Фурманов Денис Владимирович – канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительные и дорожные машины»
150023, г. Ярославль, Московский пр., 88
Furmanov Denis V. – Cand. of Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Construction and Road Machinery
88, Moskovskii Proezd, Yaroslavl, 150023
Буданова Екатерина Сергеевна – старший преподаватель кафедры «Инфраструктура и транспорт»
150023, г. Ярославль, Московский пр., 88
Budanova Ekaterina S. – Senior Lecturer at the Department of Infrastructure and Transport
88, Moskovskii Proezd, Yaroslavl, 150023
Введение. В статье предложен энергетический подход к анализу рабочего процесса фрезерования асфальтобетонных покрытий. Рабочий процесс резания асфальтобетона рассматривается как совокупность процессов разрушения каменной фракции, битумных связей и прочих явлений, не связанных с образованием новых поверхностей. Анализ выполнен на основе оценки соотношения энергии, затраченной на фрезерование в целом, и энергии, затраченной на формирование новых поверхностей отдельных фракций асфальтобетонного гранулята и щебенчатого заполнителя.
Материалы и методы. Работа построена на основе экспериментальных исследований гранулометрического состава асфальтобетонного гранулята, полученного при фрезеровании щебеночно-мастичного асфальтобетонного покрытия, и отдельно каменной фракции асфальтобетона, полученной путем выжигания битумной матрицы. Также использован стандартный метод для определения удельной энергии разрушения битумных связей при определении сопротивляемости разрушению образца на растяжении при расколе.
Результаты. В результате рассева получены гранулометрические кривые состава асфальтобетонного гранулята и каменной фракции. Расчетными методами определены составляющие затрат энергии на образование новых поверхностей асфальтобетонного гранулята и новых поверхностей каменной фракции.
Обсуждение и заключение. В итоге работы получены количественные соотношения различных фракций асфальтобетонного гранулята щебеночно-мастичного асфальтобетона, образующегося при фрезеровании, а также степень дробления каменных фракций. Определены удельные затраты энергии при фрезеровании асфальтобетона. Установлено, что наибольшая часть энергии при фрезеровании (64,7% для данного исследования) затрачивается на разрушение битумных связей. Подавляющая часть этой энергии расходуется на образование мелкой фракции гранулята. На разрушение каменной фракции затрачивается незначительная часть энергии. В целом доля затрат энергии, направленной на образование новых поверхностей для указанного исследования, составляет 66,14% от общих затрат энергии. Отмечается перспективность гранулометрического анализа для оценки эффективности процесса фрезерования асфальтобетона.
Introduction. The working process of milling asphalt concrete pavements. The working process of asphalt concrete milling is considered as a set of destruction processes of the stone fraction, bitumen bonds and other phenomena unrelated to the formation of new surfaces. The conducted analysis is based on the assessment of the ratio of energy spent on milling in general and the energy needed for the formation of new surfaces made from separate fractions of asphalt concrete granulate and crushed stone aggregate.
Materials and methods. The work is based on carried out experimental studies of the granulometric composition of asphalt concrete granulate obtained by milling crushed stone-mastic asphalt concrete pavement, and, separately, the stone fraction of asphalt concrete got by burning out a bitumen matrix. A standard method was also used to determine the specific energy of destruction of bitumen bonds when determining the fracture disruption resistance of a sample in tension while splitting.
Results. As a result of sieving, granulometric curves of the composition of asphalt concrete granulate and stone fraction were obtained. Calculation methods have determined the components of energy consumption for the formation of new surfaces made from asphalt concrete granulate and new surfaces from stone fraction.
Discussion and conclusion. At the end of the study, quantitative ratios of various fractions of asphalt concrete granulate of stone-mastic asphalt concrete formed during milling, as well as the crushing grade of stone fractions, were obtained. The specific energy consumption during the milling of asphalt concrete has been determined. It was found that the largest part of the energy during milling (64.7% for this study) is needed for the destruction of bitumen bonds. The vast majority of this energy is used for the formation of the fine granulate fraction. An insignificant part of the energy is spent on the destruction of the stone fraction. In general, the share of energy consumption aimed at the formation of new surfaces accounts for this study 66.14% of the total energy costs. The research development prospects of granulometric analysis for evaluating the effectiveness of the asphalt concrete milling process have been noted.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.