Технология обеспыливания карьерных автодорог на основе битумно-полимерных материалов

• Автор: Кошкаров, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Анализ технологий и средств закрепления пылящих поверхностей карьерных автодорог

1.1 Характеристика карьерных автодорог и пылеобразования на них

1.2 Анализ физических свойств минеральных материалов карьерных автомобильных дорог

1.3 Существующие способы закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог

1.4 Определение цели и задач исследований

1.5 Влияние компонентов резинобитумных вяжущих на их свойства

1.6 Выводы
2 Определение свойств вязкоупругих сред битумно-минеральных композиций для закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог
2.1 Объекты исследования
2.2 Физико-химические методы изучения структуры и свойств органических вяжущих для закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог
2.2.1 Определение группового и элементного состава методом
жидкостной хроматографии
2.2.2 Определение адгезионной способности вяжущих материалов в системе адгезив - субстрат
2.2.3 Структурно-механические параметры органических вяжущих битумно-минеральных композиций для закрепления пылящих

поверхностей карьерных автомобильных дорог
2.3 Определение физико-механических характеристик битумноминеральных композиций для закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог методом ударно-пенетрирующего зондирования
2.3.1 Методика эксперимента
2.3.2 Экспериментальные исследования
2.4 Выводы
3 Исследование влияния полимерно-битумных вяжущих и резиновой крошки на свойства битумно-минеральных композиций для закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог
3.1 Влияние резиновой крошки на прочностные свойства битумноминеральных композиций
3.2 Влияние резиновой крошки на устойчивость к пластическим деформациям битумно-минеральных композиций
3.3 Влияние резиновой крошки на морозостойкость и коррозионную устойчивость битумно-минеральных композиций
3.4 Исследование особенностей влияния гранулята на прочностные свойства покрытия
3.5 Выводы
4 Разработка технологии приготовления и использования битумноминеральных композиций для обеспыливания карьерных автодорог
4.1 Разработка технологий приготовления битумно-минеральных композиций для обеспыливания карьерных автомобильных дорог
4.1.1 Технология приготовления битумно-полимерных композиций для обеспыливания карьерных автомобильных дорог введением полимеров, резиновой крошки в вяжущее («мокрый» способ)
4.1.2 Технология приготовления битумно-минеральных композиций для обеспыливания карьерных автомобильных дорог введением резиновой крошки, полимеров непосредственно в смеситель («сухой» способ)..
4.2 Организация и технология производства работ по устройству

тонкослойных фрикционных слоев износа из резино-битумных композиций на карьерных автомобильных дорогах (способ «Тонфриз»)
4.2.1 Организация работ по устройству слоев «Тонфриз»
4.2.2 Транспортирование и укладка приготовленной битумно-минеральной композиции для обеспыливания карьерных автомобильных дорог
4.2.3 Уплотнение смеси из битумно-полимерной композиции
4.3 Повторное применение асфальтогранулята в технологии устройства слоев износа карьерных автомобильных дорог из битумно-полимерных композиций
4.3.1 Разработка технологической схемы применения асфальто-гранулята
для производства битумно-минеральных композиций
4.4 Выводы
5 Технико-экономическое обоснование применения битумно-полимерных материалов для закрепления пылящих поверхностей карьерных автомобильных дорог
5.1 Методика оценки экономической эффективности применения резиновой крошки в битумно-минеральных композициях для закрепления пылящих поверхностей карьерных автодорог
5.2 Расчет срока службы битумно-минеральных композиций по критерию устойчивости к пластическим деформациям
5.3 Расчет срока службы битумно-минеральных композиций по критерию усталостной долговечности
5.4 Расчет срока службы битумно-минеральных композиций по критерию коррозионной стойкости
5.5 Оценка экономической эффективности
5.6 Выводы
Заключение
Список литературных источников

Для модифицирования свойств вяжущих использованы три вида добавок: полимеры, резиновая крошка, поверхностно-активные вещества промотирующие адгезионные свойства вяжущих веществ.
При выборе модифицирующих добавок учитывали возможность применения трудноутилизируемых технологических отходов карьерных предприятий - полимеров каучуков в составе резиновой крошки (шинный регенерат), резиновую крошку от крупногабаритных шин карьерных автосамосвалов.
В качестве адгезионных добавок использовались амины, диамины, полиамины и их производные, четвертичные аммониевые основания и их соли, амидоамины, имидазолины и их производные, пиперазины и их производные, а также смеси этих соединений.
Эффективность действия ПАВ зависит от вида и заряда поверхности каменного материала (подложки). Катионактивные ПАВ обеспечивают повышение сцепления со всеми горными породами, но особенно эффективно с кислыми.
Кроме улучшения сцепления с минеральными материалами, ПАВ должны быть термостабильными при технологической температуре вяжущих. Некоторые азотсодержащие ПАВ имеют низкую термостабильность (например, присадка БП-3, БП-ЗМ), в то же время такие ПАВ, как Амдор-9, амидоамин характеризуются достаточно высокой термостабильностью, т.е. сохраняют свои свойства при длительном выдерживании битумных вяжущих при рабочей температуре 160-180 °С [22].
Существует способ повышения адгезии битума к поверхности каменных материалов, такой как механоактивация битума в момент смешения его с минеральными материалами [4].
Активация битума основана на физико-химических закономерностях [80, 101] механохимии полимеров и высокомолекулярных неуглеводородных соединений нефти (главным образом - асфальтенов) о возможности перехода механической энергии в химическую. На этом принципе основан способ