<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">17837</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_59a93b0a5ce720.16019698</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Химическая технология</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Chemical technology</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Химическая технология</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">INFLUENCE OF DENSITY AND LENGTH OF CUTTING OF BASALT FIBER ON PHYSICAL  AND MECHANICAL INDICATORS OF COMPOSITE DISPERSION-REINFORCED  ASPHALT-CONCRETE MIXTURE</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ОБРАБОТКА ФИБРОВОЛОКНА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ФИБРОСОДЕРЖАЩИХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Андронов</surname>
       <given-names>Сергей Юрьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Andronov</surname>
       <given-names>Sergey Yur'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Задирака</surname>
       <given-names>Алексей Анатольевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zadiraka</surname>
       <given-names>Aleksey Anatol'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Yuri Gagarin State Technical University of Saratov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>2</volume>
   <issue>9</issue>
   <fpage>113</fpage>
   <lpage>116</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/17837/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/17837/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Проведены эксперименты по введению базальтовой фибры с различной плотностью и длинной нарезки в состав композиционной дисперсно-армированной асфальтобетонной смеси, выполнены лабораторные испытания образцов асфальтобетонов, установлены оптимальные плотность и длина нарезки базальтовой фибры для введения в асфальтобетонные смеси</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Experiments on the introduction of basalt fiber with various density and length of cutting into the composition of the dispersed-reinforced asphalt mixture were carried out, laboratory tests of asphalt concrete samples were carried out, the optimal density and length of cutting basalt fiber for introduction into asphalt concrete mixtures.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>технология производства композиционного материала</kwd>
    <kwd>базальтовая фибра</kwd>
    <kwd>плотность базальтовой фибры</kwd>
    <kwd>длина нарезки базальтовой фибры</kwd>
    <kwd>лабораторные испытания образцов асфальтобетонов</kwd>
    <kwd>введение базальтовой фибры в асфальтобетонную смесь.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>composite material production technology</kwd>
    <kwd>basalt fiber</kwd>
    <kwd>density of basalt fiber</kwd>
    <kwd>basalt fiber cutting length</kwd>
    <kwd>laboratory tests of asphalt concrete samples</kwd>
    <kwd>introduction of basalt fiber into the asphalt concrete mixture.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. В транспортном строительстве широко используется такой композиционный материал, как асфальтобетон. Введение в смесь небольших по размеру (дискретных) элементов позволяет добиться их равномерного распределения (дисперсии) в смеси, и получить «композитный» материал с более высокими физико-механическими показателями в готовом конструктивном элементе [1], что позволяет избежать появления колейности, продлить в несколько раз межремонтные сроки и срок службы дорожных покрытий. В настоящее время в России действуют методические рекомендации по технологии армирования асфальтобетонных покрытий добавками базальтовых волокон (фиброй) [2]. Однако широкого применения базальтовая фибра не получила. Основной проблемой использования фибры из различных волокон в асфальтобетонных смесях, по результатам проведённых исследований, а также зарубежным литературным источникам [3, 4], является отработка технологии ведения фибры в состав смеси. В России широкого опыта изготовления на асфальтобетонных заводах смесей с фиброй на сегодняшний момент нет. Это связано с трудностями обеспечения однородного распределения волокон в составе асфальтобетонной смеси.Основная часть. Для обеспечения однородности распределения фиброволокна в объёме дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей в Поволжском учебно-исследовательском центре «ВОЛГОДОРТРАНС» СГТУ разработан комплекс устройств для обработки фиброволокна при производстве композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей [1, 2].В состав комплекса входит устройство для вспушения (расщепления) фиброволокна и устройство для его вдувания (ввода) в смеситель асфальтобетонного завода. Устройства могут применяться в едином комплексе или по отдельности в зависимости от вида и состояния фиброволокна. При  использовании устройств в комплексе в составе технологической линии асфальтобетонного завода предусматривается вначале применение устройства для вспушения (расщепления) фиброволокна, а затем поступление вспушенного фиброволокна в устройство для его вдувания (ввода) в смеситель асфальтобетонного завода.Схема входящего в состав комплекса устройства для вспушения (расщепления) фиброволокна показана на рисунке 1, схема устройства для вдувания фиброволокна в смеситель асфальтобетонного завода показана на рисунке 2 [6].Устройство для вспушения (расщепления) фиброволокна устанавливается вблизи смесителя асфальтобетонного завода. Труба – воздуховод для отведения готовой фибровоздушной смеси 6 с шиберной заслонкой выводится в смесительную установку асфальтобетонного завода. Через трубу подачи фиброволокна 5 с шиберной заслонкой подаётся фибра. После выхода из трубы подачи фибра захватываетя зубцами звёздочек 3. При вращении звёздочек через трубу воздуховод 4 подаётся воздух, способствующий эффективности вспушения фиброволокна. При механическом воздействии зубцов вращающихся звёздочек 3 и воздушного потока происходит равномерное вспушение фибры без образования комков. Звёздочки 3 установлены на валах 2. Вращение звёздочек 3 осуществляется с различной скоростью за счёт электродвигателя 1 с редуктором 7 (в зависимости от требуемого состояния фибры для выпуска асфальтобетонных смесей). За счёт воздушного потока и воздействия зубцов звёздочек вспушенная фибра через трубу – воздуховод 6 выносится из устройства и поступает непосредственно в смеситель асфальтобетонного завода или в устройство для вдувания (ввода) фиброволокна в смеситель асфальтобетонного завода [4]. Рис. 1. Схема устройства для вспушения (расщепления) фиброволокна1 – электродвигатель; 2 – вал; 3 – звездочка с зубцами; 4 – труба-воздуховод c шиберной заслонкой;5 – труба для подачи фиброволокна c шиберной заслонкой; 6 – труба для отведения готовойфибровоздушной смеси; 7 – реуктор; 8 – клиноременная передача Рис. 2. Схема устройства для вдувания фиброволокна в смеситель асфальтобетонного завода1 – задвижка; 2 – электродвигатель привода крыльчатки; 3 – редуктор привода крыльчатки; 4 – крыльчатка;5 – вихревая камера; 6 – бункер; 7 – опорная стойка; 8 – кран подачи сжатого воздуха;9 – нагревательный элемент с вентилятором; 10 – смотровое окно; 11 – труба выхода фибровоздушной смеси; 12 – труба подачи фибры; 13 – крышка бункера; 14 – ручка для открывания крышки бункера  Устройство для вдувания (ввода) фиброволокна в смеситель асфальтобетонного завода устанавливается на опорных стойках 7 вблизи смесителя асфальтобетонного завода. Через трубу подачи фибры 12 путём открытия шиберной заслонки фибра за счёт гравитационных сил поступает в бункер 6. Шиберная заслонка трубы подачи фибры открывается с учётом необходимой производительности установки в зависимости от типа и производительности смесителя асфальтобетонного завода при непрерывном смешении (выпуске асфальтобетонных смесей). В случае применения смесителей асфальтобетонного завода циклического действия дозированная навеска фибры вводится в бункер 6 через открываемую крышку 13 с ручкой 14. Для подачи и дозирования фибры в устройство применяется существующее серийно выпускаемое оборудование асфальтобетонных заводов в виде бункеров, дозаторов, компрессоров, трубопроводов. После введения фибры в бункер открывается шиберная заслонка в нижней части бункера 6 и фибра под действием гравитационных сил поступает на вращающуюся крыльчатку 4. Вращение крыльчатки 4 осуществляется с различной скоростью (в зависимости от требуемого состояния фибры для выпуска асфальтобетонных смесей) за счёт электродвигателя 2 с редуктором 3. В нижней части бункера 6 перед крыльчаткой 4 установлен кран 8 для подачи воздушного потока. При механическом воздействии лопастей крыльчатки 4 и воздушного потока происходит равномерное вспушение фибры без образования комков. За счёт воздушного потока и воздействия крыльчатки вспушенная фибра попадает в вихревую камеру 5, откуда потоком воздуха при открытой шиберной заслонке через трубу выхода фибровоздушной смеси 11 подаётся в смеситель асфальтобетонного завода. Устройство подачи фибровоздушной смеси в смеситель асфальтобетонного завода снабжено нагревательным элементом с вентилятором 9 подающим в бункер 6 разогретый воздух для просушки и нагрева фибры перед введением в смеситель с целью улучшения качества композиционной асфальтобетонной смеси с добавкой фибры. Устройство подачи фибро-воздушной смеси в смеситель асфальтобетонного завода снабжено четырьмя шиберными заслонками 1 позволяющими регулировать производительность, скорость дозирования, содержание фибры в фибровоздушной смеси, температуру и влажность фибры (фибровоздушной смеси). В нижней части бункера 6 имеется смотровое окно 10, позволяющее визуально контролировать количество фибры в бункере 6 [7, 8].Комплекс устройств для обработки фиброволокна при производстве композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей реализован в виде опытных образцов и прошёл апробацию в Поволжском учебно-исследовательском центре «ВОЛГОДОРТРАНС» СГТУ [3].Выполнялись исследования по определению однородности распределения фиброволокна в составе композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей. Критерием оценки однородности являлось визуальное определение однородности распределения фиброволокна (наличие комков и сгустков), а также комплекс показателей физико-механических свойств фибросодержащих композиционных асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов. Исследовались композиционные фибросодержащие асфальтобетонные смеси, где фиброволокно вводилось в виде дозированной навески непосредственно в смеситель асфальтобетонного завода через технологическое отверстие и композиционные смеси, фиброволокно в которые вводилось с применением комплекса устройств для обработки фиброволокна [5, 6].Для исследований применялась базальтовая фибра длиной 15 мм в количестве 0,4 % (по массе готовой смеси), добавка которой вносилась в подобранный состав асфальтобетонной смеси марки I типа Б по ГОСТ 9128–2013 [5]. Из готовой композиционной дисперсно-армированной асфальтобетонной смеси в соответствии с методикой ГОСТ 12801–98 [6] изготавливались контрольные образцы. Уплотнение образцов, производилось прессованием на гидравлическом прессе в форме с внутренним диаметром 71,4 мм в течение 3 минут под давлением (40,0±0,5) МПа [9, 10].Основные физико-механические показатели свойств композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей, приготовленных с использованием комплекса устройств для подготовки фиброволокна и без приведены в таблице. Таблица 2Основные показатели физико-механических свойств композиционного фибросодержащего  асфальтобетона  марки I, типа БНаименование показателяЕд. изм.Требования ГОСТ 9128-2013для марки I типа БФактические показателифизико-механических свойствПри введениифиброволокна в смеситель без обработкиПри введениифиброволокна в смеситель послеобработкис применением комплекса устройствПредел прочности при сжатиипри температуре 50 °С, не менееМПа1,32,453,35Сдвигоустойчивость по коэффициенту внутреннего трения, не менее-0,830,900,95Сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С, не менееМПа0,380,590,74  В результате выполненных исследований установлена высокая степень однородности распределения фиброволокна в составе композиционных фибросодержащих асфальтобетонных смесей, что позволяет получить увеличение показателей физико-механических свойств композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонов примерно до 30 % в сравнении с технологическими режимами без предварительной обработки фиброволокна. В настоящее время поданы заявки о выдаче патента Российской Федерации на изобретение и полезную модель.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Технологическое обеспечение качества строительства асфальтобетонных покрытий. Методические рекомендации. Омск: СибАДИ. 2004.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tehnologicheskoe obespechenie kachestva stroitel'stva asfal'tobetonnyh pokrytiy. Metodicheskie rekomendacii. Omsk: SibADI. 2004.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методические рекомендации по технологии армирования асфальтобетонных покрытий добавками базальтовых волокон (фиброй) при строительстве и ремонте автомобильных дорог (Утверждено распоряжением Росавтодора № ОС-12-р от 11.01.2002).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metodicheskie rekomendacii po tehnologii armirovaniya asfal'tobetonnyh pokrytiy dobavkami bazal'tovyh volokon (fibroy) pri stroitel'stve i remonte avtomobil'nyh dorog (Utverzhdeno rasporyazheniem Rosavtodora № OS-12-r ot 11.01.2002).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 9128-2013 Smesi asfal'tobetonnye, aerodromnye i asfal'tobeton. Tehnicheskie usloviya.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 12801-98 Materialy na osnove organicheskih vyazhuschih dlya dorozhnogo i aerodromnogo stroitel'stva. Metody ispytaniy</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Челпанов И.Б., Евтеева С.М., Талалай В.В., Кочетков А.В., Юшков Б.С. Стандартизация испытаний строительных, дорожных материалов и изделий // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2011. № 2. С. 57-68.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chelpanov I.B., Evteeva S.M., Talalay V.V., Kochetkov A.V., Yushkov B.S. Standartizaciya ispytaniy stroitel'nyh, dorozhnyh materialov i izdeliy // Transport. Transportnye sooruzheniya. Ekologiya. 2011. № 2. S. 57-68.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">А.с. 1216012 СССР, МКИ3 В 28 В 13/02. Устройство для уплотнения строительных смесей в форме / А.Ф. Иванов, А.В. Потапов, Н.А. Горнаев, И.В. Михайлов (СССР). № 3834339 ; заявл. 30.12.84 ; опубл. 07.03.86, Бюл. № 9. 3 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">A.s. 1216012 SSSR, MKI3 V 28 V 13/02. Ustroystvo dlya uplotneniya stroitel'nyh smesey v forme / A.F. Ivanov, A.V. Potapov, N.A. Gornaev, I.V. Mihaylov (SSSR). № 3834339 ; zayavl. 30.12.84 ; opubl. 07.03.86, Byul. № 9. 3 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 398 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deryagin B.V., Churaev N.V., Muller V.M. Poverhnostnye sily. M.: Nauka, 1985. 398 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кирюхин Г.Н., Смирнов Е.А. Покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона. М. ООО «Издательство «Элит». 2009. 176 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kiryuhin G.N., Smirnov E.A. Pokrytiya iz schebenochno-mastichnogo asfal'tobetona. M. OOO «Izdatel'stvo «Elit». 2009. 176 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ляпина А.И., Плотникова И.А. Анализ сопоставления графического и расчётного методов определения показателей дисперсности битумных эмульсий // Тр. СоюздорНИИ. 1977. № 100. С. 120-130.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lyapina A.I., Plotnikova I.A. Analiz sopostavleniya graficheskogo i raschetnogo metodov opredeleniya pokazateley dispersnosti bitumnyh emul'siy // Tr. SoyuzdorNII. 1977. № 100. S. 120-130.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пат. № 2351703 Российская Федерация. Способ приготовления холодной органоминеральной смеси для дорожных покрытий / Н.А. Горнаев, В.Е. Никишин, С.М. Евтеева, С.Ю. Андронов, А.С. Пыжов. Опубл. 10.04.09.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pat. № 2351703 Rossiyskaya Federaciya. Sposob prigotovleniya holodnoy organomineral'noy smesi dlya dorozhnyh pokrytiy / N.A. Gornaev, V.E. Nikishin, S.M. Evteeva, S.Yu. Andronov, A.S. Pyzhov. Opubl. 10.04.09.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
