ПОЛИПРОПИЛЕНМЕН МОДИФИКАЦИЯЛАНҒАН БИТУМ: БАЙЛАНЫСТЫРҒЫШТАР МЕН АСФАЛЬТБЕТОН ҚОСПАЛАРЫНЫҢ РЕОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ФИЗИКАЛЫҚ-МЕХАНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ

Аңдатпа

Бұл зерттеудің мақсаты изотактикалық полипропилен H-350 және күнбағыс соапстоктарының (SF) БНД 100/130 жол битумының эмпирикалық физикалық қасиеттері мен қысқа мерзімді қартаюына әсерін бағалау болды. Ғылыми жаңалығы ПП және SF мөлшерін және араластыру технологиясын бір мезгілде өзгерту арқылы жергілікті өндірілген БНД 100/130–ПП H-350–SF жүйесін жүйелі эксперименттік бағалаудан, сондай-ақ көзбен байқалатын фазалық біртектілікті және RTFOT жағдайындағы мінез-құлқын зерттеуден тұрады. Құрамында 3–5 масс.% ПП H-350 және 0–4 масс.% SF бар он бір құрам дайындалды. 25 °C температурада пенетрация, «сақина және шар» әдісі бойынша жұмсару температурасы және созылғыштық анықталды, ал үш құрамның қысқа мерзімді қартаюы RTFOT әдісімен бағаланды. Пенетрация 31,4-тен 76,4 × 0,1 мм-ге дейін, ал жұмсару температурасы 53,0-тен 67,2 °C-қа дейін өзгерді; фазаларға бөлінген құрамдар үшін жұп мәндер көрсетілді. RTFOT нәтижесінде масса жоғалту 0,04–0,10% құрады. Фазалары бірмәнді сәйкестендірілген үлгілер үшін пенетрацияның сақталуы Mix 7 қоспасының екі көрсетілген фазасы үшін шамамен 97,9% және 94,6%, ал Mix 9 үшін 104,2% болды. Мәлімделген ПП-модификацияланған байланыстырғыш негізінде дайындалған асфальтбетон қоспасының су сіңіруі 2,95 көлем.%, ілінісуі 0,27 МПа, −10 °C температурадағы созылу кезіндегі жарықшаққа төзімділігі 3,4 МПа, ал 20 °C және 50 °C температуралардағы сығылу кезіндегі беріктігі тиісінше 3,1 МПа және 1,1 МПа болды. Алынған нәтижелер құрамдарды эмпирикалық тұрғыдан салыстыруға мүмкіндік береді, алайда EN 14023 талаптарына сәйкестікті немесе Superpave PG пайдалану сипаттамалары сыныбын растамайды. Пайдалану сипаттамаларын түпкілікті жіктеу үшін қосымша реологиялық зерттеулер, сақтау кезіндегі тұрақтылықты бағалау, қоспаның құрамын толық жобалау және статистикалық деректерді өңдеу қажет.

PP H-350 мөлшері (3–5 масс.%), күнбағыс фузасының (SF) мөлшері (0–3 масс.%) және араластыру әдісі (дәстүрлі механикалық араластыру және жоғары ығысу жылдамдығындағы диспергирлеу) өзгертіле отырып, полимермен модификацияланған битумның он бір құрамы әзірленді. Негізгі эмпирикалық көрсеткіштер, атап айтқанда, иненің ену тереңдігі, сақина және шар әдісі бойынша жұмсару температурасы және созылғыштық анықталды. Сонымен қатар үш репрезентативті құрам үшін Rolling Thin-Film Oven Test (RTFOT) әдісімен қысқа мерзімді қартаюға төзімділігі бағаланды.

4–5 масс.% PP қосу битумның жұмсару температурасын шамамен 40 °C-тан 56–67 °C-қа дейін арттырып, иненің ену тереңдігін 31–69 × 0,1 мм-ге дейін төмендетті. Бұл көрсеткіштер EN 14023 стандартына сәйкес PMB 40/60 немесе PMB 25/55 маркаларының талаптарына сәйкес келеді. RTFOT сынағынан кейінгі масса жоғалту көрсеткіші өте төмен болып, 0,04–0,10% аралығында қалды, ал инемен ену көрсеткішінің сақталуы 95–104% құрады. Бұл нәтижелер дәстүрлі SBS-модификацияланған байланыстырғыштармен салыстырғанда жоғары тиімділікті көрсетті.

Оңтайлы байланыстырғыш құрамымен (4 масс.% PP + 0,9–1,5 масс.% SF, механикалық араластыру әдісі) дайындалған тығыз түйіршікті асфальтбетон қоспасы ST RK 2373 стандартының талаптарына толық сәйкес келді. Алынған нәтижелер әзірленген материалдың Қазақстан Республикасының I және II климаттық аймақтарында пайдалануға жарамдылығын растайды.