Оценка эффективности стабилизирующих добавок для улучшения структуры и свойств щебеночно-мастичного асфальтобетона

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

(БФУ им И. Канта)

Университетский колледж

Тема: Оценка эффективности стабилизирующих добавок для улучшения структуры и свойств щебеночно-мастичного асфальтобетона

Специальность: 08.02.05 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов

Цель работы: Обоснование применения, повышение эффективности использования и влияния стабилизирующих добавок на физико-механические свойства щебеночно-мастичного асфальтобетона.

Задачи: 1. Разработать классификацию стабилизирующих добавок.

2. Изучить структуру и свойства стабилизирующих добавок;

3. Изучить влияние добавок на физико-механические свойства ЩМА;

Актуальность: Сохраняющаяся в настоящее время тенденция возрастания интенсивности движения автомобильного транспорта и современные нагрузки на ось транспортных средств в сочетание с неблагоприятными природно-климатическими факторами не позволяют обеспечить долговечность верхних слоев дорожных покрытий. Отличием дорожных покрытий на основе щебеночно-мастичного асфальтобетона от других видов асфальтобетона является наличие в его составе стабилизирующих добавок, которые используются для повышения устойчивости щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей к расслаиванию при транспортировании и укладке.

Оценка эффективности стабилизирующих добавок для улучшения структуры и свойств щебеночно-мастичного асфальтобетона

Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) искусственный дорожно-строительный материал, представляющий собой смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), битумного вяжущего и стабилизирующей добавки.

Одним из наиболее перспективных материалов для повышения качества строительства дорожных покрытий является щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА), основными преимуществами которого являются высокая сдвигоустойчивость, высокое значение коэффициента сцепления с колесом автомобиля, высокое сопротивление постоянной деформации, устойчивость к старению и снижение стоимости обслуживания

Наименование добавки

Основные составляющие компоненты

Страна производителя

Виатоп

(VIATOP)

Немецкая компания J.RETTENMAIER&SÖHNE (JRS) впервые в мире изобрела и начала производить для дорожного строительства стабилизирующие добавки на основе целлюлозы. Наиболее популярными в России является Viatop представляет собой гранулы из целлюлозы, покрытые битумом. Состав 90% целлюлозных волокон и 10% битума. На тонну смеси требуется 3кг Viatop Требования к добавкам регламентируются СТО 5718-002-87252612-2016

Целлюлоза

гранулы из обработанных битумом целлюлозных волокон

Германия

Фортис

( FORTIS )

Основные составляющие компоненты

представляет собой гранулы, состоящие из целлюлозного волокна и восковой смеси. Эта смесь служит оболочкой для гранулы, улучшает адгезионные свойства, увеличивая сцепление между щебнем и битумом. Добавка также является негигроскопичной, поэтому устойчива к воздействию атмосферной влаги и не слеживается при хранении. При ее использовании необходимо увеличить время сухого перемешивания на 5-7 секунд для равномерного распределения гранул по всему объему, нагрева и распушения волокон. Гранулы устойчивы при нагревании до 250°С и не сгорают ни на одной стадии производства смеси. Topcel имеет довольно маленький расход по сравнению с другими продуктами – 2,8-3,2 кг на тонну асфальтобетонной смеси, что обеспечивает существенную экономию расхода. Однако, стоимость добавки зависит от курса валют, так как это импортный товар

гранулы из обработанных воском целлюлозных волокон

Германия

Хризотоп

Хризотоп – добавка из минерального хризотилового волокна и органического связующего, требования к которой регламентируются СТО 72376975-001-2009. Это исключительно первичное волокно, которое не подвержено гниению, впитывает битум, не давая вытекать его излишкам из смеси. Благодаря высокой прочности на разрыв хризотилового волокна, асфальтобетон имеет большую прочность. Во время сухого перемешивания волокна пушатся, а не измельчаются, обеспечивая лучшие армирующие свойства. Особое органическое связующее взаимодействует с битумом, улучшая его свойства. Хризотоп не взаимодействует с водой, имеет больший показатель водостойкости, обеспечивающий долговечность покрытия при длительном водонасыщении, и высокую термостойкость, вследствие которой добавка способна сохранять свои свойства при сильном нагреве до 700°С. Расход добавки составляет 2-5 кг на тонну смеси, оптимальным считается значение 3 кг, а ее стоимость около 44 руб/кг, что дает ей преимущество по сравнению с добавками импортного производства

гранулы на основе природного волокнистого материала

Россия, г. Екатеринбург

В связи с различающим по вещественному составу и форме выпуска стабилизирующих добавок, актуальной является тема сравнения характеристик и особенностей этих добавок

Показатель	Значение
Показатель	Виатоп (VIATOP)	Фортис (FORTIS)	Хризотоп
Характеристика гранул
Содержание целлюлозных волокон в гранулах	85-90%	85%	95±3%
Средняя длина гранулы	2-8 мм	10-12 мм	5-20мм
Средняя толщина гранулы	4±1 мм	4-5 мм	3,5±1 мм
Насыпная плотность	400-480 кг/м³	420-480 кг/м³	950кг/м³
Влажность	≤8%	≤6%	≤3%
Характеристика целлюлозы
Содержание целлюлозы в целлюлозном волокне	>80%	>80%	>80%
Средняя длина волокон	1100 мкм	1000-1200 мкм	1100мкм
Средняя толщина волокон	45 мкм	40-50 мкм	40-45мкм

Из приведенных в таблице 2 показателей видно, что из рассмотренных целлюлозных добавок наибольшее количество целлюлозных волокон содержится в добавке Хризотоп – 95%, поэтому ее расход является самым низким из рассмотренных добавок – 3 кг/т. При уменьшении содержания целлюлозы до 90% (Viatop), расход добавок увеличивается на 7% и составляет 3,3 кг/т.

Средняя стоимость добавки, необходимой для приготовления тонны смеси ЩМА

Стабилизирующая добавка	Средний расход, кг/т	Средняя стоимость (на 04.04.22 г.), руб/кг	Стоимость на тонну ЩМАС, руб/т
Viatop	3,3	48	144
Fortis	4,5	71	199-227
Хризотоп	3	44	88-220

Сравнивая представленные добавки по средней стоимости, приведенной в таблице 3, можно сделать вывод, что самым оптимальным вариантом как по стоимости, так и по расходу можно считать добавки российского производства Хризотоп. Несмотря на самый низкий расход, стоимость добавки Fortis на тонну смеси ЩМА будет самой высокой, так как это импортный товар.

Проведя анализ свойств добавок, можно сделать вывод: Основными производителями стабилизирующих добавок долгое время были немецкого производства. Хоть эти компании и обеспечивали высокое качество выпускаемой продукции, цены на эти добавки были и остаются довольно высокими. На сегодняшний день на рынок поставляются добавки российского производства, которые соответствуют требованиям нормативных документов и не уступают по своим свойствам известным немецким маркам, но вместе с тем имеют меньшую стоимость, что делает их использование экономически выгодным. Поэтому применение отечественных добавок вместо импортных аналогов делает производство ЩМА более доступным и распространенным.

Стабилизирующая добавка	Средний расход, кг/т	Средняя стоимость (на 04.04.22 г.), руб/кг	Стоимость на тонну ЩМА, руб/т
Viatop	3,3	48	144
Fortis	2,8	71	199-227
Хризотоп	Оптимальный-3	44	88-220

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования (БФУ им

Наименование добавки Основные составляющие компоненты

Фортис ( FORTIS ) Основные составляющие компоненты представляет собой гранулы, состоящие из целлюлозного волокна и восковой смеси

В связи с различающим по вещественному составу и форме выпуска стабилизирующих добавок, актуальной является тема сравнения характеристик и особенностей этих добавок

Стабилизирующая добавка

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

05.05.2022