Изменение состава, структуры и текстуры асфальтобетона в процессе эксплуатации

Abstract

Эксплуатация автомобильных дорог при постоянном приросте транспортных средств приводит к быстрому изнашиванию асфальтобетона. На дорожном покрытии, находящемся долгое время в эксплуатации без ремонта, появляются дефекты и разрушения, которые могут привести к серьезным дорожно-транспортным происшествиям. Изучение вопроса износа асфальтобетонного дорожного покрытия является актуальным и своевременным. Асфальтобетон состоит из минеральных материалов (щебня, песка, минерального порошка), которые обработаны органическим вяжущим (битумом), что делает его многофазной и многокомпонентной системой. Изменение структуры и текстуры асфальтобетона, а также физико-механических свойств, связано со свойствами компонентов, входящих в состав, характером физико-химических связей, а также длительностью внешнего воздействия (длительность и повторяемость нагрузок от транспортных средств, изменение температуры окружающей среды, солнечная радиация и др.). Главным элементом, влияющим на изменение состава, структуры и текстуры асфальтобетона является битум. На первой стадии образуется коагуляционная сетка асфальтенов, на второй стадии формируется и далее развивается жесткая пространственная сетка асфальтенов, на третьей стадии происходит увеличение концентрации асфальтенов, а на четвертой стадии происходит разупрочнение и разрушение структурной сетки асфальтенов. Данные изменения структуры приводят к истончению и отделению пленки битума от минеральной части, что приводит к попаданию влаги под пленку и продолжению процесса разрушения. Изменение состава, структуры, текстуры и свойств битума, который подвержен старению в процессе эксплуатации асфальтобетона, можно определять по коэффициентам воздуходоступности и старения, по показателям трещиностойкости и динамической вязкости. Определение данных показателей и коэффициентов поможет определить степень старения асфальтобетона в целом. Выполнив работы по улучшению физико-механических свойств «постаревшего» битума, можно будет использовать старый асфальтобетон в новой асфальтобетонной смеси.