С каждым годом в Российской Федерации увеличиваются объемы строительства и протяженность сетей автомобильных дорог. Самым распространенным композиционным материалом для верхних слоев дорожного покрытия является асфальтобетон. Во многих регионах страны отсутствуют необходимые материалы и органическое связующее, отвечающее необходимым требованиям госстандартов для создания прочной, безопасной, долговечной автомобильной дороги. Завоз такого сырья из соседних регионов приводит к удорожанию асфальтобетонной смеси и всего строительства в целом. Ученые Пермского Политеха предложили в составе асфальтобетона использовать побочный продукт металлургической отрасли - отработанную формовочную смесь, представляющую собой мелкозернистый сыпучий материал, основу которого составляет кварцевый песок. Образцы асфальтобетона политехников показали более высокие физико-механические характеристики по сравнению с традиционно используемым природным песком в составе, что может предотвратить преждевременное старение полотна.
Кварцевый песок после кипячения; ОФС после кипячения
Исследование политехников опубликовано в журнале “Technical Sciences. Construction”.
По словам ученых, все работы проводились в научно-производственной исследовательской лаборатории на аттестованном и проверенном в Государственном региональном центре стандартизации оборудовании.
Для исследования были отобраны четыре пробы отработанной формовочной смеси, образовавшиеся в разное время года. Анализ данного состава показал, что он может быть использован в качестве мелкого минерального заполнителя в составе асфальтобетона. Изучение элементного состава и структуры новообразований на поверхности частиц материала производилось на сканирующем электронном микроскопе.
— Эксперимент по определению битумоемкости - оптимального содержания битума в асфальтобетоне - был проведен в два этапа: первый выполнялся сразу же после смешивания кварцевого песка и отработанной формовочной смеси с маслом. Второй этап осуществлялся после 8 часов выдерживания образцов, в результате чего битумоемкость кварцевого песка не изменилась, когда, в свою очередь, отработанная формовочная смесь значительно увеличила показатели, — поделился доцент кафедры автомобильных дорог и мостов Кирилл Тюрюханов.
Для определения характеристик материала все асфальтобетонные образцы испытывались по ГОСТ 9128-2013.
— Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что образцы горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона с содержанием отработанной формовочной смеси до 15% обладают более высокими показателями физико-механических характеристик. В результате неоднократного термического и химического воздействия поверхность кварцевого песка изменяет свою структуру, способствуя более качественному сцеплению органического вяжущего в тонких пленках на поверхности частиц, — сообщил профессор кафедры автомобилей и технологических машин Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Константин Пугин.
По словам политехников, использование данного мелкозернистого материала может предотвратить преждевременное старение асфальтобетона за счет своей пористой структуры поверхности частиц.
Источник информации и фото: пресс-служба ПНИПУ
