Сроки эксплуатации мастики и праймеры

В избранное

Зарегистрируйтесь, чтобы добавлять в избранное

Поделиться

0 комментариев

Нашли ошибку?

Срок службы мастичных материалов ТЕХНОНИКОЛЬ зависит от проектного решения, качества выполненных работ и эксплуатации конструкции.

Испытание по этому вопросу проводилось только для Мастика кровельная ТЕХНОНИКОЛЬ № 21 (Техномаст) .

Долговечность материала определялась после проведения испытаний образцов мастики на базе института ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, результатами которых стало получение выводов: Испытанная холодная битумно-полимерная мастика «ТЕХНОМАСТ» имеет гибкость при температуре минус 60 ° С, что позволяет ей обеспечить потенциальный срок службы в пределах 25-30 лет.

Мастика «ТЕХНОМАСТ» может быть рекомендована для применения в кровлях зданий и сооружений различного назначения, а также для устройства гидроизоляции частей зданий и сооружений.  

Так как результаты испытаний по условному сроку эксплуатации близки с материалами серии ТЕХНОЛАСТ (битумно-полимерная рулонная гидроизоляция). Результат испытания ТЕХНОЭЛАСТ ЭКП Долговечность на кровле составляет 35-40 лет. 

То по аналогичной схеме можно сделать вывод, что системах гидроизоляции фундаментов оценка производится на воздействие химических реагентов, наиболее распространённых в грунте: кислоты, щелочи и соли.

Важно учитывать что из-за низкой ремонтопригодности гидроизоляции в фундаментах ее долговечность стараются подобрать равной сроку службы здания.

На основании ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАКЛЮЧЕНИЯ по определению долговечности в фундаментах материала марки Техноэласт, применяемого в подземной гидроизоляции можно говорить, что условная долговечность составляет не менее 84 лет.

В перерасчет по аналогии перевода с рулонных материалов на мастичные этот срок будет составлять не менее 63 лет.

Срок службы ПРАЙМЕРОВ отдельно не испытывается, так как это не отдельный слой, а работает вместе с гидроизоляцией.

Поэтому условный срок службы сопоставим с основной гидроизоляцией.

Автор статьи: Ахметшин Ильнур

Srok_sluzhby_21.pdf

Скачать

PDF, 5.31 Мб

Показать еще

Мастика кровельная ТЕХНОНИКОЛЬ № 21 (Техномаст)

Подробнее

Праймер битумно-полимерный ТЕХНОНИКОЛЬ № 03

Подробнее

Праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ № 01

Подробнее

Праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ № 01 концентрат

Подробнее

Праймер битумный эмульсионный ТехноНИКОЛЬ №04

Подробнее

Праймер полимерный ТЕХНОНИКОЛЬ №08 Быстросохнущий

Подробнее

Праймер битумный AquaMast

Подробнее

Праймер битумный универсальный AquaMast

Подробнее

Показать еще

#ТЕХНОНИКОЛЬ
#праймеры
#мастики
#срок службы

Оцените эту статью

Автор статьи:

Михаил Золотарев

Специалист направления «Мастики и монтажные пены»

1580

Дата обновления статьи:

25 Декабря 2020

Автор статьи:

Михаил Золотарев

Специалист направления «Мастики и монтажные пены»

1580

Дата обновления статьи:

25 Декабря 2020

Оцените эту статью

Популярные авторы

Вам может быть интересно

Совместимость мастик ТЕХНОНИКОЛЬ и XPS

#мастика 27
#совместимость
#приклейка xps
#мастика приклеивающая
#как приклеить xps

Область применения мастик и праймеров линейки AQUAMAST.

#мастика
#прймер
#AquaMast
#Область применения
#классификация

Мастика для приклейки рулонных материалов

#мастика
#рулонные материалы
#приклейка
#поверхности

Валентин Фетисов

Руководитель проектов, Ведущий технический специалист

Не нашли ответ на свой вопрос? Напишите нам

Валентин Фетисов

Руководитель проектов, Ведущий технический специалист

E-mail *

Название организации

Комментарий *

^* — обязательное поле

Вся информация, предоставленная Вами для проведения технической консультации, является конфиденциальной и не будет передана третьим лицам.

Мастика битумная универсальная МБУ, цена производителя

Мастика битумная универсальная МБУ используется для выполнения кровельных и гидроизоляционных работ, антикоррозионной защиты конструкций из любых материалов, а также трубопроводов из металла и пластика. МБУ также можно применять для приклеивания строительных материалов между собой и к поверхностям из других рулонных материалов (пергамин, рубероид, гидростеклоизол и др.). Также мастика битумная мбу часто применяется в качестве гидроизоляции листов фанеры, ДВП, ДСП, оргалита.

Мастика универсальная на основе битума относится к холодным мастикам и представляет из себя однородную консистенцию черного цвета, состоящую из битумов и органических растворителей.

Мастику мбу нужно наносить на заранее подготовленную поверхность — сухую и очищенную от загрязнений. Для ее нанесения можно использовать кисти или метод налива с обязательным разравниванием слоя шпателем или валиком. Допускается применять и метод распыления. При применении на наклонной поверхности обязательно держите клеящие поверхности соединенными неподвижно до ее полного высыхания.

Производитель: ИП Дроздовский В.К., М.О., Пушкинский р-н, д.Талицы, Индустриальный парк.

























Показатель	Единица измерения	МБУ
Масса (нетто)	кг.	13,5
Теплостойкость	°С, не менее (в течение 5 часов)	50
Прочность сцепления (адгезия) с бетоном	МПа (кгс/см2), не менее	0,15 (1,5)
Вязкость (по вискозиметру ВЗ-4)	Сек., (при температуре материала 20 °C)	80-120
Гибкость	°C (на стержне диам. 10 мм. без образования трещин)	До -40
Наполнитель	% от массы (не более)	0,5-1,0
Расход	кг. на м2 (при минимальной толщине слоя)	0,5-0,7

При крупной партии заказа (от 3000 кг.) возможно увеличение показателя теплостойкости.

Мастика битумная универсальная МБУ (ГОСТ 30693-2000, ОКПД 2 23.99.12.120)

Назначение

Мастика МБУ применяется для гидроизоляционных работ, устройства и ремонта кровли, антикоррозионной защиты строительных конструкций из бетона, металла и т. п. Для приклеивания различных строительных материалов (двп, фанера, пергамин, гидростеклоизол и т.п.). Не используется внутри жилых помещений.

Применение

Мастика МБУ готова к применению, не требует дополнительного разогрева. Представляет собой однородную массу чёрного цвета, состоящую из битумов, наполнителей и органических растворителей (керосин, уайт-спирит и т.п.). Перед применением перемешивается. При необходимости мастика разбавляется уайт-спиритом, керосином или другими нефрасами. Мастику наносят на сухую и очищенную поверхность жёсткими кистями или наливом с последующим разравниванием. Мастику МБУ можно наносить с помощью краскопульта. Покрываемая поверхность должна быть сухой, без снега, льда, инея и «изморози». При хранении мастики МБУ при температуре окружающей среды ниже +5 градусов Цельсия происходит естественное сгущение состава. Загустевший и охлажденный состав мастики необходимо выдержать при комнатной температуре от нескольких часов до суток. Для ускорения процесса согревания металлические ёмкости с мастикой МБУ помещают в горячую воду. При использовании при низких температурах заявленные физические (технические, химические) свойства мастики МБУ сохраняются.

• Время высыхания мастики при температуре 25*С, составляет 24 часа. В холодных и влажных условиях, а также при недостаточной интенсивности воздухообмена вблизи покрытия, время высыхания мастики увеличивается.
• Расход в зависимости от шероховатости поверхности от 0,45 кг/м до 0,55 кг/м.
• Объём 18 литров.
• Масса 13 кг.

Техника безопасности

При работе с мастикой вблизи источников открытого огня или нагревательных электроприборов иметь исправные средства пожаротушения и соответствующие средства защиты. Гарантийный срок хранения 24 месяца. Хранить в закрытой таре.






















Наименования показателя	Норма для МБУ
Теплостойкость в течении 5 ч., *С, не менее	50
Глубина проникновения иглы при 25*С, 0,1 мм., не менее	40
Время высыхания при 25*С, час, не менее	24
Содержание воды	нет
Сухой остаток от массы, %	65+-3
Расход на 1 кв. м. в зависимости от шероховатости и адгезии поверхности, кг.	0,45-0,55

Мастика битумная МБУ имеет в составе растворитель керосин ТС-1 (топливо для реактивных двигателей) – является малоопасным продуктом и в соответствии с ГОСТ 12.1007-76 относится к 4-ому классу.

Master Bitumen Repair Trowel Mastic 5 литров

25,99 фунтов стерлингов (21,66 фунтов стерлингов)

Код продукта: BITM00500

Статус на складе:  На складе

Код продукта: BITM00500

Статус на складе:  На складе

5-ЛИТРОВАЯ МАСТИКА ДЛЯ БИТУМНОЙ МАСТИКИ

ОПИСАНИЕ
Смесь битума, растворителей, минеральных волокон и невысыхающих масел.

ДАННЫЕ О ПРОДУКТЕ
Цвет: черный
Удельный вес: 1,15-1,20
Покрытие: 0,5 м2/литр
Рабочая температура: от -10° до +75°C
Температура воспламенения: 38°C

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ
БИТУМНАЯ МАСТИКА может наноситься на сухие или влажные поверхности, но не на мокрые или заболоченные. Наносится кельмой или шпателем.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
БИТУМНАЯ МАСТИКА – это нетекучий битумный состав, обеспечивающий эффективное уплотнение между большинством кровельных материалов. Используется для общего гидроизоляционного и герметизирующего ремонта; заделка трещин, отверстий и стыков в качестве отделки или перед нанесением других материалов, а также для ремонтных работ перед нанесением Flashband.
* Заполнение трещин и щелей — в бетоне, толе, асфальте, свинце, цинке, волнистом асбестоцементе, стали, кирпичной кладке и штукатурке.
* Герметизация швов в желобах, желобах, водосточных трубах, между гофрированными асбестоцементными и железными листами, вокруг фонарей и сборных железобетонных изделий.
* Постельные плитки, сланцы и оклады на месте.
БИТУМНАЯ МАСТИКА может наноситься на сухие или влажные поверхности, но не на мокрые или заболоченные. Наносится кельмой или шпателем.

ПОДГОТОВКА
Убедитесь, что на всех поверхностях нет свободного мусора, грязи и жира. Все следы роста водорослей и грибков следует удалить щеткой с жесткой щетиной. Там, где присутствуют водоросли и грибки, поверхность следует обработать фунгицидом, чтобы убить все оставшиеся споры, тем самым препятствуя повторному росту.

Заполнение трещин
Неглубокие трещины и трещины просто заполняются и сглаживаются, а в центре остаются слегка выступающими. Глубокие трещины должны быть заполнены последовательными слоями, каждый из которых плотно утрамбовывается шпателем и снова, наконец, остается немного выступающим в центре.

Герметик для швов
Если возможно, материалы на стыке (например, на свинцовом или цинковом листе) должны быть оттянуты назад, а поверхность тщательно очищена щеткой с жесткой щетиной. БИТУМНАЯ МАСТИКА наносится шпателем на поверхность на глубину 6 мм (1/4 дюйма) и повторно укладывается в нее шовный материал.

Постельные принадлежности
Там, где необходимо повторно уложить отслоившийся шифер, плитку, оклады и т. д., их следует сначала удалить и тщательно очистить щеткой с жесткой щетиной.
Затем БИТУМНАЯ МАСТИКА наносится валиком шириной 40 мм (11/2 дюйма) вокруг верхнего и боковых краев, после чего плитка, сланец и т. д. заменяются, позиционируются и закрепляются путем плотного вдавливания в БИТУМНУЮ МАСТИКУ.

ОЧИСТКА ИНСТРУМЕНТА
Инструменты можно очищать после использования уайт-спиритом или парафином.

ХРАНЕНИЕ
При хранении в сухом прохладном месте в оригинальной невскрытой упаковке срок годности составляет 24 месяца.

ЗДОРОВЬЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ
БИТУМНАЯ МАСТИКА содержит нефтяные битумы и растворитель и классифицируется как горючая. Избегайте контакта с кожей или глазами. Пожалуйста, обратитесь к соответствующему Паспорту здоровья и безопасности для получения подробной информации о безопасном обращении с этим продуктом.
Мы стремимся к тому, чтобы любые советы, рекомендации или информация, которые мы можем давать в литературе по продуктам, были точными и правильными. Тем не менее, мы не контролируем обстоятельства, в которых используется наш продукт, и поэтому важно, чтобы конечный пользователь удостоверился в результате предварительного тестирования, что продукт подходит для его конкретного применения и что фактические условия использования подходят. Соответственно, мы, наши представители, агенты или дистрибьюторы не можем принять на себя никакой ответственности или какой-либо гарантии, кроме того, что поставляемый нами продукт будет соответствовать нашей письменной спецификации. Продукты продаются в соответствии с нашими стандартными условиями продажи, и каждый покупатель и конечный пользователь должен всегда следить за тем, чтобы он ознакомился с нашими последними инструкциями по продуктам и информацией о безопасности.

 

• MPN:

  BITM00500

• Код EAN:

  5060173695385

• Материал:

  Битумная смесь

• Тип:

  Ремонтная мастика

• Размер:

  5л

• GTIN:

  5060173695385

• Марка:

  Мастер Битум

• Состояние:

  Новый

• Код продукта:

  BITM00500

• Вес:

  7 кг

Для этого товара еще не оставлено ни одного отзыва, оставьте отзыв первым

Оценка способности битумных мастик к самовосстановлению

Оценка способности битумных мастик к самовосстановлению

Скачать PDF

Скачать PDF

• Открытый доступ
• Опубликовано: 13 декабря 2011 г.
• J. Qiu ^1,2 ,
• M. van de Ven ¹ ,
• S. Wu ² ,
• J. Yu ² &
• …
• A. Molenaar ¹  

Экспериментальная механика
том 52 , страницы 1163–1171 (2012)Процитировать эту статью

• 3493 Доступы

• 58 цитат

• Сведения о показателях

Abstract

Способность битумных материалов к самовосстановлению известна уже много лет. Исследования в основном были сосредоточены на самовосстановлении поведения во время повторений нагрузки. Тесты требуют много времени и/или сложны. В этой статье представлена ​​простая процедура теста на самовосстановление, сочетающая тест «заживление-повторный перелом» (FHR) с морфологическими наблюдениями. Сначала была применена нагрузка с высокой скоростью смещения, чтобы образовалась плоская открытая трещина шириной 100–200 мкм. Затем образец помещали в форму из силиконовой резины для заживления. Были применены различные периоды заживления, температуры и модификации материалов. Флуоресцентную микроскопию использовали для наблюдения за морфологическими изменениями в периоды заживления. После заживления образец подвергали повторному разрушению в тех же условиях, что и исходное испытание на разрушение. Экспериментальные результаты показывают, что способность к самовосстановлению, количественно определяемая прочностью на повторный излом, увеличивается с увеличением времени заживления и повышением температуры заживления. Основная кривая восстановления прочности при любой температуре заживления может быть получена с помощью принципа суперпозиции время-температура. При сравнении основной кривой восстановления прочности с наблюдениями за морфологическим заживлением с помощью флуоресцентной микроскопии можно предположить, что процесс заживления, наблюдаемый в этой статье, представляет собой процесс, управляемый вязкостью, состоящий из двух этапов, а именно закрытия трещины и увеличения прочности. Битумная мастика, модифицированная стирол-бутадиен-стирольным полимером, демонстрирует более низкую способность к заживлению, чем стандартная битумная мастика со степенью проникновения 70/100. Процедура испытаний, предложенная в этой статье, оказалась простой и эффективной для оценки и сравнения способности битумных материалов к самовосстановлению.

Введение

Способность битумных материалов к самовосстановлению известна уже много лет [1, 2]. Были проведены различные исследования исцеления, чтобы квалифицировать и количественно оценить это явление. Известно, что способность к самовосстановлению представляет собой довольно сложное явление, которое зависит от различных факторов, включая время заживления, температуру заживления, фазы трещин, модификации материала и локализацию. Были разработаны различные подходы, такие как испытание на прерывистую усталость с различным соотношением периодов отдыха и периода нагрузки [3], испытание на усталость-заживление-переутомление [4, 5], внутреннее испытание на заживление из двух частей [6, 7] и перелом включал тест на заживление [8, 9]. За подробностями этих подходов читатель может обратиться к обзору литературы, сделанному Qiu [10]. В большинстве случаев способность к самовосстановлению исследуется с помощью теста на усталость с периодами отдыха для восстановления, что очень сложно и требует много времени. Следовательно, необходимо оценить способность к самовосстановлению простым и эффективным способом.

Хаммум и Миллард разработали простой тест на многократное локальное разрушение для изучения свойств самовосстановления чистого битума [8, 11]. Битумное вяжущее удерживалось между двумя полусферическими выступами, имитирующими два заполнителя в асфальтовой смеси. Все испытания проводились при 0°С. К системе применялась растягивающая нагрузка, регулируемая смещением, со скоростью смещения 12,5 мкм/с в течение 4 с. После загрузки система возвращалась к исходной толщине зазора между сферами. Затем проводили залечивание возможных трещин с интервалами времени залечивания 2 мин и 2 ч. В период заживления к держателю образца прикладывалась небольшая сжимающая нагрузка 50 Н. После периода заживления снова применялась нагрузка. После 2 часового заживления битум мог почти восстановить свои первоначальные свойства разрушения в отношении нагрузки и кривой повторного нагружения.

Авторы данной статьи провели исследования способности к самовосстановлению различных видов битума с помощью испытания на прямое растяжение (DTT) [9]. Образец битума прямого натяжения в форме собачьей кости, изготовленный из формы из силиконовой резины, разрезали на две равные части острым ножом при 5°С. Затем две срезанные поверхности приводили в контакт друг с другом, помещали в форму из силиконового каучука и хранили при комнатной температуре (около 22°C) в течение 3, 6, 20 и 48 часов. После периода заживления прочность определяли в тесте DTT при 0°C при скорости перемещения 10 мм/мин. Было показано, что после 6 часовых периодов заживления при комнатной температуре прочность восстанавливалась до значения исходного неповрежденного образца.

Таким образом, процедура испытаний на заживление трещин кажется многообещающей для исследования способности битумных материалов к самовосстановлению простым и эффективным способом. Однако методы, предложенные в литературе, были слишком эмпирическими. Ни один из методов испытаний не дает четкой информации о ситуации с трещиной, что считается важным для количественной оценки способности к самовосстановлению. Чтобы описать ситуацию с трещинами, к процедуре перелом-заживление-повторный перелом (FHR) было добавлено наблюдение под микроскопом. Полезность этой новой процедуры для оценки способности битумной мастики к самовосстановлению будет описана в этой статье.

Экспериментальный

Материалы

В этом исследовании использовались два типа битумных вяжущих:

• Стандартный битум Kuwait Petroleum со степенью пенетрации 70/100 с пенетрацией 93 (0,1 мм) при 25°C и температурой размягчения 45°C;

• Битум, модифицированный полимером стирол-бутадиен-стирол (СБС) от Shell, с пенетрацией 65 (0,1 мм) при 25°C и температурой размягчения 70°C [12].

Мастики битумные получены путем смешивания битумных вяжущих с известняковым наполнителем Wigro в массовом соотношении 1:1. В данной работе мастика с битумной пенетрацией 70/100 называется ПБмас, а битум, модифицированный полимером СБС, называется СБСмас. Опорные кривые комплексного модуля и фазового угла ПБмас и ВРМс при эталонной температуре 0°C показаны на рис. 1.

Рис. 0°С

Изображение полного размера

Процедура испытаний

Испытания FHR проводились с использованием машины для испытаний на прямое растяжение (ATS 900DTTS) с температурной камерой. Процедура эксперимента обсуждается ниже, а также показана на рис. 2:

Рис. 2

Иллюстрация процедуры испытания FHR

Полноразмерное изображение

• Подготовка. Перед испытанием FHR образцы были изготовлены в предварительно нагретой силиконовой резиновой форме и покрыты другим куском предварительно нагретой силиконовой резины, чтобы получить одинаковую текстуру с каждой стороны образца и избежать температурного воздействия на образцы [13]. После охлаждения в холодильнике образцы извлекали из формы и помещали в термокамеру машины ДТТ не менее чем на 2 ч при 0°С.

• Перелом. Исходные образцы разрушали со скоростью перемещения 100 мм/мин при 0°C.

• Исцеление. Две сломанные части образца были помещены обратно в форму из силиконовой резины для заживления. Из-за ограниченной деформации образца после разрушения две сломанные части хорошо вписываются в форму с видимой трещиной, как показано на рис. 3. Различные температуры восстановления 10 ° C, 20 ° C и 40 ° C и восстановление периоды 3 ч, 6 ч и 24 ч применялись как для PBmas, так и для SBSmas.

  Рис. 3

  Иллюстрация размещения двух сломанных деталей ( слева ) в форме из силиконовой резины ( справа )

  Изображение в натуральную величину

• Наблюдение под микроскопом. Флуоресцентную микроскопию Olympus также использовали для исследования морфологических изменений образца в течение периода заживления при температуре окружающей среды (около 25°C). Время наблюдения составляло 0, 1, 3, 8 и 18 ч.

• Повторный перелом. После периодов заживления образцы снова кондиционировали до 0°C в течение не менее 2 ч, а затем извлекали из формы. После этого образцы подвергали повторному разрушению со скоростью перемещения 100 мм/мин при 0°C.

Процент самовосстановления был рассчитан путем деления прочности на излом залеченного образца на прочность на излом исходного образца: 9где ,

Н:

— процент самовосстановления

S _{преломление}
:

— прочность повторно разрушенных образцов

S _{перелом}
:

– прочность исходных разрушенных образцов.

Результаты и обсуждение

Геометрия образца

Перед испытанием FHR особое внимание уделялось геометрии образца. Предыдущие тесты на заживление проводились со стандартным образцом DTT [9]. Однако было показано, что образцы DTT не подходят для исследований самовосстановления по следующим причинам. Во-первых, внезапный разрыв обычных образцов DTT во время испытания на разрушение может привести к тому, что образец расколется более чем на две части, что сделает дальнейшее заживление и повторное разрушение невозможным. Во-вторых, чтобы получить представление о заживлении трещины, предполагалось, что поверхность повторного разрушения должна быть такой же, как и поверхность разрушения. Однако иногда повторно разрушенный образец ломался не в том месте, где была первая поверхность разрушения, что приводило к различным результатам. Следовательно, существует потребность в специальной геометрии образца для исследований самовосстановления.

Как показано на рис. 4, на основе испытаний на разрушение, основанных на механике разрушения, описанных в литературе [14–16], были разработаны образцы с формой сосредоточенного напряжения. Были разработаны два типа образцов с концентрированным напряжением, а именно образец с двойной кромкой с надрезом (DN) и образец с двойной кромкой параболической формы (DP). Для сравнения использовали стандартный образец DTT в форме собачьей кости.

Рис. 4

Иллюстрация специальной геометрии образцов (от сверху до снизу : DTT, DN, DP)

Изображение в полный размер

На рисунке 5 показан коэффициент концентрации напряжений в разработанных образцах с помощью моделирования методом конечных элементов [17]. Для простоты модуль упругости 50 МПа и коэффициент упругости 0,45 были произвольно выбраны и присвоены битумным мастикам. Была приложена растягивающая нагрузка 100 Н. Хорошо видна концентрация напряжений в середине образцов DN и DP. Однако для стандартной геометрии образца ДТТ распределение напряжений в средней части практически постоянно, что не позволяет предсказать предел прочности. Это также может объяснить, почему стандартный образец DTT может расколоться более чем на две части при испытании на разрушение.

Рис. 5

ABAQUS моделирование геометрии специальных образцов (от вверху до внизу : DTT, DN, DP)

Изображение в полный размер

в качестве условия испытания на разрушение была выбрана температура 0°C. На рисунке 6 показаны кривые разрушения различной геометрии для скорости перемещения 100 мм/мин при температуре 0°C. Образец DN и образец DP демонстрируют одинаковое поведение при разрушении. Однако на практике извлечение образца DN из формы из силиконового каучука очень затруднено. Из-за высокой концентрации напряжения в надрезе его можно легко повредить во время извлечения из формы. В то время как образец DP показал гораздо лучшую работоспособность.

Рис. 6

Результаты испытаний образцов ПБмас различной геометрии при скорости перемещения 100 мм/мин при температуре 0°С

Изображение в полный размер

На рис. скорости сравниваются. Образец внезапно ломается посередине со скоростью перемещения 100 мм/мин из-за концентрации напряжений. Однако образец, который был испытан при скорости перемещения 10 мм/мин, показывает трещины в форме аллигатора в середине образца. Микротрещины и макротрещины инициируются и распространяются по всему образцу вместо внезапного разрыва.

Рис. 7

Иллюстрация поверхности излома образцов после нагрузки 100 мм/мин ( слева ) и 10 мм/мин ( справа )

Изображение в полный размер

В результате образец ДП с скорость смещения 100 мм/мин при температуре 0°C использовалась в тесте FHR.

Восстановление силы

На рисунке 8 показаны результаты теста FHR для PBmas и SBSmas. Так как битумные материалы имеют температурно-временную зависимость, такая же особенность может наблюдаться и в процессе самовосстановления. Процент заживления увеличивается с увеличением времени заживления и повышением температуры заживления. При сравнении скорости заживления PBmas и SBSmas можно сделать следующие наблюдения. Процент заживления как PBmas, так и SBSmas составляет всего 10% после заживления при 10°C. PBmas демонстрирует более быстрое заживление при температуре 20 ° C и 40 ° C, которое приближается почти к 80% после периода заживления в течение 24 часов. SBSmas демонстрирует ограниченную способность к заживлению при 20°C, но высокую скорость заживления при 40°C.

Рис. 8

Результаты испытаний на самовосстановление PBmas и SBSmas

Изображение в полный размер

Для моделирования температурно-временной зависимости процесса самовосстановления была построена основная кривая восстановления прочности с использованием суперпозиции время-температура принцип. Использовали S-образное уравнение, как показано в уравнении (2), которое было похоже на модель Кристенсена-Андерсона для основных кривых комплексного модуля битумных вяжущих [18, 19]. Коэффициент сдвига суперпозиции время-температура в уравнении (3) основан на уравнении Аррениуса. 9{\frac{n}{{\log 2}}}} $$

(2)

$$ \log {\alpha_T}(T) = \frac{{\Delta {E_a}}}{{2,303 R}}\left( {\frac{1}{T} — \frac{1}{{{T_0}}}} \right) $$

(3)

Где:


\( {\alpha_T} \)
:

— коэффициент сдвига суперпозиции время-температура

м, н:

— параметры модели

Δ Е
_и

:

– кажущаяся энергия активации, Дж/моль

Р:

— универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж /( моль · К ).

На рис. 9 показаны основные кривые восстановления прочности как для PBmas, так и для SBSmas при эталонной температуре 20°C. Соответствующие параметры модели показаны в таблице 1. Показано, что PBmas может приблизиться к 100% заживлению за гораздо меньшее время, чем SBSmas.

Рис. 9

Основные кривые самовосстановления сопротивления повторному разрушению битумных мастик при эталонной температуре 20°C

Полноразмерное изображение

Таблица 1 Список параметров модели0010

Морфологическое наблюдение

На рисунке 10 показано поперечное сечение PBmas и SBSmas после перелома. SBSmas имеет четко блестящие пятна на поперечном сечении по сравнению с PBmas, которые, как полагают, представляют собой разорванные молекулы SBS. Согласно статистическому анализу фотографии, молекулы SBS покрывают около 25% площади поверхности.

Рис. 10

Флуоресцентная микроскопия поперечного сечения PBmas ( слева ) и SBSmas ( справа )

Изображение в полный размер

На рисунке 11 представлены морфологические измерения PBmas в разное время заживления. Размер трещины составляет около 150 мкм, и закрытие трещины можно четко отслеживать с течением времени. После периода заживления 3 ч трещина исчезает из-за полного закрытия трещины.

Рис. 11

Флуоресцентная микроскопия образца PBmas с разным временем заживления (0, 1, 3 и 18 ч)

Изображение в полный размер

На рисунке 12 показано морфологическое измерение в процессе заживления SBSmas. Первоначально трещина составляет около 100 мкм. Интересно видеть, что скорость закрытия трещины намного меньше по сравнению с образцом PBmas. Через 8 часов после заживления трещину все еще можно наблюдать.

Рис. 12

Флуоресцентная микроскопия образца SBSmas с разным временем заживления (0, 3 и 8 ч)

Изображение в натуральную величину . На рис. 13 можно наблюдать две фазы, а именно закрытие трещины и увеличение прочности. Замечено, что полное закрытие трещины не означает полного восстановления сопротивления повторному разрушению. После того, как трещина закрыта, битумные образцы все еще могут иметь микротрещины и пузырьки воздуха внутри образца, которые нелегко обнаружить. Для набора прочности образца все еще требуется дополнительное время заживления. Следовательно, природа битумного вяжущего оказывает огромное влияние на процесс заживления. Считается, что заживление в этой фазе трещины зависит от вязкости [13].

Рис. 13

Сравнение процесса закрытия трещины и процесса восстановления прочности при температуре 25°C

Изображение в натуральную величину

демонстрирует превосходную способность к заживлению как на этапе закрытия трещины, так и на этапе набора прочности. Модификация полимера СБС дает значительное улучшение высокотемпературных и низкотемпературных свойств битумных вяжущих за счет полимерной сетки. Однако сеть также поглощает мягкие компоненты из битума, в результате чего получается битум с высокой вязкостью. Это может быть причиной того, что SBSmas показывает более низкую скорость заживления. Кроме того, как известно, молекулы СБС стабильны при температурах испытаний от 10°С до 40°С, а это означает, что при этих температурах не будет происходить никаких фазовых переходов или физико-химических реакций. Таким образом, разрушенные молекулы SBS не могут восстанавливаться в процессе заживления и будут действовать как «наполнитель» в битумной системе. Более того, разорванные молекулы СБС создают трудности для смачивания и взаимной диффузии в процессе заживления. Но это влияние меньше при более высокой температуре. Все эти причины в сумме приводят к более низкой скорости заживления SBSmas.

Выводы и рекомендации

Способность битумных мастик к самовосстановлению была исследована с использованием методики испытаний на заживление-повторное разрушение под микроскопом. На основании данных испытаний и анализа можно сделать следующие выводы:

1. а.

   Доказано, что процедура испытаний способна оценить способность к самозаживлению открытой трещины простым и эффективным способом.

2. б.

   Основная кривая восстановления прочности может быть получена с использованием принципа суперпозиции время-температура.

3. в.

   Считается, что заживление открытой трещины зависит от вязкости. Процесс заживления включает две фазы: закрытие трещины и увеличение прочности. Завершение процесса закрытия трещины не означает полного восстановления прочности.

4. д.

   Отрицательное влияние модификации полимера на способность к самовосстановлению можно наблюдать отчетливо. Битумная мастика, модифицированная СБС, демонстрирует более низкую способность к самовосстановлению, чем стандартная битумная мастика с пенетрацией 70/100, как в фазе закрытия трещин, так и в фазе набора прочности.

В будущем исследования будут направлены на дальнейшее внедрение простой процедуры испытаний для разработки новых самовосстанавливающихся компонентов и сравнение возможностей самовосстановления различных типов битумных материалов. Кроме того, вместо оценки внутренней способности битумных материалов к самовосстановлению эта простая процедура испытаний также может быть применена для оценки способности герметиков и материалов для швов герметизировать трещины.

Каталожные номера

1. Van Dijk W, Moreaud H, Quedeville A, Uge P (1972) Усталость битума и битумных смесей. Документ, представленный на 3-й международной конференции. Конференция по структурному проектированию асфальтовых покрытий, Анн-Арбор, Мичиган, США

2. Франкен Л. (1979) Усталостные характеристики битумной дорожной смеси в реалистичных наилучших условиях. Transp Res Rec 712:30–34

   Google Scholar

3. Shen S, Chiu H-M, Huang H (2010) Характеристика усталости и заживления асфальтовых вяжущих. J Mater Civ Eng 22 (9):6

   Артикул

   Google Scholar

4. Phillips MC (1998) Многоэтапные модели усталости и заживления, а также свойства вяжущего, участвующие в заживлении. Доклад, представленный на семинаре Eurobitume по эксплуатационным свойствам битумных вяжущих, Люксембург

5. Шан Л., Тан Ю., Андервуд С., Ким Ю.Р. (2010) Применение тиксотропии для анализа характеристик усталости и заживления асфальтового вяжущего. Документ, представленный на ежегодном собрании Совета по исследованиям в области транспорта 2010 г.

6. Бхасин А., Литтл Д.Н., Боммаварам Р., Васконселос К. (2008) Схема количественной оценки эффекта заживления битумных материалов с использованием свойств материала. Road Mater Pavement Des EATA2008:219–242

   Google Scholar

7. Qiu J, van de Ven MFC, Wu SP, Yu JY, Molenaar AAA (2011) Изучение поведения чистого битума при самовосстановлении с использованием динамического сдвигового реометра. Топливо 90(8):2710–2720

   Артикул

   Google Scholar

8. Hammoum F, de La Roche C, Piau JM (2002) Экспериментальное исследование разрушения и заживления битума при псевдоконтакте двух заполнителей. Документ, представленный на 9-й Международной конференции по асфальтовым покрытиям

9. Qiu J, Van de Ven MFC, Wu SP, Yu JY, Molenaar AAA (2009) Исследование способности битумных вяжущих к самовосстановлению. Road Mater Pavement Des 10(SI):81–94

   Артикул

   Google Scholar

10. Qiu J (2008) Самовосстановление асфальтовых смесей: обзор литературы. Отчет 7-08-183-1. Делфтский технологический университет, Делфт

    Google Scholar

11. Maillard S, De La Roche C, Hammoum F, Gaillet L,such C (2004) Экспериментальное исследование разрушения и заживления битума при псевдоконтакте двух заполнителей. Доклад, представленный на 3-м конгрессе Eurasphalt & Eurobitume, Вена

12. SHELL (2003) Productinformatie 1539NL01 Карифальт XS. Shell Nederland Verkoopmaatschappij B.V.

13. Muraya PM (2007) Остаточная деформация асфальтовых смесей. Делфтский технологический университет

14. Erkens SMJG (2002) Реакция асфальтобетона (ACRe) – определение, моделирование и прогнозирование. Технологический университет Делфта

15. Hesp SAM (2004 г.) Усовершенствованный метод спецификации низкотемпературного битумного вяжущего. Заключительный отчет, Контракт MTO № 9015-A-000190 и Контракт NCHRP-IDEA № 84. Кингстон, Онтарио

16. Hesp SAM (2006 г.) Разработка улучшенного подхода к тестированию спецификаций битумного вяжущего. Заключительный отчет по проекту Highway IDEA Project 104. Кингстон, Онтарио

17. ABAQUS (2006 г.) Руководство пользователя ABAQUS, версия 6.6.

18. Christensen DW, Anderson DA (1992) Интерпретация данных динамических механических испытаний асфальтобетонных материалов для дорожного покрытия. J Assoc Asph Paving Technol 61: 67–116

    Google Scholar

19. Волдекидан М., Хуурман М., Мо Л. (2010) Испытания и моделирование реакции битумного раствора. J Wuhan Univ Technol — Mater Sci Ed 25 (4): 637–640. дои: 10.1007/s11595-010-0060-9

    Артикул

    Google Scholar

Скачать ссылки

Благодарность

Первый автор хотел бы поблагодарить Китайский стипендиальный совет за финансовую помощь. Авторы высоко оценивают сотрудничество между Уханьским технологическим университетом и Делфтским технологическим университетом и выражают желание продлить и укрепить текущее сотрудничество между упомянутыми технологическими институтами. Обсуждения и предложения, сделанные д-ром Лиантонгом Мо и г-ном Ад Пронк, были высоко оценены. Авторы также благодарят рецензентов за ценные обсуждения и предложения.

Открытый доступ

Эта статья распространяется в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает любое некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора(ов) и источника.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Дорожное и железнодорожное строительство, Факультет гражданского строительства и наук о Земле, Делфтский технологический университет, 2600GA, Делфт, Нидерланды

   Дж. Цю, М. ван де Вен и А. Моленаар

2. Ключевая лаборатория технологии силикатных материалов Министерства образования, Уханьский технологический университет, Ухань, 430070, Китай

   Дж. Цю, С. Ву & J. Yu

Авторы

1. J. Qiu

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. M. van de Ven

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

3. S. Wu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

4. J. Yu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

5. A. Molenaar

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Академия

Автор, ответственный за переписку

Дж.