Вес крошки асфальтной крошки: Асфальтовая крошка — ответы на вопросы

Асфальтовая крошка | RIGA-130.ru

Асфальтовая крошка – более чем доступный по цене продукт. В состав этого гранулята входят мелкие частицы асфальта и битума. Именно битум при разогреве и укатке сможет обеспечить хорошее сцепление материала.

Нужно отметить, что укладка дорожного покрытия из асфальтовой крошки достаточно простая задача, не требующая использования спецтехники.

— покрытие для небольших дорог и тротуаров при благоустройстве дачных посёлков и на участках

— устройство временных дорог и проездов

— ликвидация дорожных ям

Планируя покрытие дороги из асфальтовой крошки, выбирают из двух вариантов укладки.

1. Долговечная, но более дорогая технология

• производится рытьё котлована или разравнивание земли (это зависит от ландшафта местности)
• На предварительно выровненную поверхность укладывают геотекстиль
• Геотекстиль покрывают слоем песка, далее уплотняют его
• Следующий слой – щебень
• Финишный слой – асфальтовый гранулят
• Далее производят укатку и уплотнение последнего слоя, и дорожное покрытие готово

2. Бюджетная технология

• Сначала поверхность дороги очищается и выравнивается
• Выровненная поверхность заливается битумом
• Первый слой  — асфальтовый гранулят
• Снова по всей поверхности наливается битум
• Второй слой — асфальтовый гранулят
• Производится укатка и уплотнение последнего слоя

Применение асфальтной крошки, безусловно, экономически оправдано при устройстве незагруженных и временных дорог, например в дачных посёлках. Но перед началом дорожных работ необходимо точно определить необходимое количество материалов.

Если вы планируете засыпать слой толщиной 10 см, то необходимый объём гранулята можно вычислить так:

Площадь дороги, которую нужно засыпать, умножаем на 0,2.

В результате вы получите количество кубометров, которые нужно, чтобы покрыть площадь 20-см слоем крошки. Далее, при уплотнении покрытия и распределении материала по неровностям и ямам, слой уплотнится приблизительно в два раза и его толщина станет около в 10 см.

Если дорога относительно ровная, то коэффициент 0,2 можно уменьшить до 0,15. А, если на дороге остались глубокие ямы, то нужно увеличить его до 0,3.

Цена завист от :

• Фракции гранулята и его состава
• Объёма заказа
• Адреса доставки.

Хотите узнать общую стоимость асфальтной крошки, которая нужна именно для Вашей дороги?

Позвоните нам по телефону 8(916)567-5152

Мы гарантируем, что быстро привезём вам асфальтную крошку в нужном количестве по доступной цене.  

Переводной коэффициент — это число, на которое необходимо умножить цену 1 тонны, чтобы узнать сколько стоит 1 м³ материала.

Асфальтная крошка из под фрезы в наличии и на заказ

✔ Одним из самых популярных и экономных покрытий для стоянок и дорог с неинтенсивным движением, является крошка асфальтовая, купить которую можно в компании «Нева-Авто». Фактически это асфальт б/у, который после специальной обработки можно использовать вторично. Благодаря этому цена этого материала доступна.

Купить асфальтную крошку в ООО «Нева-Авто»

✔ У нас всегда есть в наличии крошка асфальтовая, купить которую вы можете на самых выгодных условиях. Асфальтная крошка купить которую можно с доставкой или самовывозом широкая география доставок, мы работаем в Санкт-Петербурге, в Аннино, в Тосно, во Всеволожске и любой другой точке Лен обл. лучшая цена продажи за тонну в СПб и области четкая работа логистов, заказ будет доставлен точно в указанные сроки Если вам нужна асфальтная крошка, то компания «Нева-Авто», это лучшее место, где вы можете ее заказать, на максимально выгодных условиях.

Физико-механические свойства асфальтной крошки

Использование асфальтной крошки

✔ Стоит заметить, что такой материал как асфальтная крошка купить, не составит проблем, так как стоимость его доступна. Однако это не единственное преимущество, ведь укладка тоже стоит дешево, и при низкой интенсивности движения, не требуется укладка основания для асфальтного покрытия. Именно поэтому именно такой материал как крошка асфальтовая купить выгоднее всего, если вы хотите сэкономить на покрытии и получить приемлемое качество.

Использовать асфальтную крошку можно практически повсеместно, где требуется недорогой материал. Часто его используют для дорог на дачных участках, в ландшафтном дизайне, на стоянках, для дворов и площадок.

Перед тем как укладывать крошку, нужно просто распланировать поверхность. В большинстве случаев подготовительные работы на этом заканчиваются. После этого укладывается асфальтная крошка, купить которую вы можете прямо из-под фрезы, в этом случае она не утрачивает основных свойств асфальта.

Крошка разравнивается слоем приблизительно в 20 см, и укатывается катком, минимально 10 тон весом. В результате получается прочное и устойчивое к атмосферным воздействиям покрытие толщиной в 10 см.

Производство асфальтной крошки

Производится асфальтобетонная крошка, путем переработки асфальтного покрытия. Благодаря специальным фрезам, старый асфальт измельчается и убирается с дороги. Однако крошку из под фрезы, можно использовать вторично. В некоторых случаях по желанию заказчика, в асфальтную крошку могут добавляться щебень или другие сыпучие материалы, чтобы придать ей свойства для максимально качественного выполнения работ. От состава может зависеть сколько стоит конечный продукт.

Ассортимент вторичных материалов

Асфальтовая крошка с доставкой в Московскую область

Компания DSM13 осуществляет продажу и укладку асфальтовой крошки, быстро и недорого доставит ее в Солнечногорск, а также в Зеленоград, Химки, Истру, Лобню, Сходню, Икшу, Фирсановку и другие строительные объекты, расположенные в северном направлении Подмосковья, по Ленинградскому и Пятницкому шоссе. Возможна доставка в другие районы Москвы и Московской области.

Асфальтная крошка – строительный материал, который широко применяется при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Получают асфальтовую крошку, перерабатывая старые асфальтовые покрытия. 

Купить асфальтовую крошку в Подмосковье

Мы доставим строительный материал быстро и недорого в удобное для Вас время и место. Для того, чтобы стоимость доставки асфальтовой крошки была не высокой, мы выберем кратчайший путь и обеспечим минимальную стоимость! Оформить заказ с доставкой в северное Подмосковье и прилегающие территории, проконсультироваться и уточнить стоимость можно любым удобным для Вас способом:

Устройство дорожного покрытия и ремонт дорог с использованием асфальтовой крошки значительно снижает финансовые затраты на строительные работы!

Преимущества асфальтной крошки

Асфальтовая крошка стала самым популярным строительным материалом, применяемым в дорожно-строительных работах, дорожном строительстве. Поскольку крошка из асфальтового покрытия содержит высокий процент битума, а укладывается плотнее, чем щебень или песок, то при асфальтировании дорог плотно укатывается колесами автомобиля до состояния асфальта. Причем, содержание битума дополнительно связывает и уплотняет раствор, а также значительно продлевает срок службы дорожного покрытия.

Вот основные преимущества асфальтовой (асфальтной) крошки, применяемой при ремонте дорог:

• Стоимость асфальтовой крошки низкая, дешевле щебня;
• Высокая плотность укладки;
• Устойчивость к перепадам температур;
• Водостойкость;
• Устойчивость к высоким механическим нагрузкам;
• Способность образовывать новые битумные связи под действием повышенной температуры (солнечные лучи, например) после остывания. Следовательно, прочность дорожного покрытия только повышается;
• Не требуется укатывания асфальтоукладчиком, что снижает конечную стоимость дорожного покрытия и делает асфальтирование дорог низкозатратным.

Производство асфальтовой крошки

Производство асфальтовой крошки происходит при помощи современной техники – асфальтоуборочных комбайнов, оснащенных специальными фрезами. С помощью этих комбайнов асфальт снимают слоями необходимой толщины и сразу измельчают в крошку. Таким образом, исключается необходимость в транспортировке и переработке полученной продукции, сокращая тем самым экономические затраты, асфальтировка становится более дешевой!

Лучшее применение асфальтовой крошки

Этот строительный материал наилучшим образом подходит для сооружения дорожного покрытия гаражных комплексов, дачных поселков, автостоянок и дворовых площадок. Крошка позволяет значительно экономить на стоимости дорожного покрытия — дорога из асфальтовой крошки обойдется дешевле в разы! Дело в том, что под воздействием колес автомобилей полотно из нее укатывается так плотно, что не отличается от асфальта. А под воздействием солнечных лучей и последующего его остывания дорога будет только прочнее.

Сколько надо асфальтовой крошки?

Перед тем как заказать асфальтовую крошку с доставкой, необходимо посчитать, сколько Вам потребуется? Для этого посчитайте количество квадратных метров той территории, которую необходимо заасфальтировать.

Затем полученную площадь умножьте на 0.2, таким образом Вы получите необходимую толщину полотна в 20 см. После укатки дорожным катком толщина дорожного покрытия составит 10 см. Учтите наличие ям и рытвин, при необходимости закажите асфальтовую крошку «с запасом».

В последнее время асфальтовая крошка становится все более популярным строительным материалом, используемым при ремонтно-строительных работах. Ее очень просто использовать, купить можно недорого, а финансовые затраты на асфальтирование территорий невелики.

Закажите сейчас! Стоимость заказа уточняйте у оператора!

Часто выбирают вместе:

Доставка асфальтной крошки 24 часа Волгоград и Волгоградская область!

Асфальтовая крошка в Волгограде и области

В этой статье мы будем говорить с Вами об асфальтовой (асфальтной) крошке: разновидности фракций, способах применения, где и когда она используется, и о многом другом. Также мы подскажем, где можно купить асфальтную крошку, и какой вариант лучше выбрать сообразно Вашим целям. Искренне надеемся, что прочитав эту статью, Вы найдете решение вопроса, с которым заглянули на нашу страницу.

Как правильно говорить: асфальтовая или асфальтная крошка?

Единого ответа нет. Считается, что вариант асфальтный(-ая) является разговорным, а асфальтовый(-ая) применяется при грамотном написании. При этом, возможно написание в обоих вариантах, и это не будет считаться большой ошибкой. Мы будем применять оба варианта.

Специалисты называют материал иначе: фал асфальтный (асфальтогранулят) фрезерованный.

Что такое асфальтовая крошка?

Асфальтовая крошка это вторичный продукт, который производится путем среза или дробления устаревшего дорожного покрытия. Оба способа используются широко, но фрезерованная крошка – наиболее распространенный способ получения этого материала, так как дороги имеют свой срок износоустойчивости, и ремонт дорог делают ежегодно, только на разных участках.

Где применяется асфальтовая крошка?

Асфальтовая крошка в Волгограде и области применяется в основном в строительстве второстепенных дорог, например для дачных массивов, так как его качество получается весьма высокое и долговечное. Также, свежий срез асфальтовой крошки,  пригоден для широкого использования, как в частных домовладениях, так и для производственных нужд, например для строительных и ремонтных работ.

Еще известна крошка как заменитель шлака и щебня, которые, в свою очередь, очень часто используется в строительстве дорожного покрытия. Но при этом, асфальтная крошка обходится дешевле, а само покрытие значительно долговечнее и практичнее. Объясняется это просто, со временем шлак или щебень что называется «съедается землей», т.е. они уходят в землю, асфальтная же крошка (фактически после укатки получается старый асфальт) служит значительно дольше и земли не боится, т.к. образуется однородный гидрофобный слой без возможности проникновения на поверхность нижнего слоя почвы и воды из под дорожного полотна. Не менее интересно применение асфальтовой крошка как гидрофобного слоя, при строительстве нефтяных бункеров. Подобный опыт уже был применен в Волгограде на некоторых нефтехранилищах. При строительстве резервуара требуется устройство гидрофобного слоя из песка пропитанного битумом (песочно-битумная смесь) которую с успехом можно заменить асфальтной крошкой.

Приведем самый простой пример бытового использования асфальтной крошки в Волгограде.
Представьте себе: дачный массив, где трафик машин не интенсивный, но дороги, как правило, грунтовые, которые в осенний и весенний период приходят в полную негодность. Легковым машинам по таким дорогам проехать очень трудно, а зачастую, например, из-за погодных условий, вообще невозможно. Поэтому владельцы дачных участков очень часто обращаются к нам, чтобы путь от шоссе до «фазенды» был комфортным в любое время года. Почему? Потому, что качество дорожного участка из асфальтной крошки получается более, чем просто приемлемым, и гарантированно прослужит много лет, не требуя ремонта.

Каким будет качество сделанной дороги?

Делают данный продукт из уже использованного асфальта, во время ремонта дорог срезают полотно, которое не соответствует принятым стандартам. Вопрос только в том, насколько свежим был срез. Чем свежее крошка, тем лучше и качественнее будет для новой укладки. И обратите внимание, что строительство дороги требует соблюдения определенных правил.

• Перед началом работ грунт должен быть сухим и очищенным от крупного мусора.
• Рекомендуем к использованию дорожный геотекстиль. При его применении необходимо сделать “основание” из щебня, а затем уже укладывать асфальт.
• Если Вы решили сделать “подкладку” под дорожное покрытие из песка, то в этом случае песок сначала проливается водой, а затем очень плотно утрамбовывается ручным способом. Если укладку делать на сухой песок, то очень велик риск “расползания” дороги.
• Укладку и трамбовку получившегося полотна лучше всего делать при помощи спецтехники, а именно виброплиты.
• Рекомендуемая толщина укладки 7-15 см.
• Иногда можно упростить и удешевить процедуру, просто разровняв старое земляное покрытие, важно при этом чтобы получившееся грунтовое основание было ровным, пролитым водой, и уплотненным, тогда можно просто положить асфальтную крошку на грунт более толстым слоем. Зачастую это оправданно, т.к. щебень на порядок дороже. Просто слой асфальтной крошки нужно делать толще. А в составе крошки уже есть щебень.

Всегда интересуйтесь у продавца, какого качества крошку Вам предлагают.
Обращаясь к нам, Вы можете быть уверенными в качестве, у нас этот продукт не залёживается.

Укладка и трамбовка крошки.

Что нужно сделать для укладки и трамбовки асфальтной крошки? Сначала нужно подготовить предполагаемое место укладки, выровняв поверхность и очистив ее от мусора, который будет мешать укладке. Если участок длинный, то его следует разбить на короткие отрезки, так будет гораздо удобнее. Далее, необходимо помнить о применении битума, для лучшего сцепления покрытия с самой дорогой. Сначала очищенная поверхность заливается битумом, затем ложится первый слой асфальтовой крошки, затем процедура снова повторяется. Далее происходит процесс трамбовки. Легче всего это делать с помощью спецтехники, но если участок совсем небольшой, например, внутри дачного участка, то Вам следует купить асфальтовую крошку в мешках, и можно укладывать и трамбовать покрытие вручную, при помощи обычной садовой техники (лопата, грабли, укатывать можно при помощи собственного автотранспорта). Либо можно заказать услугу укладки асфальтовой крошки виброплитой у нас.

Расчет объема веса и стоимости.

При расчете объема веса определяется количество кубометров асфальтовой крошки, которая помещается в транспортное средство. Например, если это КАМАЗ, то в него помещается от 8 до 11 м². Один кубометр весит 1,6 — 1,9 т., в зависимости от условий, таких как температура, влажность, фракция крошки. Чем мельче фракция крошки, тем она тяжелее. Обычно на наших складах в Волгограде и его пригородах в наличии находится не менее 10 000 тонн асфальтной крошки. Мы можем закрыть любые Ваши потребности в этом удобном и не дорогом материале.

Стоимость асфальтной крошки напрямую зависит от закупаемого Вами объема и района доставки, ведь зачастую именно удаленность от места производства определяет затраты на транспорт.

Условия доставки.

Покупая асфальтную крошку у нас, Вы получаете ее из первых рук.

Возможна доставка по всем районам города Волгограда и Волгоградской области, также возможен забор собственным транспортом или на условиях самовывоза.

Наша организация специализируется не только на благоустройстве территорий путем укладки асфальтного покрытия, но и на доставке и укладке асфальтной крошки на территориях загородных поселков, дачных обществ, гаражных кооперативов.

Работаем без выходных. Мы знаем, как работать с этим материалом. 

Всегда в наличии большой складской запас до 10 000 тонн.

Асфальтовая крошка: недорогая и качественная альтернатива

Асфальтовая крошка или асфальтогранулят является одним из самых востребованных материалов, полученных в результате переработки. Несмотря на демократичную стоимость асфальтовой крошки, она превосходит многие другие материалы в своем классе, и не многим уступает самому асфальту по эксплуатационным характеристикам.

Асфальтогранулят представляет собой измельченный дробленый асфальт, поэтому перенимает многие характеристики исходного материала. Чем из более качественного асфальтобетона была изготовлена крошка, тем выше будут ее показатели.

Из чего состоит и как изготавливается асфальтовая крошка, ее плюсы и минусы, где она используется, а также как устроен процесс укладки, и как рассчитать нужное количество, читайте в этой статье.

Состав асфальтовой крошки

Состав асфальтовой крошки будет идентичен составу асфальтобетона, из которого она была изготовлена. Также пропорции некоторых компонентов могут меняться в зависимости от того, каким способом будет произведена крошка: на месте снятия или же после транспортировки к месту переработки.

Из чего состоит асфальтовая крошка:

• щебень;
• горные породы;
• минеральный порошок;
• песок;
• битум;
• различные присадки и добавки;

В разных составах асфальтогранулята, в зависимости от исходного типа асфальтобетона, будут преобладать или отсутствовать некоторые из компонентов.

Если асфальтовая крошка была изготовлена, например, из щебеночно-мастичного асфальтобетона, то она будет содержать щебень из прочных горных пород. Если же крошка изготовлена из песчаного асфальтобетона, то содержание щебня будет меньше, тогда как доля песка в составе увеличится.

При заказе асфальтовой крошки не стесняйтесь интересоваться, из какого асфальта она была изготовлена.

Примерное соотношение компонентов в асфальтовой крошке

Как производится асфальтовая крошка

Асфальтовая крошка может быть изготовлена 2-мя различными способами, однако по одному и тому же принципу – дробление. На выходе образуется крошка различных фракций, как правило, от нескольких миллиметров до 2-х сантиметров. Размер фракций зависит от скорости работы фрезы.

Способы производства асфальтовой крошки:

• Дробление дорожной фрезой на месте;
• Дробление в стационарных дробильных установках;

Первый способ является основным, и подразумевает фрезерование верхнего слоя асфальтобетона с помощью дорожной фрезы. Снимается слой дорожного покрытия, который сразу же измельчается, после чего по транспортной ленте попадает в кузов самосвала. Подходит для асфальтирования некоторых категорий дорог.

При данном способе производства заказчику доставляют только что срезанный и измельченный асфальт, поэтому такая асфальтовая крошка будет более качественной – в ней больше связующих веществ. Чем меньше проходит времени с момента снятия асфальта, тем меньше связующих компонентов успевают испариться.

Кроме того, если снять асфальт и изготовить крошку в летнее время, вяжущие свойства также будут более высокими. Таким образом, асфальтовая крошка, произведенная данным способом в летнее время, будет наиболее качественным вариантом асфальтогранулята.

Второй способ позволяет получить асфальтогранулят чуть более низкого качества, однако его вполне достаточно для обустройства покрытия, на которое не будет оказываться серьезного и интенсивного давления (например, автостоянки или подъездные пути).

Крупные куски асфальта помещают в дробилку, часто с помощью спецтехники, после чего дробильная установка измельчает асфальт, выдавая крошку нескольких фракций. Стационарная дробилка позволяет сразу отсортировать различные фракции друг от друга за счет прохождения асфальтогранулята через специальные сетки.

Такая асфальтовая крошка доступна круглый год, так как предварительно заготавливается и хранится на складе.

Преимущества и недостатки асфальтовой крошки

Главное преимущество асфальтовой крошки заключается в том, что за относительно низкую стоимость вы получаете достаточно качественное покрытие. Разумеется, по эксплуатационным характеристикам асфальтовая крошка уступает асфальтобетону, однако ее стоимость значительно ниже цен на асфальт.

При этом для многих задач и не требуется возводить слишком прочное покрытие, поэтому часто в использовании асфальтобетона нет никакой потребности, крошка отлично справляется с множеством задач.

Основные преимущества асфальтовой крошки:

• Низкая стоимость материала;
• Достаточная прочность покрытия;
• Хорошая сопротивляемость износу;
• Покрытие получается достаточно ровным;
• Длительный срок службы;
• Устойчивость к суровому климату;
• Можно уложить без задействования спецтехники;
• Материал производится путем переработки, не загрязняя атмосферу;
• Можно использовать для широкого перечня задач;

Если сравнивать с обычной грунтовой дорогой, то асфальтовая крошка будет иметь значительное превосходство. Фактически, асфальтогранулят имеет самые высокие эксплуатационные характеристики из материалов переходного типа, предназначенных для обустройства твердых покрытий.

Существует мнение, что использование асфальтогранулята может навредить окружающей среде, однако данное утверждение ошибочно. Асфальтовая крошка имеет тот же класс опасности, что и одежда или макулатура – 4-й. Это самый низкий и самый безопасный класс из существующих.

Недостатки асфальтовой крошки очень относительны. Да, ее нельзя использовать для строительства загруженных дорог, трасс и автомагистралей. В таком случае эксплуатационные характеристики не будут отвечать существующим требованиям. Однако при использовании на территориях с небольшой нагрузкой, недостатков асфальтовая крошка не имеет.

Единственное, что можно с натяжкой назвать минусом – периодически требуется подсыпка асфальтовой крошки в некоторых местах. Однако свойство разрушаться имеют практически все материалы, а срок службы асфальтогранулята достаточно длительный, если покрытие используется по назначению.

Технология укладки асфальтовой крошки

Технологический процесс укладки асфальтовой крошки может быть 3-х разновидностей, в зависимости от задач, которые должно выполнять покрытие. Выбор технологии укладки влияет и на объем работ, и на конечную стоимость строительства, и на качество покрытия.

Если требуется сделать покрытие наиболее качественным, например, для частого движения транспорта, следует уделить больше внимания устройству основания. Если же вы планируете заасфальтировать асфальтогранулятом садовую дорожку, можете выбрать более простой и бюджетный способ.

Технология укладки асфальтовой крошки для территорий с высокой нагрузкой (например, загородные автомобильные дороги):

• 1. Подготовка местности, включающая расчистку и выравнивание территории.
• 2. Укладка геотекстиля. Данный этап не является обязательным, однако положительно сказывается на сроке службы дорожного полотна.
• 3. Отсыпка слоя песка, толщиной около 20 сантиметров.
• 4. Выравнивание и уплотнение слоя песка.
• 5. Укладка щебня, толщиной слоя 15 сантиметров. Для болотистой местности лучше использовать щебень фракций 40/70, а для более твердого грунта подойдут и фракции 20/40.
• 6. Уплотнение щебеночного слоя.
• 7. Укладка слоя асфальтовой крошки. Толщина от 10 до 20 сантиметров – в зависимости от нагрузки, которая предполагается на дорогу.
• 8. Уплотнение асфальтовой крошки.

Данная технология укладки асфальтогранулята чаще всего используется для строительства загородных дорог местного назначения. Отлично подходит для устройства дорожного покрытия в поселках, СНТ и так далее. С помощью этого метода укладки можно получить максимально качественную дорогу из асфальтовой крошки.

Технология укладки асфальтовой крошки для территорий со средней нагрузкой (например, стоянки или подъездные пути):

• 1. Подготовка площади – выравнивание и очистка основания.
• 2. Укладка слоя щебня, желательно разных фракций (сначала более крупные гранулы, затем более мелкие).
• 3. Уплотнение щебеночного слоя.
• 4. Далее укладывается асфальтовая крошка. Толщина слоя 20 сантиметров.
• 5. Уплотнение асфальтовой крошки.

Такой вариант укладки будет более простым и экономичным. С учетом того, что на стоянках и подъездных путях двигается и стоит значительно меньше транспорта, свою задачу данная технология асфальтирования полностью выполняет.

Технология укладки асфальтовой крошки для территорий с низкой нагрузкой (например, тротуары или садовые дорожки):

• 1. Подготовка основания – выравнивание и очистка.
• 2. Заливка основания битумом 0,8-1 литр на 1м2.
• 3. Укладка и уплотнение слоя щебня в 10 сантиметров.
• 4. Проливка битумом 0,8-1 литр на 1м2.
• 5. Укладка и уплотнение еще одного слоя щебня в 10 сантиметров.

Данный вариант будет самым бюджетным и простым в осуществлении. Пользуется популярностью при самостоятельном асфальтировании на загородных участках.

Стоит учесть, что асфальтовая крошка в процессе трамбовки может уплотниться в 2 раза. Учитывайте этот момент, когда будете рассчитывать высоту уровня. Уплотнение асфальтогранулята зависит от его состава, поэтому уточняйте коэффициент уплотнения у поставщика материала.

Асфальтовая крошка может уплотняться разными способами. Самым эффективным вариантом будет использование дорожного катка, однако это не является обязательным. Можно добиться хороших результатов и с помощью ручных инструментов и с помощью уплотнения колесами автомобиля.

Где может использоваться асфальтовая крошка

Асфальтогранулят, как упоминалось, имеет достаточно широкий спектр применения. С ее помощью можно построить поселковую дорогу, а также использовать в качестве элемента ландшафтного дизайна.

Для чего используется асфальтовая крошка:

• Строительство загородных дорог;
• Сооружение временных дорог;
• Дороги второстепенной важности;
• Обустройство парковочных зон;
• Сооружение подъездных путей;
• Спортивные объекты;
• Дворовые спортивные площадки;
• Строительство складов и гаражей;
• Сооружение тротуаров и тропинок;
• Асфальтирование придомовых территорий;
• Ландшафтный дизайн;
• Ремонт дорожного покрытия;

Благодаря невысокой стоимости, асфальтовая крошка может использоваться как для масштабных, так и для локальных целей. Считается одним из самых доступных материалов для обустройства дорожного покрытия.

Как рассчитать необходимое количество асфальтовой крошки

Основным фактором, влияющим на необходимое количество асфальтогранулята, является объем асфальтируемой территории. Также большую роль играет назначение покрытия – для территорий, на которые не будет воздействовать интенсивная нагрузка, можно использовать меньше асфальтовой крошки. Тем не менее, рекомендуемая толщина слоя остается 20 сантиметров.

В каком объеме нужна асфальтовая крошка, если толщина слоя будет 20 сантиметров? Для расчета количества асфальтогранулята существует формула:

Площадь покрытия х 0,2. Например, для 50 м² покрытия формула будет выглядеть так: 50*0,2 = 10 м³.

Таким образом, для асфальтирования 50 м² потребуется 10 м³ асфальтовой крошки, что обеспечит толщину слоя в 20 сантиметров. Помните о том, что после уплотнения асфальтовая крошка может сжаться в 1,5-2 раза, в зависимости от состава. То есть фактически толщина слоя после трамбовки будет меньше.

В одном кубометре (м³) асфальтогранулят будет в количестве около 1300 килограммов или 1,3 тонны. Таким образом, можно легче рассчитать, какой объем и вес асфальтогранулята вам понадобится.

Асфальтовая крошка или щебень – что выбрать

Еще одним популярным материалом для асфальтирования поселковых дорог является щебень. Такое покрытие неплохо подходит для неинтенсивного движения транспорта, а также обладает высокими показателями экологичности. Однако асфальтовая крошка позволяет соорудить более качественное покрытие, чем голый утрамбованный щебень.

При строительстве дорог из асфальтовой крошки также используется щебень, однако исключительно для обустройства основания. Эксплуатационные характеристики такого полотна будут значительно выше, чем щебеночного.

Чем асфальтовая крошка лучше простого щебня:

• Покрытие будет более прочным;
• Асфальтогранулят обеспечит высокую плотность полотна;
• Выше износостойкость;
• Более длительный срок службы;
• Дорога получится ровная и гладкая, относительно щебня;
• Удобнее для пеших прогулок;
• Не размывается при обильных осадках;

Таким образом, асфальтовая крошка превосходит щебень по всем эксплуатационным характеристикам. Да, щебень более экологичный, однако мы уже выяснили, что асфальтовая крошка не опаснее одежды или макулатуры.

Выводы

Асфальтовая крошка (асфальтогранулят) является одним из самых востребованных материалов для обустройства твердых дорожных покрытий и пешеходных зон. Конечно, асфальтогранулят менее прочен, чем сам асфальт, однако и его стоимость гораздо ниже.

В тех местах, где нет необходимости в использовании свежего асфальтобетона, лучшим вариантом будет именно асфальтовая крошка. Имея высокие эксплуатационные характеристики, данный материал превосходит другие варианты покрытий в своем классе.

Другими словами, асфальтогранулят, в сравнении с аналогами, является самым качественным и прочным материалом для обустройства поселковых или временных дорог, а также стоянок, тротуаров, придомовых территорий и других небольших площадей. Исключением являются только дороги, предполагающие интенсивное движение.

Асфальтовая крошка изготавливается из асфальта, который подвергается дроблению. Состав асфальтовой крошки зависит от того, из чего состоял тот асфальтобетон, из которого она была изготовлена. Если асфальтогранулят был произведен из высококачественного асфальтового покрытия, то и эксплуатационные характеристики самой крошки будут высокими.

При этом свежий асфальтогранулят, который подвергается фрезерованию сразу после снятия асфальтового слоя, и сразу же доставляется заказчику, будет обладать наилучшим качеством. Если же асфальтовая крошка некоторое время хранилась на складе, ее характеристики и стоимостью снижаются.

особенности процесса Николай Пономарев, блог Малоэтажная Страна

Несмотря на разнообразие технологий и появление новых строительных материалов асфальтовая крошка продолжает пользоваться спросом, как у строительных компаний, так и в частных домохозяйствах. Если кто-то пока еще имеет слабое представление о том, как уложить асфальтовую крошку своими руками без катка, я готов посвятить всех желающих в тонкости процесса. Предлагаю взглянуть с близкого расстояния на характеристики и области применения материала, а также познакомиться с технологией укладки в применении к дачным и приусадебным участкам.

Асфальтовая крошка: получение и состав

Асфальтовый гранулят – это вторсырье, получаемое путем переработки старых дорожных покрытий. Существует две технологии производства:

• Изношенное дорожное покрытие срезается с поверхности в процессе реконструкции дорог путем холодного фрезерования (послойного срезания полотна). Получается так называемая крошка из-под фрезы.
• Второй способ: после демонтажа материал измельчается механическим способом на дробильно-сортировочной установке (крошка из дробилки). Полученную смесь рассеивают по фракциям (крупную, среднюю, мелкую). Это повышает однородность и дальнейшую стабильность материала.

Технологическая ценность материала обусловлена наличием в нем битума. Он обволакивает гранулы зернистого материала, что улучшает конечные характеристики гранулята. В состав могут входить дополнения, например, резиновая или цементобетонная крошка.

Получаемая на выходе асфальтовая крошка является смесью щебня, песка, гравия и битума; пропорции в каждом конкретном случае зависят от состава исходного дорожного полотна. В среднем, в смеси содержится:

• Песка: до 50-60%.
• Щебня: от 25 до 45%.
• Битума: 3-7%. Малое количество битума объясняется тем, что в процессе эксплуатации дороги он теряется (в теплый период плавится и выдавливается из полотна).
• Иногда в качестве дополнительного вяжущего вещества в смеси присутствует бетон.

Технические характеристики

Перед тем, как уложить асфальтовую крошку на своем участке, важно позаботиться о том, чтобы приобрести подходящую смесь. Хотя продукт получают весьма незамысловатым способом прямо на месте ремонта, его характеристики, а, значит, свойства и качество будущего покрытия, могут значительно отличаться. В среднем крошка имеет размер 3-5 мм, но следующие параметры находятся в широких пределах:

• Вес. Вес одного кубометра крошки варьируется от полутора до двух тонн. Это связано с процентом содержания цемента; наиболее тяжелые – мелкие фракции асфальтобетона.
• Концентрация битума. Важно знать, что в изготавливаемой на месте смеси битумная составляющая всегда выше, чем в смеси, полученной после переработки в другом месте.
• Время применения. Смесь с высоким содержанием вяжущих компонентов рекомендуют применять в теплое время года. Сырье с низким содержанием битума не подходит для изготовления цельного покрытия; его используют только для устранения локальных дефектов. Или улучшают добавлением битума.

• Стоимость. Гранулят из-под фрезы стоит на 20-25% дороже аналогичной смеси из дробилки. На стоимость влияет размер фракции, наличие (или отсутствие) добавок, расходы на доставку в район проживания заказчика.

Достоинства и недостатки

Асфальтовый гранулят – это вторсырье и одновременно ресурс, ценный своей практичностью и невысокой стоимостью. Используя этот материал, вы снижаете нагрузку на природные ресурсы, и вдобавок можете рассчитывать на следующие преимущества:

• Качественное покрытие. Битум скрепляет частицы смеси без дополнительной обработки, покрытие получается достаточно прочным для домашней подъездной дорожки.
• Технология укладки асфальтной крошки простая, смесь по сравнению со щебнем более мягкая и легкая. Для обустройства небольшого участка (до 100 квадратных метров) хватит усилий пары человек и обычных подручных средств (тачки, лопаты, граблей для выравнивания).
• Сооружение покрытия из вторсырья сэкономит вам время и деньги.

• Беспроблемная эксплуатация. При правильной укладке полотно получается устойчивым к погодным изменениям, выдерживает ежедневную эксплуатацию.
• Укладкой дорожки или площадки можно заниматься в любую погоду, невзирая на температуру и влажность воздуха.
• У продукта имеются следующие недостатки, о которых следует знать:
• Со временем, из-за климатических причин, покрытие изменяет цвет.
• Характеристики смеси сложно определить, В переработку могут попасть разные типы асфальтового покрытия, с различным включением песчаных и бетонных фракций. По этой причине качество нередко бывает неоднозначным, особенно у материала из дробилки.
• Смесь может содержать включения опасных для здоровья веществ, оставшихся на дорожном полотне со времен его эксплуатации (например, остатки пролитого масла, кислоты).

Область использования

Перед тем, как утрамбовать асфальтную крошку на своем участке, советую правильно выбрать места для ее укладки. Из-за низкой эстетичности и невысокой экологичности в ландшафтном дизайне материал применяется ограниченно. Однако он вполне подходит для обустройства пространства вокруг частного дома, и используется в следующих случаях:

• Для обустройства пешеходных дорожек с невысокой нагрузкой.
• Для обустройства автомобильных стоянок, технологических площадок.
• Вместо напольного покрытия в нежилом подвальном помещении.
• Для обустройства спортивной площадки.
• Для обустройства технических построек, например, сарая или гаража.

Расчет нужного количества

Для расчета количества необходимо знать площадь будущего покрытия и толщину слоя засыпки. Но здесь необходимо учитывать, что материал будет утрамбовываться, и его усадка будет различной, в зависимости от того, чем будет осуществляться трамбовка.

Считается, что в готовом виде (например, в отделке дорожки) слой асфальтовой крошки составляет 10 см. При этом каток способен уплотнить материал также на 10 см. То есть, изначально необходимо насыпать слой смеси толщиной 20 см или 0,2 м.

Необходимый объем закупки вычисляют, перемножая площадь с данным коэффициентом. Например, чтобы получить покрытие на площадке в 100 квадратов, умножают 100 на 0,2 и получают 20 кубометров смеси.

Если площадку будут уплотнять не катком, а виброплитой (или роликовым инструментом), трамбовка получится менее плотной, и материала потребуется меньше. До того, как уложить асфальтную крошку своими руками, нужное количество рассчитывают с коэффициентом 0,15; для рассмотренной площадки потребуется 15 кубов.

КАМАЗ вмещает 6-12 кубометров, но, в зависимости от фракции, кубометр гранулята весит от 1500 до 1900 кг. Для того чтобы обустроить двор и в придачу заделать дорожные ямы за воротами, хватит одного автомобиля с грузоподъемностью 6 т. Материал выгоднее заказывать с апреля по сентябрь, в период минимальных цен, и у местных поставщиков, чтобы снизить расходы на доставку.

Технология укладки

Владельцам, интересующимся, как правильно уложить асфальтную крошку возле своего дома, я предлагаю испытанный порядок работ, состоящий из следующих этапов:

• Территория размечается с учетом месторасположения коммуникаций и растительности.
• По намеченному контуру снимают слой грунта толщиной 20-30 см, на дно укладывают геотекстиль, по краям – бордюры.
• Асфальтовую крошку распределяют по периметру и разравнивают граблями.

• Поверхность утрамбовывают до полного затвердения. Узкие дорожки и небольшие площадки трамбуют роликовым инструментом (ручным катком). Если площадь засыпки большая, удобно взять в аренду каток, который часто имеется у поставщиков материала.
• Если есть желание, поверхность можно дополнительно залить расплавленным битумом, для чего понадобится жестяная бочка, а также защита в виде брезентовых рукавиц.
• Альтернативный способ: утрамбованную асфальтовую крошку расплавляют газовой горелкой, а затем еще раз прокатывают.
• Поверхность будет готова к эксплуатации минимум через 24 часа.

Коротко о главном

Укладка асфальтовой крошки поможет привести в порядок приусадебную территорию, если для вас важна экономия средств и времени. Недорогой материал состоит из переработанного дорожного полотна и битума. Благодаря способности образовывать плотное и прочное покрытие он считается практичной альтернативой щебенке и песку.

Важнейшее преимущество материала – простота укладки, вы сможете получить ровную площадку или дорожку с помощью простого инструментария, не прибегая к помощи профессионалов. Расчет нужного количества проводится с учетом способа трамбовки; чтобы полотно получилось качественным, в основание укладывают геотекстиль, а поверхность дополнительно заливают битумом.

Напишите в комментариях, как вы думаете, нужно ли в основании асфальтовой крошки делать подушку из песка и щебня?

Асфальтовая крошка – сфера применения, преимущества и недостатки

Как получают асфальтовую крошку

Асфальтовая крошка образуется в результате удаления и переработки старого дорожного покрытия. Ее состав зависит от марки переработанного асфальта. Среднее содержание в материале основных компонентов:

• битум – 3–7 %;
• щебень – 25–45 %;
• песок – 50–60 %.

Изготавливают асфальтовую крошку двумя способами:

1. Снимают старое дорожное покрытие и сразу перерабатывают планировщиком холодного типа. Получается мелкофракционная асфальтовая крошка с размером зерна 3–5 мм.
2. Снимают старое дорожное покрытие крупными фрагментами и перерабатывают с помощью валковых дробилок или асфальтовых грануляторов. Получается асфальтовая крошка более крупных фракций с размером зерна до 40 мм.

Переработка асфальта валковой дробилкой

Сколько весит куб асфальта?

Асфальт — наиболее популярный и востребованный тип строительных материалов, используемых для укладки дорожного покрытия. Он используется как при застиле крупных городских магистралей, так и небольших загородных автострад. Потребность в асфальте измеряется объемным весом, в кубических метрах.

Вес одного кубометра асфальта сильно различается от выбранной технологии изготовления, используемых компонентов, а также их удельной массы.

В таблице мы привели данные, сколько весит 1 куб метр различных видов асфальта, а также производных из него строительных материалов.

Количество килограмм в одном кубе крошки из асфальта превышает массу этого материала в традиционном виде. Наибольший вес — у асфальтобетона. Он является наиболее тяжелым стройматериалом из категории асфальтовых.

Наши данные могут использоваться для приблизительного калькулятора сметы дорожных работ и определения предполагаемого объема стройматериалов. Для осуществления точных расчетов объемного веса при заказе асфальта и иных необходимых стройматериалов необходимо ориентироваться на параметры, указываемые конкретным производителем.

Где применяется асфальтовая крошка

Асфальтовую крошку добавляют в состав асфальтовых смесей. Ее доля может составлять 25–60 %. Помимо этого используют и как самостоятельный материал:

• Для устройства отмосток при строительстве частных домов.
• Для отсыпки пола в гараже. В этом случае асфальтовая крошка – удачная альтернатива традиционному бетону.

Отмостка из асфальтовой крошки

• Для укладки покрытия тренажерных комплексов, теннисных кортов, баскетбольных площадок или футбольных полей. Асфальтовая крошка снижает стоимость работ.
• Для асфальтирования подъездных, загородных, временных и второстепенных дорог с невысокой нагрузкой. Асфальтовая крошка укладывается быстро и не требует тщательной подготовки поверхности грунта.
• Для устройства дорожек и автомобильных площадок во дворах домов или на дачных участках. Асфальтовую крошку используют вместо асфальтобетона или плитки.

Площадка для автомобиля из асфальтовой крошки

• Для ямочного ремонта дорожного покрытия – асфальтовая крошка применяется как временная мера.

Ямочный ремонт дорожного покрытия с использованием асфальтовой крошки

• Для восстановления дорожного покрытия в результате холодного рециклинга. В этом случае асфальтовая крошка смешивается с цементом, известью и битумом для получения асфальтогранулобетона. Этот материал отлично заменяет старое дорожное покрытие.

Восстановление дорожного покрытия с помощью холодного рециклинга

Асфальтовая крошка: особенности, виды, сравнение, области применения

При выполнении дорожно-строительных работ часто применяют такой материал, как асфальтовая крошка, который получают из непригодного асфальтового покрытия. Основные преимущества изделия – доступная цена и простота укладки, в состав также входит битум, благодаря которому компоненты дорожного полотна надежно сцепляются.

Характеристика асфальтовой крошки

Несмотря на то, что на сегодняшний день строительный рынок предлагает множество современных материалов, изготовленных согласно новейшим технологиям, дешевая асфальтовая крошка с годами не теряет своей популярности, из-за отличных эксплуатационных свойств и экономичности.

Добывают рассматриваемое изделие специальным инструментом – фрезой, способом снятия верхнего слоя старой асфальтовой дороги, по внешнему виду его не отличишь от вторичного асфальта. Затем снятое покрытие перетереть в крошку, приблизительно 4 мм и добавляют в полученную массу битум, который отвечает за вяжущие свойства. Размеры крошки зависят от скорости работы фрезы, чем выше скорость, тем крупнее материал.

Разновидности асфальтовой крошки

Выделяют несколько видов асфальтового устройства, в зависимости от того, с помощью какого инструмента был добыт материал:

1. Асфальтовая крошка получена с применением фрезы – наиболее дорогой вариант, как правило, имеет мелкие размеры и высокий процент содержания битума.

Идеально подходит для выполнения работ в летнее время, укладывать необходимо в разогретом виде, чтобы обезопасить качественную трамбовку.

1. Асфальтовая крошка получена при помощи дробилки, отличающая особенность – подходит для проведения работ в любое время года. В отличие от предыдущего вида, имеет более низкую цену, как и вяжущие особенности. Применяют в основном для мелкого ремонта и выравнивания дорог.

Для того чтобы повысить характеристики асфальтовой крошки, в том числе, устойчивость к влаге, в состав добавляют бетон, цемент, различные химические добавки.

Обратите внимание на тот факт, чтобы дорожное покрытие было максимально прочным и прослужило долгие годы эксплуатации, при работе используют каток, который плотно утрамбовывает изделие и тем самым повышает надежность.

Сферы применения асфальтовой крошки

Данный строительный материал широко применяется при возведении и ремонте дорог, где невысокая транспортная нагрузка, также это хороший вариант для прокладывания дорожных полотен в дачных поселках. Асфальтовой крошкой укрепляют грунтовые дороги, ремонтируют ямы.

Изделие используют при обустройстве дорожек, площадок в загородных домах, ведь материал имеет довольно привлекательный вид, благодаря чему его применяют в ландшафтном дизайне.

Реже строительную крошку используют для укладки пола в подвале помещения, но важно учитывать некоторые нюансы, обязательно класть гидроизоляционный слой и добавлять в материал дополнительные комплектующие.

Многие домовладельцы применяют более дорогой материал – щебень, для прокладывания дорог, тропинок, но, заметьте, асфальтная крошка купить в спб намного сократит расходы, а ее серебристый оттенок придаст оригинальности приусадебному участку.

Таким образом, асфальтовая крошка широко используется для ремонта дорожных полотен, также подходит и для других видов работ. Работать с данным материалом достаточно легко, главное придерживаться определенной технологии и выбрать подходящий тип крошки, согласно сезонным особенностям и учитывать будущую нагрузку на дорогу. Соорудить небольшую дорожку можно своими руками без применения тяжелой техники.

Рекомендуем к прочтению

Электрокамины: выбор, достоинства и недостатки Советы профессионалов: как правильно проводить укладку и монтаж металлочерепицы Порядок действий при замене поврежденного стеклопакета Как правильно устанавливать пластиковые окна

Добавить комментарий Отменить ответ

Плюсы и минусы применения

У асфальтовой крошки, как и у любого другого строительного материала, есть свои преимущества и недостатки.

Плюсы асфальтовой крошки

• Содержит битум, который хорошо сцепляется с материалом. В результате получается прочная, монолитная поверхность.
• Подходит для укладки на слабое грунтовое основание, к примеру временных и промышленных подъездных путей.
• Устойчива к внешним атмосферным воздействиям и может использоваться для досыпки и укрепления дорожных обочин.
• Хорошо переносит низкие температуры.
• Легко укладывается, выдерживает механические нагрузки.
• Отличается хорошей сцепляемостью с автомобильными шинами, поэтому прекрасно подходит для ремонта или устройства дорог невысокой интенсивности.
• Значительно дешевле асфальтобетона, ее применение экономически оправданно.

Статья об асфальтной крошке

Асфальтная крошка (асфальтовая крошка) — вторичный материал, который получается путем фрезерования устаревшего покрытия асфальтобетона или получаемое в результате дробления больших фрагментов снятого асфальтового покрытия.

Особой ценностью крошки асфальта является присутствие в её составе доли вяжущего битумного, которое способствует улучшению связей между различными составляющими материала и повышает итоговую прочность продукции.

В процессе применения ненужных материалов (которые возникли в процессе строительства, ремонта и асфальтирования дорог) для того, чтобы получить асфальтную крошку, необходимо добавить в её состав небольшое количество сторонних материалов (резиновой или бетонной крошки).

Методы получения асфальтовой крошки

Фрезеровка асфальта заключается в срезания верхних слоев асфальтового покрытия путём механического воздействия на асфальт. Выполняется с помощью планировщика холодного типа (другими словами дорожной фрезой), с задачей ремонта и последующей укладки асфальта на плохой участок дороги.

Асфальтная крошка получается в процессе вращения барабана фрезы, которая разрушает монолит в дорожном покрытии. Фракция полученной асфальтной крошки зависит от исходной смеси асфальта и бетона, которая используется при асфальтировании: песчаной, мелкозернистой или крупнозернистой.

Асфальтная крошка в дорожном строительстве

В наши дни крошка асфальтовая весьма популярна в качестве материала для постройки подстилающих слоев и дорожных оснований под последующую асфальтоукладку. Этот материал сильно востребован при постройке проездов с небольшой транспортной нагрузкой, технологических площадок и временных дорог.

Если сравнивать с горячей смесью асфальта и бетона, уложенная крошка асфальтовая даже с течением времени не образует монолитного покрытия, а продолжает сохранять рыхлую и относительно подвижную структуру. Тем не менее, не являясь альтернативой обычному асфальтированному покрытию, она в то же время превосходит по своим эксплуатационным характеристикам щебёночное и песчаное покрытие, что и объясняет её популярность.

Таким образом, если стоит вопрос повышения транспортных характеристик проезжего участка дороги при небольших финансовых затратах, использование асфальтовой крошки является наиболее практичным решением.

Особенности применения асфальтовой крошки

• Устройство дорог и проездов. При создании временных или технологических дорог и проездов, а также при устройстве твёрдого покрытия на слабых грунтовых основаниях, укладка асфальтовой крошки должна осуществляться в два слоя, толщиной не менее 10 см, с последовательным уплотнением каждого слоя. Необходимо также учесть, что в силу бо́льшей уплотняемости, объём асфальтовой крошки необходимый для получения покрытия заданной толщины после уплотнения, больше чем при использовании щебня, песка или других дорожно-строительных материалов. Перед укладкой асфальтовой крошки, подстилающий грунтовый слой желательно спрофилировать и выровнять.
• Досыпка и укрепление дорожных обочин — осуществляется после устройства дорожной одежды (укладки верхнего слоя асфальта). Укладка асфальтовой крошки выполняется несколькими слоями с предварительным уплотнением каждого слоя. После укладки последнего слоя происходит планировка и окончательное уплотнение обочины с помощью виброплиты или дорожного катка.
• Ликвидация дорожных ям и выбоин. В случае невозможности проведения полноценного ремонта и асфальтирования повреждённого участка дороги, целесообразно и наиболее оправданно с точки зрения затратности, применение асфальтовой крошки для отсыпки ям и выбоин. Такое решение позволяет оттянуть сроки проведения полноценного ремонта и обеспечить сравнительно безопасное движение транспорта.

Главные характеристики материала

От качества асфальтовой крошки во многом зависит срок службы дорожного покрытия. При заказе материала нужно обратить внимание на два главных фактора:

• Фракция крошки. Зависит от скорости работы фрезы.
• Качественный состав асфальта, снимаемого с дороги.
• Время производства. Качественную крошку получают весной и летом, материал, который производится в холодное время года, имеет худшие характеристики.
• Метод получения – фреза или дробильная установка. Качество крошки из-под фрезы выше.

Устойчивое развитие | Бесплатный полнотекстовый | Лабораторная оценка влияния резиновой крошки на горячую асфальтовую смесь с переработанным стальным шлаком

1. Введение

Постоянное увеличение интенсивности движения легких и большегрузных транспортных средств на протяжении многих лет приводит к увеличению износа асфальтового покрытия с последующим сокращением срока службы асфальта. .

Асфальтовые смеси для дорожных покрытий представляют собой материалы с вязкоупругими свойствами, поэтому их механические свойства в значительной степени зависят от рабочей температуры и частоты приложения нагрузки.При высоких температурах и/или низких частотах нагрузок асфальтобетонные смеси становятся более вязкими и менее жесткими (пластичное поведение), что приводит к пластической деформации. И наоборот, при низких рабочих температурах или высоких частотных нагрузках эти материалы имеют почти полностью упругое поведение с меньшей деформацией, хотя и с большей вероятностью усталостного растрескивания.

Чтобы уменьшить влияние температуры и частоты нагрузок на асфальтовое покрытие и тем самым увеличить срок службы покрытия, в течение нескольких лет как в битум, так и в смесь заполнителей использовались нетрадиционные добавки и материалы для модификации и улучшить механические свойства асфальта.

Использование переработанных добавок и нетрадиционных материалов становится интересной альтернативой для снижения затрат на производство битумных смесей при одновременном улучшении их механических характеристик, что увеличивает срок службы дорожного покрытия. Использование таких нетрадиционных материалов позволяет перерабатывать материалы, которые в противном случае пришлось бы вывозить на свалку, со всеми сопутствующими экономическими затратами и воздействием на окружающую среду.

Существует два основных метода добавления добавок в смесь: «мокрый» метод и «сухой» метод.При «мокром» методе добавки добавляются непосредственно в битум при высоких температурах до того, как битум будет смешан с заполнителями; таким образом, в связующее вносятся химические и физические изменения, которые затем приведут к изменению механических характеристик смеси. При сухом способе добавки добавляются к заполнителям вместе с битумом или смешиваются с заполнителями перед добавлением битума. Выбор метода зависит от типа используемой добавки. Однако в принципе сухой способ проще и дешевле, так как не требует специального оборудования.

В этом исследовании оценивалось влияние использования переработанной шинной резины в производстве асфальтобетона для дорожных покрытий, которые также были произведены с заполнителями, изготовленными из металлургического шлака, для оценки возможного увеличения срока службы дорожного покрытия.

Ежегодно в мире утилизируется более миллиарда шин (всего почти 17 миллионов тонн). Большая часть этих шин перерабатывается, а оставшаяся часть утилизируется на свалках (если они не сбрасываются нелегально) [1]. Наиболее распространенными сферами применения переработанных шин являются производство новых шин (шин с восстановленным протектором), топливо, применение и продукция в гражданском строительстве, использование в сельском хозяйстве, для отдыха и спорта, а также строительство дорожных покрытий [2].В области дорожных покрытий преимущества использования резиновой крошки были признаны в нескольких исследованиях, и вполне вероятно, что в ближайшие годы использование резиновой крошки возрастет.

Резина для шин (и, следовательно, резиновая крошка) представляет собой эластомер, полимер, способный значительно деформироваться при воздействии нагрузки и восстанавливать свою первоначальную форму, как только нагрузка прекращается. Резиновая крошка может добавляться в битумные конгломераты как мокрым, так и сухим способом. Выбор процесса зависит от количества используемой резиновой крошки, ее размера, требуемой функции и типа имеющихся установок.

Хотя сухой процесс имеет некоторые преимущества по сравнению с мокрым процессом, особенно с точки зрения стоимости и большего количества каучука, который можно использовать, исследования во всем мире сосредоточены в основном на мокром процессе. Это связано с тем, что производительность, полученная с помощью сухого процесса, не всегда однородна. Такие неопределенности связаны с плохой адгезией между резиновой крошкой и битумом, так как короткая фаза смешения не обеспечивает их полного взаимодействия [3]. Это не относится к мокрому процессу, который дает более удовлетворительные результаты, поскольку мокрый процесс имеет то преимущество, что позволяет лучше контролировать измененные свойства вяжущего с помощью сложных смесительных установок [4].Однако мокрый метод имеет и недостатки. Как правило, необходимо использовать специализированные установки, где требуются высокие температуры и процессы перемешивания; поэтому этот метод экономически менее выгоден и в некоторых случаях может представлять трудности при разделении резиновой крошки и битумной фазы при хранении [5]. Оптимизация сухого метода для достижения стабильной производительности для различных типов заполнителей может оказаться более перспективной как с экономической, так и с экологической точек зрения.

При «мокром» способе добавляемое количество резиновой крошки может варьироваться от 1.75% и 25,0% по отношению к весу битума, хотя самые эффективные количества составляют от 10% до 15% по весу, в то время как размер частиц резиновой крошки варьируется от 0,15 мм до 0,60 мм. Температура смешивания может варьироваться от 140°C до 195°C (а в некоторых случаях даже выше).

При процентном весовом содержании резиновой крошки около 10% (по отношению к битуму) были получены следующие результаты [6]:

• снижение проникновения в диапазоне от 12% до 37%;

• повышение температуры размягчения от 9% до 23%, в зависимости от типа используемого базового битума;

• значительное снижение пластичности при 15° и увеличение вязкости, которая оставалась ниже 3 (Па⋅с) при 135°C, как того требуют спецификации SHRP [7,8,9].

При сравнении исходного битума с битумом, полученным при добавлении около 10% по весу резиновой битумной крошки, в последней смеси повышен комплексный модуль битумной смеси, а фазовый угол уменьшен при высоких и средних температурах. В то же время, однако, комплексный модуль — «жесткость ползучести» и параметр «m» (наклон прямой, касательной к логарифму жесткости в зависимости от логарифма времени) — уменьшались при более низких температурах; первые два уменьшения благоприятны, а уменьшение параметра «m» представляет неудобство.Смеси, полученные с битумом, модифицированным крошкой и каучуком, имели более высокое значение восстанавливаемых деформаций и минимальную площадь на кривой напряжение-деформация, что свидетельствует о лучшей способности рассеивать энергию [7,8,10,11,12,13, 14,15]. Таким образом, добавление этой добавки к битуму, по-видимому, увеличивает жесткость асфальтобетона при высоких температурах, как и в случае с другими добавками, такими как пластомеры (которые снижают чрезмерную хрупкость битума и, следовательно, риск растрескивание при низких температурах, что увеличивает срок службы дорожного покрытия). В отличие от мокрого метода, для которого было проведено много исследований с использованием резиновой крошки, сухой метод редко исследовался, особенно для нетрадиционных заполнителей. При сухом способе резиновая крошка может выполнять двойную функцию в зависимости от размера частиц. Если используются крупные частицы резиновой крошки, их функция заключается в замещении части крупного заполнителя эластичным заполнителем для повышения эластичности смеси под нагрузкой. Если вместо этого используются мелкие частицы, резиновая крошка будет более интенсивно реагировать с битумом, изменяя его вязкость.В последнем случае частицы каучука будут поглощать более легкие фракции (масла) мальтенов, присутствующих в битуме, которые являются фракциями, влияющими на вязкостные свойства материала, оставляя более высокий процент асфальтенов в битуме. Адсорбция мальтеновых фракций вызывает набухание частиц каучука, на которое влияют температура и время контакта битума с каучуком, химический состав битума, размер и количество резиновой крошки [16]. При «сухом» способе резиновая крошка обычно составляет от 0,5% до 10% от общего веса смеси, наиболее распространенный процент составляет 1%. Размер гранул обычно составляет от 0,6 мм до 3,0 мм [17, 18, 19, 20], хотя в некоторых экспериментах использовались частицы большего размера. Температуры смешивания находятся в диапазоне от 180°C до 190°C [21]. По сравнению со смесями без резиновой крошки оптимальное содержание битума в этой смеси выше на 0,5%. Действительно, введение резиновой крошки приводит к снижению удобоукладываемости смеси [22].При средне-высоких температурах (20–70 °C) при добавлении небольшого количества резиновой крошки модуль ползучести и модуль жесткости увеличиваются, что снижает остаточные деформации и повышает несущую способность, в то время как более высокие проценты не всегда улучшать механические характеристики смесей. Процентное содержание резиновой крошки, необходимое для получения наилучших результатов по жесткости, зависит от типов заполнителей и битума и может варьироваться от 1,5 % до 12 % от массы смеси [17,18,20,21]. Да Силва и др. [23] указали, что добавление резиновой крошки в асфальтобетон увеличивает срок службы в 10 раз по усталостной прочности и в 2,5 раза по стойкости к остаточной деформации. Farouk et al. [24] выделили плохое взаимодействие между битумом и резиновой крошкой как один из основных недостатков сухого метода. Этот недостаток приводит к тому, что та же резиновая крошка в битумных смесях после уплотнения набухает в 3-5 раз по сравнению с первоначальным размером. Это, в свою очередь, затрудняет достижение оптимальной плотности смеси, если уплотнение происходит до полного набухания резиновой крошки.Фарук и др. также предполагают, что предпочтительно использовать резиновую крошку меньшего размера, что способствует набуханию за короткий промежуток времени до ввода смеси в эксплуатацию. Авторы также предлагают увеличить процентное содержание битума, чтобы компенсировать количество, поглощаемое резиновой крошкой. Наконец, большие размеры частиц резиновой крошки приводят к снижению упругости и модуля ползучести даже при средних и высоких температурах. Arabani et al. [25] отмечают, что процентное содержание резиновой крошки до 3 % (от массы смеси) увеличивает модуль жесткости и снижает остаточные деформации, а процентное содержание более 3 % отрицательно влияет на механические параметры смеси, снижая тем самым ее срок службы из-за к плохой адгезии между битумом и заполнителями при наличии высокого процентного содержания резиновой крошки.Сангиорги и др. [26] проанализировали поведение пористой битумной смеси с добавкой резиновой крошки в количестве 1 % от массы смеси и мелкой крупностью менее 1 мм и установили, что при низких температурах модуль жесткости, оцениваемый по косвенному испытание на растяжение было ниже, чем у контрольной смеси, в то время как при высоких и средних температурах между ними не было существенной разницы. Lastra-Gonzales et al. [5] показали, что при использовании 1 % по массе резиновой крошки в смеси с размером зерна менее 1 мм наблюдается увеличение сопротивления пластической деформации на 30 % при 60 °С и увеличение жесткости на 50 % (динамическая модуль) при 20 °С по сравнению с немодифицированной смесью с резиновой крошкой. Хассан и др. [16], опираясь на обширный обзор литературы, изложили рекомендации по использованию сухого метода, включая рекомендации по гранулометрическому составу заполнителей, физическим свойствам вяжущего, а также условиям смешивания и упаковки смесей. Резюме:

• Гранулометрические кривые заполнителей должны быть такими, чтобы часть заполнителей была заменена резиновой крошкой того же размера для смесей закрытого типа для заполнения пустот в щелевых смесях.

• Предпочтительно использовать битум с более высокой степенью проникновения, чем традиционные смеси с повышенным содержанием битума от 1 до 2%.

• Для достижения лучшей производительности желательно сочетание крупного и мелкого размера частиц.

• Смеси с более низким значением остаточного вакуума (<3%) предпочтительнее традиционных смесей.

• Чтобы использовать более высокие температуры смешивания, сначала следует смешать заполнители и резиновую крошку, а затем добавить битум.

• Укладка и уплотнение смеси должны производиться через 1–2 часа после смешивания. Перемешивание должно происходить перед укладкой, а уплотнение должно происходить как можно скорее после укладки.

Морено-Наварро и др. [18] оценили влияние добавления резиновой крошки в смеси, изготовленные из высокомодульного битума, и обнаружили, что это добавление незначительно снижает механическое сопротивление непрямому растяжению, но увеличивает сопротивление пластической деформации и жесткость. Moreno et al. [17] сравнили смеси битумных конгломератов, приготовленные как мокрым, так и сухим способом с использованием резиновой крошки, с другими смесями, изготовленными из битумов, модифицированных полимерами.Результаты эксперимента показывают, что сухой метод обеспечивает наилучшие характеристики как в отношении остаточных деформаций, так и в отношении жесткости. Moreno et al. [27] проанализировали поведение асфальтовых смесей, модифицированных резиновой крошкой сухим способом, с точки зрения их чувствительности к влаге и устойчивости к пластической деформации, и обнаружили, что наиболее влияющим фактором на поведение смесей было процентное содержание резиновой крошки. , в то время как время переваривания (т. е. время между смешиванием и уплотнением) было едва значительным.В частности, наилучшие результаты были получены при процентном содержании резиновой крошки от 0,5% до 1,0% (по отношению к массе смеси) и времени выщелачивания 45 мин. Као [4] оценил поведение асфальтобетонных смесей щелевого класса. достигается добавлением различного процентного содержания резиновой крошки, от 1 до 3% от массы смеси, сухим способом. Цао обнаружил, что смеси с более высоким процентным содержанием резиновой крошки обеспечивают наилучшее поведение как при остаточной деформации при высоких температурах, так и при растрескивании при низких температурах.

Анализ предыдущих исследований показывает, что добавление резиновой крошки, безусловно, может принести пользу. Однако для сухого метода остаются неопределенности, поскольку на характеристики смеси влияют различные факторы, такие как размер, процентное содержание и тип резиновой крошки, качество битума, время смешивания и температура, особенно когда с использованием искусственных заполнителей, таких как стальной шлак, которые имеют более высокий объемный удельный вес (>3,40 г/см ³ ), чем натуральные заполнители, и имеют очень пористую поверхность, которая обеспечивает другое взаимодействие с битумом и резиновой крошкой по сравнению с традиционные агрегаты.

Несмотря на то, что в прошлом было проведено значительное количество исследований по использованию резиновой крошки в асфальтобетоне, изготовленном с использованием натуральных заполнителей, практически не было проведено исследований резиновой крошки, используемой с искусственными заполнителями, в частности, при использовании сухого метода.

Цель этого исследования, отличная от того, что представлено в литературе, состоит в том, чтобы оценить влияние использования переработанной шинной резины в строительстве асфальтобетонов для дорожных покрытий, произведенных с использованием искусственных заполнителей (сталеплавильный шлак), которые имеют очень разные характеристики по сравнению с к традиционным агрегатам.

Сравнивали две смеси битумных конгломератов, изготовленных из сталеплавильного шлака, и одну из этих смесей модифицировали по «сухой» методике путем добавления процентного содержания резиновой крошки по весу. Для оценки вязкоупругих характеристик смесей (упругий и динамический модуль) были проведены циклические испытания на косвенное растяжение при различных температурах и частотах нагрузки, а для оценки накопления остаточных деформаций (колейность) — циклические испытания на сжатие (динамическая ползучесть).

4. Выводы

В этом исследовании показано, как смеси заполнителей (натуральных и искусственных) и битума с добавлением резиновой крошки, полученной из шин с истекшим сроком службы, представляют собой привлекательную альтернативу традиционным составам. В этом исследовании рассматривалось использование искусственных заполнителей для производства асфальтобетона с использованием стального шлака вместе с переработанной шинной резиной. Эти два материала связаны с несколькими экологическими проблемами, связанными с утилизацией отходов, образующихся в результате их переработки.Использование этих материалов в дорожных покрытиях в качестве вторичного сырья является примером применения концепции экономики замкнутого цикла. Использование этих материалов в дорожных покрытиях не только принесло пользу окружающей среде, но и привело к улучшению механических свойств смесей. Преимущества использования стального шлака уже были отмечены в другом месте [33], например, их меньшая истираемость с течением времени, что увеличивает срок службы дорожного покрытия. Добавление резиновой крошки приводит к дальнейшему улучшению характеристик конструкции с учетом дорожных нагрузок.

Примечательно, что наш сравнительный анализ экспериментальных результатов показал различное механическое поведение при различных температурах и частотах испытаний. В частности, мы наблюдали изменения динамического модуля с температурой при заданном значении частоты в двух смесях. Также возможно определить значение температуры, которое изменит это поведение. При высоких температурах динамический модуль АС всегда больше (до 30 %), чем у АС, а при низких температурах динамический модуль АС ниже (до 8 %), чем у АС.Этот результат очевиден при сравнении эталонных кривых двух загущенных смесей с одинаковыми объемными свойствами.

Кроме того, фазовый угол всегда ниже в смеси AR (до 41%). Это показывает более эластичное поведение по сравнению с традиционной смесью.

Повышение жесткости при высоких температурах, обнаруженное в смеси, содержащей переработанный каучук для шин, привело к значительному снижению максимального растягивающего напряжения, тем самым улучшив характеристики из-за усталостной деградации. Для точной количественной оценки этого преимущества потребуются дальнейшие лабораторные испытания для полного сравнения законов усталостной деградации двух смесей.

Аналогичные результаты получаются при сравнении накопления постоянной деформации между двумя смесями. Лабораторные испытания показали лучшую реакцию смесей с резиновой крошкой. Для таких смесей наклон прямой накопления остаточной деформации при вторичной ползучести меньше. Более высокая жесткость АБС смеси при высоких температурах снижает единичные деформации сжатия в битумно-связанных слоях и, как следствие, уменьшает накопление остаточных деформаций.

На основе результатов этого исследования проводится полевой эксперимент на дорожном покрытии, целью которого является проверка оптимального поведения смесей с резиновой крошкой и стальным шлаком.

В будущем будет важно оценить характеристики этой смеси, которая в основном может быть приготовлена ​​из рекуперированных продуктов, отходов металлургических процессов и шин с истекшим сроком эксплуатации, по отношению к количеству добавленной резиновой крошки. Будущая цель будет состоять в том, чтобы определить оптимальные количества резиновой крошки и связующего, отличающегося от традиционных смесей, для использования в очень пористом сталелитейном шлаке.

Резиновый асфальт Простое применение

Резиновый асфальт против полимера

Что такое резиновый асфальт?

Резиновый асфальт не нов, он только начинает появляться в США. Его получают путем измельчения цельных автомобильных покрышек. Затем использование грунтовых ярусов смешивается с асфальтом и затем укладывается. Будучи крупнейшим рынком для наземных слоев, прорезиненный асфальт ежегодно потребляет около 220 000 000 фунтов или около 12 миллионов шин.Все больше и больше штатов начинают видеть преимущества каучука и в последнее время перенимают старые технологии и осваивают процесс.

В 2015 году Управление платных дорог штата Иллинойс заказало демонстрационный проект резино-битумных покрытий сухим способом. Этот проект предназначен для оценки эффективности смесей в лаборатории и при производстве смесей в полевых условиях. Резиновая крошка Elastiko Engineered была выбрана в качестве модификатора смеси в проекте благодаря обширному полевому опыту. Этот совместный проект включал в себя как платную дорогу, так и Wisconsin DOT.

Совместно с STATE Testing of East Dundee, IL, WIDOT и The Tollway заказали две смеси, модифицированные Elastiko ^TM ECR. Они включали 12,5-мм микс N80 SMA и микс WIDOT WI-12,5 N75 SMA. Оба дизайна смесей показали умеренно высокие уровни ABR (40%), включая как RAS, так и RAP. Составы смесей включали использование 10% добавок каучука по весу исходного связующего (58-28), что соответствует примерно 6 фунтам. каучука на тонну смеси.

Сравнение ЭЦР и полимеров

Обе смеси были приготовлены в лабораторных условиях для оценки эффективности смеси. Tollway SMA сравнивали с аналогичной смесью с использованием вяжущего PMA 70-28 без ECR, а смесь WIDOT сравнивали с немодифицированной горячей асфальтобетонной смесью 58-28 аналогичной конструкции.

По сравнению со смесью, модифицированной полимером, смесь, модифицированная Elastiko Rubber Asphalt, продемонстрировала аналогичную устойчивость к колееобразованию и растрескиванию.Со стандартной конструкцией горячей смеси смесь, модифицированная ECR, превзошла стандартную смесь как по стойкости к колееобразованию, так и по сопротивлению растрескиванию.

Поскольку процесс модификации ECR был значительно дешевле, чем другие традиционные формы модификации (менее дороги, чем терминальная смесь каучука, полимерная модификация) с сопоставимыми или лучшими характеристиками, смеси были одобрены для производства и складирования на заводе.

Curran Construction произвела материалы, которые они использовали для покрытия нескольких миль обочины I-88 в 2015 году.Они сообщили, что модифицированные резино-битумные смеси аналогичны стандартным конструкциям горячих смесей при производстве и укладке, и у них не было проблем ни на одном этапе проекта.

Asphalt Plus LLC — компания по производству специализированных химикатов и оборудования со штаб-квартирой недалеко от Чикаго, штат Иллинойс. Мы производим инженерную резиновую крошку Elastiko для применения в прорезиненном асфальте. За последние два десятилетия обширные лабораторные и полевые исследования позволили производителям асфальта создать новый вариант модификации вяжущего.Сухой способ модификации асфальта каучуком также позволяет производить модифицированные каучуком смеси, которые по своим характеристикам аналогичны смесям, модифицированным полимерами, без использования конечного смешивания. Специальная резина Asphalt Plus выдержала широкий спектр суровых климатических и дорожных условий.

В результате этих ситуаций компания Asphalt Plus показала безупречные результаты, уложив почти 6 миллионов тонн сухой асфальтобетонной смеси. Мы помогли автомобильной промышленности, Министерству обороны, энергетики и внутренних дел экономически эффективно сократить как эксплуатационные расходы, так и воздействие на окружающую среду в самых разных сферах деятельности.

Прорезиненный асфальт

Поделись этой историей, выбери свою платформу!

IRJET-Запрашиваемая вами страница не найдена на нашем сайте Февраль 2022 г. Выполняется публикация…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г. ) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных технических и научных дисциплин

Отправить сейчас

IRJET, том 9, выпуск 2, февраль 2022 г. Публикация находится в процессе…

Browse Papers

IRJET Получил «импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь

Границы | Свойства и механизм старения активируемой микроволнами крошки битумного вяжущего, модифицированного

Введение

В настоящее время процесс глобальной индустриализации становится все более и более завершенным, он направлен на защиту окружающей среды и устойчивое развитие (Jeong et al., 2010; Прести, 2013; Сангиорги и др., 2017). Утилизация и повторное использование твердых органических отходов как распространенная проблема промышленного развития вызывают недоумение у многих исследователей (Shu and Huang, 2014). Отработанные шины являются одним из основных источников твердых органических отходов, их массовое накопление и сжигание привели к серьезному растрате ресурсов и загрязнению окружающей среды (Navarro et al., 2005; Moreno et al., 2012). Существует эффективный метод переработки, который заключается в том, чтобы превратить изношенные шины в модификатор резиновой крошки (CR) и применить его для дорожного покрытия. Европейские страны, а также страны Азии и Африки уже много лет используют модификатор CR в качестве строительных материалов для дорожных покрытий (George et al., 2012). Характеристики асфальтового вяжущего, приготовленного с модификатором CR, могут быть значительно улучшены (Paje and Bueno, 2010). Асфальт, модифицированный резиновой крошкой (CRMA), может повысить устойчивость к колееобразованию, уменьшить усталостное растрескивание и уменьшить повреждение дорожного покрытия водой (Thodesen et al., 2009). Кроме того, антивозрастная способность CRMA сильнее, потому что резиновая крошка увеличивает толщину резинобитумной пленки, а резиновая крошка содержит сажу и другие антиоксидантные компоненты.По сравнению с модифицированным СБС асфальтом, который более широко используется в дорожных покрытиях (Xiang et al., 2015), CRMA имеет очевидное экономическое преимущество благодаря широкому выбору сырья и низким затратам на переработку (Karlsson and Isacsson, 2003; Shen et al. , 2009; Путман и Амирханян, 2010).

Однако в применении CRMA есть узкие места: плохая удобоукладываемость из-за высокой вязкости, плохая стабильность при хранении из-за плохой совместимости между модификатором CR и битумной матрицей (МА) (Эльвира, 2013).Наиболее эффективным решением является предварительная активация CR. К методам лечения активации КР относятся: микроволновый метод, ультразвуковой метод, метод активного газа, метод биологической десульфурации и др. (Никольский и др., 2014; Торретта и др., 2015; Кедаризетти и др., 2016). Исследование показало, что большая часть предварительной обработки не контролируется или процесс активации сложен (Shatanawi et al., 2009), например: ультразвуковой метод разрушает связь C-C, которая является полезной химической связью внутри асфальта во время процесса активации.Метод с активным газом требует подпитки разложившегося CR сильным окисляющим газом в условиях высоких температур, этот процесс сложен и дорог, что не подходит для промышленного производства. В этом исследовании для мотивации CR используется микроволновая технология.

Многие исследования показали, что микроволновая обработка не только эффективна, но и проста в управлении, а также подходит для применения в строительстве дорожных покрытий. Сюй обнаружил, что активированная микроволнами резиновая асфальтовая крошка (MACRMA) превосходит CRMA с точки зрения сопротивления усталости и устойчивости к старению (Xu et al., 2015). Что касается физических и химических изменений CR, Аудиа обнаружил, что микроволновая активация может разорвать связи C-S и S-S, в то же время сохранив связь C-C (Aoudia et al., 2017). Мин использовал микроволновую печь для облучения 50 г CR каждый раз, процесс активации длится 5 минут, а мощность микроволновой печи составляет 500 Вт. Он обнаружил, что микроволновая печь оказывает влияние на деградацию и девулканизацию CR (Liang et al. др., 2017). Когда Чжан десульфурировал частицы CR, он обнаружил, что более короткое время воздействия микроволн может более эффективно активировать CR (Poyraz et al., 2013). Длительное воздействие микроволнового излучения приводило к разрыву химических связей, снижению содержания нерастворимой фазы и повышению текучести каучука (Garcia et al., 2015). Кроме того, микроволновая обработка может изменить видимую морфологию CR, что в основном увеличивает шероховатость CR и иногда делает CR похожими на отверстия (Yin et al., 2013). Хотя микроволновая обработка имеет более высокую эффективность активации, механизм активации до сих пор не ясен.

Что касается исследования старения, то все асфальтовые материалы стареют под действием света, кислорода, воды, высокой температуры и других факторов, и MACRMA не является исключением (Sun and Lu, 2003; Kang et al., 2007). Сообщалось о многих исследованиях по моделированию старения резинобитумных материалов (Huang et al., 1996; Ghavibazoo and Abdelrahman, 2014). Международные тесты на краткосрочное и долгосрочное старение асфальта — это тест в тонкопленочной печи (TFOT) и тест в емкости для старения под давлением (PAV). Резиновый асфальт из-за сложных компонентов будет подвергаться различным реакциям полимеризации, крекинга и окисления после старения, причем одна или несколько реакций будут протекать одновременно в зависимости от степени старения.CR будет поглощать легкие компоненты асфальта и вызывать набухание. Реакция набухания будет происходить непрерывно во время старения и приведет к изменению характеристик после старения (González et al., 2010). Но Амир обнаружил, что обычный CR не влияет на старение матричного асфальта, а омолаживающая способность CRMA не может быть увеличена за счет увеличения количества CR (Ghavibazoo and Abdelrahman, 2014). Он считал, что старение ухудшает температурную чувствительность резинового асфальта, а степень старения зависит от взаимодействия между резиновой крошкой и асфальтом.Черчилль и Мохамед обнаружили, что по мере старения снижается пенетрация и пластичность, повышается температура размягчения, снижается содержание насыщенных и ароматических веществ в асфальте и увеличивается содержание макромолекулярных веществ, таких как смолы (Дхалаан, 1982; Черчилль и Амирханян, 1995).

Как разновидность полимера физические и химические свойства CRMA можно анализировать многими методами. Например, Мохамед использовал рентгеновскую технологию для анализа изменений химических веществ в старом асфальте (Siddiqui et al., 2002). В этом исследовании для проверки микроструктуры асфальтобетонных материалов использовались технологии ГПХ и ИК-Фурье. ГПХ — это простой и быстрый метод разделительного анализа, разработанный в 1960-х годах. Первоначально этот метод использовался для изучения характеристик молекулярного распределения полимеров в асфальте (Lee et al., 2009). Путман обнаружил, что асфальтены, которые имеют наибольшую молекулярную составляющую в асфальте, имеют прекрасную корреляцию с фракцией большого молекулярного размера. В то же время До показал, что содержание LMS коррелирует с вязкостью и температурной чувствительностью асфальта (Doh et al., 2008). FTIR может интуитивно описывать изменения компонентов асфальта, и он широко используется в исследованиях механизма смешения асфальта и характеристик старения. Лу использовал FTIR-ATR для изучения процесса старения асфальта, модифицированного СБС, и обнаружил, что количество гидроксила в асфальте постепенно увеличивается, и указал, что добавление антиоксидантов может препятствовать увеличению количества гидроксила (Lu, 2010). Лю изучал функциональные группы резинового битума в процессе старения с помощью FTIR и обнаружил, что количество карбонильных групп значительно меняется под действием старения (Liu et al., 2017). Согласно текущим исследованиям, объяснение механизма старения неоднозначно, и влияние микроволновой активации на CRMA неясно.

Предварительная обработка резиновой крошки с помощью микроволновой обработки для получения MACRMA уже сообщалась в нашем предыдущем исследовании. Таким образом, эта работа направлена ​​на дальнейшее изучение механизма изменения характеристик резинобитума после микроволновой обработки с точки зрения физических и химических изменений, а также влияния старения на MACRMA.Три вида асфальта (MA, CRMA, MACRMA) анализируются четырьмя общими тестами (тест на пенетрацию, температуру размягчения, пластичность и вязкость) и тестом DSR для изучения изменений физических показателей. Методы ГПХ и FTIR использовались для количественного анализа молекулярного состава и изменений функциональных групп асфальта до и после старения. Наконец, в этой работе делается попытка объяснить механизм изменений MACRMA путем статистического анализа корреляции между индикаторами.

Материалы и методы

Матричный асфальт

Матричный асфальт со степенью пенетрации 80/100 использовали для получения MACRMA. В таблице 1 показаны основные свойства матричного асфальта.

ТАБЛИЦА 1 . Технические свойства матричного асфальта.

Резиновая крошка

В этом исследовании использовали CR 40 меш (размер сита 0,45 мм), изготовленный при комнатной температуре. В таблице 2 представлены основные свойства CR.

ТАБЛИЦА 2 . Технические свойства CR.

Подготовка MACRMA

В этом исследовании подготовка MACRMA в основном включает три этапа (Li et al., 2019). На рис. 1 показана некоторая подробная информация об этом процессе.

Шаг 1: Поместите исходный CR в печь с постоянной температурой при 60°C на 30 минут для сушки, а затем взвесьте 100 г высушенного CR для обработки в микроволновой печи. Процесс активации длится 90 с, мощность микроволновой печи составляет 800 Вт. Обработанные КР помещают в эксикатор для охлаждения на 24 ч.

Шаг 2: Взвесьте 500 г матричного битумного вяжущего в стакане и нагрейте его до полностью текучего состояния (приблизительно 135°C). Затем поместите стакан в термостатическую магнитную мешалку для сохранения тепла.

Этап 3: Быстро поднять температуру мешалки до 190°C и медленно добавить обработанный CR в битумное вяжущее, одновременно начав перемешивание. Скорость перемешивания необходимо медленно увеличивать до 1500 об/мин. После 60 минут смешивания и проявления MACRMA готов.

РИСУНОК 1 . Подробный процесс подготовки MACRMA.

Кроме того, при подготовке MACRMA следует обратить внимание на поддержание температуры реакции на каждом этапе. Рисунок 2 представляет собой СЭМ-изображения резиновой крошки до и после микроволновой активации.На изображении, увеличенном в 500 раз, активация микроволн делает CR пушистым. На поверхности CR появляется множество микропор, а агрегация микрочастиц напрямую увеличивает удельную площадь поверхности CR, что делает сплав CR с асфальтом более эффективным.

РИСУНОК 2 . СЭМ-изображения CR до и после микроволновой активации. (A) CR до микроволновой активации (B) CR после микроволновой активации.

Схема эксперимента и методы испытаний

Схема эксперимента и метод испытаний в этом исследовании показаны на рисунке 3.Метод испытания матричного асфальта и CRMA (асфальт, модифицированный резиновой крошкой, без обработки микроволновой активацией) такой же, как и у MACRMA. Для каждого теста и образца существует не менее трех групп.

РИСУНОК 3 . План эксперимента и методы исследования.

В этом исследовании используются тесты TFOT и PAV, которые являются международным стандартным методом тестирования для имитации явления старения битумных материалов. TFOT используется для имитации кратковременного старения асфальта в процессе производства, транспортировки, смешивания и строительства в условиях высокой температуры и кислородного взаимодействия.Тест PAV используется для имитации долговременного старения асфальта во время фактического использования дороги.

В дополнение к основным физическим показателям асфальта, вязкоупругость асфальта также была проверена с использованием DSR. Температурный режим температурных испытаний составляет 58–82 °С, интервал изменения — 6 °С. Параметрами этого теста являются комплексный модуль (G*) и фазовый угол (δ).

ГПХ обычно используется для определения характеристик молекулярного распределения полимеров. Когда раствор полимера протекает через хроматографическую колонку, более крупные молекулы исключаются из пор частиц, которые могут проходить только через межчастичное пространство между частицами с большей скоростью; в то время как более мелкие молекулы могут проникать в отверстия в частицах гораздо медленнее.Предыдущие исследования показали, что содержание асфальтенов в асфальте имеет хорошую корреляцию с макромолекулами. В этом исследовании использовали гель-проникающую хроматографию Waters 1,515 производства Waters Corporation, США. Подвижной фазой был тетрагидрофуран (ТГФ), скорость потока составляла 1,0 мл/мин, а концентрация раствора образца составляла 1,0 мг/мл. Испытания ГПХ проводились на асфальте до и после старения для анализа изменений молекулярной массы в процессе старения асфальта.

Использовался инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье Thermo Fisher Scientific Nicolet iS10, соответствующий аксессуару ATR. Его инфракрасный аксессуар изготовлен из кристалла алмаза (показатель преломления 2,4), а оптический путь представляет собой одиночное ослабленное полное отражение. Количество сканирований во время теста установлено равным 32, разрешение составляет 4 см ^-1 , а диапазон волновых чисел составляет 4000–650 см ^-1 . Этот метод тестирования прост, удобен и быстр. Нужно только размазать или титровать асфальт на алмазной кристаллической пластине, чтобы быстро собрать его тестовый спектр инфракрасного спектра.

Результаты и обсуждение

Анализ индекса старения

Изменения матричного асфальта, CRMA и MACRMA до и после старения были рассчитаны с использованием пенетрации, температуры размягчения, пластичности и вязкости в качестве оценочных индексов и использовались в качестве факторов старения для оценки старения. сопротивление резинового битума (как показано на рисунке 4), чтобы исследовать влияние микроволновой активации резиновой крошки на антивозрастные свойства резинового битума.

РИСУНОК 4 .Изменения пенетрации, температуры размягчения, пластичности и вязкости трех видов асфальта в ходе эксперимента.

Процент снижения пенетрации (PR)

После старения асфальт становится хрупким и твердым, а пенетрация снижается в разной степени. Уменьшение проникновения может отражать степень старения асфальта. Чем больше значение уменьшения, тем меньше вероятность старения асфальта. Значение PR рассчитывается следующим образом:

, где P ₀ — значение пенетрации до старения, P — значение пенетрации после старения.

В таблице 3 показаны результаты испытаний на проникновение трех видов асфальта до и после старения. Будь то краткосрочное или долгосрочное старение, значения PR матричного битума значительно ниже, чем у двух других резиновых битумов, что указывает на то, что сопротивление старению матричного битума плохое. PR _S и PR _L CRMA составляли 0,86 и 0,49 соответственно. По сравнению с матричным асфальтом устойчивость CRMA к старению значительно улучшена.Кроме того, значение MACRMA PR составляет 0,91 при кратковременном старении и 0,58 при долговременном старении, что указывает на дальнейшее улучшение сопротивления старению MACRMA по сравнению с битумной матрицей и CRMA. Есть две основные причины улучшения стойкости MACRMA к старению. С одной стороны, удельная поверхность активированной резиновой крошки больше, чем у обычной резиновой крошки, она легче контактирует с битумным вяжущим. Следовательно, в процессе старения все еще имеет место сильная реакция набухания, которая замедляет эффект старения асфальта.С другой стороны, активированная резиновая крошка содержит внутреннее содержимое, когда она растворяется в асфальте. Углеродная сажа и другие природные антивозрастные компоненты могут быть растворены в асфальте, чтобы в определенной степени лучше сопротивляться тепловому и кислородному старению. Таким образом, комплексное действие этих двух компонентов может улучшить антивозрастные свойства битума из активированного каучука.

ТАБЛИЦА 3 . Результаты испытаний на проникновение трех видов асфальта на разных стадиях старения.

Процент повышения точки размягчения (SR)

Многие исследования показали, что использование скорости повышения точки размягчения в качестве показателя для оценки антивозрастных свойств асфальта является очень надежным.Температура размягчения асфальта увеличивается после старения асфальта. Сравнивая разницу температур размягчения до и после старения, можно оценить степень старения асфальта. Температура размягчения различных битумных образцов весьма различна. Чем выше скорость увеличения температуры размягчения, тем больше увеличение температуры размягчения после старения и тем хуже устойчивость к старению. Значение SR рассчитывается следующим образом:

, где SP ₀ — значение температуры размягчения до старения, SP — значение температуры размягчения после старения.

В таблице 4 показаны результаты испытаний на температуру размягчения трех видов асфальта до и после старения. Из таблицы видно, что температура размягчения матричного асфальтобетона перед старением составляет 47,1°С. А температуры размягчения CRMA и MACRMA составляют 62,9 и 68,7°С, что значительно выше, чем у матричного асфальта. Кроме того, скорость увеличения точки размягчения матричного асфальта значительно выше, чем у двух других каучуковых битумов, либо на стадии краткосрочного, либо на долгосрочном старении, что указывает на то, что сопротивление старению матричного битума является наихудшим.По сравнению со скоростью прироста CRMA и MACRMA после старения, на стадии кратковременного старения скорость прироста CRMA составляет 0,16, а MACRMA — 0,07; на стадии длительного старения скорость прироста CRMA составляет 0,23, а MACRMA — 0,13. Скорость увеличения невелика, и микроволновая печь может значительно улучшить устойчивость резинового асфальта к старению и замедлить ухудшение характеристик асфальта.

ТАБЛИЦА 4 . Результаты испытаний на температуру размягчения трех видов асфальта на разных стадиях старения.

Процент снижения пластичности (DR)

Пластичность – это тестовый показатель, характеризующий характеристики асфальта при низких температурах. Чем больше пластичность, тем лучше способность асфальта к деформациям при низких температурах, тем сильнее сопротивление растрескиванию при низких температурах и тем меньше вероятность растрескивания асфальтового покрытия. Чтобы лучше различать низкотемпературную пластичность и гибкость между битумной матрицей и битумной резиной, температура испытания битумной матрицы составляет 10°C, а температура испытания битумной резины составляет 5°C.По сравнению со значением пластичности до и после старения, чем больше уменьшение, тем лучше сопротивление старению асфальта. Значение DR рассчитывается следующим образом:

, где D ₀ — значение пластичности до старения, D — значение пластичности после старения.

В таблице 5 показаны результаты испытаний на пластичность трех видов асфальта на разных стадиях старения. Из таблицы видно, что значение пластичности трех видов асфальта снижается в разной степени после старения.Значение пластичности связано с распределением молекулярного состава асфальта. Чем меньше молекулярное содержание, тем мягче асфальт и тем больше значение пластичности. Старение изменяет структуру компонентов асфальта, некоторые низкомолекулярные вещества, такие как ароматические соединения, превращаются в высокомолекулярные вещества, такие как асфальтобетон, что делает асфальт твердым. Уменьшить пластичность. Пластичность матричного асфальта значительно снизилась по сравнению с пластичностью резинового битума. DR _S и DR _L были 0,28 и 0,09, что было ниже, чем CRMA и MACRMA. Значения MACRMA для DR _S и DR _L составляют 0,79 и 0,71, что указывает на то, что они обладают хорошей устойчивостью к кратковременному старению и долговременному старению.

ТАБЛИЦА 5 . Результаты испытаний на пластичность трех видов асфальта на разных стадиях старения.

Изменения вязкости (VR)

Другим важным показателем для оценки характеристик битумной резины являются значения вязкости.Степень изменения вязкости резинового битума в зависимости от температуры отражает его характеристики по измерению температуры, а изменение химической структуры стареющего резинового битума должно вызывать изменение вязкости. Значение VR рассчитывается следующим образом:

, где V ₀ — значение вязкости до старения, V — значение вязкости после старения.

В таблице 6 показаны значения вязкости трех видов асфальта на разных стадиях старения.Из таблицы видно, что значение вязкости как матричного асфальта, так и резинобитума значительно увеличивается после старения, что связано с увеличением содержания макромолекул в асфальте, повышением сопротивления трения между молекулами асфальта и уменьшением текучести. В соответствии с изменением значения VR классифицируется устойчивость к старению трех видов асфальта: MACRMA > CRMA > MA, что в основном совпадает с результатами, приведенными выше.

ТАБЛИЦА 6 .Результаты испытаний на вязкость трех видов асфальта на разных стадиях старения.

Анализы DSR

G*&δ

Из-за сложности химических свойств асфальта обычный тест на физический индекс не может полностью охарактеризовать характеристики асфальта. Поэтому в этом разделе DSR используется для проверки вязкоупругости асфальта и делается попытка установить связь между показателями испытаний и характеристиками дорожного покрытия.

На рис. 5 представлены кривые температурного сканирования G* и δ для трех видов асфальта.Как видно из данных, значение G* (рис. 5А-С) уменьшается с повышением температуры испытаний, а значение δ (рис. 5D-F) показывает обратную тенденцию, которая пропорциональна повышению температуры. Повышение температуры изменяет пропорцию вязкоупругости асфальта. Тенденция изменения кривой температурного сканирования CRMA и MACRMA такая же, как у матричного асфальта, но воздействие микроволн приводит к увеличению высоты кривой G*, и кривая от высокого к низкому выглядит следующим образом: MACRMA > CRMA > матричный асфальт.В то же время СВЧ-воздействие приводит к уменьшению высоты кривой δ, высота кривой от большей к меньшей составляет: асфальтобетонная матрица > CRMA > MACRMA.

РИСУНОК 5 . Результаты испытаний G* и δ. (А) Г* до старения, (Б) Г* после кратковременного старения, (В) Г* после длительного старения, (Г) δ до старения, (Д) δ после кратковременного старения (F) δ после длительного старения.

Следует отметить, что влияние старения на один и тот же реологический показатель различно.Разрыв между G* трех видов асфальта постепенно увеличивается по мере углубления эффекта старения. При температуре испытания 58°C G* матричного битума до старения составляет 2,421 кПа, а G* после кратковременного старения и длительного старения составляет 5,262 и 17,246 кПа с увеличением на 117,4 и 612,4% соответственно. . Однако для CEMA и MACRMA влияние старения на скорость роста G* значительно снижается. После кратковременного и длительного старения темпы роста G* в CRMA составляют 30,6 и 111,1%, а в MACRMA — 17.5 и 82,3%. Следовательно, влияние термического кислородного старения на битумную матрицу является более значительным, чем влияние CRMA и MCMA. Для MACRMA, по сравнению с долгосрочным старением, температурная кривая G* после кратковременного старения мало отличается от кривой до старения, что указывает на то, что долгосрочное старение оказывает большее влияние MACRMA.

G*/sinδ

Коэффициент колейности (G*/sinδ) используется для описания способности асфальтовых материалов противостоять постоянной деформации при высоких температурах.Чем больше G*/sinδ, тем лучше стабильность при высоких температурах.

Результаты испытаний G*/sinδ показаны на рисунке 6. Из данных, G*/sinδ трех видов асфальта уменьшается с повышением температуры сканирования, что показывает, что вязкость асфальта увеличивается с повышением температуры. . Высота G*/sinδ всегда соответствует изменению MACEMA > CRMA > матричный асфальт. Следовательно, активация микроволнами повышает стойкость резинобитума к высокотемпературной деформации.В процессе старения разрыв между G*/sinδ трех видов асфальта постепенно увеличивается, но увеличивающееся кратное G*/sinδ постепенно уменьшается. Когда температура испытания составляет 58°C, G*/sinδ матричного асфальта до старения составляет 2,432 кПа, G*/sinδ для CRMA и MACRMA составляет 18,988 и 26,459 кПа, а время нарастания составляет 6,81 и 9,88. После кратковременного старения и длительного старения диапазон увеличения G*/sinδ трех видов асфальта уменьшился. При краткосрочном старении значения CRMA и MACRMA составили 25.977 и 31,426 кПа со временем нарастания 3,88 и 4,91. При длительном старении значения CRMA и MACRMA составляли 42,573 и 49,361 кПа со временем нарастания 1,36 и 1,74. Результаты показали, что старение может улучшить сопротивление высокотемпературной деформации битумной резины.

РИСУНОК 6 . Результаты G*/sinδ. (А) Г*/sinδ до старения, (Б) Г*/sinδ после кратковременного старения, (В) Г*/sinδ после длительного старения.

Анализы ГПХ

С помощью ГПХ были протестированы три вида асфальта до и после старения, и значение LMS можно рассчитать по хроматограмме.На хроматограмме по оси абсцисс отложено время прохождения, а по оси ординат значение сигнала. Изменение площади кривой отражает изменение содержания различных молекул в асфальте. Хроматограмма ГПХ может быть разделена на тринадцать равных частей, которые подразделяются на части крупного молекулярного размера (LMS) (от одной до пяти равных частей), среднего молекулярного размера (MMS) (от шести до девяти равных частей) и малого молекулярного размера (SMS) ( 10–13 равных частей) слева направо. Предыдущие исследования показали, что значение LMS хорошо коррелирует со свойствами асфальта (Kim and Lee, 2013), поэтому в данном исследовании учитываются только изменения LMS.

Содержание LMS

Результат расчета значения LMS показан на Рисунке 7. Судя по данным, значения LMS матричного асфальта среди трех видов асфальта являются самыми низкими, в среднем всего 16,07%. Затем идет CRMA со средним значением 19,77%, а самое высокое содержание LMS — MACRMA со средним значением 20,37%. По сравнению с матричным асфальтом в асфальт добавляется резиновая крошка. После высокоскоростного сдвига легкие компоненты внутри асфальта входят в структуру резиновой сетки, изменяя коллоидную структуру асфальта, увеличивая содержание асфальтенов и насыщенных веществ, поэтому значение LMS увеличивается.После обработки микроволнами поверхностная активность резиновой крошки повышается, взаимная растворимость между резиновой крошкой и асфальтом интенсивнее, облегчается превращение легких компонентов в асфальтены, поэтому содержание ЛМС в МАКРМА еще больше увеличивается.

РИСУНОК 7 . Значения LMS из теста GPC.

Сравнивая значения LMS при различных состояниях старения, можно обнаружить, что после краткосрочного и долговременного старения содержание LMS трех асфальтов имеет тенденцию к значительному увеличению.Содержание LMS матричного асфальта увеличилось на 16,7 и 48,5 % по сравнению с таковым до старения, темпы роста CRMA составили 10,9 и 28,0 %, а темпы роста MACRMA составили 6,6 и 27,3 %. Очевидно, что коэффициент конверсии LMS-контента MACRMA самый низкий. Согласно результатам наших предыдущих исследований (Янг, 2017), удельная поверхность резиновой крошки после обработки микроволновым излучением в течение 90 с может достигать 1,15 раза по сравнению с необработанной. Исследования Чжана показывают, что поверхность резиновой крошки до старения шероховатая, на ней много маленьких отверстий под углом, после старения поверхность резиновой крошки становится плоской и гладкой, количество маленьких отверстий уменьшается (Чжан, 2018).Из этого можно разумно сделать вывод, что, поскольку микроволновое воздействие заранее увеличивает микроскопические поры на поверхности резиновой крошки, так что резиновая крошка может сопротивляться более длительному эффекту старения, поэтому реакция набухания между активированной микроволнами резиновой крошкой и битумной матрицей может длиться дольше. В то же время старения значение LMS MACRMA достигло только низкого уровня. Точно так же при одном и том же значении LMS MACRMA может противостоять эффекту старения в течение более длительного времени.

Корреляция между тестовыми индикаторами и содержимым СУО

Корреляционный анализ содержания СУО и тестовых индикаторов может выявить механизм старения и исследовать взаимосвязь между микромеханизмами и макрозаконами.Результаты показаны на рисунке 8. Данные показывают, что коэффициенты корреляции между содержанием LMS и различными индексами высоки. Для показателей проникновения, вязкости и коэффициента колеи все их коэффициенты корреляции превышают 0,9, особенно между LMS и коэффициентом колеи коэффициент корреляции составляет 0,999. Это доказывает, что содержание LMS оказывает существенное влияние на пенетрацию, вязкость и коэффициент колеи резинобитума. Что касается пластичности, корреляция ниже при значении 0.808. Причина может заключаться в том, что при испытании на пластичность матричный асфальт будет иметь более высокую деформацию, а низкая текучесть, вызванная трением между частицами каучука, будет препятствовать деформации асфальта, тогда концентрация напряжений на границе раздела между крошкой резина и битумная матрица делают резиновый битум неравномерным. Постепенное увеличение значения LMS доказывает, что в процессе старения легкие компоненты резинового битума постоянно улетучиваются и постоянно превращаются в асфальтены.Изменение содержания LMS оказывает существенное влияние на тестовый индекс. Таким образом, изменение производительности и состояние старения можно количественно охарактеризовать с помощью LMS в резинобитуме.

РИСУНОК 8 . Корреляционный анализ между тестовыми показателями и LMS. (A) Корреляция между пенетрацией и LMS, (B) Корреляция между температурой размягчения и LMS, (C) Корреляция между пластичностью и LMS, (D) Корреляция между вязкостью и LMS, (E) Корреляция между G*/sinδ и LMS.

ИК-Фурье-анализ

С помощью ИК-Фурье количественно анализируются изменения микроструктуры трех видов асфальта до и после старения. Результаты испытаний показаны на рисунке 9.

РИСУНОК 9 . Изменения в спектрах FTIR трех видов асфальта до и после старения. (A) FTIR-спектры Matrix Asphalt, (B) FTIR-спектры CRMA, (C) FTIR-спектры MACRMA.

Во-первых, путем сравнения различных асфальтовых материалов мы обнаружили, что функциональные группы в спектре в основном одинаковы.В спектре MACRMA не появляются новые характерные пики и функциональные группы, изменяется только интенсивность пиков. Это показывает, что микроволновый эффект в основном физический и может только усиливать или ослаблять определенные свойства CRMA.

Затем в основном обсудим влияние старения на асфальтобетонную резину. Среди гидроксильных и карбоксильных групп продуктов старения асфальта только карбоксильные группы связаны с окислением. Все полимерные материалы после старения образуют карбоксильные группы, поэтому карбоксильные группы ускоряют окисление (Wang et al., 2015). Наблюдая спектры CRMA и MACRMA, можно обнаружить, что пики поглощения (вызванные колебанием скелета C=C сопряженной двойной связи бензольного кольца) двух каучуковых битумов около 1600 см ^-1 слегка ослаблены. . По сравнению со спектром без старения, краткосрочное старение резинового асфальта не привело к появлению новых функциональных групп, а образцы с длительным старением показали слабый пик поглощения карбонила около 1700 см ^-1 , что указывает на образование карбоновой кислоты или кетона. в асфальте.Характерный пик при 3400 см ^-1 относится к аминам, образующимся после разложения резиновой крошки в асфальте. Итак, из этого явления можно сделать важный вывод, что старение резинобитумных материалов включает в себя две части: старение матричного асфальта и старение резиновой крошки.

В процессе кратковременного старения характерный пик C=C усиливается. При длительном старении увеличиваются карбонильные и сульфоксидные группы.Это связано с тем, что легкие компоненты в MACRMA химически реагируют с кислородом воздуха с образованием новых химических функциональных групп с макромолекулярными структурами, таких как альдегиды, кетоны и сульфоксидные группы. Эти функциональные группы обладают полярностью, что заставляет макромолекулярные вещества в МАКРМА агрегировать друг с другом, способствует превращению легких нефтей в асфальтены на микроскопическом уровне, повышает консистенцию МАКРМА в макроскопическом масштабе и ускоряет отверждение МАКРМА.Эти выводы также объясняют причину, по которой значение LMS будет продолжать увеличиваться с химической точки зрения.

При длительном старении резиновая крошка в асфальте по-прежнему подвергается сильной реакции набухания. Однако реакция набухания резиновой крошки при длительном старении в основном закончилась, асфальтовые материалы в основном подвергаются реакции поглощения кислорода с образованием карбонильных и сульфоксидных групп. Это также согласуется с явлением изменения содержания LMS, описанным в предыдущем разделе.Действие старения вызывает реакцию окисления функциональных групп в резиновом асфальте, что увеличивает взаимодействие между молекулами асфальта, тем самым упрочняя асфальт и увеличивая жесткость. В диапазоне 2000∼4000 см ^-1 спектр MACRMA в основном подобен спектру CRMA, что указывает на то, что процесс термической кислородной реакции MACRMA и CRMA в основном одинаков, основное различие заключается только в интенсивности характерный пик.

Чем больше содержание карбонильных и сульфоксидных групп, тем сильнее окисление асфальта.Для дальнейшего исследования изменений химической структуры трех видов асфальта до и после старения в этой работе использовались карбонильный индекс и сульфоксидный индекс для количественной характеристики эволюции функциональных групп во время старения. Методы расчета и результаты следующие:

, где CI представляет карбонильный индекс, SI представляет собой сульфоксидный индекс, A _C=O представляет площадь пика карбонильного поглощения, A _S=O представляет собой площадь пика поглощения сульфоксида, A _C–H представляет собой площадь пика поглощения насыщенной связи C–H.

Из данных в Таблице 7 мы можем видеть, что SI асфальтовых материалов показывает тенденцию к увеличению с увеличением старения. Карбонильная функциональная группа отсутствует на стадии краткосрочного старения, а только на стадии долговременного старения, что указывает на то, что наличие или отсутствие карбонильных и сульфоксидных групп в CRMA не может быть использовано как признак старения резинобитума, оно может использоваться только для того, чтобы показать, произошла ли химическая реакция. Из данных видно, что MACRMA не показывает карбонильные группы на стадии краткосрочного старения, но появляется на стадии долговременного старения, указывая на то, что длительное старение может значительно ускорить процесс реакции окисления асфальта.Кроме того, сульфоксидный индекс MACRMA увеличивается с возрастом, что аналогично закону изменения CRMA. Сравнивая индексы функциональных групп трех видов асфальта, было обнаружено, что индексы функциональных групп карбонильных и сульфоксидных групп MACRMA ниже, чем у CRMA и матричного асфальта, что указывает на то, что сопротивление старению MACRMA значительно улучшилось, что связано с физическая модификация резиновой крошки с помощью микроволновой обработки. Это также связано с тем, что активированная резиновая крошка содержит много антиоксидантных компонентов.Комбинированный эффект этих двух факторов делает MACRMA хорошим омолаживающим свойством.

ТАБЛИЦА 7 . Индекс функциональных групп трех видов асфальта до и после старения.

Заключение

В этой работе использовались DSR, GPC, FTIR и другие методы испытаний для всестороннего изучения физических свойств и химических изменений микроструктуры MACRMA, а также для сравнения с CRMA и матричным асфальтом. Результаты обсуждения, полученные в результате испытаний, в основном следующие:

По сравнению с CRMA и битумной матрицей MACRMA имеет наименьшее ухудшение характеристик после старения.Порядок антивозрастной способности следующий: MACRMA > CRMA > MA.

Эффект старения снижает проникающую способность и пластичность битумной резины, повышает температуру размягчения и вязкость.

Величина LMS резинового битума постепенно увеличивалась с усилением старения. LMS имеет высокую корреляцию с показателями испытаний, и LMS может использоваться для количественной характеристики степени защиты от старения резинобитумных материалов.

Микроволновая активация в основном физический процесс, она не вызывает химических изменений CR.

Сильная омолаживающая способность MACRMA обусловлена ​​двумя факторами: во-первых, CR физически модифицируется с помощью микроволновой активации, а во-вторых, CR содержит много антиоксидантов.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Авторский вклад

TZ Концептуализация, методология. JZ Концептуализация, Написание — Первоначальный проект и редактирование, Визуализация.QL-расследование. Концептуализация BL, получение финансирования, написание — редактирование. Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Финансирование

Исследовательская работа, описанная в этом документе, была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (51668038 и 51868042), Проектом поддержки и руководства промышленностью Университета и колледжа в провинции Ганьсу (2020C-13), Выдающимися молодыми учеными Фонд провинции Ганьсу (1606RJDA318).

Конфликт интересов

Авторы JZ и BL работали в компании Gansu Highway and Bridge Construction Group Co., Ltd. Автор QL работала в компании Gansu Hengda Road and Bridge Group Co., Ltd.

Оставшийся автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы с благодарностью признают многие важные вклады исследователей всех отчетов, цитируемых в нашей статье.Авторы благодарят рецензентов статьи за их комментарии и предложения.

Ссылки

Аудиа К., Азем С., Граттон М., Петтарин В. и Сегар С. (2017). Переработка изношенной резины шин: микроволновая девулканизация и включение в термореактивную смолу. Управление отходами. 60, 471–481. doi:10.1016/j.wasman.2016.10.051

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Черчилль Э.В. и Амирханян С.Н. (1995). HP-GPC характеристика старения асфальта и отдельных свойств. Дж. Матер. Гражданский англ. 7 (1), 41–49. doi:10.1061/(ASCE)0899-1561(1995)7:1(41)

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дхалаан, Массачусетс (1982). Характеристика и расчет переработанной асфальтобетонной смеси с использованием непрямых методов испытаний на растяжение . Остин, Техас: Техасский университет в Остине

Google Scholar

Дох, Ю.С., Амирханян, С.Н., и Ким, К.В. (2008). Анализ степени окисления несбалансированного вяжущего в рециклированной асфальтобетонной смеси методом ГПХ. Конструкция. Строить. Матер. 22 (6), 1253–1260. doi:10.1016/j.conbuildmat.2007.01.02

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эльвира, (2013). Микроанализ физико-химического взаимодействия компонентов асфальтобетонных смесей с каучуком . Эймс, Айова: Университет штата Айова,

Google Scholar,

Гарсия, П.С., Соуза, Ф.Д.Б.Д., Лима, Дж.А.Д., и Круз, С.А. (2015). Девулканизация измельченной резины шин: физические и химические изменения после разного времени воздействия микроволн. Экспресс Полим. лат. 9 (11), 1015–1026. doi:10.3144/expresspolymlett.2015.91

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Гонсалес В., Мартинес-Боза Ф.Дж., Наварро Ф.Дж., Гальегос К., Перес-Лепе А. и Паес А. (2010). Термомеханические свойства битума, модифицированного резиновой крошкой и полимерными добавками. Топливный процесс. Технол. 91, 1033–1039. doi:10.1021/ef049699a

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ghavibazoo, A.и Абдельрахман, М. (2014). Влияние модификации резиновой крошки на подверженность краткосрочному старению битумного вяжущего. Междунар. Дж. Павем. Рез. Технол. 7 (4), 297–304. doi:10.6135/ijprt.org.tw/2014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг С.К., Тиа М. и Рут Б.Е. (1996). Методы лабораторного старения для моделирования полевого старения битумов. Дж. Матер. Гражданский англ. 8 (3), 147–152. doi:10.1155/2018/3428961

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чон, К.Д., Ли, С.Дж., и Амирханян, С.Н. (2010). Эффекты взаимодействия битумных вяжущих, модифицированных резиновой крошкой. Конструкция. Строить. Матер. 24 (5), 824–831. doi:10.1155/2013/415246

CrossRef Полный текст | Google Scholar

JTG E20-2011 (2011). Стандартные методы испытаний асфальта и асфальтобетонных смесей для дорожного строительства: JTG E20-2011 ; Министерство связи Китайской Народной Республики: Пекин, Китай,

Google Scholar

Кан, А.Х., Сяо П. и Ма А. К. (2007). Исследование характеристик СВЧ-излучения CRM асфальта и его смеси Шоссе 2, 34. doi:10.3969/j.issn.0451-0712.2007.02.033

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карлссон Р. и Исакссон У. (2003). Лабораторные исследования диффузии в битуме с использованием маркеров. Дж. Матер. науч. 38 (13), 2835–2844. doi:10.1023/A:1024476217060

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кедарисетти С., Билигири К.П. и Соуза, Дж. Б. (2016). Усовершенствованная реологическая характеристика битумных вяжущих, модифицированных реактивным и активированным каучуком (RAR). Конструкция. Строить. Матер. 122 (30), 12–22. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.06.043

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Х., и Ли, С.Дж. (2013). Количественное определение окислительного старения полимер-модифицированных асфальтобетонных смесей, изготовленных с использованием технологий теплых смесей. Дж. Матер. Гражданский англ. 25 (1), 1–8. doi:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000479

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ли, С.Дж., Амирханян С.Н. и Ким К.В. (2009). Лабораторная оценка влияния кратковременного старения в печи на битумные вяжущие в асфальтовых смесях с использованием HP-GPC. Конструкция. Строить. Матер. 23 (9), 3087–3093. doi:10.1016/j.conbuildmat.2009.03.012

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ли, Б., Чжоу, Дж. Н., и Чжан, З. Х. (2019). Влияние кратковременного старения на асфальт, модифицированный с помощью резиновой крошки, активируемой микроволнами. Материалы 12 (7), 1039. doi:10.3390/ma12071039

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лян, М., Синь, X., и Фан, В. (2017). Термостабильность и характеристики старения модифицированного асфальта с резиновой крошкой, активированной микроволнами и ТОР. Матер. Дес. 127, 84–96. doi:10.1016/j.matdes.2017.04.060

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Liu, YJ, Ye, ZG, and Zhang, YZ (2017). Исследование характеристик старения асфальта, модифицированного резиновой крошкой. Конструкция. Технол. 46 (11), 53–56, 104. doi:10.7672/sgjs2017110053

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лу, Дж.Дж. (2010). Факторы, влияющие на производительность и механизм асфальтобетона . Сиань, Китай: Чанъаньский университет.

Google Scholar

Морено Ф., Рубио М. К. и Мартинес-Эчеварриа М. Дж. (2012). Механические характеристики горячих битумных смесей, модифицированных резиновой крошкой сухим способом: влияние времени сбраживания и процентного содержания резиновой крошки. Конструкция. Строить. Матер. 26 (1), 466–474. doi:10.3390/su12198045

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Наварро, Ф.Дж., Партал П. и Мартинес-Боза Ф. (2005). Влияние концентрации резиновой крошки на реологические свойства битума, модифицированного резиновой крошкой. Энергетическое топливо. 19 (5), 1984–1990. doi:10.1021/ef049699a

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Никольский В.Г., Дударева Т.В., Красоткина И.А. (2014). Разработка и свойства новых наномодификаторов для дорожного покрытия. Рус. Дж. Физ. хим. Б. , 577–583. doi:10.1134/S19

114040071

CrossRef Full Text | Google Scholar

Падже, С.Э. и Буэно М. (2010). Оценка акустического поля асфальтобетонных смесей с резиновой крошкой. Заяв. акуст. 71, 578–582. doi:10.1016/j.apacoust.2009.12

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пойраз С., Лю З., Лю Ю. и Чжан Х. (2013). Девулканизация измельченной резины шин и последующее выращивание углеродных нанотрубок с помощью микроволнового излучения. Курс. Орг. хим. 17, 2243–2248. doi:10.2174/138527281131799