10 класс

Мякишев 10 класс: ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, Буховцев Просвещение ответы и решения онлайн

Содержание

Рабочая тетрадь Физика. 10 класс. Тетрадь для лабораторных работ – Парфентьева Н.А. | 978-5-09-065595-8

Стоимость товара может отличаться от указанной на сайте!
Наличие товара уточняйте в магазине или по телефону, указанному ниже.

г. Воронеж, площадь Ленина, д.4

8 (473) 277-16-90

г. Воронеж, ул. Г. Лизюкова, д. 66 а

8 (473) 247-22-55

г.Поворино, ул.Советская, 87

8 (47376) 4-28-43

г. Воронеж, ул. Плехановская, д. 33

8 (473) 252-57-43

г. Воронеж, ул. Ленинский проспект д.153

8 (473) 223-17-02

г. Воронеж, ул. Хользунова, д. 35

8 (473) 246-21-08

г. Лиски, ул. Коммунистическая, д.7

8 (47391) 2-22-01

г. Воронеж, ул.Челюскинцев, д 88А

8 (4732) 71-44-70

г. Воронеж, ул. Ростовская, д,58/24 ТЦ «Южный полюс»

8 (473) 280-22-42

г. Воронеж, ул. Пушкинская, 2

8 (473) 300-41-49

г. Воронеж, Московский пр-т, д. 129/1

8 (473) 269-55-64

ТРЦ «Московский Проспект», 3-й этаж

Книга “Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Базовый уровень”

Аннотация

В учебнике, начинающем предметную линию «Классический курс», рассмотрены преимущественно вопросы классической физики: классической механики, молекулярной физики, электродинамики.

Учебный материал содержит информацию, расширяющую кругозор учащегося; темы докладов на семинарах, интернет-конференциях; ключевые слова, несущие главную смысловую нагрузку по изложенной теме; образцы заданий ЕГЭ.

Учебник соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования и реализует базовый уровень образования учащихся 10 классов.

Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации.

Оглавление (под спойлером)
Use the arrow to expand or collapse this section
Механика
Кинематика.
Кинематика точки и твёрдого тела.
Динамика.
Законы механики Ньютона.
Силы в механике.
Гравитационные силы.
Силы упругости.
Силы трения.
Законы сохранения в механике.

Закон сохранения импульса.
Закон сохранения энергии.
Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела.
Статика.
Равновесие абсолютно твёрдых тел.
Молекулярная физика. Тепловые явления
Почему тепловые явления изучаются в молекулярной физике.
Основы молекулярно-кинетической теории.
Молекулярно-кинетическая теория идеального газа.
Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.
Взаимные превращения жидкостей и газов.
Твёрдые тела.
Основы термодинамики.
Основы электродинамики
Что такое электродинамика.
Электростатика.
Законы постоянного тока.
Электрический ток в различных средах.
Лабораторные работы
Ответы к задачам для самостоятельного решения
Ответы к образцам заданий ЕГЭ
Предметно-именной указатель

Учебник для общеобразовательных организаций. — М.: Просвещение, 2014. — 417 с.: ил. — (Классический курс). — ISBN 978-5-09-028225-3.

Литература по термодинамике, физической и коллоидной химии и смежным вопросам

ГДЗ Физика 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский, Николаева

Вопросы после параграфа §4:

12345678

Вопросы после параграфа §6:

12

Вопросы после параграфа §8:

12

Вопросы после параграфа §9:

12345

Вопросы после параграфа §11:

123

Вопросы после параграфа §12:

123

Вопросы после параграфа §17:

123

Вопросы после параграфа §18:

123

Вопросы после параграфа §19:

123

Вопросы после параграфа §20:

12

Вопросы после параграфа §21:

123

Вопросы после параграфа §22:

123

Вопросы после параграфа §23:

123

Вопросы после параграфа §24:

123

Вопросы после параграфа §25:

12345

Вопросы после параграфа §26:

12

Вопросы после параграфа §27:

12

Вопросы после параграфа §33:

123456

Вопросы после параграфа §35:

123

Вопросы после параграфа §36:

123

Вопросы после параграфа §38:

1234567

Вопросы после параграфа §39:

1234

Вопросы после параграфа §40:

123

Вопросы после параграфа §42:

1234

Вопросы после параграфа §43:

1234

Вопросы после параграфа §46:

1234

Вопросы после параграфа §48:

12

Вопросы после параграфа §49:

123

Вопросы после параграфа §50:

123

Вопросы после параграфа §51:

123

Вопросы после параграфа §54:

12

Вопросы после параграфа §56:

123

Вопросы после параграфа §57:

123

Вопросы после параграфа §59:

12

Вопросы после параграфа §60:

12

Вопросы после параграфа §61:

12

Вопросы после параграфа §62:

12

Вопросы после параграфа §63:

123

Вопросы после параграфа §64:

12345

Вопросы после параграфа §65:

12

Вопросы после параграфа §66:

123456

Вопросы после параграфа §67:

123

Вопросы после параграфа §69:

1234

Вопросы после параграфа §70:

123

Вопросы после параграфа §71:

123

Вопросы после параграфа §72:

12

Вопросы после параграфа §73:

123

Вопросы после параграфа §74:

123

Вопросы после параграфа §75:

123

Вопросы после параграфа §76:

12

Вопросы после параграфа §77:

12345

Вопросы после параграфа §78:

123

Вопросы после параграфа §79:

12

Вопросы после параграфа §80:

123

Вопросы после параграфа §82:

1234

Вопросы после параграфа §84:

123

Вопросы после параграфа §85:

12

Вопросы после параграфа §86:

12

Вопросы после параграфа §87:

12

Вопросы после параграфа §88:

12

Вопросы после параграфа §89:

12

Вопросы после параграфа §90:

12

Вопросы после параграфа §91:

1234

Вопросы после параграфа §92:

1234

Вопросы после параграфа §94:

12

Вопросы после параграфа §95:

12

Вопросы после параграфа §96:

12

Вопросы после параграфа §97:

123

Вопросы после параграфа §98:

12

Вопросы после параграфа §99:

123

Вопросы после параграфа §100:

1234

Вопросы после параграфа §101:

12

Вопросы после параграфа §102:

123

Вопросы после параграфа §104:

123

Вопросы после параграфа §105:

12

Вопросы после параграфа §106:

123

Вопросы после параграфа §107:

123

Вопросы после параграфа §108:

12

Вопросы после параграфа §109:

12

Вопросы после параграфа §110:

12

Вопросы после параграфа §111:

12

Вопросы после параграфа §112:

12

Вопросы после параграфа §113:

1234

Вопросы после параграфа §114:

123

Вопросы после параграфа §115:

1234

Вопросы после параграфа §116:

123

Вопросы после параграфа §117:

12

Вопросы после параграфа §118:

12

Вопросы после параграфа §119:

123

Вопросы после параграфа §120:

12

Вопросы после параграфа §121:

123

Вопросы после параграфа §122:

12

Упражнение 1:

12

Упражнение 2:

12

Упражнение 3:

123

Упражнение 4:

123

Упражнение 5:

12

Упражнение 6:

123456

Упражнение 7:

123

Упражнение 8:

1234

Упражнение 9:

12345

Упражнение 10:

12345

Упражнение 11:

12345678910

Упражнение 12:

1234

Упражнение 13:

12345678910

Упражнение 14:

1234

Упражнение 15:

123456789101112

Упражнение 16:

1234

Упражнение 17:

123456789

Упражнение 18:

123

Упражнение 19:

12345678910

Упражнение 20:

123456789

ГДЗ Физика 10 Мякишев 2020 – Telegraph


>>> ПОДРОБНЕЕ ЖМИТЕ ЗДЕСЬ <<<

ГДЗ Физика 10 Мякишев 2020

Воспользуйтесь сборником ГДЗ по физике Мякишев 10 класс! С сайтом reshak .ru, который предоставляет Вам полный доступ к данному решебнику совершенно бесплатно это проще, чем когда-либо .  ГДЗ Мякишев 10 класс (физика) . §1 . Механическое движение . Система отсчёта . 

Подробный разбор заданий и упражнений из учебника Мякишева , Буховцева, Сотского по физике за 10 класс .  Использование вышеупомянутого решебника целесообразно с многих точек зрения . ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, Буховцева является настоящим кладезем . . 

ГДЗ (решебник) по физике за 10 класс Мякишев классический курс – ответы онлайн .  То есть в нем содержится вся необходи информация для выполнения домашнего задания, что пользоваться какими-либо дополнительными источниками не приходилось — все задачи . . 

Решебник (ГДЗ ) по Физике за 10 (десятый) класс авторы: Мякишев, Буховцев, Сотский, Николаева, Парфеньтьевой издательство Просвещение  Авторы: Г .Я . Мякишев, Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой . Издательство: Просвещение 2019 год . 

Разбор заданий из школьного учебника по физике за 10 класс авторов: Мякишев, Буховцев, Сотский .  Изучать законы природы сложно и интересно . С ГДЗ по физике 10 класс Мякишева вы научитесь решать задачи, узнаете секреты механики, электростатики, динамики . . 

ГДЗ 10 класс Физика Мякишев, Буховцев, Сотский .  Глава 10 . Уравнение состояния идеального газа . Газовые законы (Параграфы с 63 по 67) . 

Благодаря нашим готовым домашним заданиям десятиклассники без труда справятся с изучением курса физики .  Охвачены все блоки учебника: «От теории к практике», «Задание с вопросом», «Упражнения», «Домашняя лаборатория» и «Задания для самоконтроля» . 

Авторы: Г .Я . Мякишев , Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой . Онлайн решебник по Физике для 10 класса Г .Я . Мякишев , Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой, гдз и ответы к домашнему заданию . 

Мякишев Г .Я ., Буховцев Б .Б ., Сотский Н .Н . «Просвещение», Классический курс .  §10 . Движение с постоянным ускорением (стр . 37-41) . Вопросы к параграфу 

ГДЗ физика 10 класс Мякишев, Буховцев Просвещение . Каждый учебный год приносит знакомство с совершенно новыми предметами и увеличивает глубину знаний, полученных ранее . При этом, окончание школы кроме праздничного выпускного бала предусматривает и . . 

Польза ГДЗ по физике за 10 класс Мякишева . Наука не стоит на месте, технологии совершили резкий скачок вперед, открытия ученых изумляют  не теряется качество усвоения материала, при правильном использовании пособия . Решебник по физике для 10 класса (авторы: Г . Я . . 

Заходи и делай уроки с ГДЗ по Физике 10 класс Мякишев . База решебников и учебников которая всегда пополняется . Более< 500 ГДЗ по всем школьным предметам . 100 % правильные ответы Теперь 5 у тебя в дневнике .
Помочь ученику быстро и качественно готовиться к урокам призвана профессиональная учебная литература – решебник к пособию «Физика 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский Просвещение» .  Параграф 10 . Движение с постоянным ускорением . Вопросы к параграфу . 

Мякишев Г .Я . Физика за 10 класс – ГДЗ . Предмет . Физика . Класс . 10 . Учебник . Мякишев Г .Я . Подробнее . 

Как сборник готовых домашних работ позволит облегчить учебу старшекласснику .  Преимущества использования сборника ГДЗ к учебнику по физике за 10 класс от Мякишева . четкое, ясное изложение материала, правильные ответы ко всем упражнениям 

Воспользуйтесь сборником ГДЗ по физике Мякишев 10 класс! С сайтом reshak .ru, который предоставляет Вам полный доступ к данному решебнику совершенно бесплатно это проще, чем когда-либо .  ГДЗ Мякишев 10 класс (физика) . §1 . Механическое движение . Система отсчёта . 

Подробный разбор заданий и упражнений из учебника Мякишева , Буховцева, Сотского по физике за 10 класс .  Использование вышеупомянутого решебника целесообразно с многих точек зрения . ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, Буховцева является настоящим кладезем . . 

ГДЗ (решебник) по физике за 10 класс Мякишев классический курс – ответы онлайн .  То есть в нем содержится вся необходи информация для выполнения домашнего задания, что пользоваться какими-либо дополнительными источниками не приходилось — все задачи . . 

Решебник (ГДЗ ) по Физике за 10 (десятый) класс авторы: Мякишев, Буховцев, Сотский, Николаева, Парфеньтьевой издательство Просвещение  Авторы: Г .Я . Мякишев, Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой . Издательство: Просвещение 2019 год . 

Разбор заданий из школьного учебника по физике за 10 класс авторов: Мякишев, Буховцев, Сотский .  Изучать законы природы сложно и интересно . С ГДЗ по физике 10 класс Мякишева вы научитесь решать задачи, узнаете секреты механики, электростатики, динамики . . 

ГДЗ 10 класс Физика Мякишев, Буховцев, Сотский .  Глава 10 . Уравнение состояния идеального газа . Газовые законы (Параграфы с 63 по 67) . 

Благодаря нашим готовым домашним заданиям десятиклассники без труда справятся с изучением курса физики .  Охвачены все блоки учебника: «От теории к практике», «Задание с вопросом», «Упражнения», «Домашняя лаборатория» и «Задания для самоконтроля» . 

Авторы: Г .Я . Мякишев , Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой . Онлайн решебник по Физике для 10 класса Г .Я . Мякишев , Б .Б . Буховцев, Н .Н . Сотский, В .И . Николаева, Н .А . Парфеньтьевой, гдз и ответы к домашнему заданию . 

Мякишев Г .Я ., Буховцев Б .Б ., Сотский Н .Н . «Просвещение», Классический курс .  §10 . Движение с постоянным ускорением (стр . 37-41) . Вопросы к параграфу 

ГДЗ физика 10 класс Мякишев, Буховцев Просвещение . Каждый учебный год приносит знакомство с совершенно новыми предметами и увеличивает глубину знаний, полученных ранее . При этом, окончание школы кроме праздничного выпускного бала предусматривает и . . 

Польза ГДЗ по физике за 10 класс Мякишева . Наука не стоит на месте, технологии совершили резкий скачок вперед, открытия ученых изумляют  не теряется качество усвоения материала, при правильном использовании пособия . Решебник по физике для 10 класса (авторы: Г . Я . . 

Заходи и делай уроки с ГДЗ по Физике 10 класс Мякишев . База решебников и учебников которая всегда пополняется . Более< 500 ГДЗ по всем школьным предметам . 100 % правильные ответы Теперь 5 у тебя в дневнике .
Помочь ученику быстро и качественно готовиться к урокам призвана профессиональная учебная литература – решебник к пособию «Физика 10 класс Мякишев, Буховцев, Сотский Просвещение» .  Параграф 10 . Движение с постоянным ускорением . Вопросы к параграфу . 

Мякишев Г .Я . Физика за 10 класс – ГДЗ . Предмет . Физика . Класс . 10 . Учебник . Мякишев Г .Я . Подробнее . 

Как сборник готовых домашних работ позволит облегчить учебу старшекласснику .  Преимущества использования сборника ГДЗ к учебнику по физике за 10 класс от Мякишева . четкое, ясное изложение материала, правильные ответы ко всем упражнениям 

Решебник Английского Языка Рабочая Тетрадь Биболетова
ГДЗ По Английскому Кузовлева 8 Класс
ГДЗ Лит Чтение 3 Класс Климанова Горецкий
ГДЗ По Русскому 8 Класс Клевцова
ГДЗ По Математике Страница 7 Упражнение 5
Готовые Домашние Задания По Геометрии 7 Мерзляк
Решебник Workbook 4
ГДЗ По Русскому Языку 2 Виноградова Учебник
ГДЗ По Геометрии Атанасян Учебник Ответы
Дидактический По Русскому Языку Комиссарова ГДЗ
ГДЗ По Географии 10 Максаковский Рабочая
ГДЗ По Тестам Алгебра 8 Класс
Решебник По Лабораторной Работе По Биологии
ГДЗ По Мате Класс Мерзляк
ГДЗ По Алгебре 10 Муравин Базовый Уровень
ГДЗ По Русскому Языку 7 Класс Ладыжеская
ГДЗ Соловейчик 2 Класс Учебник
ГДЗ Англ 6 Рабочая Тетрадь
ГДЗ По Математике 6 Кл Дорофеев
ГДЗ По Математике Седьмой Класс Геометрия
ГДЗ Мордкович Контрольные Работы 8
Решебник По Английскому Перевод
ГДЗ По Русскому 4 Класс Упр 8
Юдина ГДЗ 2
Форвард 6 Класс Учебник 1 Часть ГДЗ
ГДЗ По Английскому Раунд Ап 4
ГДЗ По Русскому Языку Номер 28
Сборник Ершовой 8 Класс Геометрия ГДЗ
ГДЗ По Английскому 6 Автор Ваулина
ГДЗ Литературное Чтение Тетрадь 2
Решебник Физик 7 Класс
Решебник По Бел Лит 9
Решебник Сборнику
ГДЗ Алгебра 10 Клас Мерзляк Профільний Рівень
Миндюк Шлыкова ГДЗ По Алгебре Рабочая Тетрадь
ГДЗ Афанасьева 10 Класс
ГДЗ По Англ Языку Ваулина 8 Класс
ГДЗ Английский Язык Быкова Тетрадь
ГДЗ 4 Класс Афанасьева 2 Часть
Русский Язык Учебник Желтовская Калинина ГДЗ
ГДЗ Математика 4 Петерсон 1 Часть Учебник
ГДЗ По Алгебре 9 Класс Упражнение 29
ГДЗ По Английскому Языку Матрикс
ГДЗ Русский 2 Класс Тетрадь Тихомирова
ГДЗ По Алгебре 7 Номер 1
ГДЗ Лол По Алгебре 7
ГДЗ По Русскому 5 Ладыженская Путина
ГДЗ По Жохову 8 Класс Алгебра
Тетрадь Калинина Сольфеджио 3 Класс Решебник
Решебник По Бел Мове 7 Класс 2020

ГДЗ Арсентьев 7 Часть 2

ГДЗ Алгебра 8 Г

Гдз По Русскому 7 Класс Богдановой

Макарычев 10 Класс Часть 2 ГДЗ

Гдз По Русскому 6 Класс Пименовой


Команда добровольцев ПАО «ЛОРП» выехала В Намский улус. — ЯСИА

Добровольцы из управления и структурных  подразделений ПАО «ЛОРП» выехали сегодня в Намский улус на тушение и ликвидацию лесных пожаров.    По прогнозу специалистов ГБУ «Авиалесоохрана», самая сложная лесопожарная обстановка в республике складывается в Намском улусе, где большое опасение вызывает лесной пожар, возникший в 8 км от села Ергёлёх. Сильные порывы ветра могут усугубить лесопожарную ситуацию.

Часть команды пароходства отправилась именно в Намский район в село Фрунзе. Большинство из добровольцев взяли краткосрочные отпуска, чтобы оказать свою помощь в тушении пожаров, находящихся вблизи их родных населенных пунктов: в Усть-Алданском, Горном и Вилюйском улусах. Общее количество добровольцев – речников – более 20 человек.

За счёт пароходства отряд экипирован полностью: продуктами питания, СИЗами, лопатами, медикаментами, теплой спецодеждой, рациями, топорами и другими инструментами.

Оперштаб Якутии выразил благодарность пароходству и лично руководителю Сергею Ларионову за 100%-ное обеспечение бойцов всем необходимым обмундированием и экипировкой. Перед работниками ЛОРПа стоят задачи по круглосуточному контролю за вверенным лесным массивом, ликвидации очагов возгорания, уборки сухостоя и поваленных деревьев, расширению минерализованной полосы. Дополнительный инструктаж будет проведен на местах прибытия.

«Пожары сравнимы со стихийным бедствием. В настоящее время наши суда работают в сложнейших метеорологических условиях в связи с задымленностью. В некоторых участках суда простаивают по несколько суток. Когда лесные пожары охватывают населенные пункты – это большая трагедия. Только сплоченность всех возможных сил позволит устоять перед стихией. Мы не можем оставаться в стороне, когда по всей республике бушует огонь. И, несмотря на активную фазу навигационного периода, сформировали отряды и направлены на борьбу со стихией» — сказал заместитель исполнительного директора по управлению персоналом Владимир Мякишев.

Тем временем, по оперативным данным республиканской единой диспетчерской, в регионе проводится тушение 72 лесных пожаров. Локализовано 7 лесных пожаров на территории 18 районов. За сутки обнаружено 15 новых пожаров, ликвидирован 1 пожар. На тушении задействованы 4 311 человек и 316 единиц техники.

Команда добровольцев ЛОРПа выехала в Намский улус — SakhaLife

Добровольцы из управления и структурных подразделений ПАО «ЛОРП» выехали сегодня в Намский улус на тушение и ликвидацию лесных пожаров.    

По прогнозу специалистов ГБУ «Авиалесоохрана», самая сложная лесопожарная обстановка в республике складывается в Намском улусе, где большое опасение вызывает лесной пожар, возникший в 8 км от села Ергёлёх. Сильные порывы ветра могут усугубить лесопожарную ситуацию.

Часть команды Пароходства отправилась именно в Намский район, в село Фрунзе. Большинство из добровольцев взяли краткосрочные отпуска, чтобы оказать свою помощь в тушении пожаров, находящихся вблизи их родных населенных пунктов: в Усть-Алданском, Горном и Вилюйском улусах. Общее количество добровольцев – речников – более 20 человек.

За счёт Пароходства отряд экипирован полностью: продуктами питания, СИЗами, лопатами, медикаментами, теплой спецодеждой, рациями, топорами и другими инструментами.

Оперштаб Якутии выразил благодарность Пароходству и лично руководителю Сергею Ларионову за 100%-ное обеспечение бойцов всем необходимым обмундированием и экипировкой. Перед работниками ЛОРПа стоят задачи по круглосуточному контролю за вверенным лесным массивом, ликвидации очагов возгорания, уборки сухостоя и поваленных деревьев, расширению минерализованной полосы. Дополнительный инструктаж будет проведен на местах прибытия.

«Пожары сравнимы со стихийным бедствием. В настоящее время наши суда работают в сложнейших метеорологических условиях в связи с задымленностью. В некоторых участках суда простаивают по несколько суток. Когда лесные пожары охватывают населенные пункты – это большая трагедия. Только сплоченность всех возможных сил позволит устоять перед стихией. Мы не можем оставаться в стороне, когда по всей республике бушует огонь. И несмотря на активную фазу навигационного периода, сформировали отряды и направлены на борьбу со стихией» — сказал заместитель исполнительного директора по управлению персоналом Владимир Мякишев.

Тем временем, по оперативным данным Республиканской единой диспетчерской, в регионе проводится тушение 72 лесных пожаров. Локализовано 7 лесных пожаров на территории 18 районов. За сутки обнаружено 15 новых пожаров, ликвидирован 1 пожар. На тушении задействованы 4 311 человек и 316 единиц техники.

Источник: Пресс-служба ПАО ЛОРП.

Если вы увидели интересное событие, присылайте фото и видео на наш Whatsapp
+7 (999) 174-67-82 Если Вы заметили опечатку в тексте, просто выделите этот фрагмент и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору. Спасибо!

Крошка от лихорадки Филиппа Рива

Описание

Потрясающий роман великого сказочника Филипа Рива.
Лихорадка Крамб – девочка, которую усыновил и вырастил доктор Крамб, член Ордена инженеров, где она служит ученицей. Однако вскоре она должна попрощаться с доктором Крамбом – почти единственным человеком, которого она когда-либо знала – чтобы помочь археологу Киту Соленту в сверхсекретном проекте.Когда начинается ее работа, Лихорадку мучают чужие воспоминания, и Кит, кажется, особенно заинтересована в том, чтобы узнать, что это такое. Лихорадку отметили и горожане, которые заявляют, что она отчасти Скривен. Писатели, а не люди, правили городом несколько лет назад, но были выслежены и убиты в победоносном восстании народа. Если есть какие-то оставшиеся Скривены, их следует уничтожить.
Все, что знает Февер, это то, что ей сказали: что она сирота. Лихорадка – это скривен? Чьи воспоминания она хранит? Призрачный, захватывающий и удивительно оригинальный, Fever Crumb будет радовать и удивлять читателей на каждом стремительном, затаившем дыхание повороте.
«Захватывающий полет воображения Рива играет такую ​​же важную роль в истории, как и его очаровательная героиня, достойные шипения злодеи и изящный набор второстепенных персонажей. Рив создал стремительно развивающуюся историю, достойную того, чтобы стоять в одиночестве, с точки зрения того, где Лихорадка живет. следующее приключение может привести ее к следующему, так же как и связи с Хрониками Голодного Города »- Список книг

Потрясающий роман великого сказочника Филипа Рива.
Лихорадка Крамб – девочка, которую усыновил и вырастил доктор Крамб, член Ордена инженеров, где она служит ученицей. Однако вскоре она должна попрощаться с доктором Крамбом – почти единственным человеком, которого она когда-либо знала – чтобы помочь археологу Киту Соленту в сверхсекретном проекте. Когда начинается ее работа, Лихорадку мучают чужие воспоминания, и Кит, кажется, особенно заинтересована в том, чтобы узнать, что это такое. Лихорадку отметили и горожане, которые заявляют, что она отчасти Скривен.Писатели, а не люди, правили городом несколько лет назад, но были выслежены и убиты в победоносном восстании народа. Если есть какие-то оставшиеся Скривены, их следует уничтожить.
Все, что знает Февер, это то, что ей сказали: что она сирота. Лихорадка – это скривен? Чьи воспоминания она хранит? Призрачный, захватывающий и удивительно оригинальный, Fever Crumb будет радовать и удивлять читателей на каждом стремительном, затаившем дыхание повороте.
“Захватывающий полет воображения Рива играет такую ​​же важную роль в истории, как и его очаровательная героиня, достойные шипения злодеи и изящные персонажи второго плана.Рив создал динамичную историю, достойную того, чтобы стоять в одиночестве, как с точки зрения того, куда ее может привести приключение Лихорадки, так и с точки зрения связи с Хрониками Голодного Города »- Список книг

Обзор использования резиновой крошки для армирования асфальтового покрытия

Огромной проблемой, влияющей на загрязнение окружающей среды, является увеличение количества транспортных средств с изношенными шинами. В попытке уменьшить масштабы этой проблемы, модификатор резиновой крошки (CRM), полученный из отработанной резины покрышек, вызвал интерес в армировании асфальта.Использование резиновой крошки для армирования асфальта считается разумным решением для устойчивого развития за счет повторного использования отходов, и считается, что модификатор резиновой крошки (CRM) может быть альтернативным полимерным материалом для улучшения эксплуатационных свойств горячего асфальта. В этой статье будет представлен и обсужден критический обзор использования резиновой крошки для армирования асфальтового покрытия. Он также будет включать обзор влияния CRM на жесткость, колейность и сопротивление усталости конструкции дорожного покрытия.

1. Введение

Автомобильные дороги являются неотъемлемой частью транспортной инфраструктуры. Инженеры-дорожники должны учитывать требования основных пользователей, касающиеся безопасности, а также экономии. Для достижения этой цели проектировщики должны учитывать три основных требования, которые включают факторы окружающей среды, транспортный поток и материалы для асфальтовых смесей [1–3]. В асфальтобетоне (AC) битум в качестве связующего выполняет две основные функции в дорожном покрытии: во-первых, он прочно удерживает заполнители, а во-вторых, действует как герметик от воды.Однако из-за некоторых проблем, таких как усталостное разрушение, характеристики и долговечность битума сильно зависят от изменений его характеристик со временем, что может привести к растрескиванию дорожного покрытия [2]. В общем, повреждения дорожного покрытия связаны с асфальтовым вяжущим (битумом) и свойствами асфальтовой смеси. Колейность и усталостное растрескивание являются одними из основных нарушений, которые приводят к необратимому разрушению поверхности дорожного покрытия. Однако динамические свойства и долговечность обычного асфальта недостаточны для устойчивости к повреждениям дорожного покрытия.Следовательно, задача современных исследователей и инженеров асфальта состоит в том, чтобы найти различные виды модифицированного полимером асфальта, такие как резиновая крошка [3]. Термин «усиленные покрытия» относится к использованию одного или нескольких усиливающих слоев в структуре дорожного покрытия. Еще одно применение армирования дорожного покрытия – это использование армирующих элементов в асфальтовых покрытиях для обеспечения адекватной прочности на растяжение асфальтового слоя и предотвращения разрушения дорожного покрытия, такого как отраженное растрескивание. Таким образом, разница между двумя приложениями заключается в том, что первое приложение используется как мера для преодоления аварийного разрушения, которое уже произошло в дорожном покрытии, а второе приложение используется в качестве меры для предотвращения существования такого разрушения.Модификация / усиление асфальтового вяжущего возможна на разных этапах его использования, либо между производством вяжущего и процессами смешивания, либо перед производством смеси для дорожного покрытия [4]. По данным Larsen et al. [5] битумная модификация обеспечивает связующим с: (i) достаточным увеличением консистенции покрытия при самых высоких температурах для предотвращения пластической деформации, (ii) повышением гибкости и эластичности связующего при низкой температуре, чтобы избежать деформаций трещин и потери сколов. , (iii) улучшение адгезии к битуму в агрегаты, (iv) улучшенная однородность, высокая термостабильность и устойчивость к старению, что помогает снизить твердение и начальное старение связующих во время смешивания и строительства.

Во всем мире существует множество добавок, используемых в качестве армирующего материала в асфальтобетонных смесях, среди которых используется CRM [3, 4]. В этом документе будут представлены критерии проектирования асфальтового покрытия, а также будет представлен и обсужден значительный обзор использования резиновой крошки для армирования асфальтового покрытия. Он также включает обзор влияния CRM на жесткость, колейность и сопротивление усталости дорожного покрытия. Чтобы понять технологию армирования асфальт-каучуком, будут проиллюстрированы свойства асфальта и характеристики резиновой крошки.

2. Проектирование асфальтового покрытия

Проектирование асфальтовой смеси включает выбор и подбор материалов для получения желаемых свойств в готовом продукте. Асфальтобетон (AC) разработан с учетом устойчивости к колейности, усталости, растрескиванию при низких температурах и другим повреждениям. К серьезным повреждениям, связанным с асфальтовым покрытием, относятся растрескивание, возникающее при средних и низких температурах, и остаточная деформация, возникающая при высоких температурах. Эти нарушения сокращают срок службы дорожного покрытия и увеличивают затраты на техническое обслуживание [6].Асфальтовый цемент связывает частицы заполнителя вместе, повышая стабильность смеси и обеспечивая сопротивление деформации под действием напряжений растяжения, сжатия и сдвига. Характеристики асфальтовой смеси зависят от асфальтобетона, заполнителя и его объемных свойств. В последние годы наблюдается стремительный рост использования добавок в асфальтобетонные смеси для улучшения его свойств. Асфальтовые дорожные покрытия определяются как слои асфальта, связанные с гранулированным основанием.Из-за этого вся конструкция дорожного покрытия прогибается из-за транспортных нагрузок, поэтому эти типы дорожного покрытия известны как гибкие покрытия. Гибкая конструкция дорожного покрытия состоит из различных слоев материалов. В основном структура дорожного покрытия делится на три слоя, а именно: битумное покрытие (поверхностный слой), дорожное основание (базовый слой) и подоснование [6], как показано на Рисунке 1.


Гибкие покрытия могут иметь один из три типичных геометрии поперечного сечения, как показано на рисунке 2.На краю покрытия, между краем покрытия и прилегающим грунтом существуют две силы: вертикальное трение, и боковое пассивное давление,. Сила трения () зависит от относительного движения, коэффициента трения и бокового пассивного давления. Боковое пассивное давление () варьируется в зависимости от типа почвы и веса почвы, на которую уложено дорожное покрытие. Как показано на рис. 2 (а), клин грунта небольшой, и двумя силами (и) можно пренебречь. С другой стороны, как показано на рисунках 2 (b) и 2 (c), силы трения и пассивные силы могут быть значительными, и край покрытия может перемещаться в поперечном и вертикальном направлении [7].

Асфальтобетон (AC) должен иметь высокую жесткость, чтобы противостоять остаточной деформации. С другой стороны, смеси должны иметь достаточное растягивающее напряжение в нижней части асфальтового слоя, чтобы противостоять усталостному растрескиванию после многих нагрузок. На рис. 3 представлена ​​ориентация главных напряжений по отношению к положению нагрузки колеса качения [8].


Общей целью проектирования смесей для дорожного покрытия является определение экономичной смеси и градации, а также асфальтового вяжущего, которые позволят получить смесь, имеющую достаточное количество связующего для обеспечения прочного покрытия, достаточной устойчивости, достаточного количества пустот в общей уплотненной части. смесь для обеспечения небольшого дополнительного уплотнения при нагрузке без промывки и достаточной удобоукладываемости, чтобы обеспечить эффективное размещение смеси без расслоения [9].

Повышенный спрос на автомобильные дороги может снизить их прочностные характеристики и сделать дороги более подверженными постоянным повреждениям и поломкам. Как правило, эксплуатационные свойства дорожного покрытия зависят от свойств битумного вяжущего; Известно, что обычный битум имеет ограниченный диапазон реологических свойств и долговечности, которых недостаточно, чтобы противостоять повреждениям дорожного покрытия. Поэтому исследователи битума и инженеры ищут различные типы модификаторов битума.Существует множество процессов модификации и добавок, которые в настоящее время используются в модификациях битума, таких как стирол-бутадиенстирол (SBS), стирол-бутадиеновый каучук (SBR), этиленвинилацетат (EVA) и модификатор резиновой крошки (CRM). Использование коммерческих полимеров, таких как SBS и SBR, в строительстве дорог и тротуаров увеличит стоимость строительства, поскольку они являются очень дорогими материалами. Однако при использовании альтернативных материалов, таких как модификатор резиновой крошки (CRM), это определенно будет экологически выгодным и не только может улучшить свойства битумного вяжущего и его долговечность, но также потенциально может быть экономически эффективным [10–12]. ].

3. Исторический эксперимент использования резиновой крошки в дорожных покрытиях

В 1840-х годах самые ранние эксперименты включали включение натурального каучука в асфальтовое связующее для повышения его технических характеристик. Процесс модификации асфальта с использованием натурального и синтетического каучука был введен еще в 1843 году [13]. В 1923 году модификации натурального и синтетического каучука в асфальте были дополнительно усовершенствованы [14, 15]. По словам Йилдирима [15], разработка асфальто-каучуковых материалов, используемых в качестве герметиков швов, заплат и мембран, началась в конце 1930-х годов.Первая попытка модифицировать асфальтовые связующие путем добавления каучука была сделана в 1898 году Гаудмбергом, который запатентовал процесс производства асфальтовой резины. Затем Франция получила признание за строительство первой дороги с покрытием из модифицированного асфальтовой крошкой резиновой крошки [2].

В 1950 году сообщалось об использовании утильных шин в асфальте [16]. В начале 1960-х годов Чарльз Макдональд, работавший главным инженером по материалам в городе Феникс, штат Аризона, обнаружил, что после завершения смешивания резиновой крошки с первичным асфальтовым цементом и предоставления ему возможности перемешиваться в течение 45-60 минут, появились новые свойства материала.Резиновые частицы набухали в размере при более высоких температурах, что привело к более высоким концентрациям жидкого асфальта в дорожных смесях [17]. Применение модифицированного каучуком асфальта началось на Аляске в 1979 году. Сообщалось о укладке семи прорезиненных покрытий общей протяженностью 4 км с использованием сухого процесса Plus Ride в период с 1979 по 1981 год. Были описаны характеристики этих разделов в отношении перемешивания, уплотнения, долговечности, усталости, стабильности и текучести, а также сцепления шин с дорогой и сопротивления скольжению.Асфальтовый каучук с использованием мокрого процесса впервые был применен на Аляске в 1988 году [18]. Примерно в 1983 году в Южно-Африканской Республике впервые были внедрены асфальто-резиновые уплотнения. За первые 10 лет было вымощено более 150 000 тонн асфальта. По результатам оценки был сделан вывод, что прослойки мембран, поглощающих механические напряжения (SAMI) и асфальтобетон, превзошли все ожидания. Асфальтовая резина значительно превосходит первичный асфальт в идентичных условиях. Асфальт-каучук и SAMI особенно подходят для дорог с интенсивным движением, когда тротуары разрушены, и где перекрытия исключают возможность доработки в условиях загруженного движения [19].Lundy et al. [20] представили три тематических исследования с использованием резиновой крошки как для мокрого, так и для сухого процесса на Mt. Проект Сент-Хеленс, Орегон-Дот и Портленд, Орегон. Результаты показали, что даже после десяти лет эксплуатации резиновая крошка имеет отличную стойкость к термическому растрескиванию. Несмотря на то, что асфальто-резиновые смеси могут быть успешно изготовлены, для обеспечения хороших характеристик необходимо поддерживать контроль качества. Ассоциация резиновых покрытий обнаружила, что использование резины для покрышек в смеси с открытым слоем связующего может снизить шум от покрышек примерно на 50%.Кроме того, при нанесении распылением частицы резины разных размеров обладают лучшим звукопоглощением [21]. Кроме того, еще одним преимуществом использования асфальтовой резины является увеличение срока службы дорожного покрытия. Однако были даны рекомендации по оценке экономической эффективности асфальтовой резины [22]. Преимущества использования битума, модифицированного резиновой крошкой, заключаются в более низкой чувствительности к изменению температуры на ежедневной основе, большей устойчивости к деформации при более высокой температуре дорожного покрытия, доказанным свойствам устойчивости к старению, более высокой усталостной долговечности смесей и лучшей адгезии между заполнителем и связующим.С тех пор использование резиновой крошки при модификации дорожного покрытия вызывает интерес, поскольку очевидно, что резиновая крошка может улучшить эксплуатационные свойства битума [23–26].

В Малайзии использование каучука в качестве добавки для строительства дорожных покрытий предположительно началось в 1940-х годах, но не было никаких официальных записей о такой практике. О первом зарегистрированном испытании с использованием технологии прорезиненного битума было сообщено в 1988 году, когда использовался процесс мокрого смешивания с добавлением резиновых добавок в виде латекса в битумное связующее [27].В 1993 году в Негери-Сембилане было проведено еще одно испытание прорезиненных материалов на дороге с использованием использованных перчаток и натурального латекса [28].

4. Механизм взаимодействия асфальтобетонных резиновых элементов

Предыдущие исследователи обнаружили, что при добавлении резинового порошка в асфальтовый цемент резина разрушается, и ее эффективность снижается при длительном хранении при повышенных температурах [2]. Улучшение технических свойств асфальтового каучука (AR) в значительной степени зависит от дисперсии частиц, растворения на молекулярном уровне и физического взаимодействия резины с асфальтом.Температура и время разложения являются очень важными факторами, влияющими на степень диспергирования слегка вулканизированного и вулканизированного натурального каучука. Например, оптимальное время разложения слегка вулканизированного порошка каучука составляет 30 минут при 180 ° C и 8 часов при 140 ° C [29]. С другой стороны, порошку вулканизированного каучука требуется всего 10 минут для разложения при 160 ° C для достижения тех же результатов. Легкое диспергирование невулканизированного порошка обусловлено состоянием резины и крупностью порошка (95 процентов соответствуют 0.Сито 2 мм). Вулканизированные порошки труднее диспергировать, потому что они более крупнозернистые (около 30 процентов остается на сите 0,715 мм и 70 процентов остается на сите 0,2 мм), а также из-за вулканизации. Согласно Дженсену и Абдельрахману [30], существует три стадии взаимодействия, которые были оценены в отношении битумного вяжущего: (i) ранняя стадия, которая происходит сразу после смешивания резиновой крошки с битумом; (ii) стадия промежуточного хранения, во время которой связующее выдерживают при повышенных температурах до нескольких часов перед смешиванием с заполнителем; (iii) стадия продленного (хранения), когда битумно-каучуковые смеси хранятся в течение продолжительных периодов времени перед смешиванием с заполнителем.Микнис и Мишон [31] исследовали применение ядерной магнитно-резонансной томографии для прорезиненного битумного связующего. Применение этой технологии привело к исследованию различных взаимодействий между резиновой крошкой и асфальтом, таких как набухание молекулами асфальта, возможное растворение резиновых компонентов в асфальте, а также деволатитизация и перекрестные трещины в резине. Результатом этого исследования является набухание резиновых частиц, которое может зависеть от молекул асфальта. По данным Shen et al. [32] Факторами, которые влияют на процесс разложения смесей асфальта и каучуков, являются содержание каучука, градация каучука, вязкость связующего, источник связующего и условия смешивания, время и температура.

5. Ключевые факторы, влияющие на свойства асфальтобитона
5.1. Свойства асфальта

Асфальт – это темно-черный полутвердый материал, получаемый при атмосферной и вакуумной перегонке сырой нефти во время нефтепереработки, которая затем подвергается различным другим процессам [33]. Он считается термопластичным вязкоупругим клеем, который используется для строительства дорог и шоссе, в первую очередь из-за его хорошей цементирующей способности и водонепроницаемости [34].Анализ битума показывает, что смесь состоит примерно на 8–11% водорода, 82–86% углерода, 0–2% кислорода и 0–6% серы по массе с минимальными количествами азота, ванадия, никеля и железа. Кроме того, это сложная смесь самых разных молекул: парафиновых, нафтеновых и ароматических, включая гетероатомы [34]. Большинство производителей используют атмосферную или вакуумную перегонку для очистки асфальтобетона. Хотя используется очистка растворителем и продувка воздухом, очевидно, что они имеют второстепенное значение [35].На основании химического анализа сырая нефть может быть преимущественно парафиновой, нафтеновой или ароматической, причем наиболее распространены парафиновые и нафтеновые комбинации. Во всем мире производится около 1500 различных видов сырой нефти. По выходу и качеству полученного продукта только некоторые из них, представленные на Рисунке 4 (составы даны в процентах по массе и представляют фракцию + 210 ° C), считаются подходящими для производства битума [36, 37 ]. Наиболее часто используемый метод и, вероятно, самый старый метод – это атмосферная вакуумная перегонка подходящей сырой нефти, которая дает прямогонный остаточный асфальт.Процесс продувки воздухом осуществляется для получения окисленных или полуфабрикатов, которые по своей сути являются улучшением низкосортного асфальта. Неочищенные тяжелые фракции определяются как молекулы, содержащие более 25 атомов углерода (C25), которые увеличиваются с увеличением температуры кипения (рис. 5), а также молекулярной массы, плотности, вязкости, показателя преломления (ароматичности) и полярности ( содержание гетероатомов и металлов) [38, 39]. Эти фракции обогащены высокополярными соединениями, такими как смолы и асфальтены.По сравнению с неочищенными или более легкими фракциями высокополярные соединения состоят из различных химических соединений с разной ароматичностью, функциональными гетероатомами и содержанием металлов [38, 39].



5.1.1. Химические компоненты асфальта

Химический компонент асфальтобетона может быть идентифицирован как асфальтены и мальтены. Мальтены можно подразделить на три группы: насыщенные, ароматические и смолы. Полярная природа смол обеспечивает асфальту его адгезионные свойства.Они также действуют как диспергирующие агенты для асфальтенов. Смолы придают асфальтовым материалам адгезионные свойства и пластичность. Вязко-упругие свойства асфальта и его свойства в качестве связующего для дорожного покрытия определяются разным процентным соотношением между асфальтенами и долями мальтенов [40–42]. На рисунке 6 показаны репрезентативные структуры четырех общих групп (SARA): насыщенных, ароматических, смол (которые образуют мальтеновую фракцию) и асфальтенов. Эта модель основана на коллоидной модели [43, 44].Сложность, содержание гетероатомов, ароматических соединений и увеличение молекулярной массы находятся в порядке S

Смолы представляют собой полутвердую фракцию промежуточного веса, образованную ароматическими кольцами с боковыми цепями. Кроме того, смолы представляют собой полярные молекулы, которые действуют как пептизирующие агенты, предотвращая коагуляцию молекул асфальтенов.Самыми легкими материалами с молекулярной массой являются неполярные масла. Масла обычно имеют большую долю цепей по сравнению с количеством колец. В литературе смолы и масла вместе именуются мальтенами. Как правило, асфальтены образуют основную массу битума, в то время как смолы способствуют адгезии и пластичности, а масла влияют на текучесть и вязкость [47]. В соответствии с микроструктурой и коллоидной системой, асфальтены диффундируют в маслянистую матрицу мальтенов, заключенную в оболочку из смол, причем ее толщина изменяется в зависимости от температуры, при которой проводятся испытания [48].Таким образом, состав и температура битума сильно зависят от механических свойств и микроструктуры битума, а также от степени ароматизации мальтенов и концентрации асфальтенов [48, 49].

5.1.2. Полярность и морфология асфальта

Асфальт обладает еще одним важным свойством – полярностью, то есть разделением зарядов внутри молекулы. Полярность – важная факторная система, потому что она относится к молекулам, которые сами выбирают предпочтительную ориентацию.Согласно Робертсону [50], большинство встречающихся в природе гетероатомов, азота, серы, кислорода и металлов сильно зависят от полярности внутри этих молекул. Кроме того, продукты окисления при старении полярны и вносят дополнительный вклад в полярность всей системы. Очевидно, что физико-химические свойства существенно влияют на асфальт, и каждое из них отражает природу сырой нефти, использованной для его приготовления. Pfeiffer и Saal [51] предположили, что дисперсные фазы асфальтового цемента состоят из ароматического ядра, окруженного слоями менее ароматических молекул и диспергированных в относительно алифатической фазе растворителя.Однако они не указывают на наличие четких границ между дисперсной фазой и фазой растворителя, как в мицеллах мыла. Однако они предполагают, что она варьируется от низкой до высокой ароматичности, то есть от фазы растворителя до центров компонентов, составляющих дисперсную фазу, как показано на рисунке 7.

Согласно наиболее последовательному описанию Робертсона [50], или Модель полярности нефтяного асфальта выглядит следующим образом. Асфальтовый цемент представляет собой совокупность полярных и неполярных молекул: (i) полярные молекулы прочно связаны, образуя организованные структуры и представляющие более стабильное термодинамическое состояние.(ii) Неполярная модель обладает способностью разъединять организованную структуру, но, опять же, возможны вариации из-за источников асфальта, и ее вязкое поведение сильно зависит от температуры.

Используя современные технологии, была изучена морфология асфальта, чтобы проверить структуру асфальта. Таким образом, на рисунке 8 представлены изображения, полученные с помощью топографической атомно-силовой микроскопии (АСМ) двух разных марок асфальтобетонного цемента, на плоском фоне, на котором диспергирована другая фаза [52].

На изображении в левой части рисунка 8 дисперсная фаза отображает ряд бледных и темных линий, часто рассматриваемых как «пчелы» или «пчелиные структуры». Однако на изображении с правой стороны, где пчелиные структуры не независимы друг от друга, они заменены «многорукими звездообразными формами» [52]. Дисперсная фаза, имеющая «пчелиный» вид, как показано на рисунке 8, приписывается асфальтенам, что также подтверждается Pauli et al. [53]. Однако не было обнаружено корреляции между морфологией атомно-силовой микроскопии и составом, состоящим из асфальтенов, полярных ароматических углеводородов, нафтеновых ароматических углеводородов и насыщенных углеводородов [52].

5.2. Свойства резиновой крошки

Использование резиновой крошки вместо полимера зависит от желаемых свойств модифицированного битума для конкретного применения. Однако выбор также в определенной степени определяется стоимостью модификации и наличием модификатора [2]. Желательно получить требуемые свойства с минимальными затратами. Рост производства автомобилей из года в год приводит к изношенным шинам. Из-за ограниченных площадей для утилизации и экологических проблем рециркуляция шин этих транспортных средств как промышленных отходов поощрялась, и производство резиновых крошек из них показало, что они подходят для использования в качестве модификатора битума.Также он предлагает другие преимущества, такие как использование менее сложного смесительного оборудования и минимальные требования к модификации асфальта. Сравнивая использование полимера в качестве модификатора, принимая во внимание два основных момента, процитированных выше, стоимость использования полимера намного выше, чем при использовании резиновой крошки, и его доступность меньше по сравнению с резиновой крошкой. Хотя свойства использования полимеров могут быть лучше, они сопоставимы со свойствами прорезиненного асфальта.

5.2.1. Состав и концентрация резиновой крошки

Резиновая крошка или резиновая крошка из отработанных покрышек представляет собой смесь синтетического каучука, натурального каучука, технического углерода, антиоксидантов, наполнителей и масел-наполнителей, растворимых в составе для горячего дорожного покрытия.Асфальтовую резину получают путем включения резиновой крошки из измельченных шин в асфальтовое связующее при определенных условиях времени и температуры с использованием либо сухого процесса (метод, который добавляет гранулированный модификатор каучуковой крошки (CRM) из утильных шин вместо процентного содержания заполнитель в асфальтобетонной смеси, а не как часть асфальтобетонного вяжущего) или мокрые процессы (метод модификации асфальтобетонного вяжущего с помощью CRM из утильных шин перед добавлением вяжущего для образования асфальтобетонной смеси).Существует два различных метода использования резины для шин в асфальтовых связующих; Первый – растворение резиновой крошки в асфальте в качестве модификатора связующего. Второй – замена части мелких заполнителей измельченным каучуком, который не полностью реагирует с битумом [22].

Согласно лабораторным испытаниям связующего [10–12], ясно, что содержание резиновой крошки играет основную роль в значительном влиянии на рабочие характеристики и реологические свойства прорезиненных битумных связующих. Это могло бы улучшить эксплуатационные свойства сопротивления асфальтового покрытия против деформации во время строительства и дорожных работ.Увеличение содержания резиновой крошки составило от 4 до 20%, что указывает на повышение температуры размягчения, пластичности, упругого восстановления, вязкости, комплексного модуля сдвига и коэффициента колейности футеровки. Это явление можно объяснить абсорбцией частиц каучука более легкой фракцией масла битума, что приводит к увеличению количества частиц каучука во время набухания в процессе смешивания. Увеличение содержания каучука на 16% и 20% показало соответствующее увеличение значения вязкости по Брукфилду, которое превышает пределы спецификации SHRP (3 Па).Это делает два указанных процента неприемлемыми для полевых работ при строительстве смеси для асфальтового покрытия.

Что касается низкотемпературных характеристик, исследование с содержанием каучука 18–22% показало изменение, которое не имело большого значения в этом диапазоне для влияния на характеристики битума при растяжении и разрушении по сравнению с изменением содержания связующего между 6 и 9% для битума. вес [22, 54]. Исследование Халида [55] показало, что более высокое содержание связующего приводит к увеличению усталостной долговечности прорезиненной битумной смеси и лучшему сопротивлению колейности, а также к результатам, показывающим хорошее сопротивление разрушению и усталостному растрескиванию.Лю и др. [56] обнаружили, что содержание резиновой крошки является наиболее значимым влияющим фактором, за которым следует тип резиновой крошки и, наконец, размер частиц.

5.2.2. Процесс измельчения резиновой крошки и размер частиц

Резиновая крошка производится путем измельчения утильных шин, которые представляют собой особый материал, не содержащий волокон и стали. Резиновые частицы сортируются и встречаются во многих размерах и формах, как показано на рисунке 9. Для производства резиновой крошки сначала важно уменьшить размер шин.Существует два метода производства резиновой крошки: измельчение при комнатной температуре и криогенный процесс [57]. На рынке резиновой крошки существует три основных класса в зависимости от размера частиц: (a) тип 1 или сорт A: грубая резиновая крошка с размером частиц 10 меш, (b) тип 2 или сорт B: резиновая крошка с размером частиц 14-20 меш, (c) тип 3: резиновая крошка с размером пор 30 меш.

Обозначение размера ячейки указывает на первое сито с верхним пределом диапазона удерживаемого материала от 5% до 10%. Процесс измельчения в условиях окружающей среды можно разделить на два метода: грануляция и крекерные мельницы.Окружающая среда описывает температуру, при которой размер резиновых отходов уменьшается. Материал загружается внутрь мельницы для производства трещин или гранулятора при температуре окружающей среды. Принимая во внимание, что криогенное измельчение шин заключается в замораживании обрезков резины с использованием жидкого азота до тех пор, пока она не станет хрупкой, а затем измельчении замороженной резины на более мелкие частицы с помощью молотковой мельницы. Полученный материал состоит из гладких, чистых, плоских частиц. Высокая стоимость этого процесса считается недостатком из-за добавленной стоимости жидкого азота [3].

Разрушение размера частиц резиновой крошки повлияло на физические свойства смеси асфальт-каучук. Как правило, небольшая разница в размере частиц не оказывает значительного влияния на свойства смеси. Однако размер резиновой крошки, безусловно, может иметь большое значение. В исследовании [58] сообщается, что влияние размера частиц CRM на высокотемпературные свойства прорезиненных битумных вяжущих было влиятельным фактором на вязкоупругие свойства. Кроме того, более крупнозернистый каучук дает модифицированное связующее с модулями высокого сдвига, а повышенное содержание резиновой крошки снижает жесткость к ползучести, что в совокупности демонстрирует лучшее сопротивление термическому растрескиванию.

Таким образом, основным механизмом взаимодействия является набухание резиновых частиц, вызванное поглощением легких фракций этими частицами и повышением жесткости остаточной фазы связующего [58–61]. Частицы каучука сжимаются при их движении в матрицу связующего и перемещаются из-за процесса набухания, который ограничивает свободное пространство между частицами каучука. По сравнению с более крупными частицами более мелкие частицы легко набухают, что приводит к более высокой модификации связующего [58, 59].Набухаемость резиновых частиц связана со степенью проницаемости связующего, сырьем и природой модификатора резиновой крошки [60].

5.3. Переменные процесса взаимодействия

Переменные процесса взаимодействия состоят из профиля отверждения, температуры и продолжительности, а также энергии сдвига при перемешивании [12, 58, 59, 62]. В исследовании [63] изучалось влияние типов перемешивания на свойства прорезиненного асфальта. Использовались обычный пропеллерный смеситель и высокоскоростной смеситель со сдвиговым усилием.Исследование показало, что полученное связующее, полученное с использованием смесителя с высокоскоростным сдвиговым усилием, по-видимому, имеет несколько лучшие свойства по сравнению со связующим, полученным с использованием смесителя пропеллерного типа. Он показал, что вязкость и температура размягчения прорезиненного асфальта, полученного с использованием высокоскоростного смесителя со сдвиговым усилием, обеспечивают более высокий уровень перемешивания и сдвиговое действие, которое может измельчать набухшие частицы каучука в определенном объеме связующего. Таким образом, абсорбент более легкой маслянистой фракции был увеличен из-за большого количества мелких частиц каучука.Исследование Thodesen et al. [64] указали, что процедура обработки и тип шины играют важную роль в определении вязкости прорезиненного битума. Взаимодействие между резиновой крошкой и битумными связующими называется физическим взаимодействием, при котором резиновая крошка посредством диффузии абсорбирует ароматическую фракцию битумных связующих, что приводит к набуханию частиц резиновой крошки. Это набухание частиц, связанное с уменьшением маслянистой фракции связующего, приводит к увеличению вязкости прорезиненного битумного связующего.Обычно битумное связующее и измельченный каучук шин смешивают и перемешивают при повышенных температурах в течение различных периодов времени перед использованием их в качестве связующего для дорожного покрытия. Эти два фактора работают вместе, чтобы оценить эксплуатационные свойства прорезиненного битумного вяжущего в процессе смешивания при взаимодействии асфальтобетонного каучука. Такое изменение времени перемешивания и температуры происходит из-за обычных действий, связанных со строительством битумного покрытия [2]. Тем не менее, на консистенцию асфальтового каучука могут влиять время и температура, используемые для объединения компонентов, и поэтому необходимо осторожно использовать его для достижения оптимального потенциала.Увеличение времени смешивания показало незначительную разницу в свойствах прорезиненного асфальта в случае 30 и 60 минут, тогда как повышение температуры смешивания соответствовало увеличению вязкости по Брукфилду, температуры размягчения, пластичности, упругого восстановления и комплексного модуля сдвига [10–10]. 12]. Несколько исследований [62, 65–67] показали, что более длительное время реакции при производстве асфальтового каучука, по-видимому, вызывает повышение вязкости из-за увеличения массы каучука из-за абсорбции связующего.С другой стороны [12, 61, 68–70] сообщили, что время реакции не оказывает существенного влияния на выбор оптимального содержания связующего. Кроме того, не было различий в изменении размера молекул между контрольным связующим и связующим на основе асфальтобетонного каучука. Кроме того, время смешивания незначительно отличалось от физических и реологических свойств асфальтобетона и довольно незначительно влияло на эксплуатационные свойства прорезиненного асфальта.

5.4. Эластичность резины. Резина

Основными характеристиками резины являются ее свойство высокой эластичности, которая позволяет ей подвергаться большим деформациям, от которых достигается почти полное, мгновенное восстановление после снятия нагрузки [71].Это свойство высокой эластичности обусловлено молекулярной структурой резины. Каучук относится к классу материалов, известных как полимеры, а также к эластомерам. Свойства эластомерного каучука следующие: (а) молекулы очень длинные и могут свободно вращаться вокруг связей, соединяющих соседние молекулярные единицы. (b) Молекулы соединяются химически или механически в нескольких местах, образуя трехмерную сеть. Эти соединения называются сшитыми.(c) Помимо сшивки, молекулы могут свободно перемещаться друг за другом; то есть силы Ван-дер-Ваала невелики.

Подобно асфальту, резина представляет собой термопластичный вязкоупругий материал, реакция деформации которого под нагрузкой зависит как от температуры, так и от скорости деформации. Однако деформация резины является относительно стимулом к ​​изменению температуры, когда как при низких скоростях деформации, так и при температуре, значительно превышающей температуру окружающей среды, материал остается эластичным. Более широкий диапазон эластичных свойств резины по сравнению с битумом в значительной степени является результатом сшивания длинных молекул резины.Резина также намного пластичнее битума при низких температурах и высоких скоростях нагружения [2, 3].

6. Реологические и физические характеристики асфальтобитона
6.1. Температурная восприимчивость (ньютоновское поведение)

Температурная восприимчивость была определена как отношение ньютоновских вязкостей при 25 ° C и 60 ° C [72]. Содержание вяжущего в асфальтовой смеси обычно составляет менее 7%, но оно играет очень важную роль в общих свойствах композиционного материала.Это сильно влияет как на способность распределения нагрузки, так и на устойчивость к искажениям при интенсивном движении. Деформационный отклик связующего в смеси под нагрузкой зависит от его температурной чувствительности; диапазон температур зависит от скорости деформации и геометрии связующего между частицами заполнителя. Поэтому логично использовать связующее с более низкой температурной восприимчивостью, особенно при очень большом диапазоне рабочих температур [2]. Понятие индекса пенетрации (PI) было введено Пфайффером и Ван Дормаалом [73] для измерения температурной восприимчивости связующего и, в частности, его реологического типа с точки зрения отклонения от ньютоновского поведения.PI получается из соотношения

Обычный асфальт для дорожного покрытия имеет значение PI от -1 до +1. Асфальт с PI ниже -2 является по существу ньютоновским и характеризуется хрупкостью при низких температурах. Асфальт с PI выше +2 гораздо менее чувствителен к температуре, менее хрупок при низких температурах, демонстрирует заметные эластичные свойства, зависящие от времени, и демонстрирует отклонения от ньютоновского поведения, особенно при больших скоростях деформации [74]. Коэффициенты температурной восприимчивости (CTS), основанные на измерениях вязкости в диапазоне температур 60–80 ° C, были использованы для оценки поведения прорезиненного асфальтового связующего в зависимости от температуры.CTS получается из (2), как показано на: где Temp ° F и и – вязкости, измеренные при температурах и.

В 1984 году исследование показало, что 4% каучука эффективно снижают температурную чувствительность первичных связующих как минимум в два раза. Следовательно, асфальтовый каучук более устойчив к резким изменениям температуры [74].

Машаан и Карим [12] исследовали хорошую корреляцию между температурной восприимчивостью и реологическими свойствами битума, модифицированного резиновой крошкой, с точки зрения данных по эластичности и температуре размягчения.

6.2. Вязкоупругое поведение (динамический сдвиг)

Асфальтоцементные вяжущие относятся к вязкоупругим материалам, потому что они демонстрируют комбинированное поведение (свойства) эластичного и вязкого материала, как показано на рисунке 10 (а), при снятии приложенного напряжения с материала; происходит полное восстановление в исходное положение. Рисунок 10 (b) объясняет поведение вязкого материала в случае, когда деформация материала увеличивается с течением времени при стабильном напряжении. Рисунок 10 (c) иллюстрирует поведение вязкоупругого материала, когда стабильное напряжение увеличивает деформацию в течение длительного периода времени, и когда приложенное напряжение снимается, материал теряет способность достигать своего исходного положения, что приводит к необратимой деформации.Согласно Ван дер Поэлю [75], обычно модуль жесткости битумных вяжущих может быть определен как где – зависимый модуль жесткости (Па), – время нагружения (с), – приложенное постоянное одноосное напряжение (Па) и относится к одноосной деформации во времени (м / м). Поскольку асфальт является вязкоупругим материалом, его реологические свойства очень чувствительны к температуре, а также к скорости нагружения. Что касается температуры, то наиболее частыми проблемами дорожного покрытия являются колейность, усталостное растрескивание и термическое растрескивание.Реометр динамического сдвига (DSR) использовался для измерения и определения реологических свойств битумного вяжущего при различных колебаниях напряжения / температуры и различных частотах. Тестирование DSR включало параметры комплексного модуля сдвига (), модуля накопления (), модуля потерь () и фазового угла (). Формула для вычисления, и, а также в (4), соответственно, демонстрируется следующим образом: где – комплексный модуль сдвига, – напряжение сдвига, – деформация сдвига, – модуль накопления, – модуль потерь и – фазовый угол.

Navarro et al. [40] изучали реологические характеристики шлифованного асфальта, модифицированного каучуком. Эксперимент проводился на реометре Haake RS150 с контролируемым напряжением. Исследование было направлено на сравнение вязкоупругого поведения пяти шлифованных резиновых покрышек, модифицированных немодифицированным асфальтом и модифицированным полимером (SBS) асфальтом. Исследование показало, что модифицированный каучуком асфальт обладает улучшенными вязкоупругими характеристиками и, следовательно, имеет более высокую вязкость, чем немодифицированные связующие. Таким образом, ожидается, что асфальтовый каучук будет лучше повышать устойчивость к остаточной деформации или колейности, а также к низкотемпературному растрескиванию.Исследование также показало, что вязкоупругие свойства битума, модифицированного каучуком, с 9% веса очень похожи на битум, модифицированный SBS, с 3% SBS по весу при -10 ° C и 7% по весу при 75 ° C.

Машаан и Карим [12] исследовали реологические свойства асфальтового каучука для различных комбинаций факторов содержания резиновой крошки и условий смешивания. Испытание реометра на динамический сдвиг (DSR) было проведено для оценки технических свойств асфальтового вяжущего, армированного резиновой крошкой, при 76 ° C.Спецификационные испытания проводились при испытательной частоте 10 рад / с, что эквивалентно скорости автомобиля 90 км / ч. Между параллельными металлическими пластинами формировали образцы для испытаний толщиной 1 мм и диаметром 25 мм. Исследование показывает увеличение, и уменьшение фазового угла (). Таким образом, модифицированный асфальт стал менее подвержен деформации после снятия напряжений. Исследование также продемонстрировало значительную взаимосвязь между реологическими параметрами (,, и) и температурой размягчения с точки зрения прогнозирования физико-механических свойств независимо от условий смешивания.

Natu и Tayebali [76] наблюдали, что немодифицированные связующие и связующие, модифицированные резиновой крошкой, с одинаковым высокотемпературным рейтингом PG не показывают аналогичных вязкоупругих свойств в определенном диапазоне частот. Был также сделан вывод, что немодифицированные смеси и смеси, модифицированные резиновой крошкой, содержащие связующие с одинаковым высокотемпературным рейтингом PG, не демонстрируют аналогичного вязкоупругого поведения в диапазоне частот. Смеси, содержащие одинаковые связующие с PG-рейтингом, работали аналогично, если их рабочие характеристики оценивались при частоте и температуре, при которых определялся высокотемпературный PG-рейтинг связующего.

Не наблюдалось, что тангенс угла потерь () связующего напрямую связан с тангенсом угла потерь смеси, поскольку тангенс угла потерь смеси был намного ниже, возможно, из-за совокупных эффектов, чем тангенс угла потерь связующего. . Также было отмечено, что тангенс угла потерь смеси увеличивается при понижении температуры. Аналогичное наблюдение было сделано и для влияния частоты. С увеличением частоты тангенс угла потерь увеличивался до максимального значения, а затем уменьшался при дальнейшем увеличении частоты.Тангенс угла потерь связки заметно увеличивался при повышении температуры [2]. Жесткость смеси сама по себе, по-видимому, не является мерой для оценки склонности к образованию колей в смесях, содержащих модифицированные связующие. Более высокий динамический модуль () не обязательно связан с более низкой остаточной деформацией. Что касается типа связующего, динамический модуль упругости ниже для смесей, содержащих модифицированные связующие, по сравнению со смесью, содержащей обычное связующее [2].

При высоких рабочих температурах были измерены испытания на устойчивость к колееобразованию в зависимости от некоторых параметров связующего (вязкость, восстановление пластичности, невосстановимая податливость при ползучести, комплексный модуль сдвига и параметры, указанные в SHRP /).Был сделан вывод, что из рассмотренных параметров для этого диапазона вяжущих только SHRP / дает наиболее надежный прогноз устойчивости к колейности. Было обнаружено, что рекомендуемая частота SHRP (1,6 Гц) близко соответствует частоте теста слежения за колесом, используемого для экспериментов по сопротивлению колейности. Этот параметр включает в себя как меру жесткости связующего (его способность сопротивляться деформации при приложении нагрузки), так и его способность восстанавливать любую деформацию при снятии нагрузки.Было обнаружено, что частота, выбранная для измерений вяжущего, оказывает значительное влияние на качество полученной корреляции и должна максимально соответствовать частоте нагрузки, применяемой к смеси [2]. При промежуточных температурах эксплуатации покрытия была обнаружена разумная корреляция между одним аспектом усталостных характеристик смеси и модулем потери связующего (), снова измеренным при той же температуре и нагрузке, что и при испытании смеси. Однако, выше определенной жесткости связующего, изменение измеренной усталостной долговечности было небольшим из-за того, что податливость машины становилась значительной при высокой жесткости смеси.Маловероятно, что одной только реологии вяжущего будет достаточно для точного прогнозирования и объяснения усталостной долговечности смеси [2].

6.3. Вязкость (сопротивление потоку)

Вязкость относится к текучести асфальтового цемента и является показателем гидравлического сопротивления. При температуре нанесения вязкость сильно влияет на потенциал получаемых дорожных смесей. Во время уплотнения или смешивания наблюдалась низкая вязкость, приводящая к более низким значениям стабильности и лучшей обрабатываемости асфальтовой смеси.

Наир и др. [77] использовали ротационный вискозиметр Хааке для измерения вязкости образцов мягкого асфальта, в то время как вязкость выдутых образцов асфальта измеряли с помощью капиллярного реометра. Испытания были проведены для изучения поведения потока при модификации асфальта жидким натуральным каучуком (LNR). Выводы заключаются в следующем; для мягкого асфальта зависимость температуры от вязкости заметна до 100 ° C, а затем и незначительна. Добавление 20% LNR приводит к максимальной вязкости.Энергия активации потока мягкого битума увеличивалась, а энергия активации выдувного асфальта снижалась при добавлении LNR.

Zaman et al. [78] обнаружили, что вязкость асфальтобетона увеличивается с добавлением каучука, а образцы асфальтобетона, модифицированного каучуком, демонстрируют более равномерное и более высокое сопротивление нагрузке по мере увеличения количества каучука. Степень утолщения при сдвиге и разжижения при сдвиге уменьшалась за счет увеличения количества резины в асфальтовом цементе. Динамическая вязкость футеровки была увеличена за счет увеличения количества каучука в асфальтовом цементе.Piggott et al. [79] упомянули, что вулканизированный каучук оказывает большое влияние на вязкость асфальтового цемента. Вязкость, измеренная при 95 ° C, увеличивалась более чем в 20 раз, когда к смеси добавляли 30% вулканизированного каучука. Напротив, девулканизированный каучук оказал лишь очень небольшое влияние. Испытание на вязкость также показало отсутствие опасности гелеобразования при смешивании резины с горячим асфальтовым цементом.

6.4. Физические характеристики и характеристики жесткости

Марез [2] исследовал свойства битумно-каучукового связующего, полученного путем физического смешивания асфальта с пенетрацией 80/100 с различным содержанием резиновой крошки и различными фазами старения.Результаты значений пенетрации снизились как при старении, так и перед старением из-за увеличения содержания каучука в смеси. Кроме того, модифицированные связующие показали более низкие значения проникновения, чем немодифицированные связующие. Другое исследование [80] по изменению пенетрации было проведено с использованием смесей пропитки асфальта 80/100 и 70/100 с различным процентным содержанием резиновой крошки. Результаты показали значительное снижение проницаемости модифицированного связующего из-за высокого содержания резиновой крошки в связующем. Согласно Дженсену и Абдельрахману [30], свойство упругого восстановления очень важно при выборе и оценке сопротивления как усталости, так и колейности.Упругое восстановление – это свойство, которое указывает на качество полимерных компонентов в битумных вяжущих. Оливер [81] пришел к выводу на основании своего исследования, что упругое восстановление связующих из асфальтобетона приводит к увеличению по мере уменьшения размера частиц каучука. Было обнаружено, что типы резины могут влиять на свойства силовой пластичности при 4 ° C [82]. Модификация асфальтового каучука привела к лучшему сопротивлению колейности и более высокой пластичности. Однако модифицированное связующее было подвержено разложению и поглощению кислорода.Были проблемы низкой совместимости из-за высокого молекулярного веса. Кроме того, было обнаружено, что переработанная резина для шин снижает отражающее растрескивание, что, в свою очередь, увеличивает долговечность. Во время уплотнения или смешивания наблюдалась низкая вязкость, приводящая к более низким значениям стабильности. Точка размягчения относится к температуре, при которой асфальт достигает определенной степени размягчения [3]. Марез и Рехан [83] утверждали, что существует постоянная взаимосвязь между вязкостью и температурой размягчения на разных этапах старения битумно-каучукового связующего.Также сообщается, что более высокое содержание резиновой крошки приводит к более высокой вязкости и температуре размягчения.

Машаан и Карим [12] сообщили, что значение точки размягчения увеличивается по мере увеличения содержания клубней крошки в смеси. Увеличение содержания каучука в смеси может быть связано с увеличением соотношения асфальтены / смолы, которое, вероятно, улучшает свойства придания жесткости, делая модифицированное связующее менее чувствительным к изменениям температуры. Согласно Liu et al. [56], основной фактор повышения температуры размягчения можно отнести к содержанию резиновой крошки, независимо от типа и размера.Повышение температуры размягчения привело к получению жесткого связующего, обладающего способностью улучшать восстановление после упругой деформации. По мнению Машаана и соавт. [11] прорезиненное асфальтовое вяжущее было оценено с точки зрения эластичности вяжущего и устойчивости к колейности при высокой температуре. Более высокое содержание резиновой крошки, по-видимому, резко увеличивает упругое восстановление и пластичность. Согласно исследованию [71], испытание на пластичность, проведенное при низкой температуре, оказалось полезным индикатором хрупкого поведения битума.Было обнаружено, что содержание латекса в диапазоне от 3 до 5% приводит к нехрупкому поведению при испытании пластичности при 5 ° C, тогда как немодифицированный битум не выдерживает хрупкого разрушения в том же испытании. Наир и др. [77] обнаружили, что пластичность уменьшается в случае мягкого битума с увеличением концентрации жидкого натурального каучука, в то время как некоторое улучшение было замечено в случае выдувного битума при 10% -ной загрузке. Пластичность измеряется при 27 ° C и разрывается со скоростью 50 мм / мин. Модифицированные битумные связующие показали значительное улучшение упругого восстановления, и, напротив, пластичность снизилась по сравнению с немодифицированными связующими [84].

7. Долговечность и старение асфальтобетонной резины

При проектировании смеси для дорожного покрытия общая практика заключается в достижении сбалансированной конструкции среди ряда желаемых свойств смеси, одним из которых является долговечность. Прочность – это степень устойчивости к изменению физико-химических свойств материалов покрытия во времени под воздействием погодных условий и дорожного движения. Срок службы дорожного покрытия будет зависеть в первую очередь от характеристик поставщика вяжущего, состава смеси и методов строительства [2].Затвердевание асфальта может привести к растрескиванию и разрушению поверхности дорожного покрытия. Скорость затвердевания – хороший показатель относительной прочности. Многие факторы могут способствовать такому затвердеванию асфальтового цемента, например, окислению, улетучиванию, полимеризации и тиксотропии. Это связано с тем, что асфальт – это органическое соединение, способное реагировать с кислородом, содержащимся в окружающей среде. Асфальтовый композит изменяется в результате реакции окисления, образуя довольно хрупкую структуру. Эта реакция называется старением или окислительным упрочнением [85].Улетучивание происходит при испарении более легких компонентов асфальта. Как правило, это связано с повышенными температурами, которые обнаруживаются в первую очередь в процессе производства горячей асфальтовой смеси. Полимеризация – это способ, с помощью которого смолы объединяются в асфальтены, что приводит к увеличению хрупкости асфальта вместе с тенденцией к неньютоновскому поведению. В конце реакции тиксотропия или увеличение вязкости с течением времени также способствует явлению старения асфальта [85].Однако наиболее важными факторами в процессе старения битумного вяжущего являются окисление и улетучивание. Возникновение стерического твердения и зависящая от времени обратимая молекулярная ассоциация повлияла на свойства связующего, но это не считается старением. Стерическое упрочнение является фактором только при промежуточных температурах; при высоких температурах избыточная кинетическая энергия в системе предотвращает ассоциацию, а при низких температурах скорость ассоциации оказывается медленнее из-за высокой вязкости связующего [85].

Баия и Андерсон [86] изучали механизм, с помощью которого свойства связующего могут изменяться при низкой температуре. Этот механизм, называемый физическим упрочнением, происходит при температурах, близких к температуре стеклования или ниже, чем температура стеклования, и вызывает значительное затвердевание битумного вяжущего. Скорость и величина явления упрочнения, как было замечено, увеличиваются с понижением температуры и, как сообщается, подобны явлению, называемому физическим старением аморфных твердых тел [87].Физическое упрочнение можно объяснить с помощью теории свободного объема, которая ввела зависимость между температурой и молекулярной подвижностью. Теория свободного объема включает молекулярную подвижность, зависящую от эквивалентного объема молекул, присутствующих на единицу свободного пространства или свободного объема. Основываясь на теории свободного объема, когда аморфный материал охлаждается от температуры выше его температуры стеклования, молекулярные корректировки и сжатие свободного объема быстро показывают падение температуры.При этой температуре структурное состояние материала вморожено и отклоняется от теплового равновесия из-за непрерывного падения кинетической энергии. Следовательно, было постулировано, что для того, чтобы произошло физическое отверждение связующих, температура должна быть выше температуры стеклования.

Многие испытания на долговечность основаны на оценке сопротивления твердению асфальта. Марез и Рехан [83] исследовали влияние старения на вязкоупругие свойства прорезиненного асфальта с использованием реометра динамического сдвига (DSR).Связующие были выдержаны в тонкопленочной печи (TFOT), в печи с прокаткой пленки (RFOT) и в емкости для выдерживания под давлением (PAV). Это исследование показало, что старение влияет на реологию прорезиненного асфальта. Механические свойства состаренного связующего улучшаются за счет увеличения комплексного модуля и уменьшения фазового угла. Состаренные образцы характеризовались более высокой жесткостью и эластичностью за счет увеличения модуля упругости (накопления),. Высокое значение является преимуществом, поскольку оно дополнительно улучшает сопротивление колейности во время эксплуатации.Нату и Тайебали [76] провели всестороннее исследование, в ходе которого оценили высокотемпературные рабочие характеристики немодифицированных битумных вяжущих и смесей, модифицированных резиновой крошкой. Исследования показали, что влияние старения RFTO на коэффициент колейности связующего усиливается при низких частотах и ​​/ или высоких температурах. Улучшение фактора колейности уменьшалось с увеличением частоты, и при очень высоких частотах (низких температурах) факторы колейности для несостаренных и состаренных связующих RFTO были почти одинаковыми.Повышение коэффициента колейности вяжущего у битумных вяжущих, модифицированных резиновой крошкой, при низких частотах свидетельствует о том, что сопротивление вяжущего остаточной деформации улучшилось. Али и др. [88] изучали влияние физических и реологических свойств состаренного прорезиненного асфальта. Результаты показывают, что использование прорезиненного связующего снижает влияние старения на физические и реологические свойства модифицированного связующего, что проиллюстрировано более низким индексом старения вязкости (AIV), более низким индексом старения /, более низким приращением температуры размягчения, меньшим коэффициентом проникающего старения ( PAR) и увеличение с увеличением содержания модификатора резиновой крошки, что указывает на то, что резиновая крошка может улучшить сопротивление старению прорезиненного связующего.

8. Разрушение дорожного покрытия: растрескивание и остаточная деформация

Два вида нагрузки имеют особое значение в тандеме с характеристиками битумного покрытия. Один из них связан с перемещением грузов транспортных средств по дорожному покрытию, а второй – из-за теплового сжатия в связи с изменениями температуры [81]. Загрузка транспортного средства может привести к повреждению на любом конце диапазона температур поверхности дорожного покрытия. При повышенных температурах дорожного покрытия вяжущее может быть чрезвычайно жидким и, вероятно, не будет сопротивляться выщипыванию и срезанию автомобильных шин.При низких температурах дорожного покрытия связующее может быть настолько твердым (особенно после длительного периода эксплуатации), что загрузка транспортного средства вызывает хрупкое разрушение пленок связующего. Считается, что объяснение этого явления связано с теорией «нормальных напряжений» (эффект Визенбергера), которая применяется к вязкоупругим материалам, таким как смесь битум / обрезок резины. Эта теория охватывает разницу нормальных напряжений, которые представляют собой силы, которые развиваются нормально (то есть перпендикулярно) направлению сдвига [81].

Согласно теории, вязкоупругий материал, продавленный через открытую трубку, расширяется нормально к оси трубки при выходе из трубки. В дорожном покрытии с трещинами вертикальные нагрузки прикладываются колесами транспортного средства, которые заставляют битумное вяжущее расширяться нормально по отношению к приложенной вертикальной нагрузке (по горизонтали) и, таким образом, заполнять трещины. Другая причина заключается в том, что если эту битумную смесь перемешивать горячей палкой в ​​контейнере, материал поднимется по палке, а не образует вихрь, как в жидкостях ньютоновского типа [81].

8.1. Корреляция между реологическими свойствами асфальтового вяжущего и характеристиками асфальтобетонной смеси

В рамках обширной исследовательской программы [89], проведенной для изучения преимуществ использования фундаментальных реологических измерений вяжущего для прогнозирования характеристик асфальтового покрытия, были включены (i) деформация покрытия (колейность) при высоких рабочих температурах. , (ii) усталость при промежуточных температурах эксплуатации, (iii) хрупкое разрушение при низких температурах эксплуатации.

При высоких рабочих температурах были измерены испытания на устойчивость к колееобразованию в зависимости от некоторых параметров связующего (вязкость, восстановление пластичности, невосстановимая податливость при ползучести, комплексный модуль сдвига и параметры, указанные SHRP).На основании рассмотренных параметров был сделан вывод, что для этого диапазона вяжущих только SHRP дает наиболее надежный прогноз устойчивости к колееобразованию. Было обнаружено, что рекомендуемая частота SHRP (1,6 Гц) близко соответствует частоте теста слежения за колесом, используемого для экспериментов по сопротивлению колейности. Этот параметр включает в себя как показатель жесткости связующего (его способность сопротивляться деформации при приложении нагрузки), так и его способность восстанавливать любую деформацию при снятии нагрузки.Частота, выбранная для измерений вяжущего, должна была оказать значительное влияние на качество полученной корреляции и должна поддерживаться близкой к частоте нагрузки, применяемой к смеси [89].

При промежуточных температурах эксплуатации покрытия была обнаружена разумная корреляция между одним аспектом усталостных характеристик смеси () и модулем потерь связующего (), снова измеренными при той же температуре и нагрузке, что и при испытании смеси. Однако выше определенной жесткости связующего из-за того, что податливость машины является значительной при высокой жесткости смеси, изменение измеренной усталостной долговечности было минимальным.Реология вяжущего сама по себе недостаточна для точного прогнозирования и объяснения усталостной долговечности смеси. При низких температурах эксплуатации дорожного покрытия температура предельной жесткости связующего (LST) в этом случае, равная 300 МПа при 1000 с, является хорошим индикатором температуры разрушения смеси [89].

8,2. Усталостное сопротивление асфальтобетонной резины

Баия и Дэвис [90] использовали реологические свойства в качестве показателей характеристик дорожного покрытия. При высокой температуре реологические свойства были связаны с колейными свойствами дорожного покрытия.Реология при промежуточных температурах оказала влияние на усталостное растрескивание покрытий. Низкотемпературные свойства вяжущего связаны с низкотемпературным термическим растрескиванием дорожного покрытия. Кроме того, температура является важным фактором, который коррелирует со скоростью загрузки. При повышенных температурах или медленных темпах загрузки битум становится вязким материалом.

Однако при пониженных температурах или более высоких скоростях нагружения битум становится высокоэластичным материалом.Фактически, при промежуточных температурах битум имеет две разные характеристики, а именно: упругое твердое тело и вязкую жидкость [75].

Афлаки и Мемарзаде [91] исследовали влияние реологических свойств резиновой крошки на усталостное растрескивание при низких и промежуточных температурах с использованием различных методов сдвига. Результаты показали, что смешивание с высоким усилием сдвига больше влияет на улучшение при низких температурах, чем смесь с низким усилием сдвига.

Баия и Андерсон [92] представили описание цели и объема испытания реометра на динамический сдвиг.Реометр динамического сдвига (DSR) использовался для характеристики вязкоупругого поведения битумного материала при промежуточных и высоких температурах эксплуатации. Напряжение-деформация определяет реакцию материалов на нагрузку. Асфальтовые вяжущие проявляют свойства как эластичности, так и вязкости; поэтому их называют вязкоупругими материалами. Баия и Андерсон [86] провели испытание с разверткой по времени, используя реометр динамического сдвига. Испытание представляет собой простой метод применения повторяющихся циклов нагружения напряжением или деформацией при выбранных температурах и частоте нагружения.Исходные данные при повторном нагружении при сдвиге показали, что временные развертки эффективны для измерения повреждаемости связующего. Одним из преимуществ испытания с разверткой по времени является то, что его можно использовать для расчета усталостной долговечности асфальтового вяжущего на основе методов рассеянной энергии. Усталость является одним из наиболее серьезных повреждений конструкции асфальтового покрытия из-за повторяющихся нагрузок интенсивного движения транспорта, возникающих при средних и низких температурах, как показано на рисунке 11. Использование резиновой крошки, модифицированной битумным вяжущим, по-видимому, увеличивает сопротивление усталости, как показано на рисунке в ряде работ [3, 6, 18, 88, 91, 93–95].Улучшенные характеристики битумно-резиновых покрытий по сравнению с обычными битумными покрытиями частично являются результатом улучшенных реологических свойств прорезиненного битумного вяжущего.


Растрескивание обычно считается низкотемпературным явлением, в то время как остаточная деформация считается преобладающим видом разрушения при повышенных температурах. Растрескивание в основном подразделяется на термическое растрескивание и усталостное растрескивание, связанное с нагрузкой. Сильные перепады температуры, которые происходят в дорожном покрытии, обычно приводят к термическому растрескиванию.Этот тип разрушения возникает, когда термически индуцированное растягивающее напряжение вместе с напряжениями, вызванными движением транспорта, превышает предел прочности материалов на разрыв. Часто для него характерно появление поперечных трещин вдоль шоссе через определенные промежутки времени. Усталостное растрескивание под нагрузкой – это явление разрушения в результате повторяющихся или колеблющихся напряжений, вызванных транспортной нагрузкой. Транспортные нагрузки могут привести к изгибу конструкции дорожного покрытия, и максимальная деформация при растяжении возникнет в основании битумного слоя.Если эта структура не соответствует условиям наложенной нагрузки, предел прочности материалов на разрыв будет превышен, и могут возникнуть трещины, которые будут проявляться в виде трещин на поверхности дорожного покрытия [9].

Стойкость битумных смесей к растрескиванию существенно зависит от их прочности на разрыв и характеристик растяжимости. Это может быть достигнуто простым увеличением содержания битума в смеси. Однако такая попытка может отрицательно сказаться на стабильности смеси.Использование более мягкого битума также может улучшить гибкость смеси, но это может быть достигнуто только за счет прочности на разрыв и стабильности смеси [9].

В рамках подхода механики разрушения считается, что процесс усталостного растрескивания систем дорожной одежды состоит из двух отдельных фаз с участием различных механизмов. Эти фазы состоят из зарождения и распространения трещины до того, как материал испытает разрушение или разрыв. Возникновение трещин можно описать как сочетание микротрещин в смеси, образующих макротрещину в результате повторяющихся деформаций растяжения.Это явление обычно приводит к постепенному ослаблению структурной составляющей [96]. Эти микротрещины становятся более заметными по мере увеличения концентрации напряжений на вершине трещины и вызывают дальнейшее распространение трещины. Распространение трещины – это рост макротрещины в материале под действием дополнительных деформаций растяжения. Фактический механизм зарождения и распространения трещин включает разрушение покрытия, когда растягивающие напряжения превышают предел прочности при определенных условиях [9].Для точного определения распространения трещины величина коэффициентов интенсивности напряжений по толщине наложения должна быть доступна для каждого режима разрушения. В общем, механизмы распространения трещин могут следовать одному или нескольким из трех режимов разрушения, которые напрямую связаны с типом вызванного смещения [97]. Это показано на рисунке 12.


(i) Нагрузка в режиме I (режим открытия) возникает в результате нагрузки, приложенной перпендикулярно плоскости трещины (нормальное растяжение). Этот режим связан с транспортной нагрузкой и в случае смещения, вызванного термическим воздействием.(ii) Нагрузка в режиме II (режим скольжения) возникает в результате плоского / нормального сдвигового нагружения, которое приводит к скольжению поверхностей трещины друг относительно друга перпендикулярно передней кромке трещины. Этот режим обычно связан с транспортной нагрузкой или дифференциальными изменениями объема. (Iii) Нагрузка в режиме III (режим разрыва) возникает из-за не плоского сдвигового (параллельного сдвига) нагружения, которое вызывает скольжение берегов трещины параллельно краю нагрузки трещины. Этот режим может возникать при боковом смещении из-за нестабильности, если плоскость трещины не перпендикулярна направлению движения.
8.3. Стойкость асфальтобетонной резины к колейности

Существуют различные лабораторные методы изучения деформации или колейности. Тест TRRL слежения за колесом кажется наиболее подходящим для максимально возможной стимуляции полевых условий. Испытание проводилось в течение 24 часов в шкафу с регулируемой температурой 60 ° C. По вмятинам, сделанным на плите, глубина трекинга фиксировалась в средней точке ее длины. Примерно через 6 часов наблюдалось устойчивое состояние отслеживания. По кривой деформация / время скорость увеличения глубины дорожки определяется в мм в час после достижения установившегося состояния [19].

По данным Shin et al. [98], добавление резиновой крошки и SBR увеличивает сопротивление колейности асфальтобетонных смесей. Результаты лабораторных исследований показали, что битум, модифицированный CR и SBR, имел более высокую жесткость при 60 ° C, чем модифицированные смеси. Модифицированные асфальтовые смеси также имели более высокую прочность на вращательный сдвиг и меньшую глубину колеи в испытаниях с загруженным колесом, чем немодифицированные смеси.

Tayfur et al. [99] утверждали, что после первоначального уплотнения остаточная деформация битумной смеси происходит из-за сдвиговых нагрузок, которые имеют место вблизи поверхности дорожного покрытия, которая фактически является площадью контакта между шиной и дорожным покрытием.Эти усилия увеличиваются без изменения объема битумной смеси. Они являются основными механизмами развития колейности в течение всего срока службы конструкции дорожного покрытия.

Повышенная остаточная деформация или колейность были связаны с увеличением давления в шинах грузовых автомобилей, нагрузок на оси и объема движения [100]. В исследовании [2] утверждается, что использование прорезиненного битумного вяжущего существенно влияет на повышение устойчивости смеси к колейной деформации. Колейность в гибком покрытии можно разделить на два типа: колейность уплотнения, которая возникает при чрезмерном уплотнении дорожного покрытия вдоль пути колеса, вызванном уменьшением воздушных пустот в слое асфальтобетона, как показано на Рисунке 13, или постоянной деформацией основания или земляного полотна. .Колейность нестабильности возникает из-за свойств асфальтобетонной смеси и возникает в диапазоне верхних 2 дюймов слоя асфальтобетона, как показано на Рисунке 14 [101].



9. Устойчивость по Маршаллу и прорезиненный асфальт

Что касается пластичности материалов, на стабильность асфальтовой смеси влияют ее внутреннее трение, сцепление и инерция. Фрикционный компонент стабильности, в свою очередь, определяется размером, формой, градацией и шероховатостью поверхности частиц заполнителя, межкристаллитным контактом, давлением из-за уплотнения и нагрузки, блокировкой заполнителя, вызванной угловатостью, и вязкостью связующего.Когезия зависит от таких переменных, как реология связующего, количество точек контакта, плотность и адгезия [102]. Результаты теста Маршалла, проведенного Самсури [28], показали, что добавление каучука увеличивает стабильность и коэффициент Маршалла. Увеличение варьировалось в зависимости от формы используемой резины и метода включения резины в битум. Стабильность по Маршаллу смесей, содержащих каучуковые порошки, была увеличена более чем в два раза, а коэффициент Маршалла увеличился почти в три раза по сравнению с нормальной немодифицированной битумной смесью.Смеси, полученные с использованием битума, предварительно смешанного с мелкими порошками каучука, показали наибольшее улучшение, чем смеси, полученные путем прямого смешивания резины с битумом и заполнителями. Таким образом, предварительное смешивание битума с каучуком является необходимым этапом для получения эффективного прорезиненного битумного связующего, вероятно, благодаря адекватным и эффективным дисперсиям каучука в фазе битума. Оптимальное содержание связующего было выбрано на основе метода расчета смеси Маршалла, рекомендованного Институтом асфальта [103], который использует пять критериев расчета смеси: (а) более низкая стабильность по Маршаллу, (б) приемлемое среднее значение потока по Маршаллу, (в) приемлемое среднее значение воздушных пустот, (d) процент пустот, заполненных асфальтом (VFA), (e) нижнее значение VMA.

9.1. Влияние градации заполнителя на тест Маршалла

Минеральный заполнитель представляет собой битумный бетон, составляющий около 95 процентов смеси по весу основной и около 85 процентов по объему основной. Характеристики заполнителя, влияющие на свойства битумной смеси, включают градацию, текстуру поверхности частиц, форму частиц, чистоту и химический состав [104]. Исследования показали, что влияние максимального размера заполнителя на результаты модифицированного теста Маршалла приводило к смесям с максимальным размером заполнителя 19 мм, что приводило к более высоким значениям стабильности по модифицированному Маршаллу и немного уменьшало значения потока по Маршаллу, чем смеси с максимальным размером заполнителя 38 мм.Однако расхождение между результатами для двух смесей было минимальным. Кроме того, модифицированный поток Маршалла не выявил какой-либо конкретной тенденции для двух смесей [105].

Максимальный размер заполнителя оказал заметное влияние на количество воздушных пустот и удельный вес образцов. Небольшой процент воздушных пустот и более высокие значения удельного веса при отверждении на воздухе были получены для смеси с максимальным размером заполнителя 38 мм по сравнению со смесью с максимальным размером заполнителя 19 мм [105].С другой стороны, содержание эмульсии связующего оказало значительное влияние на воздушные пустоты и удельный вес образцов. Увеличение содержания вяжущей эмульсии в смеси заполняло пустоты между частицами заполнителя, а также допускало более частое уплотнение из-за смазки [105].

9.2. Влияние уплотнения на тест Маршалла

Значения стабильности различных смесей, полученных с помощью вращательного уплотнения, были в два-три раза выше, чем значения, полученные с помощью уплотнения Маршалла.Значения потока смесей, полученные с использованием вращательного уплотнения, коррелировали со значениями устойчивости, где максимальная стабильность была наименьшей по отношению к потоку, в то время как значения, полученные с использованием уплотнения Маршалла, не соответствовали в этом отношении [106].

10. Испытания асфальтобетонных смесей

Для оценки свойств асфальтобетонных смесей использовались различные тесты и подходы. Некоторые свойства материала могут быть получены в результате фундаментальных механических испытаний, которые могут использоваться в качестве входных параметров для моделей характеристик асфальтобетона.Основными аспектами, которые можно охарактеризовать с помощью непрямого испытания на растяжение, являются упруго-упругие свойства, усталостное растрескивание и свойства, связанные с остаточной деформацией. Упругую жесткость асфальтобетонных смесей можно измерить с помощью непрямого испытания на растяжение (IDT) [6, 107].

10.1. Испытание на непрямое растяжение

Прочность на непрямое растяжение образца рассчитывается от максимальной нагрузки до разрушения. По данным Witczak et al. [108], непрямое испытание на растяжение (IDT) широко используется при проектировании конструкций гибких дорожных покрытий с 1960-х годов.Программа стратегических исследований автомобильных дорог (SHRP) [109] рекомендовала непрямые испытания на растяжение для определения характеристик асфальтобетонной смеси. Популярность этого теста в основном связана с тем, что тест может быть проведен с использованием маршалинговой выборки или ядер из поля. Этот тест простой, быстрый и менее изменчивый. Guddati et al. [110] также указали, что существует хороший потенциал в прогнозировании усталостного растрескивания с использованием косвенных результатов прочности на разрыв. Было проведено исследование для оценки характеристик асфальтовых смесей, модифицированных полиэтиленом (ПЭ), на основе их физических и механических свойств.Физические свойства оценивались с точки зрения проникновения и температуры размягчения. Механические свойства оценивали по косвенному пределу прочности на разрыв. Результат показал, что ПЭ улучшает как физические, так и механические свойства модифицированного связующего и смесей [9].

10.2. Испытание модуля упругости

Динамическая жесткость или «модуль упругости» является мерой способности битумных слоев распределять нагрузку; он контролирует уровни растягивающих деформаций, вызванных движением транспорта на нижней стороне самого нижнего битумного связанного слоя, которые ответственны за усталостное растрескивание, а также напряжения и деформации, возникающие в земляном полотне, которые могут привести к пластическим деформациям (O’Flaherty, 1988 ) [92].Динамическая жесткость рассчитывается с помощью косвенного испытания модуля упругости при растяжении, которое является быстрым и неразрушающим методом. Как правило, чем выше жесткость, тем лучше она сопротивляется остаточной деформации и образованию колеи [28]. Eaton et al. [111] показали, что модуль упругости увеличивается или смесь ведет себя более жестко (смесь становится прочнее) с понижением температуры; также, когда время нагрузки увеличивалось, а модуль упругости уменьшался или уступал больше при более длительном времени нагружения. Испытание модуля упругости при косвенном растяжении широко используется в качестве рутинного испытания для оценки и определения характеристик материалов дорожного покрытия.Даллас и Камьяр [112] определили модуль упругости как отношение приложенного напряжения к восстанавливаемой деформации при приложении динамической нагрузки. В этом испытании циклическая нагрузка постоянной величины в виде гаверсинусовой волны прикладывается вдоль диаметральной оси цилиндрического образца в течение 0,1 секунды с периодом покоя 0,9 секунды, таким образом поддерживая один цикл в секунду. Аль-Абдул-Ваххаб и Аль-Амри [113] провели испытание модуля упругости немодифицированных и модифицированных асфальтобетонных смесей с использованием образца Маршалла.Была приложена динамическая нагрузка 68 кг и остановлена ​​после 100 повторений нагрузки. Приложение нагрузки и горизонтальная упругая деформация использовались для расчета значения модуля упругости. Использовали две температуры: 25 ° C и 40 ° C. Модифицированные асфальтобетонные смеси с 10% -ным содержанием резиновой крошки показали улучшенный модуль упругости по сравнению с немодифицированными асфальтобетонными смесями.

10.3. Испытание на усталость при косвенном растяжении

В мире используются различные методы испытаний для измерения сопротивления усталости асфальтобетонных смесей.Рид [114] исследовал усталостную долговечность асфальтобетонных смесей, используя испытание на усталость при непрямом растяжении. Во время усталости при косвенном растяжении горизонтальная деформация регистрировалась как функция цикла нагрузки. Испытуемый образец подвергался различным уровням нагрузки, чтобы провести регрессионный анализ по диапазону значений. Это позволяет определить зависимость усталости между количеством циклов при разрыве () и начальной деформацией растяжения () на основе логарифмической зависимости. Усталостная долговечность () образца – это количество циклов до разрушения асфальтобетонных смесей.Усталостная долговечность определяется как количество циклических нагрузок (циклов), приводящих либо к разрушению, либо к постоянной вертикальной деформации. Процедура испытания на усталость используется для ранжирования устойчивости битумной смеси к усталости, а также в качестве руководства для оценки относительных характеристик смеси асфальтового заполнителя, получения данных и ввода для оценки поведения конструкции на дороге. Во время испытания на усталость значение модуля уменьшилось, как показано на рисунке 15. Были выделены три фазы [115]: (i) фаза I: первоначально происходит быстрое уменьшение значения модуля, (ii) фаза II: изменение модуля приблизительно линейно. , (iii) фаза III: быстрое уменьшение значения модуля.


Повреждение определяется как потеря прочности образца во время испытания.

В исследовании [18] изучались усталостные свойства различных смесей с использованием испытаний балок на изгиб в третьей точке с контролируемой деформацией. Испытания на усталость при изгибе с контролируемой деформацией показали, что включение CRM в смеси может повысить их сопротивление усталости. Величина улучшения зависит от степени и типа модификации резины. Многослойный анализ упругости в сочетании с результатами испытаний на усталость для типичных условий Аляски также показал повышенное усталостное поведение смесей CRM.Тем не менее, обследования состояния как на обычных участках, так и на участках CRM не выявили продольных трещин или трещин типа «крокодил», что позволяет предположить одинаковые усталостные характеристики в полевых условиях для обоих материалов.

11. Заключение

Сегодня серьезной проблемой, приводящей к загрязнению окружающей среды, является обилие и рост утилизации отработанных шин. В больших количествах резина используется в качестве шин для легковых и грузовых автомобилей и т. Д. Хотя каучук в качестве полимера представляет собой термореактивный материал, сшитый при переработке и формовании, его нельзя размягчить или повторно формовать путем повторного нагрева, в отличие от других типов термопластичных полимеров, которые могут размягчаться и изменять форму при нагревании.Из-за увеличения плотности обслуживающего движения, нагрузки на ось и низких эксплуатационных расходов дорожные конструкции изношены и поэтому быстрее подвергаются разрушению. Чтобы свести к минимуму повреждение дорожного покрытия, такое как сопротивление колейности и усталостному растрескиванию, требуется модификация асфальтовой смеси. Первоначальный полимер дает возможность производить смеси, устойчивые как к образованию колей, так и к растрескиванию. Таким образом, использование переработанного полимера, такого как резиновая крошка, является хорошей альтернативой и недорого. Кроме того, это считается экологически безопасной технологией, то есть «озеленение асфальта », которая превратит нежелательные остатки в новую битумную смесь, обладающую высокой устойчивостью к разрушению.Таким образом, использование резиновой крошки, полученной из утильных автомобильных шин, не только выгодно с точки зрения снижения затрат, но также оказывает меньшее воздействие на окружающую среду в поддержании чистоты окружающей среды и достижении лучшего баланса природных ресурсов.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

(PDF) Оценка колейности связующих, модифицированных резиновой крошкой, с использованием параметров расширенных реологических испытаний

ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГРАБОТКИ СВЯЗЕЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ НА КРОШКУ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ПАРАМЕТРЫ РАСШИРЕННЫХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Индийский технологический институт

Индийский научный сотрудник

veenavenudharan @ iitkgp.ac.in

Krishna Prapoorna Biligiri

Ассистент профессора

Индийский технологический институт Kharagpur

Индия

[email protected]

РЕФЕРАТ

Целью данной исследовательской работы было представление реологических исследований битумных вяжущих

(CRM), модифицированных резиновой крошкой, для оценки их колейности при высоких температурах. Резиновая крошка

, полученная из выброшенных автомобильных шин, была использована для смешивания связующего VG10 первичной вязкости.Связующие CRM

были произведены в лаборатории путем смешивания резиновой крошки со связующим VG10 при различных пропорциях каучука

(5, 15 и 25% от веса исходного связующего). В дополнение к подготовленным в лаборатории связующим веществам CRM

(VG10 + 5%, VG10 + 15% и VG10 + 25%) использовались три связующих класса первичной вязкости VG10, VG30 и VG40,

и одно коммерчески доступное модифицированное связующее CRMB 60. рассматривается для исследования. Стандартные испытания на консистенцию

и расширенные реологические испытания были выполнены для всех семи связующих.Осциллирующие испытания

были проведены для получения соотношений G * (комплексный модуль сдвига) и δ (фазовый угол), а для

были определены характеристики колейности и усталости. Кроме того, испытания на восстановление ползучести при многократном напряжении (MSCR)

были проведены при двух уровнях напряжения на образцах, подвергнутых краткосрочному старению при 60 ° C, главным образом для проверки упругого отклика

связующих. По результатам исследования был сделан вывод, что включение CRM улучшило устойчивость связующих веществ к образованию колеи.

Ключевые слова: асфальт, связующее, модифицированное резиновой крошкой, колейность, G * / sinδ, MSCR

ВВЕДЕНИЕ

Битум представляет собой некристаллическое производное фракционной перегонки нефти, которое проявляет сложное нелинейное вязкоупругое поведение

.Эксплуатационные характеристики гибких покрытий в различных климатических и транспортных условиях

существенно зависят от битума, используемого в битумной смеси. Рост трафика, увеличение числа трехосных и сдвоенных осей

и большие колебания температуры требуют улучшения материалов дорожного покрытия. Один из широко используемых методов

включает применение модифицированных связующих вместо первичных связующих.

В последние несколько десятилетий исследования показали, что добавление резиновой крошки, полученной из лома шин

, к первичному связующему, приводит к улучшенному сопротивлению колейности, усталостному растрескиванию и термическому растрескиванию

(Нето и др., 2003; Way, 2003), и тем самым уменьшая толщину асфальтовых покрытий и отражающую способность к растрескиванию

(Амирханян, 2003).

Более широкое использование CRM в асфальтовых покрытиях требует лучшего понимания его влияния на физические

и эксплуатационные свойства вяжущих CRM. Как упоминалось выше, добавление CRM к связующим направлено на улучшение свойств связующего вещества

, таких как устойчивость к повреждениям и снижение температурной восприимчивости связующего вещества

.Улучшение свойств связующих CRM связано с тем, что частицы CRM набухают в связующих

за счет поглощения масел и смол с образованием вязкого соединения, аналогичного асфальтенам, и приводит к увеличению вязкости связующих CRM на

. (Green and Tolonen, 1977; Heitzman, 1992; Bahia and Davies,

Proc. Восьмой Международной конференции по техническому обслуживанию и восстановлению тротуаров

Copyright © 2016 Mairepav8 Organizers.

Опубликовано Research Publishing, Сингапур

ISBN: 978-981-11-0449-7 :: DOI: 10.3850 / 978-981-11-0449-7-089-cd 505

ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КИШКИ И ПЛАСТИКА НА ГОРЯЧИМ СМЕШИВАНИИ АСФАЛЬТОБЕТОНА

В этом исследовании изучалось влияние крошки резины и пластмассы на асфальтобетонные покрытия. Для этих целей были выбраны один тип известнякового заполнителя и один асфальтовый цемент с проникающей способностью (75-100) в соответствии со спецификациями турецких автомобильных дорог. Просеянная резиновая крошка (№ 4 – № 20, № 20 – № 200 и № 4- № 200) была получена путем сбора лома автомобильных покрышек.Использовали пластик, просеянный между № 4 и № 10. Резиновая крошка и пластик были выбраны 5%, 10% и 20% от общего веса асфальтобетона. Испытание на стабильность и текучесть по Маршаллу, испытание на непрямое растяжение и испытание на влагостойкость были выполнены на образцах асфальтобетона из смеси резины и пластика. Было обнаружено, что, хотя добавление каучука снижает стабильность по Маршаллу, добавление пластика увеличивает ее. Значения стабильности по Маршаллу значительно снизились после добавления 10% каучука.Значения прочности смесей на непрямое растяжение уменьшались по мере увеличения количества резины. Значения прочности на разрыв пластичной асфальтобетонной смеси увеличивались с увеличением количества пластика. Асфальтовый цемент с 20% пластичности увеличил предел прочности на 69%. Добавление 20% каучука между ситом № 4 и № 200 снизило значение непрямого сопротивления растяжению на 7%. Однако наибольшее снижение на 36% произошло при смешивании каучука между ситами №20 и №200. Сопроводительный тезис см. В ITRD E107185.

  • Наличие:
  • Корпоративных авторов:

    ФОНД ЕВРАСФАЛЬТ

    А / Я 255
    БРЕЙКЕЛЕН, 3620 AG
  • Авторов:
    • ТУНКАН, А
    • ТУНКАН, M
    • ЦЕТИН, А
  • Конференция:
  • Дата публикации: 2000

Язык

Информация для СМИ

Предметный указатель

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 00804297
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: Транспортная исследовательская лаборатория
  • ISBN: 90-802884-3-8
  • Файлы: ITRD, ATRI
  • Дата создания: 5 января 2001 г. 00:00

Резиновая крошка из переработанных шин для продажи – Шинная крошка

XS Polymers International, LLC
Продажа пластмасс / переработка пластикового лома
Гранулы нестандартного качества / широкие спецификации
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне по адресу: jim @ xspoly.com
Телефон: 281-556-6481

Резиновая крошка (шинная крошка) – это термин, который обычно используется для описания переработанной резины из шин для грузовых и легковых автомобилей, бывших в употреблении после употребления. В процессе переработки стальная лента и нейлоновый шинный корд удаляются, оставляя резиновой крошкой в измельченной или измельченной гранулированной форме. Обычно резиновую крошку из переработанных шин дополнительно перерабатывают с помощью гранулятора (шлифовальной машины), дополнительно уменьшая размер частиц измельченной крошки шины .Измельченный материал просеивается с помощью сит и классифицируется в зависимости от цвета измельченного материала. Существует 2 основные цветовые категории материала: только 100% черный или смешанный черный / белый. Для определения размера измельченного материала материал проходит через сита с заданным размером или сеткой. Обычно размер частиц выражается в долях дюйма (3/8 дюйма при помоле) или в ячейках, что означает количество отверстий на квадратный дюйм в сите (10, 20, 30 и т. Д.).
Основные области применения резиновая крошка из переработанных шин – это прорезиненный асфальт, амортизация для астротурфа, покрытие земли под игровым оборудованием и спортивными площадками / дорожками.

XS Polymers продает резиновой крошки как в измельченном, так и в измельченном виде.
В настоящее время у нас есть 2-4 грузовика в месяц для продажи на постоянной основе.

Резиновая крошка из переработанных шин

Измельченная крошка из переработанных шин

Свяжитесь с Джимом Губерой по адресу: jim @ xspoly.com
Пожалуйста, позвоните Джиму Губере по телефону: Tel # 281-556-6481
Смотрите нас на Facebook на следующих страницах:
Продажа пластика нейлона 66
Продажа пластика нейлона 6 (PA 6)
Компания по переработке пластика нейлона 66
Пластик ПВБ Переработка – Поливинилбутираль
Переработка хромированного пластика

Эта запись была размещена в Без рубрики. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Определение крошки по Merriam-Webster

\ ˈKrəm \

: небольшой фрагмент, особенно чего-то испеченного (например, хлеба)

б : пористый агрегат из частиц почвы.

2 : бит крошка хороших новостей

3 : мягкая часть хлеба

4 сленг : никчемный человек

крошится; крошка; крошки

переходный глагол

2 : для покрытия или загущения крошки

3 : для удаления крошек с раскрошить стол

\ ˈKrəm \

Джордж Генри 1929 – американский композитор

границ | Резиновая крошка автомобильных шин: образует ли выщелачивание токсичный химический коктейль в прибрежных морских системах?

Введение

В 2016 году мировое производство натурального и синтетического каучука достигло 27.3 миллиона тонн (54% синтетических) (International Rubber Study Group, 2017), из которых около 70% используется в производстве автомобильных шин. По оценкам, ежегодно во всем мире производится 1 миллиард шин с истекшим сроком службы (ELT) (Wbscd, 2015). Несмотря на запрет ЕС вывозить ELT на свалки (Директива Европейского сообщества 1999/31 / EC и Рамочная директива по отходам 2006/12 / EC) из-за риска выброса загрязняющих веществ, производство резиновой крошки (CRG) из ELT считается приемлемым способом. утилизации этих отходов и часто считается переработкой.Общие области применения CRG включают искусственные спортивные поля на открытом воздухе, игровые площадки, поверхности общей безопасности, а также тропы и пешеходные дорожки (Simon, 2010), где CRG подвержены атмосферным воздействиям и переносятся в окружающую среду. По оценкам, 100–120 тонн CRG используется на полноразмерном искусственном футбольном поле (что эквивалентно ∼25000 ELT) и ежегодно теряется 1,5–2,5 тонны (Lassen et al., 2015). По оценкам Европейского химического агентства (ECHA), к 2020 году в ЕС будет около 21000 полноразмерных и около 72000 мини-полей с синтетическим покрытием, что соответствует 30% всего использования ELT (ECHA, 2017).

Резина для автомобильных шин и CRG от ELTs содержат широкий спектр добавок, включая системы наполнителей (технический углерод, глины, диоксид кремния, карбонат кальция), системы стабилизаторов (антиоксиданты, антиозонанты, воски), сшивающие агенты (сера, ускорители, активаторы) и вторичные компоненты, такие как пигменты, масла, смолы и короткие волокна. Химические классы, связанные с автомобильными шинами, включают полиароматические углеводороды (ПАУ), фталаты, сульфенамиды, гуанидины, тиазолы, тиуамы, дитиокарбаматы, доноры серы, фенольные соединения, фенилендиамины и тяжелые металлы (Smolders and Degryse, 2002; ChemRisk Inc., 2008; Bocca et al., 2009; Llompart et al., 2013; Руффино и др., 2013; Cheng et al., 2014; Canepari et al., 2017). Многие из этих химических веществ могут оказывать воздействие на окружающую среду и представлять опасность для здоровья человека (Sadiktsis et al., 2012; Rodgers, Waddell, 2013; Ruffino et al., 2013; Cheng et al., 2014; Canepari et al., 2017; Halle). и др., 2020).

В Европе стандарты экологической совместимости регулируют содержание растворенного органического углерода (DOC), экстрагируемых органических галогенов (EOX), Pb, Cd, Cr, Hg, Zn и Sn (DIN 18035-7: 2002-06 и NF P90- 112).Кроме того, правила ЕС REACH (Приложение XVII, позиция 28) требуют, чтобы канцерогены, такие как ПАУ ЕС-8, не поставлялись населению выше определенных пределов концентрации (0,01–0,1% по весу; 100–1000 мг кг –1 ), в то время как концентрация отдельных ПАУ не может превышать 0,0001% (1 мг кг –1 ), когда они присутствуют в виде смесей ПАУ в потребительских товарах (пункт 50 Приложения XVII REACH). Эти концентрации, однако, регулярно достигаются или превышаются для определенных химикатов и металлов в CRG, полученных из ELT, учитывая неоднородную природу источников CRG (Diekmann et al., 2019). Идентифицированные соединения, вымываемые из CRG в воду, включают бензотиазолы, фталаты и фенолы, где бензотиазол обычно наблюдается в самых высоких количествах (Li et al., 2010; Llompart et al., 2013). Помимо того, что бензотиазолы вносят наибольший вклад в органическую фракцию выщелачивания CRG, они также считаются токсичными для водных видов, включая рыбу (He et al., 2011). Выщелачивание тяжелых металлов из CRG также вызывает озабоченность, особенно цинк (Zn), поскольку он присутствует в количествах до 1-2% (по массе) и может выщелачиваться в количествах в миллиграммах в течение длительных периодов времени, даже после осаждения в окружающей среде (Родос и другие., 2012).

Большинство экологических исследований воздействия CRG сосредоточено на земных почвах и пресноводных экосистемах, где происходит вымывание в дождевую воду и сток через водные пути (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018; Halle et al., 2020). Было показано, что регулируемые металлы (As, Ag, Ba, Cd, Cr, Hg, Pb и Se) и органические загрязнители в пресноводных продуктах выщелачивания покрышек имеют концентрации ниже их соответствующих нормативных пределов (Cheng et al., 2014). Лабораторные исследования кладоцер ( Daphnia magna ) и водорослей ( Pseudokirchneriella subcapitata ) показали, что основным токсичным компонентом пресноводных сточных вод является цинк с незначительным вкладом органических соединений (Gualtieri et al., 2005; Wik et al., 2009). Недавнее исследование показало, что только небольшие фракции присутствующих тяжелых металлов и ПАУ являются биодоступными для пресноводных донных макробеспозвоночных (Redondo-Hasselerharm et al., 2018). Однако многие городские районы расположены на побережье, что делает морскую среду дополнительным вероятным стоком для CRG, поскольку он переносится через окружающую среду. Например, в Норвегии есть несколько искусственных газонов, использующих CRG в качестве засыпки дерна, расположенных рядом с побережьем или фьордами, а также складские и производственные мощности для CRG, прилегающие к портам и открытому морю (Рисунок 1; Møllhausen et al., 2017). О поведении и судьбе CRG в морской среде известно очень мало. Экотоксикологические показатели часто являются отправной точкой для оценки экологического риска. Процедуры оценки риска включают различные показатели устойчивости видов к химическим веществам (Forbes and Calow, 2002; Calow and Forbes, 2003). Выживаемость, определяемая количественно с помощью стандартизированных лабораторных тестов на токсичность, является широко используемым выражением устойчивости видов к химическому воздействию. Наиболее распространенный протокол тестирования заключается в воздействии на биоту нескольких различных концентраций химикатов.

Рис. 1. Пример складских и производственных мощностей CRG, расположенных рядом с портом и в открытом море недалеко от Порсгрунна, Норвегия. Аэрофотоснимок создан с помощью Google Maps (2020).

Настоящее исследование направлено на изучение органических химических и металлических профилей в материалах CRG и связанных с ними продуктах выщелачивания морской воды, а также на оценку токсичности продуктов выщелачивания CRG для двух прибрежных арктических видов копепод ( Acartia longiremis и Calanus sp.). Материалы для испытаний CRG были получены как напрямую от коммерческого поставщика («нетронутые»), так и собраны на открытых спортивных площадках в Тронхейме и Тромсё («выдержанные»). Кроме того, коммерческий материал был подвергнут криомолоту на фракции с мелкими частицами. Органическое химическое содержание материалов CRG определяли комбинацией нецелевого и целевого анализа с использованием методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС), в то время как металлы определяли с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС).Исследования фильтрата проводились в течение 30-дневного периода, и целевые органические вещества и металлы определялись с использованием тех же методов. Были также получены продукты выщелачивания CRG, которые использовали для исследования их токсичности для морских веслоногих ракообразных ( Acartia longiremis и Calanus sp.).

Материалы и методы

Химические вещества и материалы

Pristine CRG (RGS) был поставлен RagnSells, Норвегия, CRG до использования (TOS), произведен JOGRA, Steinindustri AS, Норвегия, а CRG, подвергшийся атмосферным воздействиям (TRD), был собран непосредственно с открытой спортивной площадки в Тронхейме, Норвегия.Все органические растворители и соли были аналитической чистоты, и их чистота была проверена на собственном предприятии перед использованием. Дихлорметан (DCM) был поставлен Rathburn (Великобритания), этилацетат (EtOAc) поставлен Fluka (Германия), а метанол поставлен MERCK (Норвегия). Деионизированную воду получали из водной системы MilliPore ® MilliQ. Природная морская вода собиралась с глубины 90 м в Трондьемсфьорд и с глубины 60 м в Санднессунде (Тромсё), фильтровалась для удаления крупных частиц и затем стерильно фильтровалась (0.22 мкм Sterivex ® ) перед использованием в экспериментах. Эталонные органические химические стандарты были предоставлены Chiron AS (Тронхейм, Норвегия) и Sigma-Aldrich (Дармштадт, Германия). Эталонные неорганические химические стандарты были предоставлены Inorganic Ventures (Кристиансбург, Вирджиния, США). Набор эталонных материалов CRG, полученных из шин, включал в себя «нетронутую» CRG, закупленную у коммерческого поставщика (RGS), и два образца, собранные в полевых условиях, представляющие материалы CRG «до использования» (TOS) и «выветрившиеся» (TRD) (Таблица 1) .Исходный материал RGS CRG (1,0–2,8 мм) был дополнительно подвергнут криомолоту на фракции <1500, <1000 и <250 мкм.

Таблица 1. Обзор эталонных материалов из гранулированной резиновой крошки (CRG), использованных в исследованиях.

Характеристика материалов CRG

Перед использованием в исследованиях выщелачивания и токсичности, содержание металлов и органических химикатов в образцах CRG было определено с использованием комбинации нецелевых и целевых аналитических химических методов; традиционная газовая и жидкостная хроматография, масс-спектрометрия (GC- и LC-MS), пиролиз-GC-MS и масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS).Для обычного нецелевого ГХ-МС анализа три образца CRG (~ 100 мг) экстрагировали растворителем с помощью DCM, а три образца экстрагировали с использованием EtOAc. Для целевого анализа фталатов дубликаты экстрагировали с использованием DCM / гексана (1: 1, об / об ), где 4 мл растворителя и смесь суррогатных органических химических внутренних стандартов (DEP -d 4, DIBP -d 4, DHXP -d 4, DBzP -d 4, DEHP -d 4) добавляли к каждому образцу перед экстракцией.Экстракцию всех образцов проводили с использованием ультразвуковой обработки в бане в течение 30 минут (Bandelin Sonorex Super RK 510H, 640W, 35 кГц) либо при комнатной температуре (DCM и DCM / гексан), либо при 65 ° C (EtOAc) для обработки ультразвуком в бане в течение 30 минут. Затем экстракты растворителей фильтровали через пипетку, набитую ватой Bilson и небольшим количеством безводного Na 2 SO 4 для удаления твердых частиц и влаги. Затем экстракты концентрировали выпариванием растворителя (40 ° C в слабом потоке N 2 ) примерно до 500 мкл и восстановления внутренних стандартов (флуорен- d 10, аценаптен- d 10 или DOP -d 4 в зависимости от целевых химикатов), добавляемого перед анализом с помощью ГХ и ЖХ-МС.Фенольные соединения в CRG определяли путем экстракции части образца (0,1 г) дважды 2 мл дистиллированного метанола в течение 15 минут ультразвуковой обработки (USC-THD, VWR, Норвегия). Внутренние стандарты ( 13 C-меченый BPA, BPB, BPE, 4,4′-BPF, BPP, 4,4′-BPS, 2,4′-BPS, BPZ, BPAF, TBBPA, нонилфенол, октилфенол и D-меченный 2,2′-BPF и BPAP) добавляли перед экстракцией. Экстракты объединяли и концентрировали до 0,5 мл с последующим центрифугированием для удаления всех взвешенных частиц материала перед анализом с помощью ЖХ-МС.Для пиролизной ГХ-МС образцы CRG анализировали непосредственно без какой-либо предварительной обработки. Образцы (по несколько мг каждого) помещали в стеклянный флакон объемом 45 мкл, который затем герметично закрывали. Образцы анализировали с использованием подходов как термодесорбции, так и пиролиза.

Выщелачивание химических веществ из CRG

Было исследовано влияние размера частиц CRG, концентрации CRG и естественного выветривания (как образцы, собранные в полевых условиях, так и образцы, помещенные в океан на 12 месяцев) на металл и органический химический профиль образующихся продуктов выщелачивания.Для образования продуктов выщелачивания для химической характеристики образцы CRG встряхивали (орбитальный шейкер) при 250 об / мин в стерильной фильтрованной морской воде при комнатной температуре (приблизительно 20 ° C) в темноте. В исследованиях фильтрата изучалось влияние концентрации CRG (1, 10 и 100 г L –1 ), времени воздействия (1–30 дней), влияние происхождения CRG (нетронутый, до использования, выдержанный) и влияние Размер частиц CRG (средние заполняющие частицы (1,0–2,8 мм) и криомолотые частицы: 250, 1000 и 1500 мкм) на полученном составе фильтрата.Для получения сточных вод для тестирования токсичности применяли стандартное время воздействия (14 дней), концентрацию CRG (100 и 10 г L –1 соответственно) и размер (среднее заполнение). Растворы фильтрованного фильтрата готовили непосредственно в стерильной фильтрованной морской воде (соленость 34–35 psu, pH 8,0–8,2).

При отборе образцов фильтрат выделяли из материала CRG с помощью стекловолоконного фильтра (GF / F или GF / C, номинальный размер пор 0,7–1,2 мкм), а затем отбирали частичные образцы для анализа металлов и органических веществ.Для анализа с помощью ГХ-МС к водным растворам выщелачивания добавляли суррогатные внутренние стандарты (такие же, как указано выше), которые затем подкисляли (HCl, pH ~ 2). Образцы экстрагировали трижды либо только DCM, либо смесью DCM и n -гексана (1: 1, об. / Об.) В соответствующих объемах в зависимости от размера образца. Объединенные экстракты осторожно упаривали примерно до 500 мкл и непосредственно перед анализом с помощью ГХ-МС добавляли внутренний стандарт восстановления (такой же, как указано выше). Для анализа фенольных соединений методом ЖХ-МС 20 мкл каждого фильтрата смешивали с 80 мл HCl и внутренним стандартом ( 13 C-меченый BPA, BPB, BPE, 4,4′-BPF, BPP, 4, Добавлены 4′-BPS, 2,4′-BPS, BPZ, BPAF, TBBPA, нонилфенол, октилфенол и D-меченные 2,2′-BPF и BPAP).Равное количество метанола добавляли к аликвоте подкисленной смеси и тщательно перемешивали перед анализом с помощью ЖХ-МС. Аликвоты продуктов выщелачивания откладывали для анализа металлов с помощью ICP-MS.

Аналитические методы

Как в методах термодесорбции, так и в методах полного пиролиза, используемых для анализа материалов CRG, использовался ГХ Agilent 7890A, соединенный с Agilent 5975C MS, снабженный колонкой ZB5-MSplus (60 м × 0,25 мм × 0,25 мкм) и источником ЭУ, работающим при 230 ° С и 70 эВ. Образцы CRG вводили в камеру пиролиза при 230 ° C, и температура в камере быстро повышалась до конечной температуры (300 ° C или 600 ° C), прежде чем флакон был разбит вручную и аналиты высыпались в криогенный (жидкий азот) ) ловушка.Камеру пиролиза нагревали до 300 ° C (выдержка 2 мин) для термодесорбционного анализа и нагревали до 600 ° C (выдержка 2 мин) для полного пиролиза. По истечении времени выдержки аналиты попадают в аналитическую колонку с гелием в качестве газа-носителя. Температура ГХ поддерживалась на уровне 40 ° C (1 мин), повышалась до 320 ° C при 12 ° C мин. –1 (выдержка 12 минут). МС работал в режиме полного сканирования ( m / z 50–500), и аналиты идентифицировались на основании> 90% совпадения со спектрами библиотеки NIST 2017.

Каждый материал CRG и соответствующий экстракт фильтрата были проанализированы с помощью трех различных подходов ГХ-МС: (i) нецелевой анализ с полным сканированием для идентификации всех ГХ-поддающихся добавке химических веществ, (ii) специально выбранный метод ионного мониторинга (SIM) нацеленный на ПАУ, и (iii) метод SIM, нацеленный на бензотиазол.Все анализы выполнялись с помощью системы ГХ-МС, включающей ГХ Agilent 7890A, оснащенную масс-селективным детектором (МСД) Agilent 5975C, снабженным источником ионов ЭУ. Подробный обзор инструментальных условий представлен в дополнительной информации. После первоначальной проверки хроматограмм пики были деконволютированы с использованием алгоритмов неизвестных и были извлечены лучшие совпадения из библиотеки NIST 2017. Соединения были отфильтрованы на основании наблюдаемого присутствия по крайней мере в 3 из 6 повторов и> 90% совпадения с масс-спектрами библиотеки NIST 2017.Биогенные соединения или соединения возможного биогенного происхождения были удалены из набора данных. Все соединения, обнаруженные в контрольных образцах, были удалены из набора данных. Для количественного определения целевого аналита применялась калибровочная кривая с 6 уровнями для расчета концентраций после нормализации реакции на внутренние стандарты.

Фенольные соединения были проанализированы с использованием Agilent 1290 UHPLC, соединенного с системой Agilent 6550 HR-QTOF, работающей в режиме отрицательной ионизации электрораспылением. Разделение бисфенолов было достигнуто с использованием колонки Waters HSS T3 (1.8 мкм, 150 × 3,0 мм) с градиентом воды и метанола, используемого в качестве подвижной фазы. Фталатный экстракт измеряли непосредственно без дополнительной предварительной обработки с помощью ЖХ-МС (Vantage, Thermo Fisher Scientific, США) с использованием колонки Waters UPLC с фазой BEH Phenyl 100 × 2,1 мм, 1,8 мкм. Градиент растворителя A: 0,1% муравьиной кислоты в воде и B: 0,1% муравьиной кислоты в метаноле применяли в качестве подвижной фазы. Для количественного определения бисфенолов и фталатов применяли метод изотопного разбавления. Пределы обнаружения были рассчитаны на основе инструментальной чувствительности контрольных образцов.Все данные пустые исправлены.

Концентрации металлов в экстрактах CRG и вытяжках из сточных вод определялись для различных экспериментов в двух лабораториях с использованием двух немного разных, но сопоставимых подходов ICP-MS. Подробный обзор подхода к пробоподготовке и инструментальных условий приведен в разделе «Дополнительная информация». Вкратце, первый подход включал переваривание образцов с использованием HNO 3 , HCl и H 2 O 2 при 220 ° C в течение 20 минут с последующим разбавлением в MilliQ и добавлением 103 Rh и 115 Во внутренних стандартах.Анализ выполняли с использованием трехквадрупольного ИСП-МС Agilent 8800 (ICP-QQQ), оснащенного автосэмплером SPS 4. Во втором подходе образцы переваривали в 5 мл HNO 3 и 3 мл деионизированной воды при 250 ° C в течение 65 минут с последующим разбавлением в MilliQ и добавлением 115 In в качестве внутреннего стандарта. Анализ был выполнен с использованием ИСП-МС Agilent 7700x.

Воздействие на морских веслоногих рачков выщелачивания CRG морской воды

Зоопланктон был собран в Балсфьорде и Хокёйботне близ Тромсё (Норвегия, 69.67 ° N 18,79 ° E) с сеткой WP2 с ячейкой 180 мкм и нефильтрующим концом для трески. Организмы были разбавлены окружающей морской водой и доставлены в лабораторию для акклиматизации в резервуарах объемом 50 л, снабженных воздухом с помощью силиконовых трубок. Отдельные взрослые самки веслоногих ракообразных были рассортированы по маленьким чашам и перед использованием содержались при температуре окружающей среды (8 ° C). Для экспериментов по экспонированию с использованием описанного выше метода была приготовлена ​​серия исходных растворов выщелачивающего раствора CRG с морской водой. Исходные растворы представляли собой продукты выщелачивания, полученные из (i) 100 г L –1 TOS CRG, (ii) 10 г L –1 TOS CRG, (iii) 10 г L –1 TRD CRG и (iv ) 10 г L –1 RGS CRG.Продукты выщелачивания выделяли, пропуская образец через фильтр из стекловолокна (GF / C, номинальный размер пор 1,2 мкм). Для тестирования токсичности исходные растворы разбавляли фильтрованной морской водой до желаемых концентраций (0,01–100 г л –1 ). Соответствующие массовые концентрации CRG для каждого разведения фильтрата представлены в дополнительной таблице S1.

Пилотное исследование (эксперимент 1) для определения общих диапазонов концентраций, ведущих к гибели копепод, было проведено с 24 особями двух прибрежных арктических видов ( самок Acartia longiremis и Calanus sp.до взрослого копеподита, стадия 5 (C5) и взрослых самок), отсортированных из полевых проб, собранных в Хокёйботне. Организмы подвергались воздействию выщелачивающих растворов CRG TOS в морской воде (100 г L –1 ) при 100 (т.е. неразбавленном) и 50 г L –1 разведении в лунках по 5 мл на двух 12-луночных планшетах ( n ). = 24). Смертность регистрировалась с 4-часовыми интервалами (только Acartia ) и в конце 24-часового периода воздействия. Во втором исследовании (эксперимент 2) группы веслоногих ракообразных ( n = 10) инкубировали в трех повторностях 500 мл стеклянных бутылок с синей крышкой (общий объем 620 мл), содержащих фильтрованную морскую воду, корм для микроводорослей ( Tetraselmis sp.> 5000 клеток / мл –1 ) и диапазон концентраций фильтрата, соответствующий 5–35 г / л –1 CRG (только TOS). Контрольные экспозиции содержали только веслоногие ракообразные, водоросли и фильтрованную морскую воду (без фильтрата). Бутылки прикрепляли к планктонному колесу (дополнительный рисунок S1) и медленно вращали (0,26 об / мин) в течение 17 дней (или до тех пор, пока все люди в бутылях для экспонирования не умерли) при погружении в морскую воду при 8 ° C. В третьем исследовании (эксперимент 3) использовался тот же подход, что и в эксперименте 2, но с более низкими концентрациями фильтрата (представляющими 0.01, 0,1 и 1 г L –1 CRG) и для 3 различных типов CRG (TOS, TRD и RGS). Выживаемость контролировали ежедневно в течение 2-недельного периода.

Для изучения влияния фильтрата на выживаемость веслоногих рачков величина эффекта была рассчитана как средние различия, вычитая среднюю смертность в соответствующих контролях из смертности, зарегистрированной в разведениях фильтрата:

xD⁢i⁢f⁢f = xl⁢e⁢a⁢c⁢h¯-xc⁢o⁢n⁢t⁢r¯

Дисперсия была оценена как объединенное стандартное отклонение (Rosnow and Rosenthal, 1996):

v⁢a⁢r = S⁢Dl⁢e⁢a⁢c⁢h3 + S⁢Dc⁢o⁢n⁢t⁢r222

Затем объединенное стандартное отклонение умножали на 1.96, что составляет 95% площади под кривой нормального распределения, для построения вертикальных полос погрешностей средних разностей. Планки погрешностей над нулевой линией (но не пересекающие ее) означают значительно более высокую смертность при воздействии, чем в контроле.

Результаты и обсуждение

Характеристики CRG

Нецелевой скрининговый анализ CRG

Обзор органических соединений, обнаруженных в экстрактах CRG нецелевым анализом, представлен в дополнительной таблице S2.Всего было идентифицировано 19 различных соединений с ≥90% соответствием масс-спектрам библиотеки NIST 2017. Соединения включают ПАУ (пирен и фенантрен), бензотиазолы (бензотиазол, 2-меркаптобензотиазол), фенолы (4-трет-октилфенол, 3-трет-бутилфенол), метилстеарат, хинолины и амины (N- (1,3-диметилбутил) – N’-фенил-1,4-бензолдиамин, дифениламин) среди других. ПАУ и бензотиазолы являются хорошо известными компонентами CRG, многие из которых классифицируются как экологические и человеческие токсины (ChemRisk Inc., 2008; ECHA, 2017). Однако некоторые из других идентифицированных соединений представляют собой классы химических веществ, о которых меньше всего сообщают и о которых меньше известно об их потенциальных рисках (Rogge et al., 1993; Llompart et al., 2013; Wagner et al., 2018).

Количественный анализ целевых органических соединений в CRG

Сводка концентраций целевых 16 ПАУ EPA (представленных как общие ПАУ), фенолов, бензотиазола и других выбранных соединений в экстрактах CRG (TRD, TOS и RGS) представлена ​​в таблице 2.Концентрации отдельных определяемых соединений варьировались от 0,0004 мг на кг –1 (4,4′-бисфенол S в TRD) до 540 мг на кг –1 (ацетофенон в TOS) CRG. Общие концентрации ПАУ в 3 различных материалах CRG были в значительной степени согласованными и варьировались от 47 мг / кг –1 (TOS) до 58 мг / кг –1 (TRD). Наиболее распространенным ПАУ был пирен в дозе 24–25 мг / кг –1 , за ним следуют флуорантен и фенантрен в дозе 8–7 мг / кг –1 и 3,8–6,5 мг / кг –1 , соответственно.Эти результаты находятся в пределах диапазона концентраций, указанных в CRG ECHA (9,12–58,2 мг / кг –1 ) и Агентством по охране окружающей среды США (в среднем 41 мг / кг –1 ; n = 27) (ECHA, 2017; Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR, 2019). Бензотиазол показал высокие концентрации во всех материалах CRG, но с большим разбросом, чем ПАУ, в диапазоне от 37 мг / кг –1 (TRD) до 110 мг / кг –1 (TOS). Эти значения немного выше, чем ранее сообщалось Агентством по охране окружающей среды США (11 мг кг –1 ) (Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR, 2019).Ацетофенон и фталид присутствовали в очень низких концентрациях в материалах TRD и RGS (0,22–0,37 и 0,1–0,4 мг / кг –1 , соответственно), но присутствовали в очень высоких концентрациях в материале TOS (78–540 мг / кг). –1 соответственно). Как правило, фенольные соединения присутствовали в очень низких концентрациях от 0,0004 мг / кг –1 до 4 мг / кг –1 , причем семь из двенадцати целевых фенолов не были обнаружены ни в одном из материалов CRG. Были обнаружены только 2,4-бисфенол A, 2,4-бисфенол F, 4,4′-бисфенол F и следовые количества 4,4′-бисфенола S и 4,4′-бисфенола A.Суммарные концентрации бисфенола варьировались от 2,26 мг / кг –1 (TOS) до 6,33 мг / кг –1 (TRD), с 2,4-бисфенолом F в качестве основного компонента в количестве 0,61–1,21 мг / кг –1 , затем следует 4,4′-бисфенол F в дозе 0,38–0,83 мг на кг –1 и 2,4-бисфенол A в количестве 0,16–0,18 мг на кг –1 . Интересно, что между разными образцами CRG наблюдались довольно большие различия в концентрациях некоторых соединений. Это может отражать различные исходные материалы, использованные при приготовлении, или, в случае образцов TRD, которые подвергались воздействию окружающей среды, изменения из-за погодных условий.Хотя, по-видимому, нет никаких исследований, сравнивающих химический состав широкого диапазона различных шин, экотоксикологическая оценка продуктов выщелачивания из 25 различных шин показала диапазон значений EC50, предполагающих различный химический состав (Wik and Dave, 2006).

Таблица 2. Концентрации органических соединений в резиновых гранулах (мг кг –1 ).

Из 14 проанализированных фталатов только 7 удалось обнаружить в ХРГ (таблица 2).ДЭГФ доминировал с 17,7 мг / кг, за ним следовали DiNP, DiBP и DnBP (10,1, 2,94, 2,60 и 2,06 мг / кг). Общая нагрузка фталатом в CRG аналогична нагрузке ПАУ и бензотиазола (47–58 мг / кг –1 и 37–110 мг / кг –1 , соответственно). Предыдущее исследование показало более низкие средние концентрации для всех четырех этих фталатов в CRG, взятых непосредственно из искусственных полей, но значения текущего исследования находятся в пределах вариации представленных данных (RIVM, 2016). Четыре фталата (DiBP, DBP, BBP и DEHP) классифицируются ECHA как токсичные для репродукции в категории 1B (могут нанести вред нерожденному ребенку и предположительно повредить фертильность), при этом BBP и DBP также классифицируются как токсичные для водной среды.Кроме того, Комитет государств-членов ECHA (MSC) единогласно подтвердил, что эти четыре фталата являются эндокринными разрушителями, связанными со здоровьем человека (хотя они не единогласно согласились с тем, что они вызывают аналогичную озабоченность) и что ДЭГФ является эндокринным разрушителем в окружающей среде. Все четыре фталата зарегистрированы как вещества, вызывающие очень большую озабоченность (SVHC) (ECHA, 2017). Как фталаты, так и их метаболиты были обнаружены у морских видов, таких как черепахи и морские свиньи, что указывает на существующее воздействие этих резиновых и пластиковых добавок.После поглощения организмами они относительно быстро метаболизируются, образуя стабильные метаболиты с неизвестной токсичностью (Savoca et al., 2018; Rian et al., 2020).

Определение CRG методом пиролиза ГХ-МС

Хроматограммы и пирограммы термодесорбции представлены в дополнительной таблице S3. Пирограммы сложны, но выявляют аналогичные «отпечатки пальцев» между нетронутым заполнителем (RGS) и выветрившимся CRG (TRD). Это неудивительно, учитывая, что большинство соединений, выявленных с помощью этого типа анализа, являются большими молекулами и небольшими фрагментами, которые обычно образуются в процессе пиролиза.Идентифицированные соединения, связанные с присадками, включали бензотиазол и его метилированные изомеры, N, – (1,3-диметилбутил) – N, ‘-фенил-1,4-бензолдиамин, d -лимонен и хинолины. Другие идентифицированные соединения включали небольшие алифатические (алканы, алкены и циклические соединения) и ароматические углеводороды (БТЕХ (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы), C4-C6 алкилбензолы, стирол, инданы, ПАУ) и небольшие кетоны. Ожидается, что более мелкие углеводороды будут продуктами частичной фрагментации бутадиенстирольного каучука (SBR) в CRG, в то время как другие соединения в основном являются известными добавками для каучука.Ряд дополнительных добавок был идентифицирован химической экстракцией с последующим полным сканированием ГХ-МС-анализом CRG (дополнительная таблица S2), причем бензотиазол был наиболее выраженным пиком добавки, наряду с N – (1,3-диметилбутил) – N ′ -фенил-1,4-бензолдиамин, который также был идентифицирован на пирограммах.

Металлы в CRG

Результаты анализа металлов в чистом (RGS), предварительном (TOS) и выветренном (TRD) CRG, а также в криомолотых CRG различных фракций представлены в таблице 3.Цинк был самым распространенным металлом во всех образцах, в диапазоне от 22601 мг / кг –1 (TOS) до 12544 мг / кг –1 (TRD). Mg варьировался от 1046 мг / кг –1 (TRD) до 273 мг / кг –1 (RGS), Al составлял от 1305 мг / кг –1 (TRD) до 1066 мг / кг –1 (RGS), Fe варьировалось от 1214 мг / кг –1 (TRD) до 729 мг / кг –1 (TOS), Co варьировалось от 84 мг / кг –1 (RGS) до 36,5 мг / кг –1 (TRD) и Cu варьировала от 85 мг / кг –1 (TOS) до 18 мг / кг –1 (TRD).Все другие металлы (Cr, Mn, Ni, Cd, Sb и Pb) были ниже 25 мг кг –1 во всех образцах CRG. Разница в концентрациях отдельных металлов между TRD, TOS и RGS обычно была меньше порядка величины (таблица 3). Наблюдаемые вариации, по-видимому, отражают различия в исходных материалах для различных материалов CRG, поскольку концентрация некоторых металлов была самой высокой в ​​выветрившемся материале TRD (Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Ni). Однако содержание Zn в TRD было ниже, чем в TOS или RGS, и это может указывать на потерю этого металла в результате выщелачивания в окружающей среде.

Таблица 3. Концентрации металлов в CRG (мг кг –1 ).

Выщелачивание химикатов CRG в морскую воду

Пилотное исследование, посвященное изучению влияния времени воздействия (1–30 дней) на состав и концентрацию металлов и органических добавок в фильтрах морской воды, показало, что времени воздействия в течение 14 дней было достаточно для создания стабильных концентраций органических химикатов в сточных водах в статической системе ( Фигура 2). Однако концентрация Zn в фильтрате морской воды продолжала расти до конца эксперимента, который длился 30 дней.Это согласуется с предыдущими исследованиями выщелачивания цинка из резины шин, которые показали, что продолжающееся выщелачивание в проточной системе не привело к значительному истощению резервуара цинка в грануляте (Rhodes et al., 2012). Основываясь на этих данных, время воздействия 14 дней было использовано для образования фильтрата для оставшихся исследований фильтрата и исследований токсичности.

Рис. 2. Выщелачивание цинка, бисфенола А, бензотиазола и н-циклогексилформамида из первичного гранулята резиновой крошки (RGS) в морскую воду в течение 30 дней при концентрации резиновой крошки 100 г L –1 .

Через 14 дней отчетливо была видна отчетливая окраска морской воды, указывающая на выщелачивание и диспергирование мелких частиц CRG (дополнительный рисунок S2). Целевой анализ продуктов выщелачивания показал, что ряд органических (таблицы 4, 5) и металлических (таблица 6) добавок выщелачивался из CRG в морскую воду. Бензотиазол был органическим соединением с самой высокой концентрацией во всех продуктах выщелачивания CRG, независимо от отношения CRG к воде, используемого для образования фильтрата, в то время как Zn был металлом с самой высокой концентрацией во всех продуктах выщелачивания.Наиболее распространенные органические и металлические компоненты, измеренные в исходных материалах CRG, также были наиболее распространены в соответствующих фильтрах выщелачивания. Концентрации бензотиазола в продуктах выщелачивания из трех разных CRG различались, но соответствовали распределениям в исходных материалах CRG, где самые низкие концентрации были определены для TRD CRG и соответствующего фильтрата (таблица 4). Это может отражать внутреннюю изменчивость состава CRG или то, что это низкомолекулярное соединение (MW 135) предпочтительно выщелачивается из CRG в естественной среде.Однако концентрации бензотиазола в продуктах выщелачивания точно отражали таковые в соответствующих исходных CRG. В предыдущих исследованиях сообщалось о концентрациях выщелачивания бензотиазола CRG, составляющих 293–578 мкг L –1 (Nilsson et al., 2008), 526 мкг L –1 (Ly and Walker, 2009), 18 мкг L –1 ( Celeiro et al., 2014), которые сопоставимы со значениями, определенными в текущем исследовании (Таблица 4). Концентрации бензотиазола и Zn в продуктах выщелачивания морской воды показали линейную зависимость от количества CRG, добавленного в морскую воду (рис. 3), что подтверждает пригодность прямого разбавления исходных продуктов выщелачивания для исследования токсичности.

Таблица 4. Концентрация бензотиазола и общих ПАУ в фильтрах морской воды в зависимости от концентрации CRG.

Таблица 5. Концентрация фенолов и общих фталатов в фильтрате морской воды TOS (100 г л –1 ).

Таблица 6. Содержание целевых металлов в фильтрах морской воды в зависимости от концентрации CRG.

Рис. 3. Увеличение концентраций бензотиазола (слева) и цинка (справа) в фильтрах морской воды (мкг L –1 ) в зависимости от концентрации CRG.На графиках показаны средние значения и стандартные отклонения для 3 повторов фильтрата, полученного из «первоначального» CRG (RGS), CRG перед использованием (TOS) и CRG, собранного на футбольном поле (TRD).

Общие концентрации ПАУ в различных фильтрах морской воды, как правило, были низкими и варьировались от –1 ) до 4,4 мкг L -1 (для фильтрата, полученного из RGS в 100 г L –1 ) (Таблица 4). В отличие от бензотиазола и металлов, не было явного увеличения общей концентрации ПАУ по сравнению с увеличением концентрации воздействия CRG.Фенольные соединения были обнаружены в небольшом количестве в фильтре TOS, среди которых преобладали 2,4-бисфенол F и 4,4′-бисфенол F (11,9 и 6,2 мкг L –1 ), в то время как фталаты не были обнаружены в фильтре TOS при выщелачивании. все (таблица 5). После Zn металлами, присутствующими в самых высоких концентрациях в различных продуктах выщелачивания CRG (из CRG при 100 г L –1 ), были Fe (126–377 мкг L –1 ), Mn (25–79 мкг L – 1 ), Cu (39–66 мкг L –1 ) и Co (13,57 мкг L –1 ) (Таблица 6).Все другие целевые металлы (Cr, Ni, Cd, Sb и Pb) присутствовали в концентрациях <10 мкг L –1 во всех фильтрах выщелачивания. Профили металлов в продуктах выщелачивания в значительной степени отражают профили материалов CRG (Таблица 3), причем металлы в более высоких концентрациях в исходных материалах CRG также присутствуют в более высоких концентрациях в образцах продуктов выщелачивания.

В образцах, исследующих влияние размера частиц на состав фильтрата, концентрации отдельных органических химикатов и металлов показали разные закономерности (Таблицы 4–6).В целом, концентрации конкретных органических химикатов были одинаковыми для всех трех исследованных частиц разного размера (250, 1000, 1500 мкм) при концентрациях CRG 10 г л –1 . Общее количество ПАУ составляло 2,2–2,4 мкг л –1 , а бензотиазола – 512–546 мкг л –1 , что также было сопоставимо с некриомолотым материалом при той же концентрации воздействия (2,7 и 563 мкг л – 1 соответственно). Аналогичная картина наблюдалась для металлов Cr (4.2–5,0 мкг л –1 ) и Pb (3,0–3,6 мкг л –1 ), что также по сравнению с материалом, не измельченным в криомолоте (4,0 и 2,7 мкг л –1 , соответственно). Другие металлы обычно демонстрируют увеличение концентрации фильтрата с соответствующим уменьшением размера частиц CRG, хотя это было более выражено для некоторых металлов, чем для других. Например, концентрации металлов более чем удвоились в продуктах выщелачивания, полученных из частиц CRG размером 250 мкм, по сравнению с таковыми из частиц CRG размером 1500 мкм, где Zn увеличился с 1.7 мг L –1 до 4,1 мг L –1 , Cu увеличилась с 23 до 33 мкг L –1 , Mn увеличилась с 4 мкг L –1 до 20 мкг L –1 и Co увеличилась от 2,3 мкг л –1 до 11,4 мкг л –1 . Более мелкие частицы имеют большее отношение площади поверхности к объему, что, как известно, способствует выщелачиванию в водную среду. Повышенное выщелачивание Zn из CRG с уменьшающимся размером частиц, наблюдаемое в текущем исследовании, было ранее продемонстрировано (Rhodes et al., 2012). Очень мало исследований посвящено изучению высвобождения других металлов из CRG или частиц износа шин различного размера, но имеющаяся литература указывает, что выщелачивание многих металлов не зависит от размера частиц (Selbes et al., 2015). Хотя было бы интересно нормализовать данные о концентрации выщелоченного металла по площади поверхности, чтобы определить размерные эффекты, распределение исследуемых материалов по размерам на самом деле было довольно широким, и поэтому оцененная площадь поверхности стала «диапазоном площади поверхности».Кроме того, частицы в текущем исследовании были очень неправильной формы с детальной морфологией поверхности, а это означает, что оценка площади поверхности на основе предположения о сферических частицах слишком далека от точной оценки площади поверхности, чтобы быть достаточно надежной. Было показано, что выщелачивание растворенного органического углерода из частиц SBR увеличивается с уменьшением размера частиц (Selbes et al., 2015), что контрастирует с наблюдениями для конкретных органических соединений в текущем исследовании.Всесторонний обзор частиц износа шин в окружающей среде показал, что влияние размера частиц на выщелачивание неубедительно (Wagner et al., 2018). Результаты текущего исследования показывают, что на выщелачивание компонентов CRG влияет размер частиц и коэффициент распределения отдельных органических веществ и металлов между CRG и водной фазой, а также фоновая концентрация соединений в окружающей воде (направление градиента концентрации для достижения равновесия).Все значения, зарегистрированные в фильтрах, были выше нормативов ЕС для морской и пресной воды (EU DIRECTIVE 2008/105 / EC), где стандарты качества окружающей среды (EQS) 0,28, 1,0 и 7,8 мкг л –1 были определены для кобальта. , медь и цинк соответственно. Концентрации выщелачивания превышали эти концентрации до трех порядков (таблица 6), причем Zn превышал рекомендуемый порог более чем в 2500 раз.

фталевый ангидрид и n -циклогексилформамид наблюдались в продуктах выщелачивания CRG, но не в исходных материалах CRG при использовании любого из методов экстракции и анализа (дополнительная таблица S2).Соединения, наблюдаемые в продуктах выщелачивания CRG, а не в экстрактах растворителей или пирограммах исходных материалов CRG, могут отражать различную растворимость в воде органических химикатов, присутствующих в резине автомобильных шин. И фталевый ангидрид, и n -циклогексилформамид являются высокополярными соединениями с низким молекулярным весом (MW 148 и 127 соответственно). Такие соединения могут присутствовать в CRG в низких количествах, но предпочтительно выщелачиваются в водный раствор. n -Циклогексилформамид ранее был идентифицирован в парах этиленпропилендиенового каучука, что позволяет предположить, что он может быть компонентом CRG (Forrest, 2019).

Токсичность продуктов выщелачивания CRG для морских веслоногих ракообразных

Поскольку соответствующие концентрации в морской среде в настоящее время неизвестны, в трех экспериментах по воздействию с использованием CRG TOS был протестирован широкий выбор концентраций фильтрата, начиная от высоких в Эксперименте 1 (100 и 50 г л –1 ) до среды в Эксперименте 2 (5– 35 г L -1 ), до низкого в Эксперименте 3 (1-0,01 г L -1 ). Смертность была выбрана в качестве конечной точки для двух веслоногих ракообразных, меньшего Acartia longiremis и более крупного Calanus sp.CRG TOS был выбран в качестве исследуемого материала из-за немедленной доступности достаточных количеств CRG для образования сточных вод. Смертность в контрольных флаконах варьировалась во времени и между экспериментами, но не маскировала ответную реакцию на дозу в обработках, за исключением самых низких концентраций, когда в некоторых случаях смертность в контроле была выше, чем в экспозициях. Это может быть просто связано со стохастической изменчивостью данных, поскольку мы не ожидаем положительного воздействия низких доз выщелачивания на веслоногих ракообразных.Однако мы не можем исключить, что нелетальные дозы одного или нескольких измеренных загрязнителей вызывают физиологический защитный ответ у подвергшихся воздействию копепод, что может увеличить их выживаемость по сравнению с необлученными аналогами. Эту возможность необходимо изучить дополнительно, а природу защитного механизма изучить подходящими методами (например, картированием экспрессии генов). Кумулятивная смертность с течением времени представлена ​​на рисунке 4 для каждого эксперимента и для обоих видов веслоногих ракообразных. При высоких концентрациях фильтрата (эксперимент 1) все веслоногие ракообразные погибли в течение 24 часов.Это было изучено более подробно для A. longiremis , показав более медленное ухудшение при 50 г L –1 , чем при 100 г L –1 после 4, 8 и 12 часов инкубации (рис. 4A). Средние концентрации фильтрата (эксперимент 2) вызвали четкую дозозависимую реакцию у обоих видов, но также продемонстрировали более высокую чувствительность у Acartia , чем у Calanus , где Acartia достиг 100% смертности намного быстрее, чем Calanus на всех трех фильтратах. концентрации (Рисунок 4B).Значения LC 50 через 48 часов составили 35 г L –1 для Calanus по сравнению с <5 г L –1 для Acartia . При самых низких концентрациях (эксперимент 3) смертность в контроле была выше, чем при воздействии фильтрата для обоих видов, а окончательная смертность через 2 недели была ≤50% для подвергшихся воздействию веслоногих рачков (рис. 4C). Для Calanus была протестирована только одна низкая концентрация TOS (0,1 г L –1 ), где выживаемость составила 72% на 14 день. Таким образом, низкие концентрации фильтрата не вызывали отрицательных эффектов ни у одного вида (рис. 4C).Эксперимент 3 (низкие концентрации; 1–0,01 г L –1 ) был повторен с еще двумя типами CRG, выветренным TRD и исходным RGS (дополнительный рисунок S3). Опять же, смертность веслоногих рачков при контакте с фильтратом была аналогична таковой в контроле, за исключением TRD на 1 г L –1 , для которого повышенная смертность наблюдалась у обоих видов веслоногих рачков (дополнительный рисунок S3b).

Рис. 4. Смертность Acartia longiremis (верхние панели) и Calanus sp.(нижние панели) подвергались воздействию различных концентраций фильтрата TOS CRG в трех экспериментах; (A) Эксперимент 1 (50 и 100 г L –1 ), (B) Эксперимент 2 (35, 15 и 5 г L –1 ), (C) Эксперимент 3 (1, 0,1 и 0,01 г L –1 ). Эксперименты 1, 2 и 3 длились 1, 17 и 14 дней соответственно.

Чтобы проверить значительную разницу в смертности между подвергнутыми воздействию и не подвергнутыми воздействию копепод, величина эффекта была рассчитана для трех выбранных временных точек: день 1, день 8 и день 14.Значительные размеры эффекта были зарегистрированы для всех концентраций воздействия ≥5 г / л –1 CRG TOS (рис. 5). Более низкие концентрации воздействия (0,01–1 г L –1 ) не отличались от контрольных, в том числе для TRD на уровне 1 г L –1 , несмотря на повышенную смертность, упомянутую выше (дополнительный рисунок S3b). Тем не менее, можно предположить, что повышенная атмосферостойкость этого каучука, по-видимому, способствовала наблюдаемому увеличению токсичности. Предполагается, что частичное атмосферное воздействие изменяет свойства резины, например, делает ее более хрупкой и увеличивает доступную площадь поверхности, что приводит к более высокой степени выделения загрязняющих веществ из материала.

Рис. 5. Величина эффекта различных концентраций CRG для Acartia longiremis (слева) и Calanus sp. (справа) для трех типов CRG: (A) TOS, (B) TRD и (C) RGS. Положительные значения с полосами погрешностей, не пересекающими нулевую линию, указывают на значительно более высокую смертность при обработке фильтрата, чем в контроле.

Видоспецифическая токсичность

Исследование демонстрирует различную чувствительность двух изученных копепод: Acartia ответила более высокой смертностью быстрее, чем Calanus при данной концентрации CRG.Это можно объяснить (а) разницей в размерах тела (Neumann et al., 2005), где меньшая Acartia может получать более высокие дозы за счет большего отношения поверхности к объему, чем более крупная Calanus , или (b) проглотить больше токсина из-за более высокой скорости выведения (объем воды, отфильтрованной за единицу времени) или (c) из-за различий в механизмах защиты / восстановления или внутренних путях токсина. Например, стадия Calanus C5 имеет запасы липидов, которые могут помочь им «буферизовать» токсичные молекулы и удалить их из своего метаболизма, тогда как Acartia не имеет этого варианта и может быть более подвержен окислительному стрессу (Hansen et al., 2018; Соренсен и др., 2020). Токсичность продуктов выщелачивания CRG для водных организмов была рассмотрена в Wik and Dave (2009) и Halle et al. (2020). Концентрации воздействия варьировались в широких пределах и зависели от типа (например, метода истирания), происхождения (например, летние шины по сравнению с зимними) и состояния (например, погодные условия, УФ-облучение) нанесенного CRG. Насколько нам известно, никаких других исследований морского зоопланктона на сегодняшний день не проводилось, за исключением одного исследования солоноватоводного растения Eurytemora affinis (Hall et al., 1993), где воздействие фильтрата привело к 100% смертности. Концентрации воздействия для пресноводных кладоцер (дафний), сравнимые с изученными здесь пелагическими морскими веслоногими ракообразными, варьировались в широких пределах, но, по-видимому, в целом были ниже, чем зарегистрированные здесь. Сообщенные 48-часовые значения EC 50 для D. magna варьировались от 0,25 г L –1 до 10 г L –1 (Wik and Dave, 2005, 2006), в то время как другое исследование показало LC 50 из 25 г L –1 через 72 часа инкубации (Goudey and Barton, 1992), что является относительно высоким значением по сравнению со значениями LC 50 (48 часов) между 5 и 35 г L –1 определено в текущем исследовании.Было высказано предположение, что продукты выщелачивания шин демонстрируют сниженную токсичность с увеличением солености (Hartwell et al., 2000), и текущее исследование подтверждает это. Когда продукты выщелачивания элюировались при значениях pH <7, токсичность возрастала параллельно с увеличением концентрации Zn в элюате (Gualtieri et al., 2005), указывая на то, что выщелачиваемость загрязнителей варьируется и зависит от состояния вымываемой резины (например, состояние выветривания) и преобладающие условия выщелачивания. Воздействие ультрафиолетового излучения на каучук, по-видимому, также влияет на уровень токсичности образующегося фильтрата (Wik and Dave, 2006).

Каковы движущие силы токсичности фильтрата CRG?

Известно, что происходит проглатывание частиц CRG морскими организмами (Redondo-Hasselerharm et al., 2018; Khan et al., 2019), что приводит к потенциальному воздействию через выщелачивание во время транзита через кишечник. Однако воздействие на морские организмы дополнительных химикатов в CRG, вероятно, будет более распространенным из-за выщелачивания в водную фазу, особенно потому, что некоторые из этих добавок проявляют стойкость в окружающей среде (Halle et al., 2020). Разнообразие органических добавок, присутствующих в CRG, делает чрезвычайно сложным определение химических групп, представляющих наибольший интерес для оценки потенциальных воздействий на окружающую среду и рисков, связанных с CRG.Исследования токсичности фильтрата с материалами TWP и CRG были проведены в различных водных средах с различными видами, что привело к большим различиям в эффектах, которые были приписаны различиям в составе шин, методах образования фильтрата и чувствительности видов (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018). Однако полное выяснение компонентов продуктов выщелачивания TWP и CRG, вызывающих токсикологические реакции в водной среде, еще не достигнуто. Кроме того, сравнение данных токсичности CRG / TWP затруднено из-за отсутствия стандартных методов для образования сточных вод, для характеристики химического состава добавок и для измерения их потенциальной опасности, хотя корректировка уже существующих руководящих принципов по растворимым загрязнителям может быть адаптирована к руководство по фильтрату (Khan et al., 2017). Также будет важно продвигаться к установившимся методам различения эффектов частиц и эффектов, возникающих от добавок химических веществ, поступающих из CRG / TWP (Wik and Dave, 2009; Wagner et al., 2018; Halle et al., 2020).

В текущем исследовании не удалось четко установить, какие компоненты выщелачивания CRG вызывают наблюдаемую токсичность, а сложность выщелачивания означала, что можно было количественно оценить только подмножество присутствующих органических химикатов.Бензотиазол и его производные, по-видимому, являются сильными кандидатами на участие в наблюдаемых эффектах, основанных на высоких концентрациях фильтрата и установленной токсичности. Острая и хроническая токсичность бензотиазола и его производных показана для дафний C. dubia (Nawrocki et al., 2005). Бензотиазол продуцировал EC 50 с при 24,6 мг / л –1 при остром (24 ч) воздействии и 54,9 мг / л –1 при хроническом 1-недельном воздействии, соответственно, в то время как несколько производных (включая 2-меркаптобензотиазол) ) имел гораздо более высокую токсичность.Хотя концентрации бензотиазола, измеренные в наших продуктах выщелачивания, оставались ниже этих значений, в диапазоне от 0,068 до 1,42 мг / л –1 (таблица 4), они вполне могли внести свой вклад в общую токсичность, наблюдаемую в этом исследовании. Производное бензотиазола 2-меркаптобензотиазол было обнаружено в CRG, но не в продуктах выщелачивания с помощью доступного метода (дополнительная таблица S2). В будущие исследования следует включить эту группу загрязняющих веществ с более высоким разрешением в аналитическую химию, чтобы лучше определить ее вклад в токсичность фильтрата CRG.

В отличие от бензотиазола, содержание ПАУ в наших материалах CRG превышало уровни входа 50 в соответствии с Приложением XVII REACH, но не требования REACH ЕС (пункт 28 Приложения XVII). Более того, ПАУ выщелачиваются только в ограниченных количествах, что позволяет предположить, что они вносят лишь незначительный вклад в наблюдаемую токсичность. Точно так же не выщелачивались фталаты. Несмотря на то, что в исходном материале CRG присутствует в относительно небольших количествах (3 мг / кг –1 ), ряд бисфенолов, выщелоченных из CRG в морскую воду, в относительно высоких концентрациях по сравнению с другими органическими веществами (по-видимому, сообщается здесь впервые).Бисфенолы обладают хорошо подтвержденными эндокринными разрушающими свойствами, при этом BPS и BPF более эффективны, чем BPA (Chen et al., 2016). Хотя данных о токсичности этих химических веществ в водной среде очень мало, полевые исследования показали, что морские веслоногие рачки накапливают бисфенолы, особенно на ранних стадиях развития (Staniszewska et al., 2016). Таким образом, бисфенолы из CRG могут способствовать не только токсическому действию на самих веслоногих ракообразных, но, кроме того, представлять риск для вторичных потребителей в морских пищевых сетях.Zn был, безусловно, наиболее распространенным металлом, присутствующим в продуктах выщелачивания CRG, и часто упоминается как кандидат, наиболее вероятно ответственный за наблюдаемую токсичность выщелачивания CRG / TWP. Например, было показано, что токсичность цинка связана с нарушением поглощения ионов кальция у Daphnia magna (Muyssen et al., 2006), и аналогичные механизмы могут применяться к морским веслоногим ракообразным.

Многие другие неидентифицированные и неустановленные количественно органические соединения также присутствовали в продуктах выщелачивания и также могут вносить вклад в общую токсичность.В общем, общие концентрации металлов и органических загрязнителей являются ограниченным средством оценки судьбы и переноса. Например, токсичность металла зависит не от общей концентрации конкретного элемента, а от видового состава, который, в свою очередь, контролируется параметрами окружающей среды, такими как окислительно-восстановительный потенциал, адсорбция и взаимодействие с растворенным органическим веществом. Что касается органических загрязнителей, отдельные конгенеры группы могут проявлять иное токсическое воздействие, чем другие, а также характеристики метаболизма и биоаккумуляции, вызванные вариациями в их молекулярной структуре и последующим взаимодействием с организмами и окружающей средой.Поэтому важно учитывать, что наиболее распространенные соединения или металлы в фильтрате не обязательно являются наиболее токсичными, и что также может иметь место аддитивная токсичность. В зависимости от способа (ов) действия отдельных токсинов и / или смесей токсинов, эффекты могут различаться между морскими средами обитания (например, отложения по сравнению с водным столбом) и функциональными группами (например, режим питания, стратегия кормодобывания, репродуктивная стратегия и т. Д. ). Хотя предыдущее исследование показало, что выщелачивание из резиновых материалов автомобильных шин, вероятно, представляет большую угрозу для пресноводных мест обитания, чем для устьевых или морских мест обитания (Hartwell et al., 2000), текущее исследование предполагает, что следует также учитывать воздействия на морскую среду, особенно в регионах с высокими выбросами TWP / CRG (например, городской сток) и в Арктике, где некоторые виды могут проявлять большую чувствительность, чем другие. Помимо стандартизованных лабораторных концентраций воздействия, необходимы реалистичные сценарии воздействия на окружающую среду, изучающие in situ концентраций CRG вместе с летальными и сублетальными эффектами для отдельных лиц и населения в реалистичных градиентах концентрации от точечных источников (например,г., открытые хранилища, прибрежные снегоуборочные отвалы). Длительное воздействие на дафний Cerodaphnia dubia дало значения EC 50 0,01–1,8 г / л –1 (Wik et al., 2009), но каких-либо аналогичных данных для морских организмов в настоящее время нет. Наконец, будет важно точно определить, какие компоненты фильтрата вызывают наблюдаемую токсичность и варьируется ли она у разных морских видов. Это предоставит знания, необходимые для разработки оценок рисков для ELT и CRG, а также предоставит промышленности список приоритетных добавок, которые следует сократить или удалить из резиновых изделий.

Заключение

Настоящая работа представляет собой одно из первых экспериментальных исследований по изучению воздействия выщелачивания химических добавок из CRG из ELT на морские организмы. Подробная характеристика исходных и подвергшихся атмосферным воздействиям эталонных материалов CRG и их продуктов выщелачивания показала, что в материалах и их соответствующих продуктах выщелачивания присутствовала сложная смесь органических химических и металлических добавок. Важно отметить, что были значительные различия в профилях добавок между материалами CRG и их продуктами выщелачивания, но первичные и выветрившиеся материалы CRG имели схожие профили, что указывает на то, что частицы CRG и химические вещества для выщелачивания будут продолжать представлять угрозу для дикой природы еще долгое время после их удаления.Морские веслоногие ракообразные проявляли дозозависимую реакцию на выщелачивание CRG, но наблюдались видоспецифические различия, свидетельствующие о том, что одни организмы более уязвимы к воздействию, чем другие. В то время как бензотиазол и Zn обычно были органическими и металлическими компонентами, выявленными в самых высоких концентрациях в продуктах выщелачивания, необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, какие компоненты фильтрата CRG вызывают наблюдаемую токсичность. Кроме того, в будущем следует изучить долгосрочные эффекты воздействия фильтрата CRG и сублетальные конечные точки, также в сочетании с проглатыванием / воздействием частиц каучука.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

CH, DH, AB и LS внесли равный вклад в исследование. Все они вместе задумали и спроектировали исследование. LS, DH и AB провели анализ образцов. CH подготовила образцы и провела исследования токсичности. Все авторы в равной степени внесли свой вклад в подготовку рукописи и одобрили ее подачу.

Финансирование

Эта работа финансируется Центром Fram Centre Flagship Hazardous Substances (Фрамсентерет, Норвегия), проект № 1002018.

Конфликт интересов

СН работала в компании Акваплан-нива. LS и AB работали в компании SINTEF Ocean. DH был нанят исследовательским фондом NILU. Все авторы заявляют, что любые коммерческие или финансовые отношения, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов, не повлияли на результаты этого исследования.

Благодарности

Мы благодарны Итсасне Бейтиа Агирре, Лисбет Стоен и Марианне Кьос из SINTEF и Микаэлю Харью, Павлу Ростковски и Марит Вадсет из NILU за помощь в проведении химического анализа. Мы также благодарим Кристин Хопланд Сперре и Гектора Андраде (Akvaplan-niva) за помощь в отборе проб в полевых условиях, экспериментах по воздействию и построении графиков данных о токсичности. Благодарим компанию CARAT GmbH (Германия) за проведение криомола материала RGS CRG.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.00125/full#supplementary-material

Список литературы

Бокка Б., Форте Г., Петруччи Ф., Костантини С. и Изцо П. (2009). Металлы, содержащиеся и выщелоченные из резинового гранулята, используемого на территориях с искусственным покрытием. Sci. Total Environ. 407, 2183–2190. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2008.12.026

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калоу П. и Форбс В. Э. (2003). Рецензирование: влияет ли экотоксикология на оценку экологического риска? Environ.Sci. Technol. 37, 146A – 151A. DOI: 10.1021 / es0324003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канепари С., Кастеллано П., Астольфи М. Л., Матерацци С., Ферранте Р., Фиорини Д. и др. (2017). Высвобождение частиц, органических соединений и металлов из резиновой крошки, используемой в искусственном газоне, при химической и физической нагрузке. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 25, 1448–1459. DOI: 10.1007 / s11356-017-0377-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селейро, М., Ламас, Дж. П., Гарсиа-Харес, К., Даньяк, Т., Рамос, Л., и Лломпарт, М. (2014). Исследование наличия ПАУ и других опасных загрязняющих веществ в переработанных поверхностях резины шин. Кейс-стади: ресторанная площадка в закрытом торговом центре. Внутр. J. Environ. Анальный. Chem. 94, 1264–1271. DOI: 10.1080 / 03067319.2014.930847

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ChemRisk Inc. (2008). Отчет о состоянии знаний о материалах шин и частицах износа шин. Сан-Франциско, Калифорния: ChemRisk Inc.

Google Scholar

Chen, D., Kannan, K., Tan, H., Zheng, Z., Feng, Y.-L., Wu, Y., et al. (2016). Аналоги бисфенола, отличные от BPA: возникновение в окружающей среде, воздействие на человека и токсичность – обзор. Environ. Sci. Technol. 50, 5438–5453. DOI: 10.1021 / acs.est.5b05387

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дикманн А., Гизе У. и Шауманн И. (2019). Полициклические ароматические углеводороды в товарах народного потребления из вторичного каучука: обзор. Chemosphere 220, 1163–1178. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2018.12.111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ECHA (2017). Оценка возможных рисков для здоровья от переработанных резиновых гранул, используемых в качестве наполнителя на спортивных площадках с синтетическим покрытием. Хельсинки: ECHA.

Google Scholar

Форбс В. Э. и Калоу П. (2002). Еще раз о распределении чувствительности видов: критическая оценка. Hum. Ecol. Оценка риска. Int. J. 8, 473–492.DOI: 10.1080 / 108070302781

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Форрест, М. Дж. (2019). Анализ резины: определение характеристик, диагностика отказов и обратный инжиниринг. Берлин: Де Грюйтер.

Google Scholar

Goudey, J. S., and Barton, B.A. (1992). «Токсичность материалов из утильных шин для отдельных водных организмов», в отчете для Управления по развитию бассейна Сурис , изд. Р. Саскачеван (Калгари, АБ: Hydroqual Laboratories Limited и Environmental Management Associates).

Google Scholar

Гуальтьери, М., Андриолетти, М., Висмара, К., Милани, М., и Каматини, М. (2005). Токсичность выщелачивания обломков шин. Environ. Int. 31, 723–730. DOI: 10.1016 / j.envint.2005.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холл, Л. В., Зигенфус, М. К., и Андерсон, Р. Д. (1993). Токсичность фильтрата шин для Eurytemora Affinis. Квинстаун, Мэриленд: Университет штата Мэриленд.

Google Scholar

Галле, Л.Л., Палмквист А., Кампманн К. и Хан Ф. Р. (2020). Экотоксикология микронизированной резины шин: прошлое, настоящее и будущее. Sci. Total Environ. 706: 135694. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2019.135694

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hansen, B.H., Olsen, A.J., Salaberria, I., Altin, D., Overjordet, I.B., Gardinali, P., et al. (2018). Распределение ПАУ между микрокаплями сырой нефти, водой и биомассой веслоногих ракообразных в дисперсиях нефти в морской воде различных видов сырой нефти. Environ. Sci. Technol. 52, 14436–14444. DOI: 10.1021 / acs.est.8b04591

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хартвелл, С. И., Джордал, Д. М., и Доусон, К. Э. О. (2000). Влияние солености на токсичность фильтрата шин. Water Air Soil Pollut. 121, 119–131.

Google Scholar

Хэ Г., Чжао Б. и Денисон М. С. (2011). Идентификация производных бензотиазола и полициклических ароматических углеводородов как агонистов рецепторов арилуглеводородов, присутствующих в экстрактах шин. Environ. Toxicol. Chem. 30, 1915–1925. DOI: 10.1002 / etc.581

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Международная исследовательская группа по каучуку (2017). Статистическая сводка мирового положения в области каучука. Резиновый статистический бюллетень. Сингапур: IRSG.

Google Scholar

Хан, Ф. Р., Галле, Л. Л., и Палмквист, А. (2019). Острая и долговременная токсичность микронизированных частиц износа автомобильных шин для Hyalella azteca. Aqu.Toxicol. 213: 105216. DOI: 10.1016 / j.aquatox.2019.05.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хан, Ф. Р., Сиберг, К., и Палмквист, А. (2017). Адекватны ли стандартизированные руководства по испытаниям для оценки загрязняющих частиц, переносимых водой? Environ. Sci. Technol. 51, 1948–1950. DOI: 10.1021 / acs.est.6b06456

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лассен, К., Хансен, С. Ф., Магнуссон, К., Норен, Ф., Хартманн, Н. Б., Йенсен, П. Р. и др. (2015). Микропластики. Возникновение, воздействие и источники выбросов в окружающую среду в Дании. Копенгаген: Датское агентство по охране окружающей среды.

Google Scholar

Ли X., Бергер В., Мусанте К. и Маттина М. И. (2010). Характеристика веществ, выделяемых из резиновой крошки, используемой на полях с искусственным покрытием. Chemosphere 80, 279–285. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2010.04.021

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лломпарт, М., Санчес-Прадо, Л., Пабло Ламас, Дж., Гарсиа-Харес, К., Рока, Э. и Даньяк, Т. (2013). Опасные органические химические вещества в покрышках из переработанной резины на игровых площадках и брусчатке. Химия 90, 423–431. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2012.07.053

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Л., и Уокер, Р. (2009). Оценка химического выщелачивания, выбросов в воздух и температуры на месторождениях синтетического дерна, заполненных резиновой крошкой. Олбани, штат Нью-Йорк: Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк.

Google Scholar

Møllhausen, M., Thorsheim, F., and Herzke, D. (2017). «Rapport fra undersøkelser om svinn av gummigranulat fra kunstgressbaner, gjennomført av over 12 000 elever og spillere høsten 2017», в отчете для Forskningskampanjen , (Стокгольм: Шведское агентство по охране окружающей среды).

Google Scholar

Мюссен, Б. Т. А., Де Шамфелер, К. А. С., и Янссен, К. Р. (2006). Механизмы хронической токсичности цинка, передаваемого через воду, у Daphnia magna . Aqu. Toxicol. 77, 393–401. DOI: 10.1016 / j.aquatox.2006.01.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Навроцкий, С. Т., Дрейк, К. Д., Уотсон, К. Ф., Фостер, Г. Д., и Майер, К. Дж. (2005). Сравнительная оценка водной токсичности 2- (Тиоцианометилтио) бензотиазола и отдельных продуктов разложения с использованием цериодафнии дубиа. Arch. Environ. Contaminat. Toxicol. 48, 344–350. DOI: 10.1007 / s00244-004-0105-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нойман, Г., Veeranagouda, Y., Karegoudar, T. B., Sahin, Ö, Mäusezahl, I., Kabelitz, N., et al. (2005). Клетки Pseudomonas putida и Enterobacter sp. адаптироваться к токсичным органическим соединениям за счет увеличения их размера. Экстремофилы 9, 163–168. DOI: 10.1007 / s00792-005-0431-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нильссон, Н. Х., Мальмгрен-Хансен, Б., и Согнструп Томсен, У. (2008). «Картирование, выбросы и оценка состояния окружающей среды и здоровья химических веществ на искусственном газоне», в Survey of Chemical Substances in Consumer Products , (Тааструп: Датский технологический институт).

Google Scholar

Редондо-Хасселерхарм, П. Э., Де Руйтер, В. Н., Минтениг, С. М., Вершур, А., и Келманс, А. А. (2018). Проглатывание и хроническое воздействие частиц протектора автомобильных шин на пресноводных донных макробеспозвоночных. Environ. Sci. Technol. 52, 13986–13994. DOI: 10.1021 / acs.est.8b05035

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Риан, М. Б., Вике-Йонас, К., Гонсалес, С. В., Чесельски, Т. М., Венкатраман, В., Lindstrøm, U., et al. (2020). Метаболиты фталата у морских свиней ( Phocoena phocoena ) из прибрежных вод Норвегии. Environ. Int. 137: 105525. DOI: 10.1016 / j.envint.2020.105525

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

РИВМ (2016). Beoordeling Gezondheidsrisico’s Door Sporten op Kunstgrasvelden Met Rubbergranulaat. Нидерланды: Kenniscentrum Sport & Bewegen.

Google Scholar

Роджерс, Б., и Waddell, W. (2013). «Наука о резиновых смесях», в Наука и технология резины , 4-е изд., Ред. Дж. Э. Марк, Б. Херман и К. М. Роланд (Амстердам: Elsevier), 417–470.

Google Scholar

Рогге, В. Ф., Хильдеманн, Л. М., Мазурек, М. А., Касс, Г. Р., и Симонейт, Б. Р. Т. (1993). Источники мелкодисперсного органического аэрозоля. 3. Дорожная пыль, обломки шин и пыль металлоорганических тормозных накладок: дороги как источники и стоки. Environ. Sci. Technol. 27, 1892–1904.DOI: 10.1021 / es00046a019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Rosnow, R. L., and Rosenthal, R. (1996). Вычисление контрастов, величины эффекта и контрмеров на опубликованных другими людьми данных: общие процедуры для исследования потребителей. Пищол. Методы 1, 331–340. DOI: 10.1037 / 1082-989x.1.4.331

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Руффино Б., Фиоре С. и Занетти М. К. (2013). Методика анализа экологических и санитарных рисков на спортивных площадках с искусственным покрытием. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 20, 4980–4992. DOI: 10.1007 / s11356-012-1390-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Садикцис И., Бергвалл К., Йоханссон К. и Вестерхольм Р. (2012). Автомобильные шины – потенциальный источник высококанцерогенных дибензопиренов для окружающей среды. Environ. Sci. Technol. 46, 3326–3334. DOI: 10.1021 / es204257d

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Савока, Д., Arculeo, M., Barreca, S., Buscemi, S., Caracappa, S., Gentile, A., et al. (2018). Погоня за фталатами в тканях морских черепах Средиземного моря. мар. Загрязнение. Бык. 127, 165–169. DOI: 10.1016 / j.marpolbul.2017.11.069

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селбес М., Йилмаз О., Хан А. А. и Каранфил Т. (2015). Выщелачивание DOC, DN и неорганических компонентов из утильных шин. Chemosphere 139, 617–623. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2015.01.042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саймон Р. (2010). Обзор воздействия резиновой крошки на искусственное покрытие. Окленд, Калифорния: Калифорнийский университет.

Google Scholar

Соренсен, Л., Роджерс, Э., Алтин, Д., Салаберрия, И., и Бут, А. М. (2020). Сорбция ПАУ микропластиком, их биодоступность и токсичность для морских веслоногих ракообразных в условиях совместного воздействия. Environ. Загрязнение. 258: 113844. DOI: 10.1016 / j.envpol.2019.113844

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Станишевска, М., Неринг, И., и Мудрак-Цегёлка, С. (2016). Изменения концентраций и возможность накопления бисфенола А и алкилфенолов в зависимости от биомассы и состава в зоопланктоне южной части Балтики (Гданьский залив). Environ. Загрязнение. 213, 489–501. DOI: 10.1016 / j.envpol.2016.03.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Агентство по охране окружающей среды США и CDC / ATSDR (2019). Исследование резиновой крошки на поле с синтетическим покрытием в соответствии с Федеральным планом действий по исследованиям: Часть 1 – Характеристики шинной крошки (тома 1 и 2). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США.

Google Scholar

Wagner, S., Hüffer, T., Klöckner, P., Wehrhahn, M., Hofmann, T., and Reemtsma, T. (2018). Частицы износа шин в водной среде – обзор генерации, анализа, возникновения, судьбы и последствий. Water Res. 139, 83–100.DOI: 10.1016 / j.watres.2018.03.051

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wbscd (2015). Отчет о ходе реализации проекта в шинной промышленности за 10 лет (2005–2015 гг.). Женева: Wbscd.

Google Scholar

Вик А. и Дэйв Г. (2005). Экологическая маркировка автомобильных шин – токсичность для Daphnia magna может использоваться в качестве метода проверки. Химия 58, 645–651. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2004.08.103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вик, А., и Дэйв, Г. (2006). Острая токсичность продуктов выщелачивания материала износа шин для Daphnia magna – изменчивость и токсичные компоненты. Chemosphere 64, 1777–1784. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2005.12.045

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вик А. и Дэйв Г. (2009). Возникновение и влияние частиц износа шин в окружающей среде – критический обзор и первоначальная оценка рисков. Environ. Загрязнение. 157, 1–11. DOI: 10.1016 / j.envpol.2008.09.028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wik, A., Nilsson, E., Källqvist, T., Tobiesen, A., and Dave, G. (2009). Оценка токсичности последовательного выщелачивания порошка шин с использованием серии тестов на токсичность и идентификационных оценок токсичности. Chemosphere 77, 922–927. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2009.08.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *