Асфальт вес: Удельный вес асфальта в 1м3

Плотность асфальтобетона (удельный вес) на 1 м3

Время на чтение:
6 минут

25851

Асфальтобетон — материал, применяемый в строительстве автомагистралей, дорог, тротуаров. Выбирается для заливки полов в промышленных помещениях, при ремонте покрытия. Плотность асфальтобетона характеризует смесь и влияет на качество укладки.

Асфальтобетон — традиционное покрытие для автомагистралей, тротуаров и дорог общего пользования.

Содержание

• 1 Состав асфальта и его разновидности
• 2 Для чего надо знать вес 1 куба асфальта
• 3 Удельный вес в 1м3
• 4 Расчет плотности: таблица

Состав асфальта и его разновидности

Асфальт — это природный или искусственный материал, смесь битума и минеральных компонентов. В качестве последних служат щебень, песок и прочие добавки, придающие материалу полезные свойства, повышающие твердость и прочность готового покрытия: зола, сера, каучук, резина, латексные материалы и др.

Характеристики и сфера применения асфальта определяются соотношением составных компонентов, размером фракций щебня и прочих добавок, степенью их очистки.

Дороги с асфальтобетонным покрытием:

• устойчивы к воздействию химических реагентов;
• долговечны;
• морозо- и водостойки;
• экологичны;
• пожаробезопасны.

Виды асфальта бывают разные.

Слева — песчаный, справа — крупнозернистый асфальтобетон.

По происхождению он бывает:

1. Природным. Это материал естественного происхождения. У него низкая температура плавления. При застывании тяжелых компонентов нефти, смешанных с природными минералами, образуется твердое покрытие.
2. Искусственным или асфальтобетоном. Это смесь на битумной основе с природными компонентами. В асфальтобетонных составах используют искусственное соединение, получаемое при переработке нефти. Доля битума составляет 5-6 процентов.

В зависимости от размера наполнителя, выделяются следующие виды:

1. Песчаные — размер фракций до 10 мм. Используются для строительства тротуаров и пешеходных дорожек.
2. Мелкозернистые — до 20 мм. Таким асфальтом покрывают верхний слой дорожного полотна. Не подвержен температурным перепадам.
3. Крупнозернистые — более 20 мм. Применяются как нижний слой дорожного покрытия. Имеют жесткую структуру.

Красный асфальтобетон различной зернистости.

По содержанию в составе асфальтобетона минеральных компонентов и битума смеси классифицируются на:

1. Цветные — благодаря пигментам и осветленному битуму придают поверхности декоративный характер. Призваны обратить внимание на безопасность движения вблизи специальных объектов. Имеют высокую стоимость.
2. Резиновые — содержат добавки из резины, которые повышают прочность материала. Дорогие в использовании.
3. Асфальтогранулят, или асфальтовая крошка. Вместо щебня добавляется сырье вторичной переработки. Крошка подвергается дроблению. Такую смесь наносят на нижнее покрытие строящегося объекта. За счет переработки материал намного дешевле.

В зависимости от размера фракций щебня и прочих элементов, асфальтобетон бывает:

• плотным — размер фракций 5 мм — применяется для верхнего слоя дорожного покрытия;
• пористым — закладывается в основание;
• высокопористым — 15-40 мм — служит для строительства трасс повышенной эксплуатации.

По способу укладки материал делится на:

1. Холодный. Используют для ремонтных работ. Укладывается вручную. Нет ограничений по сезонности. Можно применять при температуре от -40…+40ºC.
2. Горячий. Традиционный способ.

   Горячий асфальт выливается на дорогу и прессуется катком.

   Выбирается для формирования нижнего слоя дорожного полотна.
3. Литой. Обладает повышенной пластичностью. Перед нанесением нагревается до 250ºC. Не нуждается в уплотнении катком.

Вес асфальтобетона позволяет примерно рассчитать расход покрытия на 1 м2.

Для чего надо знать вес 1 куба асфальта

Для выполнения работ по укладке необходимо понимать, сколько понадобится материала. Для этого следует определить удельный вес асфальтобетонной смеси и сколько килограмм весит состав. Разделив массу материала на его удельный вес, вычислите величину расхода.

Информацию о показателях асфальта можно узнать из специальных таблиц или на заводе-производителе. Среднестатистическая плотность в метре кубическом составляет 1 200 кг.

Такие сведения позволят правильно составить смету расходов, помогут избежать простоев в работе, связанных с укладкой асфальтобетона. Предотвратят необоснованные транспортные расходы и несвоевременное выполнение плана.

При разборке дорожного покрытия, зная объемный и удельный вес материала, можно рассчитать необходимое количество техники требуемой грузоподъемности для вывоза демонтируемого асфальта.

Эти знания полезны и при проведении работ на частных дворовых территориях.

2330 кг/м3 — удельный вес мелкозернистого асфальта.

Удельный вес в 1м3

Главные характеристики асфальта — удельный вес и плотность.

Первый зависит от состава и способа производства смеси.

Его показатели у некоторых видов асфальтобетона:

Вид	Кг
Мелкозернистый	2 330
Природный	1 100
Литой	1 500
Асфальтобетонная смесь (в зависимости от размера фракций)	2 000 — 2 450
Прессованный	2 000
Асфальтная крошка (в зависимости от размера)	1 800 — 2 000
Холодный	1 100
Горячий	1 200
Снятый	2 400

Удельный вес мелкозернистого асфальтобетона один из самых больших.

Расчет плотности: таблица

Плотность асфальта является главной его характеристикой.

Состав и показатели качества асфальтобетона	Номера примеров					Аналог	Требования ТУ 218 РСФСР 601-88
	1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Состав асфальтобетона, %: Битум	3,94	4,03	4,13	4,04	4,12	5-6	—	—	—
Наполнитель:
Фракции щебня с кубической формой зерен, мм 5-10 10-20	21,30 42,70	32,00 32,00	24,60 39,30	25,00 51,80	24,00 33,60	—	—	—	—
Фракции песка с частицами кубической формы, мм 0,315-5,0	24,80	26,41	22,80	13,50	29,70	—	—	—	—
Фракция отсевов дробления щебня с частицами, мм 0-0,315	1,54	1,72	1,44	0,86	1,96	—	—	—	—
Активированный минеральный порошок	5,72	3,84	7,73	4,80	6,70	—	—	—	—
Показатели качества асфальтобетона:
Средняя плотность, кг/м³	2570	2580	2570	2590	2550	—	Не нормируется
Истинная плотность, кг/м³	2760	2770	2765	2780	2750	—	Не нормируется
Остаточная пористость, % по объему	3,46	4,15	4,00	3,30	4,33	—	1,5-3	3-5	5-7
Водопоглощение, % объема	2,54	2,71	2,60	2,40	2,90	—	Не нормируется

Удельный вес асфальтобетона 1 м3 – Плотность асфальтобетона (удельный вес) на 1 м3 — foamin.

ru

Асфальт — это природный или искусственный материал, в состав которого входят битумы, а также природные минералы (песок и гравий). Благодаря своим исключительным химическим свойствам асфальт успешно применяется во многих сферах. Дорожные покрытия, гидроизоляция и электроизоляция, производство лакокрасочных изделий и клеев и даже живопись – область применения асфальта чрезвычайно широкая.

Вес 1 куба асфальта составляет 1100-1500 кг, а 1 куб асфальтобетона весит 2000-2450 кг.

Сколько весит килограмм асфальта? Перед началом работ важно точно определить нужное количество материала во избежание его перерасхода или, наоборот, недостачи. Однако речь идет об асфальте, поэтому более удобно использовать кубический метр как единицу измерения объема. Сегодня мы рассмотрим вес куба асфальта и его «производных» — асфальтовой крошки и асфальтобетона. Кроме того, узнаем несколько интересных фактов об этом поистине универсальном материале.

Состав асфальтовой крошки

Состав асфальтовой крошки будет идентичен составу асфальтобетона, из которого она была изготовлена. Также пропорции некоторых компонентов могут меняться в зависимости от того, каким способом будет произведена крошка: на месте снятия или же после транспортировки к месту переработки. Из чего состоит асфальтовая крошка:

• щебень;
• горные породы;
• минеральный порошок;
• песок;
• битум;
• различные присадки и добавки;

В разных составах асфальтогранулята, в зависимости от исходного типа асфальтобетона, будут преобладать или отсутствовать некоторые из компонентов. Если асфальтовая крошка была изготовлена, например, из щебеночно-мастичного асфальтобетона, то она будет содержать щебень из прочных горных пород. Если же крошка изготовлена из песчаного асфальтобетона, то содержание щебня будет меньше, тогда как доля песка в составе увеличится. При заказе асфальтовой крошки не стесняйтесь интересоваться, из какого асфальта она была изготовлена.

правила вычисления удельного веса асфальтобетонной смеси, таблица значений

Асфальтовое покрытие состоит из множества компонентов, основным из которых является щебень. В зависимости от загруженности дороги для производства асфальта используются различные фракции этого материала, а также разный процент содержания в асфальтной массе. Все это, безусловно, оказывает непосредственное влияние на плотность асфальтобетона в т/м 3 , которая учитывается при расчете расходов на транспортировку материала, укладку или разборку.

Состав асфальта и его разновидности

Существует большое количество видов дорог для передвижения. Все они имеют разную нагрузку, именно поэтому качество покрытия колеблется в определенных пределах. Так, дороги могут быть предназначены:

• Для пешеходов — тротуары, парки, скверы, площади, площадки для отдыха, пешеходные мосты.
• Для велосипедистов — прогулочные дорожки в парках, вдоль трасс, велотреки на стадионах.
• Для автовладельцев — двух-восьми полосные автострады, парковки, мосты.

Плотность покрытия для пешеходных дорожек отличается наименьшей величиной ввиду относительно небольшой нагрузки на квадратный метр. С увеличением нагрузки повышают содержание в асфальтобетоне укрепляющих материалов.

Существуют следующие разновидности асфальта в зависимости от их состава и происхождения:

• Природный асфальт. Представляет собой специфическую смолистую твердую массу, которая состоит из масел и смолистых веществ и имеет довольно низкую температуру плавления — 20−100 °C. Образуется в естественных условиях путем испарения легкой фракции нефти в местах ее неглубокого залегания или выхода на поверхность. При застывании ее тяжелая часть смешивается с гравием, песком и другими минеральными компонентами и образует корку различной плотности. Среднее же значение этой величины приходится на 1−1,2 т/м 3 .
• Искусственный асфальт называется асфальтобетоном — это смесь минеральных компонентов на битумной основе. В него включают щебень, гравий, песок и минеральный порошок. А также для придания особых свойств в асфальт могут добавлять резиновую крошку, получаемую в результате промышленной переработки старых автомобильных покрышек и других изделий. Однако резиновый асфальт очень дорогой в сравнении с обычным, поэтому используется редко и в скромных пределах. Вес асфальтобетонной смеси в 1 м 3 может достигать 2,5 т.

Типы асфальтового покрытия отличаются составом, температурой укладки, твердостью и сроком эксплуатации. Например, часто укладывают так называемый холодный асфальт — с этим типом дорожного покрытия можно работать без предварительного разогрева. К тому же оно не нуждается в дополнительном техническом оснащении — такой асфальт не нужно укатывать, достаточно просто равномерно распределить по необходимому участку. Он производится из экологичных компонентов, включает в себя известняковый порошок, который служит отличным пластификатором.

Литой асфальт, помимо увеличенного количества природных пластифицирующих порошков, содержит еще и большое количество смолы повышенной вязкости, что делает его высококачественным материалом для укладки дорог. Он обладает высоким коэффициентом прочности, устойчивостью к воздействию воды и химических веществ, не разрушается под влиянием перепадов температур и обеспечивает хорошую сцепку колес. Кроме того, литое покрытие подавляет шумы и легко ремонтируется. Однако все эти положительные качества несколько уменьшает высокая цена оборудования для его укладки.

Горячий искусственный асфальт состоит преимущественно из щебня, для связки в нем используются сырые нефтепродукты. Такое покрытие требует обязательного разогрева и утрамбовывания специальными катками. Оно считается самым распространенным и используется для укладки нижнего слоя автострад государственного и регионального значения, а также для взлетных полос и других объектов с высокой нагрузкой.

Следующим слоем покрытия может идти крупнозернистый асфальт, включающий в себя крупную асфальтовую крошку, которую получают путем дробления старого дорожного покрытия. Он также имеет жесткую структуру и служит хорошей основой для мелкозернистого верхнего покрытия.

Асфальтогранулят и асфальтовая крошка используется для укрепления асфальтового покрытия вместо обычного щебня — эти материалы получают путем вторичной переработки, поэтому они намного дешевле.

Расчет плотности по таблице

Существует следующая классификация дорожной «одежды» в зависимости от типа покрытия, состава и удельного веса асфальтобетона. Таблицей можно пользоваться при расчетах необходимого количества для ремонта дороги или нового ее строительства.

Какой вес может выдержать асфальтированная подъездная дорожка к жилому дому

Асфальт — экономичный материал, используемый для строительства подъездных дорог, дорог и парковок. Это долговечный материал для мощения, который не требует особого ухода. При использовании асфальта для подъездной дороги важно определить, какой вес он может выдержать, прежде чем укладывать его.

 

Тяжелые грузовики могут отрицательно воздействовать на асфальтовое покрытие. Тяжелые грузовики могут вызывать образование колеи и разрушение дорожного покрытия вдоль пути движения колес. Это может значительно сократить срок службы и долговечность вашей асфальтовой дороги. Вот почему подъезд к жилому дому не подходит для тяжелых грузовиков.

 

В этой статье речь пойдет о весе как об одном из злейших врагов асфальтированных дорог. Также будет обсуждаться, сколько могут выдержать асфальтированные подъездные пути.

 

Вес – враг асфальтового покрытия

Усталость покрытия возникает в результате постепенного повреждения, вызванного продолжительным воздействием тяжелых нагрузок. Асфальт гнется, как и другие материалы. Его можно напрягать и напрягать до предела.

 

Изгибы дорожной одежды могут привести к повреждению ее слоев, что может привести к растрескиванию поверхности. Это может привести к попаданию влаги в основание асфальта. Если в асфальтовом основании сохраняется влага, усталость может увеличиться и в конечном итоге выйти из строя.

 

Наибольшие повреждения наблюдаются в местах, где большегрузные автомобили едут медленно, останавливаются или притормаживают, а также там, где могут быть припаркованы автомобили.

 

Поэтому очень важно определить, какой вес вы можете безопасно положить на подъездную дорожку.

 

Какой вес может выдержать асфальтированная подъездная дорожка к жилому дому?

Несущая способность асфальта определяется его толщиной. Асфальтовая подъездная дорожка для жилого использования может выдержать около 8000 фунтов. Большинству подъездов к жилым домам требуется от 2 до 3 дюймов асфальта для ежедневного использования. Гранулированный заполнитель размером от 6 до 8 дюймов должен находиться под асфальтом.

 

Лучше всего учитывать толщину асфальта и способ его укладки при устройстве асфальтовой дороги, способной выдержать вес ваших автомобилей. Грузоподъемность ваших автомобилей может зависеть от толщины асфальта и от того, как он уложен на дороге. Размер асфальта должен определяться количеством асфальта, необходимого для поддержки вашего автомобиля.

 

Итак, какова максимальная грузоподъемность асфальтированного подъезда к жилому дому? Подготовка и укладка асфальтовой подъездной дороги определяет, какой вес она может выдержать. Тем не менее, асфальтовая подъездная дорожка может выдержать только определенный фунт на квадратный фут, прежде чем она прогнется или утонет. При устройстве подъездной дорожки домовладельцы должны предпринять следующие шаги, чтобы гарантировать, что асфальтовое покрытие выдержит вес их автомобилей и грузовиков.

 

Факторы, влияющие на несущую способность подъездной дорожки

Подъезды к жилым домам, как правило, не рассчитаны на такую ​​же большую нагрузку, как подъезды к коммерческим объектам. Не зная деталей подъездной дороги, трудно определить несущую способность подъездной дороги. Вот некоторые факторы, которые могут повлиять на несущую способность подъездной дороги:

 

Грузоподъемность

На несущую способность подъездной дороги могут влиять многие факторы, включая ее основание, почву, возраст, влажность, толщину, асфальт. смеси и температуры. В холодное время несущая способность немного увеличивается.

 

Основание

На несущую способность могут влиять различные факторы, включая основание. Этот слой может поглощать любой вес, который находится на асфальте. Грузоподъемность асфальта зависит от того, сколько он поглощает.

 

Влажность

Другим важным аспектом является влажность асфальта. Асфальтовые подъездные пути со временем могут впитывать воду. Со временем они размягчатся, и могут появиться трещины. Иногда требуется защитный слой для защиты поверхности от влаги и повышения несущей способности.

 

Эффекты замораживания-оттаивания и воздействия влаги могут привести к сокращению срока службы вашего дорожного покрытия. Прочное основание повысит общую прочность дороги. Более тонкое дорожное покрытие, скорее всего, будет выдерживать меньшую нагрузку и прослужит в течение длительного времени при больших нагрузках.

 

Вы можете продлить срок службы своего асфальта, регулярно ухаживая за ним. Заполнение трещин необходимо, но это также очень экономично и просто. Вы можете предотвратить попадание влаги в основание тротуара, заполняя трещины в тротуаре.

 

Заключение

Хотя износ неизбежен в местах с интенсивным движением, регулярное техническое обслуживание может помочь предотвратить преждевременный износ. Ваш асфальт начнет проявлять признаки усталости и повреждения, если он установлен неправильно. Очень важно убедиться, что ваше дорожное покрытие уложено надлежащим образом с учетом расчетов дорожного движения и атмосферных условий.

 

Прежде чем использовать асфальтированную подъездную дорожку к жилому дому, важно понять важность ее несущей способности. Вы должны убедиться, что асфальт уложен правильно и с использованием высококачественных асфальтовых материалов. Работа с надежной компанией по укладке дорожного покрытия, такой как A-Rock Asphalt Services – мудрое решение . Свяжитесь с нами сегодня , чтобы узнать больше о наших асфальтированных дорогах и других сопутствующих услугах.

Что у вас в асфальте? | FHWA

Недавно дорожные службы штата и FHWA были поражены открытием: тайное использование остатков моторного масла в асфальте широко распространено.

 

Саймон Хесп, Королевский университет (Кингстон, Онтарио)

Асфальтовое покрытие на этом участке трассы 655 в Онтарио, Канада, не содержит остатков моторного масла повторной очистки и не имеет трещин после 9 лет эксплуатации. Однако на аналогичном участке того же шоссе, на котором находится REOB, наблюдаются значительные трещины. Химическая лаборатория TFHRC разрабатывает метод испытаний для анализа REOB в асфальтовых смесях.

 

Асфальт – это липкий черный остаток, остающийся после переработки сырой нефти. Его используют для мощения уже более ста лет. Когда асфальт впервые вошел в обиход, нефтеперерабатывающие заводы раздавали его. Однако сегодня это широко торгуемый товар, требующий премиальных цен. Эти цены резко выросли. В 2002 году асфальт продавался примерно по 160 долларов за тонну. К концу 2006 года стоимость удвоилась и составила примерно 320 долларов за тонну, а затем снова почти удвоилась в 2012 году и составила примерно 610 долларов за тонну.

Асфальт чрезвычайно эффективен, так как составляет всего от 4 до 5 процентов веса дорожной смеси. Асфальт, служащий вяжущим для дорожного покрытия, также является самой дорогой частью стоимости материала для мощения дорог. Вес асфальтового покрытия варьируется в зависимости от типа заполнителя, асфальта и содержания воздушных пустот. Используя средний пример 112 фунтов на квадратный ярд на дюйм толщины, четырехполосное шоссе длиной 1 миля (1,6 км) с подъемником 4 дюйма (10 сантиметров) и 12 футов (3,6 метра). ) шириной полосы весит около 6300 тонн (5700 метрических тонн). Из них примерно 6000 тонн (5400 метрических тонн) заполнителя по цене около 7 долларов за тонну стоят 42000 долларов. 300 тонн асфальта в 2002 году стоили бы около 48 000 долларов. К 2006 году эта сумма увеличилась бы до 9 долларов.6000, а к 2012 году до 183000 долларов. Это увеличение примерно на 135 000 долларов на каждую милю шоссе всего за 10 лет.

Рост цен на асфальт оказал большое влияние на стоимость строительства тротуаров, что повысило интерес к поиску способов снижения затрат. Методы снижения затрат включают минимизацию количества асфальта в смеси, увеличение использования восстановленного асфальтового покрытия (RAP) и замену части асфальта более дешевыми добавками. РАП уже содержит асфальт, хотя и состаренный материал, который не обладает такими же свойствами, как свежий асфальт.

Во время разговора в коридоре на техническом совещании 2010 года Мэтт Мюллер, в то время государственный инженер по материалам из Иллинойса, сообщил, что его транспортный отдел обнаружил фосфор в одном из закупаемых асфальтовых вяжущих. Спецификации штата Иллинойс не допускают модификации связующего с использованием полифосфорной кислоты (PPA). Поставщик отрицал добавление PPA, но отказался сообщить, что именно было добавлено в связующее. Под давлением департамента транспорта поставщик сообщил, что добавляет то, что он назвал наполнителем асфальта, который теперь известен как переработанные остатки моторного масла (REOB). РЭОБ содержит небольшое количество фосфора, что первоначально идентифицировали химики отдела.

Никто, ни в дорожном агентстве штата, ни в Исследовательском центре шоссейных дорог Тернер-Фэрбанк (TFHRC) Федерального управления шоссейных дорог, никогда не слышал о REOB. «Никто не знал, что этот материал добавляют в асфальт, не видел каких-либо исследований о том, как это может повлиять на характеристики горячих асфальтовых покрытий, и не знал, как долго и насколько широко он используется по всей стране», — говорит Мюллер. После обсуждений на техническом совещании он говорит: «Это быстро превратилось из простой проблемы в Иллинойсе в национальную и международную проблему».

Одной из задач Химической лаборатории TFHRC является разработка новых методов испытаний. Разработка метода тестирования для анализа REOB стала исследовательским проектом.

Тестирование асфальта

Свойства битумных вяжущих широко варьируются в зависимости от источника сырой нефти и используемого процесса очистки. Для низких зимних температур необходим более мягкий асфальт, чтобы избежать растрескивания. Чтобы предотвратить колейность в жаркую погоду, асфальт должен быть более жестким. Первоначальный тест для определения жесткости асфальта заключался в том, чтобы испытуемый его жевал. Однако сегодняшние методы гораздо более изощренные.

 

Реометр динамического сдвига, показанный здесь, измеряет вязкоупругие свойства асфальта дорожного покрытия. Операторы помещают измеряемый материал между двумя пластинами размером с четверть.

 

Прибор, называемый реометром динамического сдвига (DSR), был представлен в промышленности во время исследовательского проекта Стратегической программы исследований автомобильных дорог, который выполнялся с 1987 по 1992 год. DSR теперь является отраслевым стандартом для измерения вязкоупругих свойств асфальта дорожного покрытия. . Однако машина не была разработана для дорожно-строительной промышленности. Применение DSR было адаптировано из пищевой, косметической и фармацевтической промышленности, где его использовали для измерения жесткости материалов при различных скоростях сдвига. Например, DSR позволяет разработчикам продуктов создавать зубную пасту с нужной консистенцией, чтобы ее можно было выдавить из тюбика, но она не падала с зубной щетки.

DSR тестирует связующее вещество, помещенное между двумя параллельными пластинами размером примерно с четверть. Одна из пластин движется, и машина измеряет вязкоупругие свойства асфальта. DSR используется для определения максимального класса высокотемпературных характеристик (PG) в градусах Цельсия. Эти температуры увеличиваются с шагом в 6 градусов и обычно составляют PG 52, 58, 64, 70, 76. Они обеспечивают максимальную рабочую температуру дорожного покрытия. Например, связующее PG 70-28 будет иметь максимальную рабочую температуру 70 градусов Цельсия и минимальную рабочую температуру минус 28 градусов Цельсия.

Добавление мягких материалов к асфальту снизит класс высокой температуры (например, с PG 76 до PG 70). Несколько добавок были оценены промышленностью и академическими кругами, в том числе отработанное масло для жарки, остатки кукурузной соломы и даже переработанный свиной навоз для этой цели.

Аналогичным образом, высокотемпературный класс можно повысить, добавив что-то, что сделает асфальт более жестким (как правило, полимеры, такие как стирол-бутадиен-стирольные полимеры), но они очень дороги.

Что такое REOB?

Компании собирают отработанное моторное масло, слитое из автомобилей, а затем перерабатывают или «повторно очищают» его для повторного использования. Проще говоря, они удаляют масло путем вакуумной перегонки. Смазочное масло перегоняется в вакуумной колонне и используется повторно. Восстановленное масло соответствует всем спецификациям автомобильной промышленности для свежего смазочного масла. Однако в результате этого процесса на дне вакуумной колонны остается осадок, известный под разными названиями. Для целей данной статьи это доочищенные моторные масла (РММ).

Масло в двигателе автомобиля — это не просто масло. Он содержит различные присадки для улучшения характеристик автомобиля. К ним относятся полимеры, модификаторы вязкости, термостабилизаторы, дополнительные смазочные материалы и противоизносные присадки. REOB содержит все присадки, которые были в отработанном масле, а также металлы износа двигателя (в основном железо и медь). Эти добавки включают диалкилдитиофосфат цинка, который содержит цинк, серу и фосфор; фенат кальция, содержащий кальций; и дисульфид молибдена, который содержит молибден и серу.

 

Во время замены масла из автомобиля сливается отработанное моторное масло, как показано здесь.

 

Анализ жидкого асфальта на следы металлов кальция, меди, цинка и молибдена позволяет измерить количество присутствующих REOB. Сера и железо также могут быть проанализированы, но поскольку они естественным образом встречаются в асфальте, их использование может запутать анализ.

Тестирование в TFHRC

Исследователи FHWA из TFHRC выбрали метод рентгенофлуоресцентной спектроскопии (XRF) для анализа REOB. Они выбрали XRF, потому что у них уже была машина в доме, а также потому, что многие государственные дорожные агентства уже имеют XRF для анализа цемента. Другие методы, такие как спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой и атомно-абсорбционная спектроскопия, вероятно, будут работать одинаково хорошо. Основные принципы аналитического метода XRF доступны в документе Совета по исследованиям в области транспорта (TRB) 2015 года под названием «Анализ битумных вяжущих для переработанных остатков моторного масла с помощью рентгеновской флуоресцентной спектроскопии».

Поскольку REOB является отходами, его состав сильно различается не только между производителями, но и между образцами одного и того же производителя в разные дни. На композиционный анализ также влияет асфальт, в который его добавляют. Однако при приготовлении множества смесей с использованием разных образцов REOB и разных битумных вяжущих вариации в значительной степени могут быть усреднены.

Несколько штатов предоставили образцы известного состава REOB исследователям TFHRC, которые проанализировали образцы, чтобы сравнить процент добавленных (известных) REOB с найденным (проверенным) количеством. Анализы показали сопоставимый процент добавленных и обнаруженных РЭОБ.

Кроме того, исследователи связались с дорожными агентствами штата, чтобы запросить образцы асфальтовых вяжущих для тестирования. Они получили исчерпывающий ответ. Исследователи TFHRC проанализировали 1532 образца из 40 штатов, одной провинции Канады и двух участков автомагистралей Федеральных земель. Они проанализировали каждый образец дважды, что составило более 3000 анализов. Ни одно из этих государств не подозревало, что асфальт, который они покупают, содержит REOB. Одно государство настаивало на том, что его образцы не имели REOB. Однако 38 из первых 90 образцов из этого штата содержали его.

Из 1532 протестированных образцов 12 % содержали REOB, а некоторые содержали его в заметно высоких количествах (10–20 %). Самый высокий уровень составил 34 процента в образце из Техаса, который TxDOT использовала в составе пластыря. Это тестирование также выявило присутствие фосфорной кислоты в 11 процентах образцов, а 2 процента содержали измельченную шинную резину.

Результаты исследования вызвали высокий интерес по всей стране. Два года назад на ежегодном собрании TRB федеральные исследователи провели семинар REOB и представили результаты своих лабораторных оценок стоящей толпе.

Циклическое тестирование

Хотя некоторые агентства конкретно не запрещают REOB, они проводят физические тесты, которые исключают его использование — фактически запрет. Другие не запрещают его спецификацией, но имеют соглашения с поставщиками асфальта, чтобы избежать использования REOB. Из 50 штатов и Вашингтона, округ Колумбия, 3 подразделения автомагистралей Федеральных земель, а также Онтарио, Канада, почти половина специально или фактически запрещают использование REOB, а большинство остальных не уточняют, разрешено это или нет. Горстка действительно разрешает REOB, некоторые в определенных пределах. Например, в штатах Огайо и Техас предельный уровень составляет менее 5 процентов асфальта.

 

При комнатной температуре REOB представляет собой жидкость.

 

Чтобы разработать надежный метод испытаний, который могут использовать все штаты, исследователи TFHRC разработали план кругового тестирования. Участниками являются 11 государственных дорожных агентств (Иллинойс, Массачусетс, Миннесота, Миссисипи, Монтана, Северная Каролина, Оклахома, Южная Каролина, Техас, Вермонт и Вайоминг), 2 независимые испытательные лаборатории, Министерство транспорта в Онтарио, Королевский университет в Онтарио. и подрядчика по укладке дорожного покрытия в Онтарио.

Для выполнения плана компания TFHRC предоставила первоначальный метод испытаний и 45 смесей различных битумных вяжущих, модифицированных REOB, с концентрациями REOB 2, 5, 8, 10 и 20 процентов. Всего исследователи подготовили и отправили 720 смесей.

Участники тестируют образцы самостоятельно, используя рекомендации, предоставленные исследователями TFHRC. Круговое тестирование почти завершено, и TFHRC находится в процессе сбора результатов. Результатом будет предлагаемый метод тестирования AASHTO, который может принять и использовать любое государство.

REOB и срок службы дорожного покрытия

Остается без ответа вопрос, влияет ли REOB негативно на срок службы дорожного покрытия. В Соединенных Штатах имеется очень мало доказательств, возможно, потому, что до недавнего времени ни одно дорожное агентство штата не знало, что их связующие вещества содержат REOB. Однако исследования в Канаде связали преждевременный выход из строя шоссе 655 в Тимминсе, Онтарио, с наличием REOB.

Анализ проб с государственной автомагистрали Агентства с известным содержанием REOB
Источник	Добавленный процент REOB (Известно)	Процент REOB, обнаруженный (проверено) в двух анализах
Иллинойс DOT	5	5, 5
Иллинойс DOT	10	9, 9
Поставщик DOT Северной Каролины	10–11	14, 13
Поставщик DOT Северной Каролины	10–11	9, 9
Штат Нью-Йорк, DOT	0	0, 0
Штат Нью-Йорк, DOT	6	6, 5
Штат Нью-Йорк, DOT	0 + SBS (стиролбутадиен- стироловые полимеры)	0, 0
Штат Нью-Йорк, DOT	2 + СБС	2, 2
Штат Нью-Йорк	6 + СБС	5, 5

 

Резюме анализов REOB 1532 образцов вяжущих, отправленных в TFHRC
Государственный	Количество образцов	Полифосфорная Кислота	РЭОБ	Заземление Резина для шин	REOB Диапазон (%)	Статус
АК	5	0	0	0		Запрещено 1
АЛ	20	0	2	0	4–10	Запрещено
АР						Не указано
АЗ	35	9	23	10	1–10	Не указано
СА	4	1	0	4		Не указано
КЛЛ	135	12	20	0	10–18	Не указано
СО						Запрещено
КТ	16	2	0	0		Запрещено
DC	9	0	3	0	2	Не указано
Германия						Не указано
Флорида	11	0	0	4		Разрешено
ГЭ	38	0	0	0		Запрещено
Привет
ИА						Запрещено
ID	9	0	3	0	6	Не указано
Ил						Запрещено
В	10	3	3	0	9	Разрешено
КС	21	0	0	0		Не указано
КН						Не указано
ЛА	6	0	0	4		Не указано 2
МА	16	10	2	0	9	Запрещено
МД	15	7	0	0		Запрещено
МЭ	8	5	0	0		Запрещено
МИ	72	12	0	0		Запрещено
МН	11	4	1	0	1	Разрешено
МО	48	2	1	0	3	Не указано
МС	2	0	2	0	1	Не указано
МТ	23	0	0	0		Не указано
НЗ	70	1	6	0	14	Запрещено
НД	10	2	0	0		Разрешено
СВ	30	0	2	8	2	Разрешено
НХ	19	6	1	0	1	Запрещено
Нью-Джерси						Запрещено
НМ						Запрещено
НВ	5	3	1	0	2	Запрещено
Нью-Йорк	68	3	5	0	6	Запрещено
ОХ	13	1	0	0		Разрешено 3
ОК	41	4	13	0	7–12	Не указано
ОНТ	14	2	5	0	4–17	Запрещено
ИЛИ	8	3	3	0	1–3	Разрешено
Полиамид	73	10	4	0	3–15	Не указано 4
РИ	5	2	0	0		Запрещено
СК	14	0	0	0		Разрешено
SD	16	0	0	0		Не указано
ТН	12	0	0	0		Не указано 4
ТХ	86	6	18	4	2–34	Разрешено 3
UT	20	6	2	0		Не указано5
ВА	21	1	1	0	2	Не указано
ВТ	15	0	1	0	0–6	Запрещено
Вашингтон	433	50	58	0	12	Не указано 1
ВФЛ	12	0	0	0		Не указано
Висконсин						Не указано
WV	33	0	1	0	3	Не указано 2
WY						Не указано
Всего	1 532	167	181	34
%		11	12	2
1 Физический тест исключает использование 2 Не хочу этого 3 5-процентный максимум (только на базовых и промежуточных курсах в Огайо) 4 Рассматривается запрет или максимальное ограничение в будущем 5 Не указывает использование PPA или REOB, но имеет спецификацию SHRP Plus, включая DTT (испытание на прямое растяжение) с минимальной деформацией 1,5%, которая помогает контролировать эти добавки

 

Ночная температура в этом районе может достигать -40 градусов по Фаренгейту (-40 градусов по Цельсию). Покрытие без REOB на одном участке шоссе 655 после 9 лет эксплуатации не показало повреждений. Покрытие с REOB, расположенное в 0,6 мили (1 км) от покрытия без REOB, имеет идентичное грунтовое покрытие, плотность движения и климат. Тем не менее, сегмент Highway655 с REOB от 5 до 10 процентов показал значительные трещины. В данном примере выявленной причиной растрескивания при низких температурах было наличие РЭОБ.

«Характеристики различных участков испытательной дороги в Тимминсе иллюстрируют влияние, которое они оказали на срок службы дорожного покрытия», — говорит Саймон Хесп, профессор химии Королевского университета в Кингстоне, Онтарио. «По нашему опыту в Канаде, даже небольшие количества в 2–3 процента могут быть проблемой».

Аналогичным образом, участок испытательного дорожного покрытия в Миннесоте (MN1-4), на котором были обнаружены REOB, также преждевременно растрескался. Тротуар хорошо работал в течение первых 3-4 лет, но затем начал трескаться. Это покрытие также подвержено воздействию низких температур.

В 2015 году исследователи TFHRC провели несколько испытаний смеси (смешивание вяжущих с заполнителем). Испытания не были обширными, но они показали, что при уровне содержания 6 и более процентов прочность асфальта на растяжение значительно снижается. На уровне 3,5% REOB различия в методах физических испытаний были больше, чем влияние REOB. На самом деле исследователям было трудно оценить, присутствовал ли REOB.

Некоторые данные свидетельствуют о том, что присутствие REOB можно обнаружить с помощью реометра с изгибающейся балкой. Одним из рассматриваемых параметров вяжущего является разница между критической температурой жесткости (S) при низких температурах в реометре с изгибающейся балкой и крутизной ползучести реометра с изгибающейся балкой (значение m), отмеченной как ΔT _{критических} . ∆ T _C = T _C ( S ) – T _C ( m-значение ). Оценка этого параметра еще продолжается.

Две независимые исследовательские группы, одна из AASHTO, а другая из Института асфальта, пришли к выводу, что необходимы дополнительные исследования по использованию REOB в асфальте.

Новый взгляд на вяжущие

Исследователи TFHRC планируют по-новому взглянуть на вяжущие для асфальта. Ранее во всех испытаниях асфальта измерялись технические характеристики, такие как жесткость. Эти тесты не показывают, какие материалы были добавлены в асфальт.

Один образец, полученный во время исследования TFHRC, имел очень странный анализ. Образец имел следующие результаты испытаний: Superpave® PG 64-28 с высокотемпературным классом 67,3 ΔT _{критическая}  на реометре с изгибающей балкой составила 6,7 градуса Цельсия. Химический анализ показал, что он содержит примерно 1,7% фосфорной кислоты, 10% измельченной резины для шин и 19% REOB. Добавление 1,7% фосфорной кислоты, вероятно, сделало бы асфальт очень жестким. Десять процентов шлифованной резины сделали бы ее еще жестче. Затем 19процент REOB смягчит его и вернет в соответствие со спецификацией.

Несмотря на то, что он прошел стандартизированные протоколы тестирования AASHTO, он «с треском» провалил испытания на физическую колейность в Гамбурге (по словам исследователей). Результаты не были неожиданными, поскольку почти 31% вяжущего не был асфальтом.

Эти результаты показывают, что в стандартизированных протоколах инженерных испытаний есть недостатки, которые могут быть использованы. Производитель может иметь экономическую выгоду, и продукт проходит все стандартизированные испытания, но продукт может не обеспечивать долгосрочную эффективность.

 

Это дека образцов XRF-спектрометра.

 

Чтобы решить эту проблему и расширить ассортимент новых добавок и наполнителей для асфальта, TFHRC начинает исследовательскую программу с использованием портативных спектроскопических устройств, рентгеновской флуоресцентной спектроскопии и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, чтобы можно было проводить анализы в полевых условиях. вместо того, чтобы брать образцы обратно в лабораторию. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье может даже обнаружить известь в смеси, а также полимеры стирол-бутадиен-стирол и стирол-бутадиен-каучук. Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия может обнаруживать REOB и фосфорную кислоту, а портативная спектроскопия работает для выборочных проверок. Эти инструменты могут быть предварительно запрограммированы и не требуют дополнительного обучения или навыков для операторов. Все эти испытания могут быть выполнены непосредственно с асфальтоукладчика или на асфальтовом заводе неквалифицированным оператором, что экономит время и связанные с этим расходы. Этими методами гораздо труднее манипулировать, потому что они почти всегда могут сказать, какие материалы были добавлены в смесь. Они также позволяют проводить выборочные проверки в полевых условиях и устраняют возможность ошибок при отборе проб, когда используемый асфальт не соответствует тому, который был получен испытательной лабораторией.

 

Саймон Хесп, Королевский университет (Кингстон, Онтарио)

Асфальтовое покрытие на этом участке шоссе 655 в Онтарио было изготовлено из вяжущего, содержащего REOB и стирол-бутадиен-стирольный полимер. После 9 лет эксплуатации на нем заметны значительные трещины. Этот участок расположен всего в 0,6 мили (1 км) от идентичного земляного полотна, подверженного такому же движению и климату, но не содержащего REOB. На участке дороги без РЭОБ за 9 лет эксплуатации трещин не наблюдается.

 

Команда TFHRC вскоре представит в AASHTO проект методов испытаний, которые транспортные агентства могут использовать для проверки присутствия REOB в асфальтовых смесях. Эти методы испытаний помогут транспортным агентствам узнать, какие материалы и добавки присутствуют в асфальте. смеси, которые они покупают.

---

Теренс С. Арнольд  – старший химик-исследователь в группе материалов для дорожного покрытия в Управлении исследований и разработок инфраструктуры FHWA, а также заведующий федеральной химической лабораторией в TFHRC.