|
смесей минеральный материал к моменту перемешивания с битумом разогревался до 110, 130, 150, 160 °C, а битум до рабочей температуры. Установлено, что максимальная прочность при сжатии при температуре 20°, 20°вод., 50° С наблюдается у образцов из смесей, минеральная часть которых состояла из гранитных высевок 44 %, песка 44 %, конверторного шлама 12 % и разогретая к моменту перемешивания с битумом до 150 °C (рисунок 3.4). У смесей, минеральная часть которых состояла из электросталеплавильного шлака и конверторного шлама, более высокие прочностные показатели при разогреве минеральной части к моменту перемешивания с битумом до 130 °C (рисунок 3.4), что коррелируется с результатами ранее проведенных исследований проф. С.И. Самодурова. При использовании традиционных каменных материалов повышенное водонасыщение существенно ухудшает свойства асфальтобетонов. Исследованиями И.А. Рыбъева и других [87,29,63] доказано, что природа минеральных материалов, применяемых в асфальтобетоне, их кристаллохимические особенности, оказывают значительное влияние на изменение показателей структурно-механических свойств материала после длительного воздействия воды. Применение минеральных материалов, имеющих недостаточное сцепление с органическим вяжущим, приводит к снижению водостойкости покрытия. Результаты определения физико-механических свойств асфальтобетонных образцов из смесей с использованием доменных и конверторных шламов при водонасыщении от 30 до 180 суток. Для сравнения приведены свойства образцов, хранившихся на воздухе и испытанных параллельно с образцами после водонасыщения (эталонные образцы). Устойчивость структуры асфальтобетонных смесей с использованием доменных и конверторных шламов подтверждается отсутствием существенных изменений объемной массы образцов, значение которых аналогичны как у смесей после разных сроков водонасыщения, так и у образцов эталонного возраста, хранившихся на воздухе. Набухание у всех смесей менее 1 % по объему. Асфальтовый бетон на минеральном порошке из шлама доменного и конверторного производства после 180 суток водонасыщения имеет высокие показатели прочности и водостойкости. Это 78 |
83 Анализ результатов, приведенных в табл. 3.1 свидетельствует, что асфальтобетонные смеси с использованием шламов в качестве минерального порошка по всем показателям физико-механических свойств отвечают требованиям ГОСТ 9128-97 за исключением водонасыщения. Повышенное водонасыщение у асфальтобетонных смесей с применением активных минеральных материалов не является недостатком, а является особенностью их свойств [85]. В лабораторных условиях были проведены эксперименты по определению оптимальной температуры разогрева минерального материала с применением минерального порошка из шлама конверторного производства к моменту объединения его с битумом. В данном случае в асфальтобетонах минеральный наполнитель состоял из природного материала (гранитные высевки, песок) и из шлакового материала (электросталеплавильный шлак), имеющих каждый свою оптимальную температуру разогрева перед объединением их с органическим вяжущим. Для определения оптимальной температуры приготовления асфальтобетонных смесей минеральный материал к моменту перемешивания с битумом разогревался до 110, 130, 150, 160 °C, а битум до рабочей температуры. Установлено, что максимальная прочность при сжатии при температуре 20°, 20°вод., 50° С наблюдается у образцов из смесей, минеральная часть которых состояла из гранитных высевок 44 %, песка 44 %, конверторного шлама 12 % и разогретая к моменту перемешивания с битумом до 150° С (рис. 3.4). У смесей, минеральная часть которых состояла из электросталеплавильного шлака и конверторного шлама, более высокие прочностные показатели при разогреве минеральной части к моменту перемешивания с битумом до 130° С (рис. 3.4), что коррелируется с результатами ранее проведенных исследований проф. С.И. Самодурова. При использовании традиционных каменных материалов повышенное водонасыщение существенно ухудшает свойства асфальтобетонов. Исследова 84 Рис.3.4 Зависимость прочности образцов от температуры приготовления смеси Состав минеральной части -----Гранитная высевка + песок + конверторный шлам ------Электросталеплавильный шлак + конверторный шлам ниями И.А. Рыбъева и других [16, 52, 58] доказано, что природа минеральных материалов, применяемых в асфальтобетоне, их кристалло-химические особенности, оказывают значительное влияние на изменение показателей структурномеханических свойств материала после длительного воздействия воды. Применение минеральных материалов, имеющих недостаточное сцепление с органическим вяжущим, приводит к снижению водостойкости покрытия. Результаты определения физико-механических свойств асфальтобетонных образцов из смесей с использованием доменных и конверторных шламов при водонасыщении от 30 до 180 суток представлены в табл. 3.2. Для сравнения приведены свойст 85 ва образцов, хранившихся на воздухе и испытанных параллельно с образцами после водонасыщения (эталонные образцы). Устойчивость структуры асфальтобетонных смесей с использованием доменных и конверторных шламов подтверждается отсутствием существенных изменений объемной массы образцов, значение которых аналогичны как у смесей после разных сроков водонасыщения, так и у образцов эталонного возраста, хранившихся на воздухе. Набухание у всех смесей менее 1 % по объему. Асфальтовый бетон на минеральном порошке из шлама доменного и конверторного производства после 180 суток водонасыщения имеет высокие показатели прочности и водостойкости. Это объясняется тем, что под влиянием гидравлически активной поверхности минерального порошка из шламов битум более глубоко структурируется, взаимодействуя с продуктами гидратации. Полученное асфальтовяжущее вещество, обволакивая частицы минерального наполнителя, делает их более устойчивыми к внешним воздействиям. Зависимости предела прочности при сжатии (R) при 20°, 50°, 20° вод. от продолжительности водонасыщения В t описываются уравнением: R = а0 + a1Bt + а2В? (21) с коэффициентами уравнения имеют вид: R2q = 30,142-0,173^ + 0,00167£г 2 2 (23) R50 =28,650 -3,3 8 \Bt + 0,170 Вf R^d = 8,892 +10,175Bt 0,540 B% Асфальтовый бетон разрушается при длительном и периодическом увлажнении и особенно после попеременного замораживания оттаивания. По данным [56] факторами, оказывающими значительное влияние на во дои морозостойкость асфальтового бетона являются: характер адгезии битума к поверхности минерального материала; плотность, однородность структуры и водо |