Changes in the Asphalt Concrete Composition, Structure and Texture during Operation
Keywords:
STRUCTURE, TEXTURE, COMPOSITION, PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES, ASPHALT CONCRETE MIXTURE, ASPHALT CONCRETEAbstract
The operation of roads with a constant increase in vehicles leads to the rapid wear of asphalt concrete. Road surfaces that have been in use for a long time without repair have defects and damages that can lead to serious traffic accidents. The study of the asphalt concrete pavement wear is relevant and timely.
Asphalt concrete consists of mineral materials (crushed stone, sand, mineral powder), which are treated with an organic binder (bitumen), which makes it a multi-phase and multi-component system. Changes in the asphalt concrete structure and texture, as well as physical and mechanical properties, are associated with the properties of the components included in the composition, the nature of physical and chemical bonds, as well as the duration of external exposure (duration and repeatability of loads from vehicles, changes in ambient temperature, solar radiation, etc.). The main element influencing the change in the composition, structure and texture of asphalt concrete is bitumen.
At the first stage, a coagulation network of asphaltenes is formed; at the second stage, a rigid spatial network of asphaltenes is formed and then develops; at the third stage, an increase in the concentration of asphaltenes occurs. These changes in the structure lead to thinning and separation of the bitumen film from the mineral part, which leads to moisture ingress under the film and the continuation of the destruction process.
The change in the composition, structure, texture and properties of bitumen, which is subject to aging during the operation of asphalt concrete, can be determined by the coefficients of air availability and aging, by crack resistance and dynamic viscosity. The determination of these indicators and coefficients will help determine the degree of aging of asphalt concrete in general. Having completed the work to improve the physical and mechanical properties of the «aged» bitumen, it will be possible to use the old asphalt concrete in the new asphalt concrete mixture.
References
Чванов, В. В. Обоснование норм продольной ровности дорожных покрытий, методов ее измерения и контроля / В. В. Чванов,
Н. А. Лушников, А. М. Стрижевский // Дороги России XXI века. – 2008. – № 6. – С. 58–62.
ГОСТ 33101-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия дорожные. Методы измерения ровности : межгосударственный стандарт : издание официальное : принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 14.11.2014 г. № 72-П) : введен впервые. – Москва : Стандартинформ, 2016. – 23 с.
ГОСТ Р 56925-2016. Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований и покрытий : национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 мая 2016 г. № 370-ст : введен впервые. – Москва : Стандартинформ, 2016. – 15 с.
Сюньи, Г. К. Регенерированный дорожный асфальтобетон / Г. К. Сюньи, К. Х. Усманов, Э. С. Файнберг ; под редакцией Г. К. Сюньи. – Москва : Транспорт, 1984. – 118 с.
СТО НОСТРОЙ 2.25.35-2011. Автомобильные дороги. Устройство оснований дорожных одежд. Часть 7. Строительство оснований с использованием асфальтобетонного гранулята : национальное объединение строителей : стандарт организации : издание официальное : утвержден и введен в действие Решением Совета Национального объединения строителей, протокол от 5 декабря 2011 г. № 22 : введен впервые / разработан СРО НП «МОД «СОЮЗДОРСТРОЙ». – Москва : БСТ, 2012. – 29 с.
Золотарев, В. А. Долговечность дорожных асфальтобетонов / В. А. Золотарев. – Харьков : Вища школа, 1977. – 115 с.
Бахрах, Г. С. Регенерация покрытий и дорожных одежд нежесткого типа / Г. С. Бахрах // Наука и техника в дорожной отрасли. – 1998. – № 3. – С. 18–21.
Колбановская, А. С. Дорожные битумы / А. С. Колбановская, В. В. Михайлов. – Москва : Транспорт, 1973. – 264 с.
Бахрах, Г. С. Старение асфальтобетонных покрытий и пути его замедления / Г. С. Бахрах // Труды ГипроДорНИИ. – 1974. – Вып. 9. – С. 84–96.
Котлярский, Э. В. Изменение свойств асфальтобетона в присутствии химически агрессивных растворов / Э. В. Котлярский // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2008. – № 2(45). – С. 21–24.
Гегелия, Д. И. Закономерности изменения некоторых расчетных параметров асфальтобетона при длительном воздействии воды и знакопеременных температур / Д. И. Гегелия // Совершенствование технологии строительства асфальтобетонных и других черных покрытий. Труды СоюздорНИИ. – 1981. – С. 67–76.
Жданюк, В. К. Структуроутворення в контактній зоні, як основа формування водостійкості асфальтобетонів : спеціальність 05.23.05 «Будівельні матеріали та вироби» : автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук / В. К. Жданюк. – Харків : Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, 2000. – 34 с.
Радовский, Б. С. Вязкоупругие характеристики битума и их оценка по стандартным показателям : монография / Б. С. Радовский,
Б. Б. Телтаев. – Алма-Ата : БІЛІМ, 2013. – 152 c.
Котлярский, Э. В. Научно-методические основы оценки структурно-механических свойств композиционных материалов на основе органических вяжущих / Э. В. Котлярский // Строительные материалы. – 2011. – № 10(682). – С. 36–41.
Стукалов, А. А. Старение асфальтобетонных смесей, асфальтобетонов и способы повышения их термоокислительной стойкости : специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / А. А. Стукалов. – ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры». – Макеевка, 2016. – 24 с.
ГОСТ 11503-74. Битумы нефтяные. Метод определения условной вязкости : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25 июля 1974 г. № 1771 : изменение № 4 принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 19 от 24.05.2001 г.) : взамен ГОСТ 11503-65 : дата введения 1976-01-01 / разработан Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. – Москва : Стандартинформ, 2008. – 4 с.
ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия : государственный стандарт СССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12.02.1990 г. № 191 : изменение № 1 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8 от 12.10.1995 г.) : взамен ГОСТ 22245-76 : дата введения 1991-01-01. – Москва : Издательство стандартов, 1996. – 11 с.
ГОСТ 11501-78. Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы : межгосударственный стандарт : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 6 сентября 1978 г. № 2457 : взамен ГОСТ 11501-73 : дата введения 1980-01-01 / разработан Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. – Москва : Стандартинформ, 2005. – 7 с.
