Публикации автора

Резюме. Цель. Целью исследования является установление количественных взаимосвязей между параметрами двухстадийной технологии модификации битума резиновой крошкой, особенностями формируемой микроструктуры и физико-механическими свойствами композиционного материала для повышения качества дорожных вяжущих.

Метод. В работе применен метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) для комплексного исследования микроструктуры битума, модифицированного резиновой крошкой по двухстадийной технологии, включающей стадию предварительного набухания крошки. Использованы режимы топографического сканирования и фазового контраста, позволяющие анализировать морфологию поверхности, распределение фаз и локальные механические свойства.

Результат. Представлены результаты исследования микроструктуры модифицированного битума. Установлено, что двухстадийная технология обеспечивает формирование стабильной гетерогенной структуры с равномерным распределением частиц резиновой крошки размером 0.5–2.0 мкм в битумной матрице. Выявлено увеличение шероховатости поверхности в 3–5 раз по сравнению с исходным битумом. Методом фазового контраста идентифицированы компоненты композита (битумная матрица и упругие резиновые частицы) и оценено качество межфазного взаимодействия. Определено оптимальное содержание резиновой крошки, составляющее 12–15% от массы битума. Установлены количественные корреляции: увеличение дисперсности резиновых частиц на 25–30% приводит к росту эластичности на 15–20%. Доказано, что модификация повышает устойчивость к трещинообразованию на 25–30% и сопротивление колейной деформации на 20–25%.

Вывод. Двухстадийный технологический процесс модификации битумов резиновой крошкой способствует формированию однородной гетерогенной структуры с равномерно распределенными упругими частицами, создающими дисперсный армирующий каркас. Это обуславливает получение вяжущего с улучшенными физико-механическими характеристиками: повышенной температурной устойчивостью, эластичностью, трещиностойкостью и сопротивлением колейности, что в целом направлено на повышение долговечности дорожных покрытий. Метод АСМ доказал свою эффективность для целенаправленного проектирования составов модифицированных битумов с заданными свойствами.