Ресайклинг материалов дорожных одежд: аналитический обзор

Рассмотрен анализ ресайклинга материалов дорожных одежд. Переработка или многократное использование материалов одежд при реконструкции и ремонте дорожных покрытий не является новой концепцией и реализуется в разных странах мира с начала ХХ в. Ресайклинг (горячий, холодный) основан на способах его реализации, свойствах материалов дорожных одежд, подлежащих переработке, от которых зависят качество конечного материала, технико-эксплуатационные показатели, удельная экономическая эффективность. Исследования процессов структурообразования, теплофизических свойств компонентов на основе гранулятов трансформируемых дорожных покрытий в процессе ресайклинга показывают, что при регенерации добиваются полного восстановления свойств материалов для устройства оснований дорожных покрытий. В статье описываются другие факторы, которые представляют комплексы вопросов, относящиеся к «внешней» и «внутренней» задачам. Эти задачи обусловлены реальными процессами тепло- и массопереноса в одно- и многослойных системах дорожных одеждах. При известных коэффициентах теплопроводности, паро- и массопроницаемости, диффузии, фильтрации, температуропроводности, плотности материалов слоев и т.д., начальных и граничных условиях возможна оптимизация проблем теплои массопереноса от «нижней» поверхности слоя дороги к ее основанию (песок, сыпучие материалы, грунты). Кроме того, с учетом развития научно-перспективного направления, связанного с разработкой нанотехнологий и созданием наноматериалов для повышения надежности дорожных одежд, необходимо рассматривать наноматериаловедение в строительно-дорожной отрасли как наиболее актуальное, так как, изучая вопросы фракционного состава всех компонентов, составляющих дорожную одежду, включая переход к наноматериалам, например применение модифицированной пластифицирующей добавки на основе наноструктурированного углерода, можно значительно повысить физико-технологические и теплофизические свойства асфальтобетонных и бетонных цементных дорожных одежд. В статье показано, что необходимо продолжить и расширить изучение физико-технических и теплофизических свойств новых материалов на основе нанотехнологий с применением модифицируемой, пластифицирующей добавки на основе наноструктурированного углерода для строительно-дорожной отрасли, так как именно эти добавки значительно увеличивают активность цемента, что приводит к повышению прочности, надежности и долговечности полученных материалов.

1. Hugener M., Parti M. N., Morant M. (2014) Cold Asphalt Recycling with 100 % Reclaimed Asphalt Pavement and Vegetable Oil-Based Rejuvenators. Road Materials and Pavement Design, 15 (2), 239–258. https://doi.org/10.1080/14680629.2013.860910

2. Ben M. D., Jenkins K. J.(2014) Performance of Cold Recycling Materials with Foamed Bitumen and Increasing Percentage of Reclaimed Asphalt Pavement. Road Materials and Pavement Design, 15 (2), 348–371. https://doi.org/10.1080/14680629.2013.872051.

3. Guatimosim F. V., Vasconcelos K. L., Bernucci L. L. B., Jenkins K. J. (2018) LaBoratory and Field Evaluation of Cold Recycling Mixture with Foamed Asphalt. Road Materials and Pavement Design, 19 (2), 385–399. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1261726.

4. Modarres A., Ayar P. (2016) Comparing the Mechanical Properties of Cold Recycled Mixture Containing Coal Waste Additive and Ordinary Portland Cement. International Journal of Pavement Engineering, 17 (3), 211–224. https://doi.org/10.1080/10298436.2014.979821.

5. Jaluria Y. (1980) Natural Convection Heat and Mass Transfer. Pergamon, Oxford. 326

6. Lykov A. V. (1967) Theory of Thermal Conductivity. Moscow, Vysshaya Shkola Publ. 600 (in Russian).

7. Cebeci T., Bradshaw P. (1984) Physical and Computational Aspects of Convective Heat Transfer. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-02411-9

8. Scheidegger A. E. (1960) The Physics of Flow Through Porous Media. Macmillan. 313.

9. Schlichting H. (2107) Boundary Layer Theory. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-52919-5

10. Khroustalev B. M., Akeliev V. D., Sizov V. D., Zoltariova I. M. (2013) Device for Determination of Air Permeability in Enclosing Structures. Patent Republic of Belarus No. 17278 (in Russian).

11. Khrustalev B. M., Nesenchuk A. P., Timoshpol'skii V. I., Akel'ev V. D., Sednin V. A., Kopko V. M., Nerez'ko A. V. (2007) Heat and mass transfer. Part 1. Minsk, Belarusian National Technical University. 607 (in Russian).

12. Akeliev V. D. (2010) Heatand Mass Transfer in Limited Space of Construction Structures and Works. Minsk, Belarusian National Technical University. 317 (in Russian).