Повышение эксплуатационных характеристик лесных автомобильных дорог с применением специальных добавок

• Автор: Левушкин, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
1Л Характеристика дорожно-транспортной сети лесного комплекса
1.2 Изучение, применение и улучшение органических вяжущих
1.2 Л Вязкие битумы
1.2.2 Жидкие битумы
1.2.3 Дегти, сланцевые битумы, битумосодержащие породы
1.2.4 Дорожные битумные эмульсии
1.2.5 Улучшение физико-механических свойств битумов, полимернобитумные вяжущие
1.2.6 Поверхностно-активные вещества
1.2.7 Регулирование свойств асфальтобетона
1.2.8 Исследование физико-механических свойств асфальтобетона и принципы проектирования
1.2.9 Использование вторичных ресурсов
1.3 Выводы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИКАТОРОВ В ВЯЖУЩИХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
2.1 Физико-механические свойства базовых и модифицированных битумов
2.1.1 Модифицирующие высокополимерные добавки
2.1.2 Адгезионные добавки
2.1.3 Растворители и разжижители
2.1.4 Инертные материалы, применяемые при исследовании работы дорожных покрытий лесовозных автомобильных дорог
2.2 Решение задачи оптимизации состава асфальтобетона
2.3 Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УВЕЛИЧЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ПУТЁМ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВЯЖУЩИХ
ЗЛ Методы исследований, характеристика применяемого оборудования и
приборов
3 Л Л Оценка твердости дорожного покрытия
ЗЛ .2 Оценка качества вяжущего в дорожном покрытии
ЗЛ .3 Оценка сохранности слоя дорожных покрытий при длительном
действии нагрузки
З Л .4 Характеристика применяемого оборудования и технологического процесса для приготовления модифицированного битума (окислительная
установка)
ЗЛ.5 Мешалка лабораторная для приготовления раствора модификатора
3.2 Оценка изменения твердости традиционного и модифицированного асфальтобетона на основе модифицированных битумов
3.3 Выводы
4 ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ АКТИВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ
4.1 Обоснование применения активного минерального порошка в составе асфальтобетонных покрытий дорог лесопромышленных регионов
Массовая доля, %
4.2 Активация минеральных порошков
4.3 Планирование эксперимента
4.4 Влияние специальных добавок на процессы старения асфальтобетонных покрытий
4.5 Исследование физико-механических свойств асфальтобетонных смесей на активных минеральных порошках
4.6 Физико-механические свойства асфальтобетонных смесей в производственных условиях
4.7 Технологический процесс приготовления активированного минерального

порошка
4.8 Выводы
5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАКОВЫХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ В ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЯХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
5.1 Особенности шлаковых асфальтобетонов
5.2 Теоретическое обоснование целесообразности применения шлаковых асфальтобетонов
5.3 Шлаковый асфальтобетон и его применение в дорожных покрытиях лесовозных автомобильных дорог
5.4 Деформационно-прочностные свойства крупнозернистых и мелкозернистых шлаковых асфальтобетонов
5.5 Оценка деформационно-прочностных свойств шлаковых асфальтобетонов методом вдавливания шарового штампа
5.6 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А Матрица планирования и результаты эксперимента испытания
образцов асфальтобетона на сжатие при 20 °С
Приложение Б Матрица планирования и результаты эксперимента испытания
образцов асфальтобетона при 20° С
Приложение В Матрица планирования и результаты эксперимента испытания
образцов асфальтобетона на сжатие при 0° С
Приложение Г Матрица планирования и результаты эксперимента испытания
образцов асфальтобетона на сжатие при 20° С
Приложение Д Стоимость приготовления песчаной асфальтобетонной смеси
типа Д с применением фусов и шламов
Приложение Е Стоимость приготовления песчаной асфальтобетонной смеси
типа Д с традиционными материалами
Приложение Ж Рекомендации по применению минерального порошка, активированного отходами коксохимического производства, в

песка и известнякового минерального порошка позволяет существенно улучшить водо- и морозостойкость асфальтобетона. Так, если в асфальтобетонную смесь вводят 5% известнякового минерального порошка, то получают следующие результаты: содержание битума снижается на 10... 12%, а коэффициент водостойкости повышается почти в 1,5 раза. Кроме того, было установлено, что замена природным песком не менее 30% отсевов дробления существенно улучшает удобоукладываемость смесей.
Еще одним вторичным продуктом, который может быть использован в асфальтобетоне, является сера, получаемая при очистке нефти, а также природных и отходящих газов. Исследования были направлены на разработку технологии использования серы в асфальтобетоне взамен части битума. В условиях нашей страны в качестве добавки в асфальтобетонную смесь можно применять техническую серу: комовую, молотую или жидкую, отвечающую требованиям ГОСТ 127-76 на серу техническую.
Результаты проведенных исследований нашли отражение в дополнениях к ГОСТ 9128-84 и в методических рекомендациях по применению асфальтобетонов с добавкой серы, а в дальнейшем в ГОСТ 9128-97.
Другим перспективным направлением введения полимеров в структуру асфальтобетона является использование способности каучука к вулканизации непосредственно в битуме или в асфальтобетонной смеси в процессе ее приготовления, так как температуры вулканизации каучуков, подготовки битума и приготовления асфальтобетонной смеси весьма близки.
Такое вяжущее особенно эффективно для песчаных асфальтобетонов, которые, несмотря на ряд положительных свойств, отличаются недостаточной сдвигоустойчивостью при высоких летних температурах, что существенно ограничивает область их применения. Изучение песчаного асфальтобетона на вулканизированном битумно-полимерном вяжущем показало, что прочность его при 20 и 50°С в 2.. .2,5 раза больше, чем на битуме.
Высокая сдвигоустойчивость песчаного асфальтобетона обеспечивается, как показали испытания на сдвиг при реальных нагрузках, за счет роста внут-