Прогнозирование гранулометрического состава гранулированной асфальтобетонной смеси

Предметом настоящего исследования является асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, изготовленная с использованием фосфогипса и вторичного полиэтилентерефталата по методу гранулирования окатыванием. Целью исследования явилось прогнозирование гранулометрического состава рассматриваемого материала. Актуальность задачи обусловлена необходимостью дальнейшего определения технологических параметров производства, режимов уплотнения и структуры строительного конгломерата в составе конструкции дорожного покрытия на макро-, мезо- и микроуровнях. Методами ситового и численного анализа ядер гранул (щебня) и окатанных гранул установлен гранулометрический состав по массе и количеству частиц фракций. Смоделирована интегральная функция распределения частиц по крупности, сравнение которой с экспериментальными данными проводилось статистическими методами по критерию Пирсона. Установлено, что толщина наращиваемой оболочки пропорциональна исходному размеру ядер щебня. Интегральная функция распределения частиц по крупности определялась регрессионными методами на основе значений долей частиц каждой фракции. С надежностью γ=0,9 установлено, что прогнозируемое теоретическое распределение не противоречит экспериментальным данным. Максимальное расхождение по массе фракций не превышает 15%.

Д.В. ГЕРАСИМОВ, магистр, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ярославский государственный технический университет (150999, г. Ярославль, Московский пр., 88)

1. Новиченкова Т.Б., Петропавловская В.Б., Завадько М.Ю., Бурьянов А.Ф., Пустовгар А.П., Петропавловский К.С. Применение пылевидных отходов базальтового производства в качестве наполнителя гипсовых композиций // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 9–13. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-9-13
2. Орешкин Д.В., Шадрунова И.В., Чекушина Т.В., Прошляков А.Н. Утилизация отходов мрамора и бурового шлама в процессе производства строительных материалов // Строительные материа-лы. 2019. № 4. С. 65–72. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-65-72
3. Руденский А.В. Рациональное использование строительных материалов и ресурсосбережение – актуальные направления повышения эффективности работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 76–80.
4. Котлярский Э.В. Научно-методические основы оценки структурно-механических свойств композиционных материалов на основе органических вяжущих // Строительные материалы. 2011. № 10. С. 36–41.
5. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978. 309 с.
6. Патент РФ 2762177. Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов / Герасимов Д.В., Готовцев В.М., Игнатьев А.А. Заявл. 22.01.2021. Опубл. 16.12.2021. Бюл. № 35.
7. Терентьев A.M., Степаньянц Н.И. Аналитическое описание закона роста гранул в барабанных рануляторах-сушилках // Теоретические основы химической технологии. 1988. Т. 22. № 2. С. 270.
8. Попов А.М., Плотников К.Б., Устинова Ю.В., Крюк Р.В., Плотникова И.О. Исследование кинетики сушки полидисперсных продуктов // Вестник ВГУИТ. 2021. № 3 (89). DOI: http://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-30-37
9. Lichak D., Bytev D., Zaitsev A., Murashov A. Production of two-layer granules in machines with screw grooves. XVI Ogolnopolska konferencia inzynierii chemiczeji procesowtj. Krakow – Muslyna. 1998. Vol. 2, pp. 263–272.
10. Таран A.Л., Носов Г.А. Оценка условий, обеспечивающих гранулирование порошков окатыванием на частицах ретура // Химическая промышленность. 2000. № 3. С. 45–48.
11. Лобовиков Д.В., Матыгуллина Е.В. Получение композиционных гранулированных материалов в планетарном грануляторе. Пермь: Изд-во Пермского государственного технического университета, 2008. 153 с.
12. Одинцов А.В., Липин А.Г., Степанов В.В. Капсулирование минеральных удобрений в тарельчатом грануляторе // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2009. № 4. С. 64–68.
13. Липин А.Г., Одинцов А.В. Прогнозирование гранулометрического состава при получении двухслойных гранул // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. № 5. С. 120–122.
14. Сахаров П.В. Способы проектирования асфальтобетонных смесей // Транспорт и дороги города. 1935. № 12. С. 22–26.
15. Ширяев А.О., Высоцкая М.А. Минеральный порошок в современной системе проектирования асфальтобетонных систем // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2022. № 2. С. 8–19. DOI: https://doi.org/10.34031/2071-7318-2021-7-2-8-19
16. Kocserha R. Some research results of conventional mineral fillers used in road construction // Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 45. No. 1. pp. 96–105. DOI: 10.32974.mse.2020.009
17. Готовцев В.М., Шатунов А.Г., Румянцев А.Н., Сухов В.Д. Принципы формирования оптимальной структуры асфальтобетона // Фундаментальные исследования. 2012. № 11/1. С. 124–128.
18. Кирюхин Г.Н. К вопросу о теории структуры асфальтобетона // Дороги и мосты: сборник. 2019. № 41/1. С. 247–261.
19. Rimša V., Kačianauskas R., Sivilevičius H. Numerical analysis of as-phalt mixture and comparison with physical Marshall test. Journal of Civil Engineering and Management. 2014. No. 20 (4), pp. 570–580. DOI: https://doi.org/10.3846/13923730.2014. 920413
20. Unsiwilai S., Sangpetngam B. Influences of particle size and content on deformation resistance of crumb rubber modified asphalt using dry process mix. Engineering Journal. 2018. Vol. 22. No. 3. DOI: 10.4186/ej.2018.22.3.181
21. Greenwood P.E., Nikulin M.S. A guide to chi-squared testing. New York: Wiley, 1996. 280 p.