Адгезионная добавка и термоэластопласт

Адгезионная добавка

В большинстве стран наблюдается непрерывный рост транспортного потока и увеличение количества тяжелых грузовиков на дорогах, в то время как средства, выделяемые из национальных бюджетов на нужды дорожной отрасли, сохраняются на минимальном уровне или даже сокращаются. Для обеспечения наилучшей отдачи от вложения денег за счет продления срока службы дорожных покрытий некоторые страны внедрили национальные нормы по обязательному применению адгезионных добавок в асфальтобетонных смесях в целях обеспечения и сохранения адгезии и прочности покрытий в течение длительного времени. Внедрение функциональных контрактов, когда подрядчик несет ответственность за состояние дороги в течение многих лет, послужило мотивацией для использования адгезионных добавок, так как дополнительные расходы оказываются относительно небольшими по сравнению с увеличением срока службы дорожного асфальтобетонного покрытия. Качественно устроенное асфальтобетонное покрытие с адгезионной добавкой обеспечивает высокую несущую способность и упругость.

На фото: слева образец после введения адгезионной добавки, справа образец до введения адгезионной добавки. Как мы видим, обволакивание каменного материала лучше после введения добавки.

Еще одним преимуществом применения адгезионных добавок является возможность более широкого применения имеющихся в наличии местных сырьевых материалов, что снижает потребность в транспортных перевозках и уменьшает негативное воздействие на окружающую среду.

В настоящей статье представлена информация по вопросам адгезии между битумом и поверхностью каменного материала с рекомендациями по улучшению адгезии при помощи добавки  повышающей сцепные свойства любых органических вяжущих (битумов марок БНД и БН по ГОСТ 22245-90, жидких битумов по ГОСТ 11955-85, полимерно-битумных вяжущих по ГОСТ 52056-2003) с минеральными материалами как кислых, так и основных пород. Адгезионная добавка, имеет самые высокие качественные показатели среди битумных добавок, предназначенных для улучшения адгезии. Одной из наиболее распространенных причин преждевременного разрушения дорожных покрытий является низкая устойчивость к возникновению пластических деформаций, недостаточная водостойкость и морозостойкость, что наиболее часто проявляется в возникновении колейности на покрытиях, а также их шелушения и выкрашивании. Применение добавки позволяет с одной стороны улучшить структурно-реологические свойства и усталостную долговечность вяжущих, а с другой стороны повысить их адгезионные свойства, что в совокупности выражается в повышении водостойкости и морозостойкости асфальтобетона и его работоспособность в дорожном покрытии, а также она щелочестойкая, высокотехнологичная, экологически безопасная. Совокупность более высоких качественных показателей делает адгезионную добавку непосредственным лидером рынка современных адгезионных добавок, одной из лучших при производстве асфальтобетонных покрытий.

Применение добавки в нефтяном дорожном битуме позволяет снизить поверхностное натяжение на границе битум-минеральный материал, улучшить смачивание и обволакивание битумом минеральной поверхности, повысить прочность образовавшейся битумной пленки на минеральных зернах.

Добавка позволяет обеспечить требуемое сцепление дорожного битума с минеральной поверхностью как кислого, так и основного химико-минералогического состава, улучшить структурно-реологические свойства и усталостную долговечность вяжущего, повысить водостойкость и морозостойкость асфальтобетона и его работоспособность в дорожном покрытии. Полимерная адгезионная добавка положительно влияет на деформационно-прочностные характеристики щебеночно-мастичного асфальтобетона и её применение позволяет более чем на 20% снизить интенсивность образования остаточных деформаций в щебеночно-мастичном асфальтобетоне под действием интенсивной динамической нагрузки (в т.ч. интенсивности возникновения колейности на асфальтобетонном покрытии. Применение полимерной адгезионной добавки рекомендуется для обеспечения повышенных сцепных свойств любых органических вяжущих с любыми применяемыми в дорожном строительстве минеральными материалами как кислых, так и основных пород, особенно гранитных. Применение добавки рекомендуется для повышения физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик как горячих, так и холодных асфальтобетонных смесей, а также для улучшения эксплуатационных свойств вяжущих, предназначенных для устройства поверхностных обработок. Добавка не обладает резким специфическим неприятным запахом, как в исходном холодном состоянии, так и в вяжущем, нагретом до рабочей температуры. При введении в нефтяной битум наблюдается увеличение истиной вязкости вяжущего в 1,4-1,6 раза, усталостной долговечности определенной по количеству циклов знакопеременной нагрузки до разрушения битумной пленки, в 1,7 раза. Стандартные показатели нефтяного дорожного битума при введении добавки могут незначительно повышаться. В основном улучшаются деформативные показатели битума (глубина проникновения иглы и растяжимость при 0 градусов, температура хрупкости). Марка вязкого дорожного битума, определяемая по показателю условной вязкости, при введении добавки не изменится.

Дорожное строительство с применением термоэластопласта

Для модификации битумов, предназначенных для дорожного покрытия, применяются бутадиен-стирольные термоэластопласты (далее добавка). Добавка обладает широким  диапазоном рабочих температур, высокой эластичностью, отсутствием усадки и небольшим временем отверждения. Применяются для герметизации деформационных швов, бетонных и асфальтобетонных покрытий аэродромов и автомобильных дорог, герметизация швов сопряжения и прирельсовых швов, санаций температурных трещин в бетонных и асфальтобетонных покрытиях. Полимерно-битумное вяжущее - состоит из нефтяных дорожных битумов модифицированных термопластичным синтетическим каучуком и адгезионной добавкой. Обеспечивает более широкий по сравнению с дорожными вязкими битумами температурный интервал работоспособности.

Увеличивает срок службы дорожных покрытий в 2-3 раза, тем самым существенно снижая затраты связанные с их эксплуатацией и текущим ремонтом. Применяется в качестве вяжущего во всех видах горячих асфальтобетонных смесей.

Добавка термоэластопласта в битумные композиции позволяет получать следующие свойства полимерно-битумного вяжущего:

-повысить температуру размягчения полимерасфальтобетонной смеси;

-улучшить динамические свойства полимерасфальтобетона (ПАБ);

-повысить адгезию к минеральному наполнителю;

-снизить хладотекучесть полимерасфальтобетонной смеси;

-уменьшить для ПАБ зависимость пенетрации от температуры;

-снизить температуру хрупкости ПАБ;

-у ПАБ возникает способность к эластическим обратимым деформациям; повысить стойкость к трещинообразованию при низких температурах.

Адгезия между каменным материалом и битумом

Основной причиной разрушений и преждевременного выхода из строя дорожных покрытий под воздействием влаги является присутствие воды на поверхности раздела битума и каменного материала. Разрушение под воздействием влаги может проявляться вследствии потери адгезии или когезии. Причиной является проникновение воды между битумной пленкой и поверхностью каменного материала. Отщепление битума от крупных фракций каменного материала приводит к расслоению покрытия и потере его стабильности. Кроме того, адсорбирование воды на поверхности наименьших фракций каменного материала – заполнителя (менее 75 микрон) также может оказать глубокое воздействие на когезионную прочность мастики, что приведет к разрушению в смесях плотного грансостава.

Поверхностные физико-химические свойства

По своей сути битум является гидрофобным материалом. Это означает, что он обладает отличными водоотталкивающими свойствами, но при этом не способен легко прилипать к гидрофильным поверхностям большинства разновидностей каменного материала. Следовательно, при обычных условиях гидрофильные от природы каменные материалы характеризуются большей совместимостью с водой. Это значит, что битум не способен прилипать к влажной поверхности и через определенное время может быть замещен водой. На практике степень адгезии между битумом и каменным материалом зависит битума к отслаивающему действию воды. Адгезионные добавки предназначены для изменения поверхностных свойств и полярности несовместимых материалов. Это облегчает установление сильной связи между битумом и каменным материалом, которая оказывает сопротивление отслаивающему действию воды в течение всего срока службы дорожного покрытия от химической природы компонентов, а следовательно, от разновидности битума и типа каменного материала. Прочие свойства каменного материала, такие как поверхностная структура, пористость, форма и абсорбирующая способность также будут оказывать влияние на степень адгезии на поверхности раздела «каменный материал/битум».

Выбор адгезионной добавки

Выбор адгезионной добавки зависит от природы каменного материала, разновидности битума и температуры приготовления смеси.

Асфальтобетонные смеси иногда приготавливаются с использованием мягкого битума при более низкой температуре около 100°С. В связи с присутствием воды в процессе перемешивания в этом случае необходимо использовать адгезионную добавку. Выбор адгезионной добавки также зависит от химической природы каменного материала (щелочного или кислого типа)

Обработанный адгезионной добавкой ПС-N битум обволакивает каменный материал и усиливает адгезионную связь между каменным материалом и битумом, улучшая, таким образом, показатель длительной стойкости.

Введение и дозировка

Адгезионную добавку можно вводить на разных стадиях приготовления и применения смеси. Поскольку адгезионные добавки характеризуются различной чувствительностью к пребыванию в горячем битуме, то добавку предпочтительно вводить на поздней стадии процесса. Существуют дозирующие системы для непрерывного введения добавок в поток битума на смесительной установке или при отгрузке битума из хранилищ. На заводах по производству горячих смесей добавка также может вводиться в расходную емкость. Однако, при этом необходимо предпринять меры для предотвращения распада смеси в том случае, если битум не использовался в течение длительного времени.

Термостойкость

Адгезионные добавка обладает исключительной устойчивостью в холодном битуме, и сохраняет адгезионные свойства в течение многих лет. Однако, они постепенно теряют свою активность в горячем битуме, который преимущественно используется в разнообразных дорожных технологиях. Эта потеря активности зависит от разновидности битума, и происходит в результате реакции между щелочным амином и кислотными компонентами битума. Обобщая, можно сказать, что активность наиболее быстро теряется при высоких рабочих температурах в битума с высокими показателями кислотности.

Применение и хранение адгезионных добавок

Добавка поступает в герметичных коробках (в виде порошка), транспортируемых всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

Максимально допустимое гарантированное время хранения добавки в таре завод-изготовителя составляет 6 месяцев, при исключении попадания воды в коробки. По истечении гарантированного срока хранения добавку анализируют на соответствие техническим требованиям и в случае соответствия используют.

В тех случаях, когда проведено хранение или транспортировка вяжущего, содержащего добавку, при рабочей температуре свыше 20 часов необходимо провести полное перемешивание вяжущего в течении 2-х часов и провести полный входной контроль качества. Контейнеры средней грузоподъемности, так же как и бочки, обычно пригодны для повторного использования.

При утилизации любой использованной тары необходимо руководствоваться предписаниями местных регулирующих органов.

1. Рекомендуется применение добавки в производственных условиях путем введения добавки в вяжущее перед его применением при приготовлении асфальтобетонной смеси.

2. Введение полимерного ПАВ в вяжущем может осуществляться как на асфальтобетонном заводе (АБЗ),так и на предприятиях, занимающихся изготовлением либо поставкой вяжущих дорожно-строительным организациям – нефтеперерабатывающих заводов, битумных базах, локальных битумных заводах.

3. Главным технологическим требованием применения является равномерное распределение добавки в вяжущем.

4. Для введения и равномерного распределения добавки в вяжущем рекомендуется использовать принудительное перемешивание, осуществляемое с помощью механических мешалок любого типа или интенсивную циркуляцию с помощью специальных циркуляционных контуров.

5. Битум или готовое ПБВ закачивается в емкость (мешалка) для приготовления вяжущего с добавкой. Температура вяжущего в емкости не должна превышать 160 градусов. Смешение битума или ПБВ с полимерной адгезионной добавкой осуществляется перемешивающим устройством (битумный котел для хранения исходного битума). Время перемешивания, которое определяется экспериментально, зависит от типа и диаметра мешалки, числа оборотов и мощности двигателя.

6. Добавка может подаваться на смешение следующим способом:

-добавки в виде сыпучего порошка может быть организована из объемных мерников.

7. В качестве емкости для перемешивания допускается использование любых аппаратов емкостного типа с обогревом, обеспечивающим поддержанием температуры вяжущего до 160 градусов.

8. Приемка и хранение добавки, поступающей для приготовления улучшенного вяжущего, рекомендуется в складских помещениях при температуре окружающей среды от минус 30 до плюс 30 градусов.

Выводы:

1. Результаты лабораторных исследований вяжущего с полимерной адгезионной добавкой по ТУ 2214-053-00151555 показали улучшение показателей деформативных свойств и сцепление нефтяного дорожного битума с минеральным материалом.

2. Лабораторные исследования показали существенное улучшение полимерной адгезионной добавки на физико-механические показатели асфальтобетона по всему перечню рассмотренных показателей.

3. Адгезионная добавка по ТУ 2214-053-00151555-2015 рекомендуется для применения при строительстве и ремонте дорожных асфальтобетонных покрытий.

В данной статье подробно показаны свойства адгезионной добавки и комплексного термоэластопласта, которые имеют самые высокие характеристики среди аналогичной продукции на нашем рынке. Данная продукция рекомендована для применения в дорожном строительстве во всех климатических зонах. Учитывая погодные факторы средней полосы России, на данный момент на рынке нет продукции которая имеет лучшие свойства по сравнению с продукцией приведенной в настоящей презентации.

Позвоните нам сегодня по телефону +7 (812) 327 00 74 и узнайте о добавке еще больше.

Вы сможете заказать добавку по телефону +7 (812) 327 00 74 или по электронной почте info@readymix.ru