Одна из главных причин уменьшения срока службы дорожных асфальтобетонных покрытий это появление и развитие повреждений в виде колеи, различного рода пластических деформаций, выбоин, трещин, относится низкое качество используемых нефтяных битумов.
К физико-механическим свойствам дорожных битумов предъявляют ужесточенные требования, особенно это касается органических вяжущих используемых для производства щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). В связи с чем у специалистов появилась задача в разработке битумных вяжущих с повышенными физико-механическими свойствами, которая является одной из ключевых и наиболее актуальных проблем в дорожном строительстве. Она решается за счёт введения в состав вяжущего различных модификаторов.
Доказано влияние модифицирования вяжущего на физико-механические свойства дорожных асфальтобетонов на примере щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА-20) относительно базовых образцов, изготовленных для контроля динамики изменения показателей свойств композитов выполненных с использованием серововлекающих технологий.
Для комплексной оценки эффективности модифицирования щебеночно-мастичного асфальтобетона на основе различных вяжущих был рассчитан обобщенный критерий качества, с учетом рассчитанных частных критериев качества и различных значений коэффициентов весомости. Произведено сравнение и анализ полученных критериев эффективности.
Вид и свойства применяемых стабилизирующих добавок (далее - СД), а также модифицированного асфальтобетона должны соответствовать требованиям ГОСТ. В нормативных документах отсутствуют требования к исходному сырью для производства СД. В настоящее время на российском строительном рынке предлагается много разновидностей СД для ЩМА, предназначенных для предотвращения стекания вяжущего.
На сегодняшний день на рынок модифицированных добавок пополняется новыми составами:
Стабилизирующая добавка StabiTOP предназначена для изготовления щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей в качестве битумоносителя - компонента смеси, предотвращающего стекание битума при приготовлении, транспортировании и укладке смесей.
Стабилизирующая добавка StabiTOP представляет собой гранулы светло-коричневого цвета цилиндрической формы диаметром 5 + 0,5мм длиной 3-15мм изготовленные из волокон сульфатной
целлюлозы (содержание волокон длиной от 0,2 до 2,0мм не менее 85,0%) и органической связки в количестве от 5 до 10% по массе.
Гранулы из волокон целлюлозы «ECOLLOSE»® марки СМ-А для асфальтобетонных покрытий
Щебеночно-мастичное асфальтобетонное покрытие - наиболее перспективный, на сегодняшний день, дорожно-строительный материал. Целлюлозное волокно «ECOLLOSE»® марки СМ-А является идеальным компонентом для производства стабилизирующих добавок для ЩМА.
Стабилизирующая добавка Стилобит является усовершенствованной модификацией известной более десяти лет добавки Хризотоп, с помощью которой уже построено более 6000 км автодорог. Новая добавка, как и ее предшественница, состоит из хризотилового волокна, что означает преемственность основных физико-механических показателей ЩМА на ее основе:
Рекомендуемый расход добавки составляет 0,3 % от массы ЩМА.
Уникальное хризотиловое волокно повышает усталостную прочность асфальтобетона.
Высокая термостойкость (до 700°С), добавка не меняет своих свойств при перегреве.
Стабилизатор не гниет и не взаимодействует с водой, что существенно увеличивает полезный срок хранения и использования.
Стабилизирующая добавка в ЩМА Topcel представляет собой гранулированный материал и состоит из 90-93% целлюлозного волокна и 7-10% восковой смеси, служащей оболочкой гранулы.
Количество волокна в грануле определяет расход материала. Поэтому стабилизирующая добавка Topcel имеет наименьший расход, по сравнению со всеми известными аналогами – всего 0,28-0,32% от массы смеси. Этим данная добавка в ЩМА наиболее ярко отличается от многих других представленных на российском рынке добавок.
В России щебеночно-мастичный асфальтобетон используется практически повсеместно для строительства, как правило, верхнего слоя покрытия на грузонапряженных автомагистралях. ЩМА сегодня считается наиболее устойчивым к колееобразованию материалом.
Высокое содержание фракционированного щебня (70-80% по массе) с кубовидной формой зерен создает устойчивый минеральный остов в асфальтобетонном слое покрытия, что в конечном итоге и определяет высокую сдвигоустойчивость покрытия из ЩМА, то есть сопротивление колееобразованию.
Но самой главной особенностью ЩМА является повышенное, по сравнению с традиционными горячими смесями, содержание битума (5,5–7,5%), которое препятствует проникновению влаги внутрь слоя, повышает устойчивость к старению, водо-морозостойкость, трещиностойкость и, в конечном счете, значительно увеличивает долговечность покрытия. Однако повышенное содержание свободного битума может привести к его стеканию с поверхности зерен щебня при высоких технологических температурах приготовления, хранения, транспортирования, укладки, а также к появлению «жирных» пятен на покрытии при высоких летних температурах. В ЩМА эта проблема решается введением в смесь специальных стабилизирующих добавок – целлюллозного волокна.