Проблема колейности на дорогах существует во всем мире и обостряется с увеличением нагрузок от транспорта. Образование колеи имеет комплексный характер, но основными причинами являются недостаточная устойчивость к истиранию материалов дорожных асфальтобетонных покрытий и их недостаточная устойчивость к сдвиговым деформациям.

Устойчивость к истиранию определяется свойствами природных минеральных материалов, которые используются в качестве заполнителей, и прочностью их связи в структуре асфальтобетона. Прочность сцепления минеральных компонентов и сдвигоустойчивость асфальтобетона напрямую зависит от свойств вяжущего.

Одним из перспективных решений по снижению колееобразования является применение в покрытиях резиноасфальтобетонов на основе инновационных битумно-резиновых композиционных вяжущих БИТРЭК.

В настоящее время накопилось достаточно данных для анализа и обобщения результатов различных испытаний и производственного опыта устройства дорожных покрытий из резиноасфальтобетонов различного типа и сравнения их характеристик с традиционными горячими асфальтобетонами, приготовленными и уложенными в покрытие в соответствии с нормативными требованиями.

Результаты проведенных в РосДорНИИ и МАДИ (ГТУ) испытаний показывают преимущества резиноасфальтобетонов БИТРЭК, особенно приготовленных на гранитном щебне, в том числе таких многощебенистых составов, к которым относятся смеси типа ЩМА.

Установлено закономерное повышение водостойкости резиноасфальтобетонов всех типов по сравнению с традиционными, что определяет их большую устойчивость к агрессивному воздействию воды и других климатических факторов.

Отмечено повышение прочности при температурах 50º и 20° с одновременным снижением прочности при 0ºC для разных типов смесей, что свидетельствует о повышенной термостабильности резиноасфальтобетонов и их меньшей температурной чувствительности.

Выявлено повышение модулей упругости при испытаниях на изгиб при положительных температурах по сравнению с традиционными асфальтобетонами, как на битуме, так и на основе других модифицированных полимерами вяжущих, что принципиально отличает резиноасфальтобетоны БИТРЭК от любых других типов асфальтобетонов на основе битумных вяжущих.



Рис.1. Относительный модуль упругости при изгибе при 20°С (МАДИ ГТУ)

Результаты испытаний образцов из покрытий, которые были выполне¬ны в производственных условиях и эксплуатировались в течение трех лет в условиях высокоинтенсивного движения в Москве, показы¬вают значительное повышение усталостных параметров даже по сравнению со свежеизготовленными асфальтобетонами того же типа на битуме.



Рис.2. Сравнительные испытания на усталостную долговечность при циклическом нагружении образцов-балочек на установке ФР-2 (флексометр) в режиме трехточечного динамического изгиба (РосДорНИИ).

В испытательной лаборатории ОАО «Асфальтобетонный завод №1» г. Санкт-Петербург проводились испытания на восприимчивость асфальтобетонных материалов для дорожных покрытий к деформации с помощью колеи, образуемой под действием повторяющихся проходов нагруженного колеса при постоянной температуре. Были приготовлены и исследованы мелкозернистые смеси типа А марки 1 на основе различных битумов и модифицированных вяжущих. Испытания проводились в соответствии с Европейским стандартом EN 12697-22:2003 «Определение глубины колееобразования при +60°С в устройстве небольшого размера Wheel Traсker».

Табл. 1. Значения глубины колеи и скорости ее образования в смеси тип А, марка 1

 

Применяемое битумное вяжущее, модификатор	Производитель битумного вяжущего, модификатора	Средняя глубина колеи после 20000 проходов колеса, мм	Скорость образования колеи, мм/1000 циклов нагрузки
БИТУМ
ЕВРО БВ 50/70	ОАО «Славнефть-ЯНОС»	4,4	0,122
БДУ 70/100	ООО « ЛУКОЙЛ-Ухта нефтепеработка »	4,3	0,182
БДУС 70/100	ООО «ПО КИНЕФ»	9,5	0,402
БИТУМ + МОДИФИКАТОР
БДУС 70/100+ PR Plast S	PR Industrie (Франция)	1,5	0,030
БДУС 70/100 + Gilsonit	AGC (США)	3,2	0,092
БДУС 70/100 + КМА	ООО «КМА»	3,4	0,109
БДУС 70/100 + «Унирем»	ООО «Новый Каучук»	4,0	0,113
БДУС 70/100 + Licomont BS 100	Clariant (Швейцария)	4,3	0,108
БДУС 70/100 + Trinidad Ерure Z 08	Trinidad Lake Asphalt (Германия)	5,4	0,159
БДУС 70/100 + Sasobit	Sasol Wax (Германия)	6,5	0,346
БИТУМНОЕ ВЯЖУЩЕЕ
БИТРЭК	ООО «ИНФОТЕХ»	1,9	0,027
ПБВ-60 (5% полимера «Кратон СМ 1101 »)	Kraton Polymers GmbH (Германия)	1,6	0,028
ПБВ-60 (3,5% полимера «Кратон СМ 1101»)	Kraton Polymers GmbH (Германия)	3,0	0,059

 

Судя по результатам, лидером по устойчивости к колееобразованию является резиноасфальтобетонная смесь на основе вяжущего БИТРЭК. Близкие показатели только у смеси на ПБВ-60 с 5% Кратона 1101 в составе вяжущего и с французской добавкой PR Plast S, которая специально разработана для использования в регионах с жарким климатом.

Сравнительные испытания производственных смесей типа ЩМА на битуме и вяжущем БИТРЭК (табл.2) также показали превосходство резиноасфальтобетонов по сдвигоустойчивости. Причем, следует отметить, что по результатам испытаний устойчивость к колееобразованию у резиноасфальтобетона типа рА-I даже выше, чем у смесей типа ЩМА.

Табл. 2. Значения глубины колеи и скорости ее образования в смесях типа ЩМА

 

Тип асфальтобетонной смеси, место укладки	Производитель асфальтобетонной  смеси	Средняя глубина колеи после 20000 проходов колеса, мм	Скорость образования колеи, мм/1000 циклов нагрузки
рЩМА-15,  БИТРЭК, Москва, пр-т Андропова	АБЗ ЗАО «Лемминкяйнен ДорСтрой», Москва	1,5	0,036
рЩМА-20, БИТРЭК, Москва, Ленинградское ш.	АБЗ ЗАО «БЕТАС», Москва	1,9	0,044
ЩМА-15, БДУ 70/100, Топсел	АБЗ-1, С.-Петербург	2,2	0,052
ЩМА-15, БДУ 70/100, Топсел	АБЗ-1, С.-Петербург	3,9	0,113

 

Также было неоднократно показано, что параметры сдвигоустойчивости резиноасфальтобетонов БИТРЭК при испытании по схеме Маршалла соответствуют нормам, рекомендованным для сверхрасчетных условий при высокоинтенсивном движении транспорта, и заметно превышают параметры для смесей на битуме.

 

 

 

Рис. 3. Сравнительная сдвигоустойчивость при испытании по схеме Маршалла

 

Относительная сдвигоустойчивось резиноасфальтобетонов БИТРЭК, рассчитанная по результатам испытаний по схеме Маршалла, почти в два раза превышает сдвигоустойчивость асфальтобетонов того же типа на битуме, что хорошо согласуется с результатами испытаний по стандарту EN 12697-22:2003.

 

 

 

 

Рис.4. Относительная интегральная сдвигоустойчивость  (С50 • tg)

 

Обследование участков дорожных покрытий, проведенное по инициативе сотрудников РосдорНИИ в рамках задания РОСАВТОДОРА аномально жарким летом 2010 года в Москве, подтвердило полученные результаты лабораторных исследований и показало, что резиноасфальтобетоны БИТРЭК успешно выдержали экстремально высокие температуры эксплуатации в условиях московских транспортных нагрузок. Величина сдвиговых деформаций и колейности на участках покрытий из резиноасфальтобетонов БИТРЭК наименьшая из обследованных.

Кроме того, при проведении обследования был зафиксирован новый эффект – температура поверхности этих покрытий на 10-12° ниже, чем у типовых асфальтобетонов при одинаковых условиях инсоляционного нагрева. Так температура поверхности покрытия на обычном ЩМА составила +56-58°С, а на рядом расположенном участке рЩМА на БИТРЭКе +47°С. Этот эффект, наряду с высокими модулями упругости и уникальной усталостной долговечностью резиноасфальтобетонов, создает дополнительные возможности для борьбы с колееобразованием.

Анализ результатов комплекса проведенных испытаний позволяет характеризовать резиноасфальтобетоны БИТРЭК как прочные и достаточно жесткие материалы с высокой усталостной прочностью, устойчивостью к колееобразованию и сдвиговым деформациям в области положительных температур. В области отрицательных температур они отличаются повышенной трещиностойкостью и деформативностью. То есть, применение резиноасфальтобетонов БИТРЭК значительно расширяет температурный интервал эффективной эксплуатации дорожных покрытий.

Их рекомендуется применять для устройства верхних слоев покрытий и слоев износа в условиях высокоинтенсивного и грузонапряженного движения транспорта, а также для устройства дорожного покрытия искусственных сооружений.

Многолетний практический опыт устройства покрытий магистралей и улиц г. Москвы и других регионов показал, что дорожные покрытия из резиноасфальто-бетонов на основе БИТРЭК значительно долговечнее, чем из обычных асфальтобетонов на битуме и заметно меньше подвержены колееобразованию.

 

Скачать - Sravnenie-po-koleynosti.doc [1,9 Mb] (cкачиваний: 60)