Комплексное укрепление песчано-гравийных покрытий лесовозных дорог с применением сырой нефти

• Автор: Мельницкий, Максим Андреевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Г ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА УКРЕПЛЕНИЯ ДОРОЖНО СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЯЖУЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ В РОССИИ И ЗА
РУБЕЖОМ

! 1 Обзор методов у крептения дорог органическими вяжу щими материалами

1 2 Обзор методов у крепления дорси минера шными вя/ку щнми материалами

1 3 Выводы по главе I 23 ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИТУМНОГО

ПОРОШКА СОВМЕСТНО С СЫРОЙ НЕФТЬЮ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПГС

2 I Теоретические предпосы [ки производства бите ihoi о порошка

2 1 1 Состав, структура и физико-реологические свойства битма
2 111 Химический и групповой состав битума
2 1 1 2 С гр> к 1 ра би ту мов
2 1 I 3 Физпко-рео Ю1 пчсские свойства бшумов
2 1 2 Дпспер! ироваипе юрОАПОЮ бппма. по пченис бпт мною порошка
2 12 1 Отвердевание биi мов
2 1 2 2 Теоретические вопросы шепергпроваиия юро/кно!о биiyма
2 2 Разжижение бшу mhoi о порошка сырой пеф| ью и керосином
2 3 Механизм взаимо (епствпя битс мною порошка и местных дорожно-

строитетьных магерпапов
2 4 Выводы по главе 2
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ СВОЙСТВ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ УКРЕПЛЕНИИ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ
3 1 Изучение структуры и состава вяжущих материалов
3 1 1 Исс [етованпе с iрх кi х ры компонентов вя/кмцею iaiepna га методами

э :ектронной микроскопии
3 1 2 Исстсдованпе I ру ппового у I icboдородного сос i ава сырой нефти и битума
3 2 Подбор 1 рану лометрическо! о сос i ава песчано-i равниной смеси
3 3 Выводы по I лаве 3

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО КОМПЛЕКСНОМУ УКРЕПЛЕНИЮ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНОЙ СМЕСИ СОВМЕСТНО С СЫРОЙ НЕФТЬЮ
4.1 Планирование эксперимента методами математического моделирования
4.2 Методология проведения эксперимента, оборудование и материалы
4.3 Анализ полученных результатов
4.4 Выводы по главе 4
ГЛАВА 3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ВЯЖУЩИХ

КОМПОНЕНТОВ
5.1 Предложения по дозировке компонентов вяжущего материала
5.2 Экономический эффект от применения научно-исследовательской работы
5.3 Экологическая оценка ог применения результатов исследования
5.4 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Формирование высокоэффективной транспортной инфраструктуры является важным национальным приоритетом в развитии Арктической зоны. Согласно «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года» [1,2], транспортное освоение труднодоступных территорий имеет большое значение в обеспечении экономической, военной, промышленной и информационной безопасности. Из множества мероприятий, входящих в Стратегию, следует выделить направление, которое в своём составе содержит задачи по модернизации транспортной сети, железнодорожных и автомобильных путей сообщения, средств транспорта регионов и формирование из них единой национальной транспортной системы в Арктике [1,2,3].
Автомобильный транспорт является существенным звеном в цепочке инфраструктурной сети Приарктической зоны Российской Федерации, при помощи которой ежедневно производятся множество трансфертных операций во всех областях промышленности. Особенно транспорт играет важную роль в лесной промышленности, от его эффективности зависит уровень производства лесозаготовительных предприятий. Из всех видов транспорта автомобильный является наиболее маневренным и массовым видом транспорта, имеющим ряд важных преимуществ. Он обладает мобильностью, высокой скоростью перемещения, возможностью доставки от грузоотправителя до грузополучателя, не создавая при этом дополнительных перегрузок на пути следования, что уменьшает затраты на погрузочно-разгрузочные работы. Мобильность автомобильного транспорта позволяет оперативно реагировать на изменение различных внешних факторов. Эффективное использование вышеперечисленных преимуществ автомобильного транспорта наиболее осуществимо при условии соответствия автомобильных дорог нормативно установленным транспортно-эксплуатационным показателям. Данное утверждение приобретает особенное значение в районах с малоосвоенными территориями, где не имеется автомобильных дорог или они есть, но их техническое состояние не позволяет их эксплуатировать в полном объёме. Аналогичная ситуация складывается в лесной промышленности, где в настоящее время ощущается недостаток лесовозных дорог круглогодичного действия, что сдерживает заготовку и вывозку древесины.

Для описания реологических свойств учёными введён показатель, обратный величине вязкости, называемый пенетрацией, и выражаемый в виде индекса пенетрации, равный единице длины прохождения технической иглы в битумную среду. Чем меньше пенетрация, тем больше вязкость битума.
Пластичность - это свойство битумов, зависящее от структуры битума, группового состава и температуры. С повышением содержания смол, масел и асфальтенов в составе битумов пластичность при постоянной температуре битумов возрастает. Пластические свойства битума описываются линейной величиной дуктильности, т.е. способностью деформироваться под действием внешнего воздействия в тонкие нити. Численным значением растяжимости является длина нити в момент разрыва образца. Важными теплофизическими параметрами, которые характеризуют реологические свойства битумов, являются температура размягчения и температура хрупкости.
Температура размягчения - это температура состояния битума, когда он приобретает пластичные внутренние структуры и характеризуется дополнительной подвижностью. Температура размягчения битума является важным параметром с точки зрения производства работ, так как она характеризует верхний температурный предел его применения. Температура размягчения битума в зависимости от его типа, находится в пределах 20-95°С. Минимальный температурный предел использования битума описывается температурой хрупкости.
Температура хрупкости - это температура, при которой в битуме происходят разрушения в условиях постоянно действующих незначительных нагрузок. Величина её соответствует температуре, при которой в тонком слое битума, находящемся на металлической пластинке, появляется трещина в случае ее изгиба и распрямления. Её значение варьируется в широких пределах от -20 до +5°С, в зависимости от типа структуры битума. Практическая значимость величины температуры хрупкости битума заключается в том, что при её повышении величина морозостойкости укреплённого грунта становится меньше, что негативно отражается на технико-эксплуатационных показателях автомобильных дорог. В дорожном материаловедении важное значение придаётся разнице между температурой хрупкости и температурой размягчения, которую принято называть рабочим температурным интервалом или интервалом пластичности.