Битумно-полимерные материалы для дорожного и гражданского строительства

• Автор: Ляпин, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 176 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Битумнополимерные вяжущие материалы для дорожного и гражданского строительства химия, технология, товарные продукты аналитический обзор

1.1 Состав битумов

1.2 Свойства битумов

1.3 Строение полимеров

1.4 Битумнополимерные композиции

1.5 Влияние состава битумов на свойства битумнополимерных композиций

1.6 Влияние строения полимеров на свойства битумнополимерных композиций

1.7 Некоторые технологические приемы приготовления битумнополимерных композиций

1.8 Область применения БПВ 3

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований
2.1 Выбор исходных материалов
2.2 Стандартные и инструментальные методы анализа
2.2.1 Разработка лабораторной установки и описание
технологии получения окисленных битумов
2.2.2 Технология приготовление битумнополимерного вяжущего
2.3 Методы определения технических свойств БПВ
24 Методы определения технических свойств битумных мастик
2.5 Инструментальные методы анализа
2.6 Методы оценки качества асфальтобетонных смесей
ГЛАВА 3. Разработка научно прикладных основ и технологии получения БПВ материалов и асфальтобетонных смесей на их основе
3.1 Изучение влияния полимерной добавки на свойства БПВ
3.2 Вулканизация полимерной добавки
3.3 Статистическая обработка экспериментальных данных
3.4 Определение размеров частиц БПВ кондуктометрическим методом
3.5 Регулирование дисперсного состава БПВ и реологических характерристик добавлением полимерного раствора
3.6 Оценка структурных изменений БПВ микроскопическим методом
3.7 Изучение компонентного состава БПВ методом ЖХ и ИКС
3.8 Термогравиаметрический анализ исследуемых БПВ
3.9 Исследование структуры БПВ методом ЯМР
3. Приготовление и экспериментальные исследования асфальтобетонов приготовленных на основе БПВ
3. Основные выводы полученных результатов данной главы
ГЛАВА 4. Разработка рецептур и технологии получения битумных мастик для дорожного и гражданского строительства
4.1 Разработка рецептур мастик для дорожного строительства
4.2 Кровельные битумноэмульсионные мастики
ГЛАВА 5. Разработка принципиальных технологических схем производства БПВ и битумных мастик для дорожного и гражданского строительства. Расчет экономических затрат на производство
ВЫВОДЫ 1
ЛИТЕРАТУРА


Однако неуклонно повышающиеся требования к качеству и эксплуатационным характеристикам материалов на основе битумов часто не могут быть удовлетворены только за счет выбора сырья и технологии производства битума. В этом случае прибегают к модификации битумов различными добавками как органического, так и неорганического происхождения. Наибольшее распространение, в качестве модифицирующего агента, получили полимерные синтетические материалы или отходы их производства. Последние лет полимербитумы стали применяться особенно широко, по причине того, что полимерные материалы производят десятки тысяч тонн в год и они стали более доступны, вовторых, при их производстве образуется значительные количества некондиционных материалов, которые не находят квалифицированного использования. Цель, которую преследовали многие исследователи и практики связанную с применением различных модификаторов, заключалась в передаче битуму ценных свойств этих материалов пластичности в широком температурном интервале главным образом за счет снижения температуры хрупкости, стойкости к агрессивным средам и в некоторых случаях эластичности2,4. Состав битумов. В теории изучения битумов существуют два направления исследования состава и строения веществ, входящих в тяжелые нефтяные остатки выделение индивидуальных веществ с доказательством их строения построение среднестатистистической формы молекул, характеризующей наиболее или менее узкую фракцию. Ооа пути, взаимно дополняя друг друга, за последние годы дали возможность составить достаточно достоверное представление о химическом строении всех компонентов, составляющих битум. Известно, что нефтяные битумы состоят в основном из трех групп веществ масел, смол и асфапьтенов. Масла разделяются на парафинонафтеновыеПН, моно и бициклоароматические соединенияМЦА и БЦА, а смолы на бензольную и спиртобензольную группы. ПН углеводороды тяжелых нефтяных остатков гудронов, полученных после отгона углеводородов, выкипающих при 00С, представляют собой смесь нормальных парафинов, изопарафинов и полициклических нафтенов, последних обычно более мае. Полициклические нафтены это конденсированные нафтеновые кольца, которые имеют алкильные заместители. Такие углеводороды ряда стеарана и гопана были выделены и доказаны . Петровым 7. МЦА углеводородные соединения в гудроне представлены главным образом пятикольчатыми конденсированными циклическими системами с 24 метальными и одним алкильным заместителем. Этот компонент гудронов битумов может состоять из одного фрагмента предпочтительнее или из двух фрагментов. В этом случае один фрагмент молекулы имеет ароматическое кольцо, а второй полностью насыщенный, т. БЦА углеводородные соединения в гудроне имеют молекулы, похожие на МЦА, только с двумя ароматическими конденсированными кольцами. Их молекулы также могут из одного или двух фрагментов, при этом один имеет ароматические кольца, а второй нет. МЦА и БЦА углеводородные соединения содержат гетероатомы Б, И, О, но их количество относительно невелико один атом на 35 молекул Атомы серы и азота входят в циклические структуры типа тиофена, пиррола и пиридина, атомы кислорода входят в периферийные функциональные группы. Бензольные смолы гудронов битумов имеют аналогичное строение молекулы, но здесь большая часть молекул бифрагментарна, причем каждый фрагмент содержит по два ароматических цикла в пятикольчатых конденсированных структурах9,,. Кроме того, некоторые ароматические циклы содержат атомы серы или азота, которые входят в каждую молекулу этого компонента. Спиртобензольные смолы СБС отличаются высоким содержанием гетероатомов. Даже монофрагментные молекулы, содержащие в конденсированной циклической системе один ароматический и один гетероароматический циклы проявляются хроматографически как спиртобензольные смолы, в особенности, если эта молекула содержит еще и кислородсодержащие функциональные группы. Молекулы спиртобензольных смол преимущественно бифрагментны. Каждый фрагмент содержит по два ароматических кольца, из которых значительная часть гетероароматические.