со значениями устойчивости, где максимальная устойчивость оказывалась самой низкой по отношению к текучести, в то время как полученные при уплотнении Маршалла не соответствовали в этом отношении [106].

10. Испытания асфальтобетонных смесей

Для оценки свойств асфальтобетонных смесей использовались различные тесты и подходы. Несколько свойств материала можно получить в результате фундаментальных механических испытаний, которые можно использовать в качестве входных параметров для моделей характеристик асфальтобетона.Основными аспектами, которые можно охарактеризовать с помощью косвенного испытания на растяжение, являются упруго-упругие свойства, усталостное растрескивание и свойства, связанные с остаточной деформацией. Упругую жесткость асфальтобетонных смесей можно измерить с помощью непрямого испытания на растяжение (IDT) [6, 107].

10.1. Испытание на косвенную прочность на растяжение

Косвенная прочность на растяжение образца рассчитывается от максимальной нагрузки до разрушения. Согласно Witczak et al. [108], косвенное испытание на растяжение (IDT) широко используется при расчете конструкций нежестких покрытий с 1960-х годов.Программа стратегических исследований автомобильных дорог (SHRP) [109] рекомендовала непрямое испытание на растяжение для определения характеристик асфальтобетонной смеси. Популярность этого теста в основном связана с тем, что тест может быть выполнен с использованием маршал-образца или кернов из полена. Этот тест прост, быстр и характеризуется меньшей изменчивостью. Гуддати и др. [110] также указали, что существует хороший потенциал в прогнозировании усталостного растрескивания с использованием косвенных результатов прочности на растяжение. Было проведено исследование для оценки характеристик битумных смесей, модифицированных полиэтиленом (ПЭ), на основе физических и механических свойств.Физические свойства оценивали по температуре проникновения и температуре размягчения. Механические свойства оценивали на основе косвенной прочности на растяжение. В результате показано, что ПЭ улучшает как физические, так и механические свойства модифицированного вяжущего и смесей [9].

10.2. Тест на модуль упругости

Динамическая жесткость или «модуль упругости» является мерой способности битумных слоев распределять нагрузку; он контролирует уровни деформаций растяжения, вызванных дорожным движением, на нижней стороне самого нижнего битумного связующего слоя, которые ответственны за усталостное растрескивание, а также напряжения и деформации, возникающие в грунтовом основании, которые могут привести к пластическим деформациям (O’Flaherty, 1988). ) [92].Динамическая жесткость вычисляется с помощью непрямого теста модуля растяжения, который является быстрым и неразрушающим методом. В целом, чем выше жесткость, тем лучше сопротивление остаточной деформации и колееобразованию [28]. Итон и др. [111] показали, что модуль упругости увеличивается или смесь ведет себя более жестко (смесь становится прочнее) при снижении температуры; также, поскольку время нагрузки увеличивалось, а модуль упругости уменьшался или поддавался больше при более длительном времени нагрузки. Непрямое испытание на модуль упругости при растяжении широко используется в качестве рутинного испытания для оценки и определения характеристик материалов дорожного покрытия.Даллас и Камьяр [112] определили модуль упругости как отношение приложенного напряжения к восстанавливаемой деформации при приложении динамической нагрузки. В этом испытании циклическая нагрузка постоянной величины в форме волны гаверсуса прикладывается вдоль диаметральной оси цилиндрического образца в течение 0,1 секунды и имеет период покоя 0,9 секунды, таким образом поддерживая один цикл в секунду. Аль-Абдул-Ваххаб и Аль-Амри [113] провели испытание на модуль упругости немодифицированных и модифицированных асфальтобетонных смесей с использованием образца Маршалла.Была применена динамическая нагрузка 68 кг, которая прекратилась после 100 повторений нагрузки. Приложение нагрузки и горизонтальная упругая деформация использовались для расчета значения модуля упругости. Использовали две температуры: 25°С и 40°С. Модифицированные асфальтобетонные смеси с содержанием резиновой крошки 10% показали улучшенный модуль по сравнению с немодифицированными асфальтобетонными смесями.

10.3. Непрямое испытание на усталость при растяжении

Во всем мире используются различные методы испытаний для измерения сопротивления усталости асфальтобетонных смесей.Рид [114] исследовал усталостную долговечность асфальтобетонных смесей, используя испытание на усталость при непрямом растяжении. Во время усталости при непрямом растяжении горизонтальная деформация регистрировалась как функция цикла нагрузки. Испытываемый образец подвергался различным уровням стресса для проведения регрессионного анализа диапазона значений. Это позволяет разработать зависимость усталости между количеством циклов при разрушении () и начальной деформацией растяжения () на логарифмической зависимости. Усталостная долговечность () образца – это число циклов до разрушения асфальтобетонных смесей.Усталостная долговечность определяется как количество циклов приложения нагрузки (циклов), приводящих либо к разрушению, либо к постоянной вертикальной деформации. Процедура испытания на усталость используется для ранжирования устойчивости битумной смеси к усталости, а также в качестве руководства для оценки относительных характеристик смеси асфальтового заполнителя, для получения данных и исходных данных для оценки поведения конструкции на дороге. Во время испытания на усталость значение модуля уменьшилось, как показано на рис. 15. Были выделены три фазы [115]: (i) фаза I: первоначально происходит быстрое уменьшение значения модуля, (ii) фаза II: изменение модуля приблизительно линейно. , (iii) фаза III: быстрое уменьшение значения модуля.

Повреждение определяется как потеря прочности образца во время испытания.

В исследовании [18] изучались усталостные характеристики различных смесей с использованием испытаний балки на изгиб в третьей точке с контролируемой деформацией. Испытания на усталость при изгибе с контролируемой деформацией показали, что включение CRM в смеси может повысить их сопротивление усталости. Величина улучшения, по-видимому, зависит от степени и типа модификации каучука. Многослойный упругий анализ в сочетании с результатами испытаний на усталость в типичных условиях Аляски также показал улучшенные усталостные характеристики смесей CRM.Тем не менее, исследования состояния как обычных, так и CRM-сечений не выявили продольных трещин или растрескивания типа «крокодил», что свидетельствует об одинаковых усталостных характеристиках обоих материалов.

11. Заключение

На сегодняшний день серьезной проблемой, ведущей к загрязнению окружающей среды, является обилие и увеличение утилизации отработанных шин. Большое количество каучука используется в качестве шин для легковых и грузовых автомобилей и т.д. Хотя каучук как полимер представляет собой термореактивный материал, сшитый при обработке и формовании, он не может быть размягчен или переформован путем повторного нагревания, в отличие от других типов термопластичных полимеров, которые могут размягчаться и изменять форму при нагревании.Из-за увеличения плотности служебного движения, нагрузки на ось и низких затрат на техническое обслуживание дорожные конструкции пришли в негодность и, следовательно, быстрее выходят из строя. Чтобы свести к минимуму повреждения дорожного покрытия, такие как устойчивость к колееобразованию и усталостному растрескиванию, требуется модификация асфальтобетонной смеси. Первичный полимер дает возможность производить смеси, устойчивые как к колееобразованию, так и к растрескиванию. Таким образом, использование переработанного полимера, такого как резиновая крошка, является хорошей и недорогой альтернативой. Кроме того, считается устойчивой технологией, то есть «озеленение асфальта », которая превращает нежелательные остатки в новую битумную смесь, обладающую высокой устойчивостью к разрушению.Таким образом, утилизация резиновой крошки, полученной из отходов автомобильных шин, не только выгодна с точки зрения снижения затрат, но и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду в плане сохранения чистоты окружающей среды и достижения лучшего баланса природных ресурсов.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Стильная брусчатка из резиновой крошки для всех типов зданий

Придайте комфортный и элегантный вид своему пространству с превосходной брусчаткой из резиновой крошки от Alibaba.ком. Доступная в широкой коллекции, включающей множество дизайнов, цветов и размеров, вы найдете наиболее подходящую брусчатку из резиновой крошки , чтобы дополнить ваше пространство. Вы встретите большие и красочные асфальтоукладчики из резиновой крошки , которые можно использовать в классах детских садов, на полу спортзала и даже на открытом воздухе в качестве безопасных и защитных игровых поверхностей.

Асфальтоукладчики из резиновой крошки изготовлены из инновационных резиновых материалов и соответствующих добавок, которые делают их долговечными.Эти материалы делают асфальтоукладчики из резиновой крошки износостойкими и устойчивыми к факторам, которые могут легко повредить их. Таким образом, пользователи наслаждаются длительным сроком службы превосходной производительности. Возможность вторичной переработки этих асфальтоукладчиков из резиновой крошки делает их идеальными для окружающей среды и отличным выбором для людей, заботящихся об окружающей среде. Дизайн и цвета, использованные в этих продуктах, творчески подобраны, чтобы гармонировать с другими напольными материалами, а также домашним и коммерческим декором.

Примечательной особенностью асфальтоукладчиков из резиновой крошки на Alibaba.com является простота ухода за ними. Они обладают высокой устойчивостью к жирам, грязи и другим окрашивающим материалам. Благодаря этому асфальтоукладчики из резиновой крошки легко очищаются и поддерживаются в первозданном виде. Тротуарная плитка из резиновой крошки отличается превосходной безопасностью, поскольку ее материалы нетоксичны и подходят как для детей, так и для взрослых.

Наслаждайтесь этими удивительными характеристиками, не разоряясь.Просмотрите сайт Alibaba.com и откройте для себя вариантов асфальтоукладчика из резиновой крошки , выбрав наиболее подходящий для вашего объекта и бюджета. Они идеально подходят для асфальтоукладчиков из резиновой крошки оптовиков и поставщиков, которые пользуются огромными скидками и предложениями при покупке оптом.

Резиновые тротуары хороши для деревьев, пишет Марианна Офардт в Garden Tips

.

Резиновые тротуары полезны для окружающей среды по нескольким причинам, не последним из которых является их гибкость, когда рядом с ними растут корни деревьев.Любезное фото

Более 10 лет назад я написал колонку о Rubbersidewalks, новом продукте, изготовленном из переработанных резиновых шин. Они представляют собой взаимосвязанную систему мощения тротуаров, предназначенную для спасения деревьев, помогая решить проблемы, возникающие, когда корни уличных деревьев вздымаются и трескаются на тротуарах. Слишком часто городские деревья удаляют из-за опасностей, которые их корни представляют для пешеходов и колесного транспорта.

Резиновые тротуары были буквально выдуманы Ричардом Валериано, которому, как директору общественных работ в Санта-Монике, Калифорния, часто приходилось сталкиваться с конфликтами между корнями и тротуарами. Однажды ночью ему приснились гибкие тротуары из резины, а позже он увидел переплетенные резиновые полы в клубе здоровья, и ему пришла в голову идея резиновых тротуаров. Некоторые из них он изготовил и установил на полигонах в своем городе. Примерно в то же время Линдсей Смит, кинопродюсер, узнала, что несколько больших старых деревьев в ее Гардене, Калифорния., район вырубали, потому что они погнули близлежащие тротуары.

Смит узнал об эксперименте Валериано с резиновым тротуаром и поделился этой идеей с другими городами. Положительные отзывы, которые она получила, побудили ее создать компанию и начать производство и продажу резиновых тротуаров. С тех пор их попробовали еще многие города по всей стране. Преимущества этих резиновых тротуаров включают меньший вес, чем бетонные, простоту установки, снижение затрат на техническое обслуживание, долговечность и возможность поднимать и заменять при необходимости.

Тротуары сделаны из 100-процентной переработанной крошки отработанных покрышек, причем на каждый 5-футовый квадратный асфальтоукладчик уходит около пяти старых покрышек. Резиновая крошка смешивается со связующим на основе уретановой смолы и красителем для получения брусчатки, напоминающей бетон. Благодаря уретановому связующему брусчатка не выделяет вредных химических веществ, не выделяет летучих органических соединений и не образует частиц резиновой пыли. В качестве дополнительного преимущества они уменьшают шум пешеходов и колесных транспортных средств и лучше поглощают удары, уменьшая травмы при падениях.

Компания Terrecon, основанная Смитом, также производит Terrewalks, тротуарную плитку с минимальным воздействием, которая представляет собой еще одну альтернативу бетонным тротуарам и дорожкам. Вместо резины Terrewalks сделан из 100-процентных пластиковых отходов. Terrecon говорит, что «это тротуары будущего», ссылаясь на их стоимость, содержание переработанных материалов, возможность отвода ливневых вод и помощь в уменьшении эффекта теплового острова в городах. Terrewalks — это модульная взаимосвязанная тротуарная плитка, которая «напоминает гранит, мрамор и камень» и представляет собой «красивое и стильное покрытие».

Terrecon пока не предлагает никаких продуктов для использования в домашних условиях, но есть некоторые виды брусчатки для домашнего сада, изготовленные из переработанных материалов. Ступени из переработанной резиновой плитки можно приобрести в компании Gardener’s Supply Company (gardeners.com). Они имеют неправильную форму, напоминающую настоящую брусчатку. Хотя они могут выглядеть как плитняк, они легче и просты в установке. Однако они немного дорогие, почти 15 долларов за «камень».

Gardener’s Supply «Stomp Stones» — это брусчатка размером 12 на 12 дюймов, на 98 процентов состоящая из переработанных шин и пластика.Эти брусчатки толщиной в один дюйм имеют острую скошенную кромку на нижней стороне, которая «врезается в траву, гравий, песок или почву» для закрепления на месте. Они стоят около 30 долларов за четыре асфальтоукладчика.

Беглый поиск в Интернете показывает, что существует также ряд различных типов резиновой плитки для патио и тротуарной плитки, а также резиновые напольные покрытия для внутренних помещений.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*