Влияние ПАВ на уплотняемость асфальтобетонной смеси

Введение ПАВ на минеральные материалы обеспечивает предварительную гидрофобизацию частиц, что улучшает смачивание зерен битумом, повышает адгезию вяжущего к минеральным частицам и способствует ускорению перемешивания.

При введении ПАВ уменьшается вероятность самослипания покрытых вяжущим частиц при снижении температуры смеси. Внешний слон, состоящий из дифильных молекул, снижает внутреннее трение смеси и облегчает перемещение частиц под действием уплотняющей нагрузки.

Применение ПАВ при любых вариантах приводит к облегчению процессов смачивания и обволакивания минеральных зерен вяжущим, чтоб выражается в уменьшении общего расхода мощности, затрачиваемой на перемешивание минеральных материалов с битумом.

Влияние ПАВ на уплотняемость асфальтобетонной смеси определяли по разработанной методике. Уплотнение образцов производили в приборе со стальным цилиндром d = 7,4 мм с двумя цилиндрическими пуансонами. На нижнем пуансоне укреплен на специальном держателе индикатор, позволяющий определять деформации с точностью до 0,01 мм. На верхнем пуансоне укреплен кронштейн со специальной площадкой, служащей для упора ножки индикатора при измерении деформаций. Термостатирование формы с асфальтобетонной смесью осуществляли электрическим нагревателем. Подводимое к нагревателю напряжение регулировали автотрансформатором, температуру определяли малоинерционной термопарой.

В цилиндр для испытания помещали количество смеси, обеспечивающее в конце испытания получение образца высотой 35-40 мм и диаметром 71,4 мм. После каждого цикла нагружений в испытуемом образце фиксировались к обратимые и необратимые деформации. Показателем степени уплотняемости асфальтобетонных смесей служило количество циклов нагружений, необходимое для получения образцов с данной плотностью. Допускаемая плотность асфальтобетона в покрытии после уплотнения должна составлять не менее 97% плотности стандартного уплотненного образца при нагрузке 40 МПа.

Нагружение производили с помощью гидравличсского пресса со скоростью подъема поршня 3 мм/мин. За начальную плотность асфальтобетонной смет принимали плотность смеси после пригруза в 0,25 МПа в течение 3 мин. Количество нагружений устанавливали в расчете на получение образца с проектной плотностью.

При напряжении 5 МПа нагрузку снимали. В течение: 1 мин образец не уплотнялся, а затем нагружение возобновлялось. После каждого цикла нагружений в образце наблюдались три рода деформаций: упругие, сразу исчезающие после снятия нагрузки, эластические, исчезающие через некоторое время, и остаточные. При повышении плотности смеси относительная величина упругих деформаций возрастала, a остаточных - уменьшалась. Эластические деформации в начале уплотнения были достаточно велики, а затем постепенно уменьшались.

В соответствии с типом асфальтобетона, вязкостью применяемого битума, температурой уплотнения кривая зависимости показателя пористости от количества нагружений за 30 циклов приближалась к прямой нормативной прочности или пересекала ее. Это свидетельствовало о достижении асфальтобетоном проектной плотности.

Для испытания были приняты мелкозернистые и песчаные асфальтобетонные смеси горячего и теплого типов с ПАВ и без него. Выбор двух гранулометрий обусловлен необходимостью сравнения уплотняющего действия нагрузки на смеси различной зернистости. Смеси были приготовлены на гранитном щебне, гранитных высевках, известняковом порошке.