Устройство поверхностных обработок с использованием вспененных битумов

Устройство поверхностных обработок с использованием вспененных битумов

Автор: Ежов, Сергей Александрович

Шифр специальности: 05.23.11

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1995

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 150 с. ил.

Артикул: 152339

Автор: Ежов, Сергей Александрович

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ существующего опыта устройства поверхностных обработок
1.2. Анализ существующего опыта применения вспененных битумов при устройстве поверхностных обработок
1.3. Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Условия образования и устойчивости вспененных битумов
2.2. Рациональная технология вспенивания битумов при устройстве поверхностных обработок, ее
параметры и режимы
2. 3. Оценка качества сцепления вяжущего с матери
алами при устройстве поверхностных обработок
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Общая методика экспериментальных исследований
3.1.1. Методика экспериментальных исследований
3.1.2. Характеристика исходных материалов
3. 2. Исследование механизма взаимодействия вспе
ненных битумов с поверхностью минерального
материала
3.3. Исследования режимов и параметров технологии вспенивания битумов при устройстве поверхностных обработок
3.4. Исследование и апробирование технологии в условиях опытнопроизводственных работ
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОБРАБОТОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВСПЕНЕННЫХ БИТУМОВ
4.1. Область применения вспененных битумов при устройстве поверхностных обработок и требования к материалам
4.2. Производство, организация и механизация работ
4.3. Техникоэкономический анализ эффективности устройства поверхностных обработок с использованием вспененных битумов
4.4. Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
За год в дорожнотранспортных проишествиях ДТП в мире погибло 0 тыс. человек, из них тыс. в России. При этом значительная часть ДТП до , по данным В. К. Некрасова , происходит изза низкого коэффициента сцепления дорожного покрытия с колесами автомобилей.
Известно несколько способов повышения шероховатости дорожных покрытий, которые можно подразделить на две большие группы механический способ восстановления шероховатости покрытия и повышение шероховатости путем устройства нового слоя покрытия.
Механический способ повышения шероховатости при том состоянии сети автомобильных дорог, в котором они сейчас находятся в Российской Федерации, мало актуален.
Вторую группу способов повышения шероховатости дорожных покрытий можно подразделить на две подгруппы устройство новых поверхностных обработок и строительство тонкослойных покрытий.
Однако в связи с сокращением ассигнований на дорожное строительство в Российской Федерации способ устройства тонкослойных покрытий не эффективен изза своей дороговизны. За рубежом по этой же причине высокая стоимость ведения работ отказываются от устройства тонкослойных покрытий, при этом все чаще используют поверхностные обработки для восстановления шероховатости дорожного покрытия при его ремонте .
Для обеспечения качества сцепления каменного материала с вяжущим и вместе с этим повышения срока службы нового дорожного покрытия часто используют поверхностноактивные вещества ПАВ.
Однако изза дороговизны ПАВ и проблемы, связанной с обеспечением ими дорожностроительных предприятий в связи с удаленностью последних от заводовизготовителей ПАВ, стоимость строительных работ необоснованно увеличивается.
Решая вопрос повышения безопасности движения на автомобильных дорогах путем применения различных полимерных композиций, в том числе смол 9,,,,, , чтобы повысить срок службы покрытия и коэффициент сцепления колес автомобиля с ним, приходится констатировать факт увеличения стоимости строительства порой в дватри раза по сравнению с его стоимостью при использовании обычных технологий.
Применение при устройстве поверхностных обработок битумных эмульсии , ,,,,,,,, ,,,,1 может привести к снижению стоимости работ, но требуются увеличение срока формирования слоя и ограничение на этот период скорости движения транспортных средствименно в этот период фиксируется максимальное количество повреждений стекол автомобилей.
Исследования американских авторов I. и i показали целесообразность использования эмульсий, так как при этом отпадет необходимость в использовании разжижителей для снижения вязкости битумов, что сэкономит более 1, млн.т нефтепродуктов ежегодно . Однако результаты этих исследований показали, что у битумных эмульсий есть и существенные недостатки
продолжительное время формирования слоя поверхностной обработки
зависимость качества будущего покрытия от погодных условий в период до полного распада эмульсии
необходимость тщательного ухода за слоем поверхностной обработки до его полного формирования
потребность в обеспечении специальной техникой для изготовления и хранения эмульсий.
На основании изложенного выше можно сформулировать основные требования, предъявляемые в настоящее время к технологиям устройства поверхностных обработок
экологическая безопасность
сравнительно низкая стоимость и доступность применяемых материалов
простота технологии, не требующая использования специального сложного и дорогостоящего оборудования
высокое качество шероховатого слоя прежде всего по прочности закрепления щебня на покрытии.
Решением этих проблем может стать применение технологии устройства поверхностных обработок с использованием вспененного битума. Было замечено 4.5,6 что при взаимодействии горячего битума при его температуре выше 0С с водой происходит изменение свойств вяжущего вследствие пенообразования, а именно снижение его вязкости на период нахождения битума в пенообразном состоянии, увеличение подвижности и адгезионных свойств вяжущего.
Над вопросами пенообразования битума и разработкой технологии их применения в дорожном строительстве работали многие специалисты. в том числе др.техн.наук М.Н.Першин, Е.Н.Баринов, канд.техн.наук Г.В.Кореневский, Л.Г.Красных, С.В.Казначеев,
А.П.Матросов и др. , ,, . Вспененный битум уже нашел свое применение при изготовлении асфальтобетоных смесей, гид
роизоляционных материалов в стационарных условиях на заводах , .
В Ленинградском инженерностроительном институте в г. разработана и г. запатентована машина для транспортирования и распределения битума. Она предназначена для нанесения битума во вспененном состоянии на поверхность дорожных покрытий. В качестве базовой машины для производства вспененного битума предлагалось использовать автогудронаторы. Однако обоснование и разработка технологии производства работ, включая определение ее оптимальных параметров и режимов, отсутствуют.
Установлено, что использование воды для вспенивания битума позволяет уменьшить наносимый природе экологический вред. Введение воды в вяжущее приводит к снижению его вязкости в ,5 раза, что обеспечивает качественное и розное, без разрывов, перерекрытие поверхности дорожного покрытия битумной пленкой, т.е. исключает необходимость применения растворителей для увеличения текучести битумов более вязких марок.
По данным французской строительной компании v, стоимость работ с применением традиционных вяжущих материалов составляла в среднем ,5 франков за 1 мг. а аналогичные работы с применением вспененного битума стоили уже менее 5 франков за 1 м2 . Таким образом, использование вспененного битума в процессе работ существенно удешевляло стоимость конечного продукта.
Проведенный научный поиск показывает, что разработки в области применения вспененного битума при устройстве поверхностных обработок в России практически отсутствуют, а аналогичные зарубежные разработки либо имеют характер информации о патентовании.
либо предлагают сложную конструкцию приспособлений для производства дорожностроительных работ на основе вспененного битума.
Актуальность


Актуальность темы заключается в повышении производительности, снижении расхода нефтяных битумов применение вспененного битума дает возможность уменьшения расхода вяжущего на за счет направленного использования ПАВ, содержащихся в битуме, стоимости работ и повышении качества поверхностных обработок. Научная новизна состоит в теоретическом обосновании повышенной адгезии вспененных битумов с поверхностью минеральных материалов, обосновании технологии производства работ при использовании вспененных битумов, ее основных параметров и режимов. Предполагается внедрение разрабатываемой технологии устройства поверхностных обработок и подгрунтовок с использованием в процессе ведения работ битума во вспененном состоянии на автомобильных дорогах с асфальтобетонными покрытиями в Ленинградской. Ярославской и других областях Российской Федерации. Целью настоящей работы являются разработка и научное обоснование рациональной технологии устройства поверхностных обработок с использованием вспененных битумов. ГЛАВА 1. Устройство слоев износа с использованием вязких битумов имеет определенные достоинства и недостатки. Благодаря применению вязких битумов создается возможность устройства слоев износа, в которых каменный материал более прочно удерживается битумом, поскольку, чем выше вязкость вяжущего, тем большее усилие требуется для отрыва щебня от поверхности покрытия. Кроме того, слой износа на основе вязких битумов формируется быстрее. Однако при работе с вязкими битумами возникают и определенные неудобства. Так, при использовании существующей дорожностроктельной техники очень сложно отрегулировать расход минимально необходимого количества битума, т. Для получения сплошной ровной пленки вяжущего на покрытии требуется поддерживать рабочую температуру битума в пределах С . С учетом теплопотерь при перевозке и перекачка битума его начальная температура должна быть на С выше рабочей. Это, в свою очередь, вызывает старение битума. Однако в случае устройства поверхностных обработок проектная долговечность слоя не превышает лет старение битума не так актуально, как при устройстве асфальтобетонных покрытий, долговечность которых должна составлять лет. Наряду с нефтяными битумами в дорожном строительстве в том числе и для устройства поверхностных обработок используются дегти каменноугольные, древесные и т. Дегти обладают высокой адгезией к каменным материалам, но их применение ограничено изза сравнительно узкой сырьевой базы и особенно изза их высокой токсичности ,,,,. Избежать недостатков, связанных с высокой вязкостью вяжущего, можно путем применения битумов, разжиженных растворителями сырой нефтью, керосином, или битумных эмульсий. США, за год в атмосферу испаряется 0 тыс. Битумные эмульсии имеют преимущества перед жидкими битумами, поскольку могут использоваться в холодном состоянии. Их стали применять с г. В процессе развития дорожного строительства появились новые виды эмульсий и расширилась область их использования, в том числе и для устройства поверхностных обработок. Несмотря на эти недостатки, поверхностные обработки на основе битумных эмульсий нашли широкое применение в дорожном строительстве во многих странах мира США, Канаде, Великобритании, Франции, Австралии, Германии. Так, во Франции ежегодно производится 1,2 млн. Из них одна треть используется при устройстве поверхностных обработок, что позволяет обрабатывать до тыс. В США производство битумных эмульсий находится на уровне 2,,0 млн. В то же время остается нерешенной проблема сокращения срока формирования слоя поверхностной обработки, построенного с использованием битумных эмульсий. Предлагаемые в настоящее время технологические решения этой проблемы или сложны, или недостаточно эффективны. Так, во Франции известен и запатентован в г. При продувке воздухом с температурой 5С достаточно 1 с для полного распада эмульсии. Для распада эмульсии в течение 0,5 с необходима температура воздуха в 0С. Варьируя температуру от до 0С, можно получить время распада битумной эмульсии от 0, до 2 с . Однако этот высокоэффективный способ требует для своей реализации сложного технологического оборудования.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.265, запросов: 241