ВПЛИВ ПРОТИОЖЕЛЕДНИХ РЕЧОВИН НА ВОДОСТІЙКІСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОНУ В УМОВАХ ЦИКЛІВ ЗАМОРОЖУВАННЯ-ВІДТАВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2023-6-109-115Ключові слова:
асфальтобетон, протиожеледна речовина, водостійкість, цикл заморожування-відтавання, експлуатаційні характеристики дорожнього покриття.Анотація
Асфальтобетонне покриття, як основна форма високоякісних доріг, займає важливе місце в сучасному дорожньому будівництві завдяки своїм перевагам, таким як низький рівень шуму, простота ремонту та короткий термін будівництва. Цей тип доріг широко застосовується в усьому світі і забезпечує надійну основу для дорожніх мереж у містах і селах. Проблема дорожньо-транспортних пригод взимку актуальна як для регіонів з досить холодними кліматичними умовами, так і для помірно-континентального клімату, який переважно характерний майже для всієї території України. Для вирішення цієї проблеми широко застосовуються протиожеледні речовини, що сприяють підвищенню безпеки дорожнього руху. Застосування протиожеледних реагентів ефективно зменшує вплив ожеледі та снігу на дороги і забезпечує безпечний проїзд транспортних засобів за несприятливих погодних умов. Однак, незважаючи на те, що протиожеледні суміші відіграють важливу роль у поліпшенні транспортного потоку, їх масштабне використання також створює певні проблеми, на які варто звернути увагу. Хімічні речовини, що входять до складу протиожеледних реагентів, можуть мати негативний вплив на матеріали дорожнього покриття, особливо на асфальтобетонних дорогах.
З метою вивчення впливу протиожеледних речовин на властивості асфальтобетону проведено експериментальне дослідження стосовно дії протиожеледних речовин на водостійкість асфальтобетону в умовах циклів заморожування та відтавання. Вплив протиожеледних речовин при циклічному заморожуванні-відтаванні на асфальтобетон досліджується шляхом оцінки закономірностей зміни трьох ключових параметрів: стабільності, залишкової стабільності та залишкової пористості.
Результати експерименту показали, що стабільність і залишкова стабільність асфальтобетону мали загальну тенденцію до зниження при збільшенні кількості циклів заморожування-відтавання, що вказує на часткове пошкодження або розшарування асфальтобетону в умовах циклів заморожування-відтавання. Вища концентрація розчину протиожеледної речовини характеризувалася більш вираженими змінами параметрів дослідження, що свідчить про значний вплив протиожеледної речовини на властивості асфальтобетону. Після 27 циклів випробувань середні показники втрати стійкості, залишкової стійкості та залишкової пористості становили 29%, 22% та 73% відповідно. Це свідчить про те, що вплив протиожеледного реагенту при циклічному заморожуванні-відтаванні має вагоміший вплив на показник залишкової пористості.
Посилання
[1] H. R. Vignisdottir et al., "A review of environmental impacts of winter road maintenance", Cold Regions Science and Technology, vol. 158, pp. 143–153, 2019.
[2] M. O. Rivett et al., "Highway deicing salt dynamic runoff to surface water and subsequent infiltration to groundwater during severe UK winters", Science of the Total Environment, vol. 565, pp. 324–338, 2016.
[3] J.-S. Chung, B.-H. Kim, and I.-S. Kim, "A case study on chloride corrosion for the end zone of concrete deck subjected to de-icing salts added calcium chloride", Journal of the Korean Society of Safety, vol. 29, no. 6, pp. 87–93, 2014.
[4] C. D. Johnston, "Deicer Salt Scaling Resistance, Chloride Permeability and Code Requirements for Air Content, Spacing Factor", Concrete International, vol. 16, no. 8, pp. 48–55, 1994.
[5] Y. Meng et al., "Deicing characteristics and pavement performance of eco-friendly de-icing asphalt mixture", Construction and Building Materials, vol. 360, p. 129565, 2022, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2022.129565.
[6] J. B. Shanley, "Effects of Ion Exchange on Stream Solute Fluxes in a Basin Receiving Highway Deicing Salts", Journal of Environmental Quality, vol. 23, no. 5, pp. 977–986, 1994, doi: 10.2134/jeq1994.00472425002300050019x.
[7] L. Wang, Li. Gong, and Y. Xing, "Influence factors of salt freeze-thaw cycle on asphalt mixture properties", Journal of Functional Materials, vol. 47, no. 4, pp. 88–93, 2016.
[8] Z. Zhou, H. Li, X. Liu, and W. He, "Investigation of sea salt erosion effect on the asphalt-aggregate interfacial system", Int. J. Pavement Res. Technol., vol. 13, no. 2, pp. 145–153, 2020, doi: 10.1007/s42947-019-0095-2.
[9] F. Jin, G. Zhang, Y. Jin, Y. Watanabe, A. Kishita, and H. Enomoto, "A new process for producing calcium acetate from vegetable wastes for use as an environmentally friendly deicer", Bioresource Technology, vol. 101, no. 19, pp. 7299–7306, 2010, doi: 10.1016/j.biortech.2010.04.081.
[10] R. Chang and P. Hao, "Effect of salt freeze-thaw cycle on low temperature performance of asphalt mixture", Journal of Building Materials, vol. 20, no. 3, pp. 481–488, 2017.
[11] Y. Cui, J. Han, Z. Li, S. Zhang, and Z. Liu, "Effect of salt-freezing cycle on properties and microstructure of asphalt", Journal of Functional Materials, vol. 46, no. 18, pp. 18037–18042, 2015.
[12] Z. Liu and W. Hansen, "Freezing characteristics of air-entrained concrete in the presence of deicing salt", Cement and Concrete Research, vol. 74, pp. 10–18, 2015, doi: 10.1016/j.cemconres.2015.03.015.
[13] N. Buss, K. N. Nelson, J. Hua, and R. A. Relyea, "Effects of different roadway deicing salts on host-parasite interactions: The importance of salt type", Environmental Pollution, vol. 266, p. 115244, 2020, doi: 10.1016/j.envpol.2020.115244.
[14] Z. Wu, C. Shi, P. Gao, H. Zhang, and X. Hu, "Moisture Susceptibility of Asphalt Mixture Subjected to Chloride-Based Deicing Salt Solutions under Simulated Environmental Conditions", Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 35, no. 5, p. 04023052, 2023, doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0004713.
[15] Y. Hassan, A. O. Abd El Halim, A. G. Razaqpur, W. Bekheet, and M. H. Farha, "Effects of Runway Deicers on Pavement Materials and Mixes: Comparison with Road Salt", Journal of Transportation Engineering, vol. 128, no. 4, pp. 385–391, 2002, doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:4(385).
[16] X. Zhang, H. Chen, and I. Hoff, "The mutual effect and reaction mechanism of bitumen and de-icing salt solution", Construction and Building Materials, vol. 302, p. 124213, 2021.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
