Асфальтобетоны на основе дисперсного наномодифицированного пористого сырья

• Автор: Федоров, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние вопроса
1.1. Структура асфальтобетона
1.2. Роль минерального порошка в структурообразовании асфальтобетона
1.3. Влияние дисперсности и природы минеральных материалов на свойства получаемых асфальтобетонов
1.4. Опыт внедрения пористого дисперсного сырья
1.5. Теоретические предпосылки исследований пористого сырья в составе асфальтобетонов
2. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований
2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований
2.2. Методы исследований
2.2.1. Методы исследований свойств исходных материалов
2.2.2. Методы исследования показателей свойств асфальтовяжущих
2.2.3. Методы исследований характеристик асфальтобетона
3. Взаимодействие пористых минеральных порошков с битумом
3.1. Анализ состава, поровой структуры и состояния поверхности исследуемых минеральных порошков
3.2. Влияние пористости минеральных порошков на адсорбционную активность наполнителей
3.3. Исследование структурообразования битумоминеральных смесей с применением пористого сырья
4. Свойства асфальтовяжущих и асфальтобетонов с использованием
пористых минеральных порошков
4.1. Подбор составов асфальтовяжущих с учётом пористости наполнителей

4.2. Структурообразование асфальтовяжущих с применением пористых наполнителей
4.3. Влияние пористости минеральных порошков на свойства асфальтовяжущего
4.4. Подбор составов асфальтобетонных смесей с пористыми минеральными порошками
4.5. Влияние пористых наполнителей на физико-механические показатели асфальтобетона
5. Разработка наномодифицированного компонента для асфальтобетона
5.1. Предпосылки наномодификации цеолитового сырья при производстве асфальтобетонных смесей
5.2. Разработка состава и технологии производства наноструктурированного компонента
5.3. Обоснование способа введения и содержания наномодифицированного агента в составе асфальтобетонных 134 смесей
5.4. Оценка влияния составляющих наномодифицированного

компонента на свойства асфальтобетона
5.5. Математическая обработка результатов
6. Апробация теоретических и экспериментальных исследований
6.1. Технология производства асфальтобетонных смесей с модифицированным компонентом
6.2. Технико-экономическое обоснование эффективности применения разработки для получения асфальтобетона
6.3. Внедрение результатов исследований
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Дорожная инфраструктура - это жизненно важная система, влияющая на экономику любого государства. В связи с этим существует прямая зависимость между транспортно-эксплуатационным состоянием покрытий автомобильных дорог и динамикой развития экономики, обусловливающей постоянный рост интенсивности и грузонапряжённости дорожного движения.
При эксплуатации покрытий из асфальтобетонных смесей в условиях знакопеременных температур и агрессивного воздействия воды всё чаще можно наблюдать образование сезонных пластических и коррозионных дефектов, а также температурных трещин и шелушений, способствующих преждевременному разрушению материала покрытия.
Подобные дефекты поверхности обусловлены, прежде всего, спецификой свойств используемого органического вяжущего, выраженной в зависимости его реологических и физико-механических показателей от температуры и влажности окружающей среды.
В настоящее время отрасль нанотехнологий предоставляет широкий спектр модификаторов и способов модификации для повышения качества композиционных материалов в заданном направлении. Эффективным способом, сочетающим в себе увеличение рабочего температурного интервала асфальтовяжущего вещества (АВВ), а также тепло- и трещиностойкости асфальтобетона, может выступать использование в технологии приготовления асфальтобетонных смесей пористых дисперсных материалов, выполняющих роль активного структурирующего наполнителя. Поэтому представляло интерес совмещение этих технологических приёмов для разработки наномодифицированного агента, позволяющего управлять показателями свойств асфальтобетона.
Работа выполнялась в рамках грантов БЗ/12 и А11/12 Программы стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова на 2012-2016 года.
Рис. 1.1 - Титаносиликатный цеолит Т
Гибридизация графена с титансодержащими цеолитами увеличивает их фотокаталитическую активность. Графен, один из наиболее изучаемых в настоящее время материалов, отличается исключительными физическими свойствами, в том числе и способностью принимать электроны в результате фотовозбуждения. Ранее ряд гибридных материалов типа «наносистема-неорганическое вещество» уже продемонстрировали перспективные фотокаталитические свойства, однако о фотокаталитически активных гибридах типа «графен-неорганическое вещество» практически не сообщалось.
Эдер поясняет, что исследователи из его группы впервые смогли провести гибридизацию графена с цеолитом, при этом полученная гибридная система характеризуется беспрецедентным увеличением фотокаталитической активности, значительно превосходя, например, ранее полученные фотокатализаторы на основе гибридного материала «нанотрубки-цеолит Т8-1». Также было изучено, каким образом графен влияет на морфологию частиц цеолита, их форму и архитектуру пор.