Разработка теоретических положений формирования оптимальных составов, свойств и структуры ремонтных асфальтополимерсеробетонных и влажных асфальтополимершлакобетонных смесей, а также макроструктуры в ремонтной карте асфальтобетонного покрытия нежесткой дорожной одежды

Объектом исследования являются влажные асфальтополимершлакобетонные смеси для текущего ремонта покрытий нежестких дорожных одежд и асфальтополимершлакобетон с коагуляционно-кристаллизационными контактами повышенной долговечности. Цель работы – теоретическое и экспериментальное обоснование составов ресурсо- и энергоэффективных влажных асфальтополимершлакобетонных смесей для текущего ремонта нежестких дорожных одежд, установлением закономерностей формирования микроструктуры асфальтополимершлакобетонов и макроструктуры в ремонтной карте асфальтобетонного покрытия нежесткой дорожной одежды. В процессе работы: 1. Теоретически обоснована и разработана ресурсо- и энергосберегающая технология производства влажных асфальтополимершлакобетонных смесей, включающих отсев дробления отвального мартеновского шлака (100 мас. ч.), известь негашеную молотую (2 – 2,5 % мас.), битумополимерное вяжущее, модифицированное латексом Butonal NS 198 (2 % мас.) – 8 – 8,5% мас., вода затворения (13 – 15 % мас.), характеризуемые осадкой конуса ОК = 15 – 20 см. 2. Установлено, что отсев дробления отвальных мартеновских шлаков обладает замедленной скоростью гидратации. При этом формируется гелевая структура новообразований, о чём свидетельствует неизменность рентгеновских дифрактограмм твердеющего шлакового камня в возрасте одних суток и в возрасте двух лет; наличие на поверхности шлаковых частиц гелеподобных натечных новообразований как по химическим элементам, так и по их количественному соотношению; возникновение характерных для геля сети трещин синерезиса, их залечивание и образование новых, часто пересекающих существующие трещины. 3. Показано, что эффективным способом активации отвального мартеновского шлака является введение в водошлаковую смесь щелочных добавок - негашеной извести, пыли-уноса цементных печей. Щелочные добавки являются ускорителями твердения шлака, потенциальные вяжущие свойства которого обусловлены высоким содержанием СаО и МgО (около 46,26%). Поверхностное растворение шлаковых частиц приводит к прониканию в поровое пространство алюмосиликатной составляющей и синтезу гелевых новообразований, преимущественно Al-Si-Са состава, которые и формируют конденсационную структуру шлакового камня. 4. Асфальтополимершлакобетон оптимальной структуры формирует в ремонтной карте покрытий нежестких дорожных одежд комбинированную микроструктуру, представленную оптимальным сочетанием коагуляционных контактов между частицами шлака, которые осуществляются через адсорбционно-сольватные структурированные слои битумополимерного вяжущего и конденсационно-кристаллизационных контактов прямого срастания кристаллов гидратированных минералов тонкодисперсных частиц отвального мартеновского шлака; удельное количество кристаллизационных контактов - 0,44. Коагуляционная структура обеспечивает релаксацию внутренних напряжений, возникающих при механических нагрузках, а конденсационно-кристаллизационная обеспечивает прочность дорожного покрытия в области высоких температур.