Дорожные цементные бетоны с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси

• Автор: Пыжов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 223 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор исследований технологий цементных бетонов с добавками битума

1.2 Обзор исследований по уплотнению цементных бетонов укаткой

1.3 Выводы и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Процессы структурообразования в цементном бетоне с добавками бтума, эмульгированного в бетонной смеси

2.1.1 Смачивание минеральных составляющих водой

2.1.2 Диспергирование и стабилизация битума цементом
2.1.3 Формирование структуры цементного камня в присутствии битума
2.1.4 Уплотнение цементобетонных смесей с добавками битума
2.1.5 Формирование битумной пленки
2.1.6 Адгезия битума
2.1.7 Уход за бетоном
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Характеристика исходных материалов
3.2 Методики исследований
3.2.1 Методика исследования растекаемости битума по воде
3.2.2 Методика приготовления цементобетонных смесей с добавками битума
3.2.3 Методика приготовления битумных эмульсий на цементах
3.2.4 Методика оценки дисперсности битума
3.2.5 Методика приготовления и испытания образцов
3.2.6 Математические методы исследований
3.3 Исследование диспергирования битума цементом
3.4 Исследование диспергируемости битума в цементобетонных смесях

3.5 Установление оптимального содержания цемента в смесях и определение основных характеристик бетонных смесей с добавками битума
3.6 Исследование формирования битумной пленки по поверхности воды
3.7 Исследование формирования битумной пленки
3.8 Исследование структурно-механических свойств цементного бетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси
3.9 Исследование уплотнения цементобетонных смесей с добавками битума укаткой
3.10 Разработка метода по уходу за битумосодержащим цементным бетоном
3.11 Исследование шумопоглощающих свойств цементных бетонов
с добавками нефтяного битума
3.12 Разработка технологии и исследование дорожно-технических свойств цементного бетона с составленными органическими вяжущим
4 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ
5 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО БЕТОНА С ДОБАВКАМИ БИТУМА, ЭМУЛЬГИРОВАННОГО В БЕТОННОЙ
СМЕСИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО БЕТОНА С ДОБАВКАМИ БИТУМА, ЭМУЛЬГИРОВАННОГО В БЕТОННОЙ СМЕСИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт на проведение ямочного ремонта цементобетонными смесями с добавками нефтяного битума и составленных органических вяжущих
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблемами современного дорожного строительства являются повышение качества строительных материалов, снижение трудовых и энергетических затрат, получение материалов с заранее заданными свойствами.
Одним из направлений улучшения свойств цементного бетона является добавка в цементобетонную смесь нефтяного битума. Эффективность совместного применения битума и цемента в цементных бетонах отмечается в трудах
A. П. Коршуновой, В. А. Николаева, В. М. Гоглидзе, А. Холла, С. В. Шестоперова,
B. Г. Волкова, Т. П. Лещицкой, А. В. Потапова, Е. Ю. Бушневой, С. И. Мирошниченко.
В настоящее время наиболее изученными и применяемыми являются технологии цементного бетона с добавками битума в виде эмульсии на жидких поверхностно-активных эмульгаторах. Применение битумных эмульсий отличается простотой и высокой технологичностью. Однако этому способу присущи некоторые недостатки, главными из которых являются: высокая стоимость эмульгаторов и оборудования для их получения, нередко импортного производства, которые значительно удорожают стоимость битума в эмульсии; неизбежное заблаговременное приготовление битумных эмульсий, сопровождающееся значительными организационными трудностями и экономическими затратами; экранируя зерна цемента, поверхностно-активный эмульгатор негативно влияет на реакции гидролиза и гидратации цемента и конечные свойства бетона; битумные эмульсии относятся ко второй группе материалов по токсичности.
В последнее время большое внимание уделяется уплотнению цементного бетона методом укатки. Показано, что применение укатываемого цементного бетона в конструкциях дорожных одежд позволяет исключить недостатки, присущие традиционной технологии устройства бетонных покрытий, и получать бетон с улучшенными показателями свойств. В России укатываемый бетон находится в процессе изучения и экспериментального апробирования.
В Саратовском государственном техническом университете предложена и разрабатывается эффективная технология укатываемого цементного бетона с до-

При укладке цементобетонного покрытия можно использовать те же машины, что и при укладке асфальтобетонного покрытия.
Исследования дорожного укатываемого цементного бетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси, не проводились. Есть все основания полагать, что получаемый по технологии СГТУ цементобетон с добавками битума, уплотняемый укаткой, будет обладать более высокими дорожноэксплуатационными свойствами и экономическими показателями.
Целью настоящих исследований является разработка технологии производства и применения укатываемого цементного бетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси. Для этого должны быть решены следующие задачи:
1. Проанализировать состояние производства и применения цементных бетонов с добавками битума и укатываемых цементобетонов.
2. Теоретически проанализировать процессы структурообразования цементного бетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси.
3. Исследовать диспергирование битума цементами в БЭТЭ и бетонных смесях.
4. Исследовать влияние гидрофобизации пористого пространства бетона в результате сорбции битума во времени.
5. Исследовать свойства цементных бетонов с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси.
6. Исследовать эффективность уплотнения цементного бетона с добавками битума укаткой.
7. Исследовать свойства цементного бетона с составленными органическими вяжущими, эмульгированными в бетонной смеси.
8. Разработать способ по уходу за битумосодержащим цементным бетоном.
9. Осуществить опытно-производственную проверку результатов исследования.
10. Обосновать технико-экономическую эффективность применения цементного бетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси.
11. Разработать практические рекомендации по производству и применению цементобетона с добавками битума, эмульгированного в бетонной смеси.