Структура и свойства наномодифицированных щебеночно-мастичных асфальтобетонов с повышенными показателями эксплуатационных свойств

• Автор: Иноземцев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТРАДИЦИОННЫЕ АСФАЛЬТОБЕТОНЫ

1.1 Строительные материалы на основе битума

1.1.1 Компоненты

1.1.2 Структура асфальтобетона

1.1.3 Свойства асфальтобетона

1.2 Модификаторы для асфальтобетона

1.3 Наномодификаторы для асфальтобетона

Выводы

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Цели и задачи исследования
2.2. Применяемые материалы и их характеристики
2.3 Методы исследования и аппаратура
2.3.1 Методика синтеза наномодификатора с органической 5 активной частью
2.3.2 Методика синтеза наномодификатора с неорганической активной частью
2.3.3 Методика получения асфальтобетона,
модифицированного наномодификатором
2.3.4 Методы исследования основных свойств наномодификатора, битумного вяжущего и асфальтобетона
2.4 Система показателей качества наномодифицированных асфальтобетонов
2.5 Статистическая оценка результатов измерений и методы математического планирования эксперимента
2.5.1 Оценка погрешности в косвенных измерениях
2.5.2 Аппроксимация экспериментальных данных
2.5.3 Методы математического планирования эксперимента

ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НАНОМОДИФИКАТОРА И НАНОМОДИФИЦИРОВАННОГО БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО
3.1 Модель наномодификатора для асфальтобетона
3.2 Выбор минерального компонента наномодификатора
3.3 Выбор активного компонента наномодификатора
3.4 Технология изготовления наномодификатора
3.5. Структура и свойства наномодифицированного битумного
вяжущего
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ
4.1 Физико-механические свойства
4.2 Эксплуатационные свойства
4.3 Многокритериальная оптимизация
Выводы
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫХ
АСФАЛЬТОБЕТОНОВ
5.1 Технология изготовления щебеночно-мастичных
асфальтобетонов, модифицированных наномодификатором
5.2 Промышленное внедрение наномодифицированного щебеночномастичного асфальтобетона
5.3 Технико-экономическая эффективность
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Реализация Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года требует не только совершенствования методов проектирования автомобильных дорог, поиска инновационных решений, но и создания новых долговечных дорожных бетонов, в частности, асфальтобетонов. Очевидными причинами преждевременного износа автомобильных дорог под действием роста интенсивности движения и увеличения осевых нагрузок автомобильного транспорта является низкое качество применяемых компонентов, несовершенство методов проектирования составов асфальтобетона и дорог, недостаточное качество технологии изготовления асфальтобетонного покрытия. Перспективным материаловедческим направлением повышения долговечности асфальтобетонов является применение различных модифицирующих добавок, изменяющих как деформативные и механо-термические свойства битума, так и активность его взаимодействия с минеральными компонентами. В настоящее время самостоятельную группу модификаторов представляют нано-размерные добавки различной природы. Механизм их воздействия на битум и интенсивность его взаимодействия с минеральными компонентами изучены не полностью. Это актуализирует научные исследования, в которых инструментарием для регулирования процессов структурообразования материала являются наноразмерные добавки и наномодификаторы.
Научные и практические данные и закономерности, установленные и обобщенные в диссертационной работе, получены автором в научнообразовательном центре по направлению «Нанотехнологии» и на кафедре «Технологии вяжущих веществ и бетонов» ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» при выполнении гранта Президента РФ для поддержки молодых российских ученых МД-6090.2012.8.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной р а б о -т ы является разработка технологии асфальтобетонов, обладающих повышенными показателями эксплуатационных свойств, посредством введения наномо-

Рисунок 1.3 - Деление модифицирующих добавок на группы и подгруппы по вспомога-
тельным классификационным признакам
Таким образом, исходя из классификации, видно, что существует большая разновидность модифицирующих добавок различного физической структуры, химического состава и назначения. Однако при их использовании в промышленном производстве асфальтобетонных смесей не всегда удается создать материал, полностью удовлетворяющий по своим эксплуатационным свойствам требованиям потребителей. В некоторых случаях значительного эффекта можно достичь путем введение нескольких видов модификаторов, каждый из которых будет оказывать влияние на определенные показатели свойств асфальтобетона. Принцип «взаимообогащения» вторичных материальных ресурсов позволяет подобрать комбинацию таких добавок, которая обеспечивает проявление синергетического эффекта. В случае получения композиционных вяжущих такими компонентами могут быть: полимер, растворитель или пластификатор, поверхностно-активные добавки. Дости-