Материал: Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура

расходе добавок Honeyvell Titan 4 % от массы битума среднее значение динамической вязкости с Honeyvell Titan 7205 составляет 106,77 Па·с, что в 1,7 раза выше, чем для битумного вяжущего с Honeyvell Titan 7686. Полиэтилен можно окислить с понижением его молекулярной массы. В процессе термоокислительной деструкции происходит уменьшение молекулярной массы полиэтилена высокого давления и в нем накапливаются кислородсодержащие группы, существенно изменяющие его свойства [6]. Возможно, подобным образом получают добавку Honeywell Titan 7686. При распределении в битуме добавки происходит ее расплавление и растворение в масляных компонентах битума. Макромолекулы, содержащие поверхностно-активные кислородсодержащие соединения, в частности, карбоксильную группу, будут взаимодействовать со сложными структурными единицами в битуме [7], образуя ассоциаты. Часть макромолекул, распределенная в углеводородной среде, будет взаимодействовать со смолами битума, а часть фиксироваться в углеводородной среде [8].

Результаты определения допустимых технологических температур приведены в табл. 3 и на рис. 3…7.

Таблица 3

Допустимые технологические температуры битума БНД 60/90 с полимерными добавками на этапах структурообразования асфальтобетона

Рис. 3. Допустимые технологические температуры битумного вяжущего с добавкам на этапе приготовления асфальтобетонной смеси при их расходе 2 % от массы битума

- 90 -

Рис. 4. Допустимые технологические температуры битумного вяжущего с добавками на этапе начала уплотнения асфальтобетонной смеси при их расходе 2 % от массы битума

Рис. 5. Допустимые технологические температуры битумного вяжущего с добавками на этапе окончания уплотнения асфальтобетонной смеси при их расходе 2 % от массы битума

- 91 -

Рис. 6. Допустимые технологические температуры битумного вяжущего с добавками на этапе приготовления асфальтобетонной смеси при их расходе 4 % от массы битума

Рис. 7. Допустимые технологические температуры битумного вяжущего с добавками на этапе окончания уплотнения асфальтобетонной смеси при их расходе 4 % от массы битума

Из табл. 3 и рис. 3 и 6 следует, что на этапе приготовления асфальтобетонной смеси при расходе добавок 2 % интервал допустимых температур для битумного вяжущего с добавкой Honeyvell Titan 7686 и 7205 шире, чем для битума без добавок. При расходе добавок 4 % от массы битума для битумного вяжущего с Honeyvell Titan 7686 технологические температуры не превышают допустимые, а для битумного вяжущего с добавками Honeyvell Titan 7205, Вискодор-ПВ1, а также с добавкой термоэластопластов СБС Л 30-01-А технологические температуры выше 160 ºC, т. е. выше чем допустимые технологические температуры.

- 92 -

На этапе начала уплотнения (табл. 3 и рис. 4) при расходе добавок Honeyvell Titan 7686 и 7205 2 % от массы битума верхний предел допустимой температуры уплотнения асфальтобетонной смеси повышается на 10 ºC. Для битумного вяжущего с добавкой Вис- кодор-ПВ1 при ее расходе 2 % нижний предел допустимых температур повысился на 5 ºC, а верхний – на 17 ºC. При расходе добавок 4 % от массы битума нижний и верхний предел допустимых технологических температур начала уплотнения асфальтобетонных смесей повышается на 20…28 ºC.

На этапе окончания уплотнения (табл. 3, рис. 5 и 7) рис. при расходе добавок 2 % от массы битума интервал допустимых технологических температур смещается при использовании добавок Honeyvell Nitan 7686 и 7205, Вискодор-ПВ1 на 10 ºC в сторону более высоких температур. При расходе добавок 4 % от массы битума нижний предел допустимых температур увеличивается на 12…21 ºC для битумного вяжущего с добавками Honeyvell Nitan 7686 и 7205, а для битумного вяжущего с добавкой Вискодор-ПВ1 – на 38 ºC. Верхний предел допустимых температур уплотнения увеличивается на 25…30 ºC для битумного вяжущего с добавками Honeyvell Titan и на 30 ºC для битумного вяжущего с добавкой ВискодорПВ1.

Следует отметить, на формирование структуры полимернобитумной прослойки будут также оказывать влияние активные поверхностные центры минеральных компонентов асфальтобетона [9…11]. При формировании полимербитумной прослойки происходят взаимодействия макромолекул окисленного низкомолекулярного полиэтилена, имеющих по- верхностно-активные функциональные группы, с активными центрами поверхности, затем фиксирование прослойки дисперсной масляной среды на минеральной поверхности, вытеснение части дисперсионной среды сложными структурными единицами (ССЕ) битума и ассоциатами ССЕ с макромолекулами низкомолекулярного плиэтилена в результате их адсорбции в приповерхностном слое.

Заключение.

Установлено, что при введении добавки окисленного низкомолекулярного полиэтилена Honeywell Titan 7686 в дорожный битум его динамическая вязкость повышается незначительно. Чуть больше повышает динамическую вязкость добавка неокисленного низкомолекулярного полиэтилена Honeywell Titan 7205. Наиболее высокие значения динамической вязкости отмечаются для битумного вяжущего с добавкой Вискодор-ПВ1 при ее расходе 4 % от массы битума, особенно при температуре ниже 130 ºC.

Наиболее технологичной и эффективной добавкой из рассмотренных добавок на основе низкомолекулярного полиэтилена следует признать добавку Honeywell Titan 7686 при ее расходе 2 % от массы битума. Использование этой добавки в асфальтобетонных смесях позволит проводить уплотнение при пониженных температурах воздуха, не потребует увеличения температуры приготовления и укладки смеси, а полученное асфальтобетонное покрытие будет обладать повышенной водостойкостью, стабильностью и долговечностью.

Достижение указанных показателей особенно важно для покрытий городской уличнодорожной сети, т.к. дорожное покрытие в городских условиях работает в сложных условиях. Устройство асфальтобетонных покрытий в городских условиях осложняется наличием интенсивного движения, стесненностью из-за наличия городской застройки и экологическими проблемами из-за испарений при укладке асфальтобетонных смесей. Использование добавки окисленного низкомолекулярного полиэтилена Honeywell Titan 7686 с учетом полученных технологических показателей будет способствовать решению названных проблем.

- 93 -

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Соломенцев, А. Б. Влияние термоэластопластов типа SBS на вязкость полимернобитумного вяжущего и технологические температуры асфальтобетонной смеси / А. Б. Соломенцев, В. В. Корогодина // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. –

2020. – № 2(13). – С. 25-35.

2.Соломенцев, А. Б. Оценка уплотняемости горячих асфальтобетонных смесей с низкотемпературными добавками / А. Б. Соломенцев // Строительство и реконструкция. –

2018. – № 4(78). – С. 97-107.

3.Соломенцев, А. Б. Исследования физико-механических свойств асфальтовяжущего с адгезионными добавками / А. Б. Соломенцев, Л. С. Мосюра, И. Ю. Анахин, Н. Г. Грошев // Международный научно – исследовательский журнал. – 2017. – № 1(55). – Часть

4.– С. 124-127.

4.Соломенцев, А. Б. Реологическая чувствительность дорожного битума к полимерным добавкам и допустимые технологические температуры асфальтобетонных смесей / А. Б. Соломенцев, С. Л. Ревякин, Д. А. Оноприйчук // Строительство и реконструкция. –2017.

– № 6. – С. 129-139.

5.Ротц С., Хакер С., Руан Ю. Материалы для битумного дорожного покрытия и способы их получения. Пат. № 2612387 (Российская Федерация), МПК C04B 26/26, C08L 95/00, C04B 111/27, заявитель и патентообладатель Ханивелл Интернешнл Инк. – №2013135447, заявл. 25.01.2012; – опубл. 10.03.2017, бюл. № 7. – 16 с.

6.Сирота, А. Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов / А. Г. Сирота. – Л.: Химия, 1984. – 152 с.

7.Сюняев, З. И. Нефтяные дисперсные системы / З. И. Сюняев, Р. З. Сафиева, Р. З. Сюняев. – М.: Химия, 1990. – 226.

8.Соломенцев, А. Б. Механизмы влияния адгезионных добавок на процессы структурообразования в битуме и асфальтобетоне / А. Б. Соломенцев, Л. С. Мосюра // Сборник статей и докладов ежегодной научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона.

– М.: МАДИ, 2019. – С. 64-74.

9.Соломенцев, А. Б. Условия формирования битумных прослоек в асфальтобетоне / А. Б. Соломенцев // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2019. – № 1(53). – С.

44-55.

10.Дорожный теплый асфальтобетон / И. В. Королев [и др.]. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1984. – С. 41-42.

11.Ядыкина, В. В. Влияние активных поверхностных центров кремнеземсодержащих минеральных компонентов на взаимодействие с битумом / В. В. Ядыкина // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2003. – № 9(537). – С.75-79.

Поступила в редакцию 9 июля 2021

EVALUATION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF ASPHALT CONCRETE MIXTURES FOR THE STREET-ROAD NETWORK IN URBAN AGGROMERATIONS USING ADDITIVES OF POLYETHYLENE WITH LOW MOLECULAR WEIGHT

A. B. Solomentsev, Regist Moiz, Joseph Schwendeski Maselus

Solomentsev Alexander Borisovich, Cand. Sc. (Technical), Associate Professor of the Department of Urban Environment Design, Orel State University named after I.S. Turgenev, Orel, Russia, phone: +7(910)748-17-58; e-mail: absolomentsev@mail.ru

Regist Moiz, student of the Institute of Architecture and Construction in Orel State University named after I.S. Turgenev , Orel, Russia, phone: +7(953)625-37-61; e-mail: regismoise26@gmail.com

- 94 -