Методика оценки адгезионных связей вяжущего с каменным материалом на основе вакуумно-температурного воздействия

Если рассматривать асфальтобетон как композитный строительный материал, состоящий из разнородных составляющих различной природы и свойств, весьма важными являются обеспечение и контроль связи матрицы вяжущего и минерального каркаса. Это напрямую влияет на наиболее важные технологические и прочностные свойства итогового материала и продолжительность срока службы асфальтобетонного дорожного покрытия. Наиболее распространенным методом оценки адгезионных связей является визуальное сравнение асфальтобетонной смеси, прокипяченной в воде при заданной температуре, с изображением эталонного образца. На наш взгляд, такой метод контроля является весьма субъективным, так как напрямую на результат испытания влияет визуальное восприятие исследователем изображения. Нами разработана и описана методика испытаний, которая позволяет получить объективную картину, основанную на изменении значений показателя водонасыщения под вакуумно-температурным воздействием. По разработанной методике проведены исследования адгезионных свойств вяжущего до и после модификации различными полимерами и их компаундов к каменному материалу. Для исследований были выбраны асфальтобетонные смеси, которые наиболее часто применяются в качестве материала покрытия верхних слоев дорожных одежд в Республике Беларусь. Анализ полученных данных показал зависимость риска проникновения воды между битумом и каменным материалом с потерей адгезии вяжущего к заполнителю от развитости каркаса и толщины битумной пленки. Объяснение этого явления состоит в том, что процент когезионного расслоения значительно увеличивается с ростом толщины пленки битума и может достигать 65 % когезионного отслоения. При этом, как показали результаты исследования, предварительная модификация битума значительно снижает негативные последствия вакуумно-температурного воздействия на асфальтобетон.

1. Долговечные асфальтобетонные покрытия автомобильных дорог, мостов и улиц / В. А. Веренько [и др.]. Минск: Арт Дизайн, 2015. 296 с.

2. Analysis of the Cohesion/Adhesion Proportion around Bitumen-Mineral Failure Interface under Tensile Loading / B. Shi [et. al.] // Construction and Building Materials. 2023. Vol. 399. Art. 132555. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132555.

3. Characterisation of Temperature and Loading Rate Depen-dent Bond Strength on the Bitumen-Aggregate Interface using Direct Shear Test / M. Dong [et. al.] // Construction and Building Materials. 2023. Vol. 394. Art. 132284. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132284.

4. Investigation of the Relationship between Fluidity and Adhesion Strength of Unmodified and Modified Bitumens using the Pull-Off Test Method / H. Ali Omar [et al.] // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 122. Р. 140–148. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.053

5. Borges Miranda H.M. The Influence of Recycled Plastics Added via the Dry Process on the Properties of Bitumen and Asphalt Mixtures / H. M. Borges Miranda, D. Domingues, M. J. Rato // Transportation Engineering. 2023. Vol. 13. Art. 100197. https://doi.org/10.1016/j.treng.2023.100197.

6. Yao X. Interfacial Adhesive Behaviors between SBS Modified Bitumen and Aggregate using Molecular Dynamics Simulation / X. Yao, Ch. Li, T. Xu // Surfaces and Interfaces. 2022. Vol. 33, Art. 102245. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.102245.

7. Interpretation of Stripping at the Bitumen–Aggregate Interface based on Fluorescence Tracing Method / Yi Peng [et. al.] // Journal of Materials Research and Technology. 2023. Vol. 7566. Р. 5767–5780. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.07.035.

8. Evaluation of Different Test Methods for Bitumen Adhesion Properties / M. Paliukaitė [et. al.] // Transportation Research Procedia. 2016. Vol. 4592. P. 724–731. https://doi. org/10.1016/j.trpro.2016.05.339.

9. Основы научных исследований: учеб. для техн. вузов / В. И. Крутов [и др.]; под ред. В. И. Крутова, В. В. Попова. М.: Высш. шк., 1989. 400 с.

10. Modeling Percentages of Cohesive and Adhesive Debon-ding in Bitumen-Aggregate Interfaces using Molecular Dynamics Approaches / P. Chen [et. al.] // Applied Surface Science. 2022. Vol. 571. Art. 151318. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151318.