Використання відходів поліетилентерефталату в якості модифікаторів для бітумних систем

Autor: Gulzat Aitkaliyeva, Madeniyet Yelubay, Dana Yerzhanova, Aiganym Ismailova, Sofya Massakbayeva
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 3 No. 6(117) (2022): Technology organic and inorganic substances; 6-13
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 6(117) (2022): Технології органічних та неорганічних речовин; 6-13
ISSN: 1729-4061
1729-3774
Popis: This study examined the suitability of polyethylene terephtal (PET) waste to provide an alternative modification to bitumen and reduce waste accumulation. The chemical structure and physical properties were evaluated for modified bitumen with different PET flakes content from 2 to 10 %. The effect of PET waste content on bituminous systems was analyzed using IR and 1H NMR spectroscopy, differential thermal (DTA) and thermogravimetric (TGA) analyses. The study of change in the microstructure as a result of bitumen modification was carried out using atomic force microscopy (AFM). Regularities of changes in the structural-group composition of bituminous binders after their modification with PET waste have been established. It is noted that the chemical interaction of the base bitumen with PET flakes occurs due to the formation of associative bonds between the oxygen-containing components of the modifier and bitumen. The influence of the modifier on the physical and mechanical properties was evaluated using standard methods (penetration, extensibility and softening point). Based on the physical and mechanical properties of bitumen, such as needle penetration depth (penetration), ductility and softening point, it was found that the optimal dosage of PET waste in terms of asphalt binder characteristics is 3 %. It has been established that PET waste and original bitumen interact both at the chemical and physical levels and can be considered as a suitable alternative for changing the properties of bituminous binders. Thus, the obtained samples of modified bituminous binders have improved physical and mechanical properties, which makes it possible to produce high-strength asphalt concrete pavements based on them.
У роботі вивчалася придатність відходів поліетилентерефталу (ПЕТ) для альтернативної модифікації бітуму та зменшення накопичення відходів. Досліджували хімічну структуру та фізичні властивості модифікованого бітуму з різним вмістом ПЕТ-флексів від 2 до 10 %. Вплив вмісту ПЕТ-відходів на бітумні системи було проаналізовано за допомогою ІЧ- та 1Н ЯМР-спектроскопії, диференціального термічного (ДТА) і термогравіметричного (ТГА) аналізу. Вивчення зміни мікроструктури в результаті модифікації бітуму проводили з використанням атомно-силової мікроскопії (АСМ). Встановлено закономірності зміни структурно-групового складу бітумних в'яжучих після їхньої модифікації ПЕТ-відходами. Відзначається, що хімічна взаємодія вихідного бітуму з ПЕТ-флексами відбувається за рахунок утворення асоціативних зв'язків між кисневмісними компонентами модифікатора і бітумом. Вплив модифікатора на фізико-механічні властивості оцінювали стандартними методами (пенетрація, розтяжність і температура розм'якшення). Виходячи з фізико-механічних властивостей бітуму, таких як глибина проникнення голки (пенетрація), пластичність і температура розм'якшення, було встановлено, що оптимальне дозування ПЕТ-відходів з точки зору характеристик асфальтового в'яжучого становить 3 %. Встановлено, що ПЕТ-відходи та вихідний бітум взаємодіють як на хімічному, так і на фізичному рівнях і можуть розглядатися в якості підходящої альтернативи для зміни властивостей бітумних в'яжучих. Таким чином, отримані зразки модифікованих бітумних в'яжучих мають покращені фізико-механічні властивості, що дозволяє отримувати на їх основі високоміцні асфальтобетонні покриття.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: