Определение удельной площади поверхности беспористых каменных материалов, полученных в процессе фрезерования асфальтобетонов

Введение. В работе рассматриваются методы определения удельной площади поверхности беспористых каменных материалов, образующихся при фрезеровании асфальтобетонных покрытий дорожными фрезами. Удельная площадь поверхности является ключевым параметром, влияющим на адгезионные свойства, уплотняемость и долговечность вторичных асфальтобетонных смесей.
Материалы и методы. В работе представлен способ определения удельной площади поверхности беспористых каменных материалов. Способ основан на трехмерном сканировании с последующим построением облака точек. По полученным полигональным моделям отдельных частиц вычисляется площадь и объем.
Результаты. В результате получены значения площади поверхности и объема частиц каменного материала, предварительно разделенного по крупности частиц на фракции путем просеивания материала через сита с изменяемыми размерами сечений. Предложен метод определения удельной площади поверхности беспористых каменных материалов, позволяющий увеличить точность.
Обсуждение и заключение. Метод определения удельной площади поверхности беспористых каменных материалов, описанный в данной работе, может быть использован не только в дорожной и строительной отрасли, но и в металлургической, химической, горнодобывающей промышленности. Ключевым результатом работы является то, что метод можно применять для определения, например, битумоемкости или расхода битумной эмульсии при приготовлении асфальтогранулобетона и грунтоцементных смесей в процессе рециклинга. Дополнительно метод позволит произвести оценку затраченной энергии как в процессе фрезерования, так и в процессе измельчения других твердых материалов

1. Кабалин М.Д., Токарев В.А., Лю Ч., Юдина М.С. Рециклинг при строительстве дорог транспортно-дорожного комплекса региона. Обзор // Мир транспорта и технологических машин. 2024. № 4-1(87). С. 12–19. DOI: https://doi.org/10.33979/2073-7432-2024-4-1(87)-12-19. EDN GMXTUP.

2. Пугин К.Г., Тюрюханов К.Ю. Влияние удельной поверхности минеральных частиц на физико-механические показатели асфальтобетонов // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2020. № 2. С. 39–46. DOI: https://doi.org/10.15593/24111678/2020.02.04. EDN FYDXQB.

3. Фурманов Д.В., Шамахов Л.М., Лысаков Н.Э. Влияние износа режущего элемента дорожной фрезы на силу сопротивления резанию асфальтобетона // Вестник СибАДИ. 2023. Т. 20, № 2(90). С. 204–216. DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-2-204-216. EDN KLHYLT.

4. Anochie-Boateng J. K., Komba J., Tutumluer E. Aggregate surface areas quantified through laser measurements for South African asphalt mixtures // Journal of Transportation Engineering. 2012. Т. 138. №. 8. pp. 1006–1015.

5. Lu D., Liu H., Guan C. Study on ascertaining specific surface area of asphalt mixture aggregate //GongluJiaotongKeji/ Journal of Highway and Transportation Research and Development. 2011. Т. 28. no. 5.

6. Panda R.P., Das S.S., Sahoo P.K. An empirical method for estimating surface area of aggregates in hot mix asphalt //Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2016. Т. 3. no. 2. pp. 127–136.

7. LiangH., ShiL., Wang D. [et al.] Influence of graded coarse aggregate content and specific surface area on the fracture properties of asphalt mixtures based on discrete element simulations and indoor tests // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 299. P. 123942. DOI 10.1016/j.conbuildmat.2021.123942. EDN AUJNFK.

8. Гайфутдинов Р.Ф., Хафизов Э.Р. Исследование абразивного износа щебня для автомобильных дорог // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. № 1(51). С. 128–137. EDNSEFEOI.

9. Козлов А.П., Дудникова Ю.Н, Зыков И.Ю., Созинов С.А., Исмагилов З.Р. Методические аспекты определения параметров пористой структуры углеродных сорбентов на основе ископаемых углей // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2017. № 6 (124). C. 197–203. DOI: https://doi.org/10.26730/1999-4125-2017-6-198-204

10. Fagerlund G. Determination of specific surface by the BET method // Materials and Structures. 1973. Vol. 6, No. 3. P. 239–245. DOI 10.1007/bf02479039. EDN VGPWEP.

11. Бузиков Ш.В., Мотовилова М.В. Повышение эксплуатационных показателей дорожных покрытий с асфальтовым гранулятом // Строительство и реконструкция. 2023. № 2(106). С. 101–111. DOI: https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-106-2-101-111. EDNVECTRK.

12. Симонов П.С. Экспериментальное исследование дробления горной породы единичным ударом // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 1. С. 71–79. DOI: https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-1-0-71-79. EDN VIEZDF.

13. Романюк В.Н. Эксергия асфальтобетонной смеси // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2003. № 4. С. 69–76. EDN GDOLBM. DOI: https://doi.org/10.21122/1029-7448-2003-0-4-69-76

14. Фурманов Д.В., Буданова Е.С. Оценка эффективности процесса фрезерования на основе гранулометрического анализа щебеночно-мастичного асфальтобетонного гранулята // Вестник СибА- ДИ. 2024. Т. 21, № 6(100). С. 852–866. DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2024-21-6-852-866. EDN XPFBRO.

15. Голик В.И., Кожиев Х.Х., Голодов М.А., Армейсков В.Н. Исследование свойств горных пород при дроблении и измельчении в механических мельницах // Известия Уральского государственного горного университета. 2021. № 2(62). С. 81–87. DOI: https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-2-81-87. EDN VZGVFP.