Модификатор "Мадор"

Модификатор «MADOR» представляет собой светло - серый порошок, препарат, применяемый совместно с цементом для повышения качества укрепляемого грунта или обрабатываемой цементом щебеночно-гравийно-песчаной смеси. Модификатор «MADOR» относится к классу добавки «повышающие прочность», тип I - активные минеральные, обладающие вяжущими свойствам в соответствии с ГОСТ 24211.

Модификатор «MADOR» применяется при выполнении работ по устройству конструктивных слоев дорожных одежд методом холодной регенерации, укреплении грунтов и приготовлении щебеночно – гравийно – песчаных смесей, а также может применяться в составе органоминеральных смесей, содержащих цемент, c целью повышения качества вышеуказанных материалов и долговечности оснований автомобильных дорог.

Модификатор «MADOR» имеет сложный химический состав, в который входят: комплекс поверхностно-активных веществ, противоморозные компоненты и микропористые кристаллические алюмосиликаты. Состав модификатора обеспечивает повышение физико-механических характеристик, обрабатываемых цементом материалов, используемых в качестве основания дорожной одежды.

Цель применения модификатора является увеличение долговечности конструктивного слоя дорожной одежды, укрепленного или обработанного цементом, через повышение его физико-механических характеристик и как следствие - увеличение межремонтных сроков с одновременным уменьшением затрат.

Лабораторные испытания по определению влияния модификатора на физико-механические характеристики, укрепляемых цементом материалов проводились в 7 ведущих научно-исследовательских и производственных лабораториях, таких как лаборатория кафедры «Строительства и эксплуатации автомобильных дорог», лаборатория кафедры «Химии и химической технологии материалов», испытательная лаборатория «Центра коллективного пользования имени проф. Ю.М. Борисова» ВГТУ; лаборатория  ООО «Автодорис» и другие испытательные лаборатории.  

По результатам проведенных исследований установлено, что модификатор «MADOR», внесенный в укрепляемый цементом грунт (связный, дисперсный или техногенный) или  щебеночно – гравийно – песчаную  смесь улучшает показатели прочности при сжатии и растяжении при раскалывании, трещиностойкости, средней плотности, несущей способности, водостойкости, морозостойкости от десятков до сотен процентов, а таже способствует ускоренному набору прочности конструктивного слоя основания автомобильной дороги, что позволяет повысить темпы выполнения дорожных работ.

Повышение физико-механических характеристик устраиваемого слоя основания автодороги, укрепленного цементом совместно с модификатором «MADOR» достигается за счет того, что  у образцов материала, обработанных цементом и модификатором «MADOR», преобладает монолитная аморфная структура с наличием микропористой кристаллической сетки алюмосиликатов с размерами пор менее 50 - 500 нм, что обеспечивает однородность структуры материала, и его стабильные физико-механические свойства.

У образцов материала, обработанных цементом без модификатора, преобладает каркасная кристаллическая структура с наличием игольчатых кристаллов, характерных для кристаллов новообразований цементного камня, которые обуславливают хрупкость и ломкость материала при наложении на него внешней нагрузки.

На рисунке ниже представлены фото образцов электронной микроскопии образцов материала, укрепленного цементом и цементом совместно с модификатором «MADOR»

Вид образцов материала, укрепленного цементом:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид образцов материала, укрепленного цементом совместно с модификатором «MADOR» :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повышенные физико-механические характеристики материалов, применяемых в качестве основания автомобильной дороги, укрепленных цементом совместно с модификатором «MADOR» объясняются, в том числе, проявлением гидрофобных свойств на различных материалах, укрепленных цементом, с течением времени.

В ходе исследований, также был выявлен вторичный эффект модификатора - проявление гидрофобности материалов, укреплённых цементом и модификатором «MADOR». Проявление гидрофобности носит различный характер, который зависит от типа грунта, количества модификатора и цемента, а также сроков и условий набора прочности при выполнении дорожных работ.

На фото ниже, представлен эффект отталкивания «свободной» воды с поверхности образца цементом совместно с модификатором «MADOR».

 

Образец из дисперсного материала слева укреплен цементом,а образец справа укреплен цементом и модификатором «MADOR»

Из представленного фото видно, что лабораторные образцы, укреплённые цементом и модификатором после 28 суток нормального твердения, проявили гидрофобные свойства.

На фото ниже представлен эффект, получаемый при применении модификатора «MADOR», после выдержки лабораторных образцов в течении 3 суток в воде на половину высоты образца, с последующим распилом.

 

 

Образец из дисперсного материала слева укреплен цементом, а образец справа укреплен цементом и модификатором «MADOR» 

Из представленных фото видно, что образцы дисперсного материала, укрепленного цементом совместно c модификатором «MADOR» не пропускают воду внутрь образцов более чем на 1 см. Представленные фотоматериалы являются визуальным подтверждением изменения структурных свойств материалов, укрепляемых цементом совместно с модификатором «MADOR».

Технико - экономическое обоснование применения технологии устройства конструктивных слоев дорожных одежд методом холодной регенерации, укреплении грунтов и приготовлении щебеночно – гравийно – песчаных смесей с модификатор «MADOR» заключается в следующем: выполнение дорожных работ по технологии «MADOR» при толщине укрепляемого слоя 20 см, расходе цемента 30 кг/м2 и расходе модификатора «MADOR» со средней дозировкой модификатора 2,5% от массы цемента составляет - 810 р/м2.

Сравнительный анализ аналогичных технологий устройства оснований автомобильных дорог показывает следующие стоимостные показатели:

- устройство покрытий однослойных толщиной 15 см из щебня природного фр. 40-70 мм «методом заклинки» при укатке каменных материалов с пределом прочности на сжатие не менее М 1000, без учета стоимости подстилающего слоя из песка и выполнения земляных работ составляет - 960 р/м2;

- выполнение работ по холодной регенерации дорожного покрытия с добавлением неорганического материала цемента 30 кг/м2 и полимера без предварительного фрезерования существующей дорожной одежды на толщину слоя 20 см составляет - 1020 р/м2.

Вышеприведенные расчеты выполнены для аналогичных условий строительства и должны уточняться с привязкой к конкретному участку автодороги и применяемым дорожно – строительным материалам.

Таким образом, технология выполнения дорожно-строительных работ по устройству конструктивных слоев дорожных одежд методом холодной регенерации, укреплении грунтов и приготовлении щебеночно – гравийно – песчаных смесей с модификатором «MADOR» является экономически обоснованной в сравнении с аналогичными технологиями.

Внедрение новых и инновационных технологий в дорожное строительство повышает уровень качества дорожных работ,   и как следствие -  увеличивает их долговечность, межремонтные сроки, повышая репутационный статус, как Заказчиков, так и производителей работ.

На всю область применения модификатора «MADOR» имеется полный комплект технической документации, включающей стандарт организации, более 15 заключений, полученных в 7 независимых научно-испытательных и производственных лабораториях, сертификаты и паспорта качества.