Николаев А.С., Ланцов П.Н.
ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТМАСС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ *
Аннотация:
в статье рассмотрены способы применения пластмасс в дорожном строительстве, также, представлены преимущества и недостатки использования полимерных вяжущих и пластмасс в создании дорожного покрытия. Приведен сравнительный анализ физико-механических характеристик дорожного битума. В заключении, подведен итог, а также описано в каких случаях следует применять пластиковые добавки
Ключевые слова:
автомобильные дороги, укрепление, дорожное покрытие, пластмассы, полимеры, строительство
УДК 627.7
Николаев А.С.
студент кафедры автомобильных дорог
Иркутский национальный исследовательский технический университет
(г. Иркутск, Россия)
Ланцов П.Н.
студент кафедры автомобильных дорог
Иркутский национальный исследовательский технический университет
(г. Иркутск, Россия)
ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТМАСС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Аннотация: в статье рассмотрены способы применения пластмасс в дорожном строительстве, также, представлены преимущества и недостатки использования полимерных вяжущих и пластмасс в создании дорожного покрытия. Приведен сравнительный анализ физико-механических характеристик дорожного битума. В заключении, подведен итог, а также описано в каких случаях следует применять пластиковые добавки.
Ключевые слова: автомобильные дороги, укрепление, дорожное покрытие, пластмассы, полимеры, строительство.
Введение
Пластмассы являются важным компонентом современного строительства, играя важную роль в производстве клеев для плитки, пластификаторов бетона и герметиков для швов полов. Важность пластмасс также очевидна при строительстве автомагистралей, где пластиковая дорожная разметка используется для повышения долговечности и безопасности дороги и связанных с ней конструкций. Несмотря на то, что они относительно мало используются в дорожном строительстве, растет интерес к изучению потенциала полимерных вяжущих для армирования грунта. Это продолжающееся исследование подчеркивает сохраняющуюся важность пластмасс в строительной отрасли.
Применение пластмасс в создании дорожного покрытия
Включение полимеров для создания надежного и долговечного дорожного покрытия является многообещающим подходом, открывающим широкие перспективы в создании первоклассных дорог.
Страны, расположенные в северных регионах, особенно Россия, сталкиваются с ухудшением состояния дорог из-за сурового климата и резких перепадов температур. Следовательно, использование добавок здесь особенно важно, поскольку исследования показывают, что полимерные покрытия имеют более широкий диапазон рабочих температур по сравнению с битумными.
Преимущества и недостатки использования пластика в дорожном покрытии
Использование пластика в дорожном покрытии дает значительное преимущество в улучшении состояния окружающей среды, особенно в городских районах. Пластиковые отходы используются в качестве добавок, что позволяет компаниям избавляться от мусора, загрязняющего города и мировые океаны.
Помимо этого, в использовании пластмасс присутствуют следующие плюсы:
Среди недостатков применения пластмасс:
Цель
Целью исследования является сравнение физико-механических показателей исходного дорожного битума и вяжущего, модифицированного полимерными соединениями.
Материалы и методы
Битумы состоят из трех основных групп компонентов: асфальтенов, смол и высокомолекулярных углеводородов. Некоторые показатели качества, такие как пенетрация, температура размягчения и дуктильность, определяют характеристики битумов.
Пенетрация — это показатель, описывающий качества твердого битума. По сути, он измеряет, насколько далеко игла может проникнуть в битум при температуре 25 градусов. Для определения этого измерения используется специальный инструмент, называемый пенетрометром. Процесс включает использование калиброванной иглы для измерения глубины проникновения при постоянной нагрузке и в течение определенного периода времени.
Дуктильность - способность битума удлиняться в тонкие нити под действием силы при установленных параметрах. Это техническая мера, которая наряду с температурой проникновения и размягчения определяет пластичность битума. Пластичность определяется наибольшей длиной, которую может достичь битумная нить при протягивании в измерителе пластичности в стандартных условиях.
Для повышения качества и придания эластичности битумы модифицируют сторонними высокомолекулярными соединениями. Эта модификация улучшает адгезионные, прочностные и деформационные характеристики, что в конечном итоге улучшает свойства дорожного покрытия.
В качестве модификаторов могут быть использованы различные материалы, а именно эластомеры, термопласты и термопластичные эластомеры.
Результаты
Процесс модификации дорожного битума включает использование лопастного смесителя периодического действия при температуре 160°C и скорости вращения смесительного устройства 800 об/мин в течение одного часа. Возможно применение модифицирующих добавок, таких как отходы производства синтетического каучука (ОПСК) и термоэластопласт ДСТ-30-01 (ТЭП).
В таблице представлена информация об изменении физико-механических характеристик модифицированного дорожного битума по сравнению с исходным битумом в зависимости от содержания добавки.
Таблица 1. Физико-механические показатели дорожного битума, модифицированного термоэластопластом и ОПСК
|
Содержание модифицирующей добавки |
Пенетрация, П25*0,1 мм |
Дуктильность, мм |
Температура размягчения, Т, С |
Эластичность, % |
|
БНД 60/90 исходный |
75 |
290 |
58 |
- |
|
БНД 60/90 + ТЭП |
52 |
290 |
64 |
55 |
|
БНД 60/90 + ОПСК |
48 |
202 |
58 |
37 |
Из таблицы видно, что пенетрация модифицированного вяжущего снижается с увеличением содержания модификатора, а его эластичность увеличивается до 55 %. Кроме того, температура размягчения повышается до 64°С при увеличении содержания модификатора. Исходя из сравнения физико-механических характеристик модифицированных битумов, использование в качестве модификатора термопластичного эластомера ДСТ-30-01 дает наилучшие результаты.
Заключение
В ходе исследования был проведен сравнительный анализ физико-механических характеристик исходного дорожного вяжущего и битума с применением как синтетического каучука и темроэластопласта. В результате, можно сделать вывод, что содержание модифицирующих добавок в битуме улучшает его свойства, повышает температуру размягчение и придает вяжущему эластичность.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №5 (62) том 2
Ссылка для цитирования:
Николаев А.С., Ланцов П.Н. ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТМАСС В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ // Вестник науки №5 (62) том 2. С. 475 - 480. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/8157 (дата обращения: 27.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+