Промяна на свойствата на битума в асфалтобетона
Промяна на свойствата на битума в асфалтобетона
настилката на асфалтобетон под влиянието на автомобила и заобикалящата го среда трафик е стабилизиране на структурата, в резултат на необратими процеси в битумни филми и засилване на връзките в интерфейса на минерални материали - свързващи вещества. Структурни и механични свойства на асфалтобетона се увеличават, силата на системата се увеличава, но след известно време покритието появи деформация под формата на пукнатини. Това означава, че структурата на стабилизация се движи в нова фаза - унищожаване, което в крайна сметка завършва асфалтовата жизнен цикъл. Процесите, които се провеждат на молекулярно ниво в битума, водят до макроскопски промени в асфалтобетон, се отразява в по-крехки, намалява пластичността и др.
На битум асфалтобетон действа топлина, слънчева радиация, въздух кислород, озон, вода, бактерии и динамични натоварвания от превозни средства. Фактори като топлина и слънчева радиация, химически и механични въздействия, причинява битум молекулите в разчупването на химични връзки, obrazovanie.svobodnyh радикали.
Стабилност на битум за действие на топлина и кислород зависи от тяхната структура и най-вече наличието на лесно окислени групи и облигации на макромолекулите. Известно е, че ненаситените съединения податливи на кислород в по-голяма степен, отколкото наситен.
Чрез ампера Kolbanovskii, процеси причиняват необратими промени в състава и свойствата на битум са:
- изпаряване на летливите компоненти, се среща в повърхностния слой на битум и малка дебелина в зависимост от съдържанието на летливи компоненти, вискозитет битум и температура;
- oksipolimerizatsiya битум компоненти срещащи се главно върху външната повърхност на свързващото вещество, се подлага директно на действието на светлина или ултравиолетови лъчи;
- polioksikondensatsiya срещащи под кислород vliyaninem, е основният процес, промяна на състава и битум структура по време на стареене.
Съществуващите понятия на стареене на битум въз основа на работата на механизма на окисление на въглеводороди с високо молекулно тегло на нефт. Според Н. Semenov теория, окисление на органични съединения протича през междинно образуване на пероксиди лесно въведени в съединението. P. М. Emanuel показа, че процес въглеводород окисляване е верига, преминаваща през радикал механизъм.
Основна теория позиция пероксид е, че автоокисляването на кислород се присъединява към окислително вещество под формата на цялата молекула, при преминаване от неактивно състояние на активното вещество, който се характеризира с една от разкъсване на връзки. първичен окисление продукт е нестабилен пероксид превръща в стабилни продукти с по-нататъшното развитие на процеса. Натрупват в системата, тези пероксиди се разлагат в същото време. Такова разпадане води до допълнителни радикали като източник на нови схеми.
Фиг. 1. жизнен цикъл на асфалтобетон
Застаряването на битум в асфалтовата бетона е същият механизъм както в битума свободни, въпреки че има някои функции, поради наличието на минерални материали. Така IA Rybev счита, че въвеждането на минерални прахове битум увеличава тяхната устойчивост на атмосферни влияния. AI Lysihina отбелязва, че варовик има забавящ ефект върху стареенето на битум. В същото време, Барт счита, че адсорбцията върху силикагел или варовик компоненти минерален пълнител битум се окислява по-бързо.
BG тестени отбелязва, че адсорбирани слоеве в сравнение с свободни битум имат важно предимство: молекулите битум в слоеве адсорбираните имат много по-ниска мобилност от свободните битум, което със сигурност намалява тяхната реактивност. Разбира се, различни минерални пълнители в асфалтобетона имат различна адсорбция капацитет. Мярка за капацитетът за адсорбция на повърхността на минерални пълнители BG чернодробна взети диелектрична константа е, което е причинено от полярен естеството на веществото, характеризиращ се с полярността на молекулите или структурни елементи, и е важна характеристика на повърхностите на взаимодействие. Измерване на диелектричната константа на минерални пълнители показа, че с намаляване на размера на зърното диелектрична константа, полярност и адсорбция капацитет на повърхността на увеличенията на пълнителя, и в по-голяма степен в минералните материали с по-висока д. Най-полярния беше porphyrite диабаз, по-малко полярен мрамор. В белооката кварцов пясък полярност е значително по-ниска, и Волски кварцов пясък е почти неполярен.
Проведените изпитвания на устройство Evers показват, че стареенето bitumopeschanyh смеси с полярни материали настъпва по-бързо, отколкото с неполярен.
Изследвания извършва BG черен дроб показват, че якостта на натиск при 50 ° С nepereformovannyh проби, взети от покритието на окислени битум BND 90/130, след 5 години на употреба, се увеличава с около 4 пъти в сравнение с оригинала, и остатъчната битум марка BND 130/200 - 2.7 пъти. 1,5 пъти повишени якост при 0 ° С проба от асфалтобетон на окислен битум клас 90/130 ND и 8% асфалтова проби от остатъчните битум.
Фиг. 6.1 показва три сценични промени на асфалтова имоти по време на операцията на покритие (третия период). В първия етап на третия период се появява по време на охлаждане acfaltobetona увеличение лавина в сила и
водоустойчивост. Вторият етап на този период се характеризира с монотонно увеличаване на силата, свързани с излагане на два фактора: повишаване на вискозитета на битум поради необратими промени; втвърдяване връзки на граничната повърхност между минерална част - в резултат свързващо вещество пълно стабилизиране на битум-базирани слой и появата на тумори в контактната зона, в зависимост от условията на околната среда, както и минерални материали свойства на тези процеси може да стане едновременно или могат преобладаване на един от тях.
Третият етап продължава живота на покритието се определя и допълнителна промяна в свойствата на битум асфалтобетон под въздействието на атмосферни влияния, както и вътрешната структура на минералната сърцевината. На този етап най-вероятно да започнат да се появяват в битума активни радикали, но все още малък в сравнение с броя на молекулите, за които те действат, механизъм окисление верига не би довело до значително унищожаване на асфалтови покрития. Унищожаване стане видим в началото на четвъртия период (периода на отказ), когато единството на битум, достигайки максималната точка, започва да пада.
Анализ състояние на асфалтови покрития върху пътищата в пътната климатични зони II и III показва, че 75-80% от причината за дефекта се счупи на покритието, след това е ремонт. В тази връзка, основен критерий за крекинг недостатъчност се приема, липсата на покритие се извършва в момента, когато разстоянието между напречните пукнатините е 1,5 м. Обикновено, когато разстоянието между напречните пукнатини вече образуван без надлъжни пукнатини и покритието бързо разрешено. Ако приемем, че зоната на влияние на напречната пукнатината е 1,5 т, напукване на покритието може да се характеризира с площ на напукване, което се определя от дължината на напречни пукнатини в областта на 1000 m2, умножена по 1.5 m и 1000 м 2, разделен на покритието, изразен като фракция, или процент в m2 / 1000 m2. Знаейки, ширината на покритието, можете лесно да се определи разстоянието между напречните пукнатини.
В съответствие с гореизложеното, при стареене пътна асфалтова настилка може да се представи като процес на подобряване на нейната температура преход под влияние на климатичните фактори и умора ефекти върху натоварването по пътищата. Знаейки, промяната на температурата в крехкост на асфалтобетон под влиянието на тези фактори, може да се предвиди кинетиката на напукване по време на работа.
Свързани статии:
Свързани статии