ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАТОРОВ НА СВОЙСТВА БИТУМА И АСФАЛЬТОБЕТОНА

  • Abbas A. Guvalov Азербайджанский архитектурно-строительный университет
  • Anar D. Mamedov Азербайджанский архитектурно-строительный университет
  • Najaf T. Kakhramanov Институт полимерных материалов НАН Азербайджана
Ключевые слова: битум, полимер, модификатор, прочность на сжатие, асфальтобетон

Аннотация

Работа посвящена поиску новых эффективных модифицирующих добавок, позволяющих целенаправленно регулировать технологические свойства битума и физико-механические показатели асфалтобетона на основе комбинаций модификаторов и битума, одновременно являющихся стуктурообразователем многокомпонентного асфальтобетона. Предложено использовать в качестве высокомолекулярных модифицирующих добавок в дорожных битумах блок-сополимер стирола и бутадиена – SBS и сополимер этилена-винилацетата – EVA. Изучено влияние модификаторов Europrene SOL T 6302 на основе бутадиен-стирола и этиленвинилацетатный термопласт марки LG EVA EA 28400 на основе этиленвинилацетата на основные параметры полимерно-битумного вяжущего и эксплуатационные характеристики асфальтобетона. По мере увеличение содержания модификатора в битуме увеличивается глубина погружения иглы и повышается температура размягчения до 58 °С, снижается температура хрупкости до -32-35 °С, значительно расширяется диапазон рабочих температур дорожного покрытия. Исследования показывают, что сополимер SBS является термоэластопластом и дает сравнительно лучшие результаты, чем EVA. В результате исследования адгезионных свойств установлено, что добавление полиэтиленполиамина, содержащего 1,5% MasterLife PVA 100, значительно улучшает совместимость и адгезию битума к минеральным материалам. Однако при увеличении содержания MasterLife PVA 100 выше 2% происходят структурные изменения и ухудшается качество асфальтобетонных покрытий. Исследования показали, что применение полимерного модификатора улучшает многие свойства асфальтобетона. Так, в частности, улучшается тепло- и морозостойкость, износостойкость асфальтобетона в совокупности, влияющие на повышение эксплуатационного срока их службы. По результатам исследования выявлены оптимальные соотношения полимербитумных вяжущих (битум 95,5%+СБС 4%+ MasterLife PVA 100 1,5%) в составе асфальтобетонного покрытия, обеспечивающие их высокие эксплуатационные свойства.

Литература

Guvalov A.A., Mamedov A.D. Additions to the operational properties of asphalt concrete pavements. Current issues of strength: LXI Internat. Conf., ded. to the 90th anniv. of Prof. M.A. Krishtala. Coll. of mater. Togliatti: Izd-vo TSU. 2019. P. 183-184 (in Russian).

Chernov S.A., Golyubin K.D., Eremeeva L.V. Modifying additives effect on use properties of asphalt concrete. Mater. Sci. Forum. 2018. V. 931. Р. 653-660. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.931.

Pyshyev S., Gunka V., Prysiazhnyi Y. Polymer modified bitumen. In: Selected aspects of providing the chemmotological reliability of the engineering. Ed. by: S. Boichenko, O. Aksionov, P. Topilnytskyi, A.Pushak, K. Lejda. 2019. P. 43-66. DOI: 10.18372/38230.

Micaelo R., Santos A., Duarte C. Mixing and compaction temperatures of asphalt mixtures with modified bi-tumen. Proc. of 5th Eurasphalt and Eurobitume Congr. Istanbul. 2012. P. 7.

Chernov S.A., Kaklyugin A.V., Nikitina A.N., Golyubin K.D. The polymer dispersed reinforcing agent impact on the asphalt concrete performance properties. Vestn. MGSU. 2017. V. 12. N 6(105). P. 654-660 (in Russian). DOI: 10.22227/1997-0935.2017.6.654-660.

Knyazev Yu.V., Budantsev V.V., Frolov V.A., Merkulov S.A. The use of polymeric materials for the modifica-tion of road binder. Molodoy Uchenyy. 2015. N 12. P. 198-200 (in Russian).

Guvalov A.A., Mamedov A.D. Influence of modifying additives on the properties of asphalt concrete. LXII In-ternat. Sci. Conf. “Actual Problems of Strength”. Vitebsk. 2020. P. 336 (in Russian).

Shcherba Y.S., Kotenko N.P. Modification of petroleum bitumen with polymer additives. Student scientific spring - 2018: mater. of the reg. sci. and tech. conf. of stud., grad. stud. and young scient. of univ. of the Rostov region. Novocherkassk. 2018. P. 241-242 (in Russian).

Kotov S.V., Timofeeva G.V., Levanova S.V., Yasinenko V.A., Zinovieva L.V., Madumarova Z.R. Road bitumen with modifying additives. Khim. Tehnol. Topliva Masel. 2003. N 3. P. 52-53 (in Russian).

Spiridonov I.S., Illarionova M.S., Ushmarin N.F., Sandalov S.I., Kol'tsov N.I. The influence of ethylene co-polymers with vinyl acetate on properties of rubber based of butadiene-nitrile caoutchouc. ChemChemTech. [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.] 2018. V. 61. N 8. P. 59-65 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt201861008.5759.

Chernov S.A., Chirva D.V., Lekontsev Ye.V. Polymeric bituminous binder inflence on the processes of rut for-mation in the upper layers of road surfaces. Internet-Zhurn. Naukovedeniye. 2012. V. 4. N 13. P. 226 (in Russian).

Matua R.V., Sizonets S.A., Iliopolov S.K., Matua V.P. Experimental studies of resistance to the accumulation of residual deformations of mineral materials reinforced with inorganic and complex agent. Construction-2015: Construction. Roads. Transport. Mater. of the Internat. Sci. Conf. 2015. P. 39-40.

Zhu J., Birgisson B., Kringos N. Polymer modification of bitumen: Advances and challenges. Eur. Polymer J. 2014. V. 54. P. 18-38. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2014.02.005.

Yao H., You Z., Li L., Shi X., Goh S.W. Performance of asphalt binder blended with non-modified and polymer-modified nanoclay. Construct. Build. Mater. 2012. V. 35. P. 159-170. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.02.056.

Khabaz F., Khare R. Glass transition and molecular mobility in styrene–butadiene rubber modified asphalt. J. Phys. Chem. 2015. V. 119. N 44. P. 14261-14269. DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b06191.

Zhang H., Li L., Chen Z. Effect of aging on the rheological behaviors of SBS-modified asphalt with thermo-chromic materials. J.Testing Eval. 2021. V. 49. N 6. P. 20200170. DOI: 10.1520/JTE20200170.

Saglik A., Gungor A.G. Evolution of performance grades and polymer dispersion of polymer modified binders. Turkish Highways Research and Development Department. Proc. of 5th Eurasphalt and Eurobitume Congr. Istanbul. 2012. P. 8.

Kudryavtseva S.V. Influence of the type of polymer and surfactants on the adhesion of bitumen to a mineral substrate. Vestn. Khar'kov. Nats. Avtomob.-Dorozh. Un-ta. 2008. N 40. P. 36-39 (in Russian).

Li L., Chen Z., Zhang H., Duan H. Effect of thermo-chromic materials on the properties of SBS-modified as-phalt mixture. J. Mater. Civil Eng. 2020. V. 32. N 12. P. 04020388. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003489.

Li L., Zhang H., Chen Z. Effect of thermochromic materials on physical and aging properties of SBS modified asphalt. Petrol. Sci. Technol. 2018. V. 36. N 24. P. 2119-2124. DOI: 10.1080/10916466.2018.1533863.

Islamutdinova A.A., Kalimullin L.I. Modification of bitumen additives class PAV. V Mire Nauchnykh Otkrytiy. 2010. N 6-1(12). P. 236-237 (in Russian).

Gokhman L.M., Shemonaeva D.S., Stepanyan I.V., Titova E.N. Application of atactic polypropylene to im-prove the properties of bitumen and asphalt concrete. Avtomob. Dorogi. 1990. N 8. P. 11-13 (in Russian).

Опубликован
2021-09-22
Как цитировать
Guvalov, A. A., Mamedov, A. D., & Kakhramanov, N. T. (2021). ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАТОРОВ НА СВОЙСТВА БИТУМА И АСФАЛЬТОБЕТОНА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 64(10), 98-104. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216410.6383
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы