Цементные растворы и бетоны с добавками модифицированных битумных эмульсий

• Автор: Бушнева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Применение цементобетонных покрытий на автомобильных дорогах и

аэродромах

1.2. Битумные вяжущие материалы

1.2.1. Состав, структура и основные свойства дорожных битумов.

1.2.2. Применение битумных вяжущих в дорожном строительстве.

1.3. Поверхностноактивные вещества в дорожном строительстве.

1.3.1. Основные понятия о структуре ПАВ и их свойствах

1.3.2. Классификация АВ.

1.3.3. Влияние ПАВ на взаимодействие битумов с минеральными материалами.
1.4. Факторы, влияющие на долговечность цементобетонных покрытий
1.4.1. Физическая коррозия цементного камня.
1.4.2. Химическая коррозия цементного камня.
1.5. Применение цементобитумных композитов в дорожном строительстве
1.6. Выводы к аналитическому обзору
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Характеристика использованных материалов
2.2. Физикохимические методы анализа
2.3. Исследование строительнотехнических свойств материалов.
2.4. Исследование деформативных характеристик
2.5. Исследование коррозионной стойкости
2.6. Определение структурных характеристик.
2.7. Исследование свойств дорожных бетонов.
2.8. Обработка экспериментальных результатов.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИКАТОРОВ НА ГИДРОФИЛЬНЫЕ И АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА БИТУМОВ.
3.1. Исследования влияния добавокмодификаторов на гидрофильность битумных пленок
3.2. Исследование влияния добавокмодификаторов на свойства битумных
эмульсий
3.3. Влияние добавокмодификаторов на адгезию битума к цементному камню
3.4. Выводы к главе 3.
4. ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК БИТУМА НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО
КАМНЯ.
4.1. Разработка и анализ цементобитумных композиционных материалов оптимального состава
4.2. Исследование свойств цементобнтумных композиционных материалов
оптимального состава
4.3. Выводы к главе 4.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТОБИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИ
ОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ДОБАВКАМИ ПРОМЫШЛЕННЫХ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ.
5.1. Влияние промышленных битумных эмульсий на свойства цементного
камня.
5.2. Исследование свойств цементобитумного композиционного материала
оптимального состава с добавками промышленных битумных эмульсий.
5.3. Исследование коррозионной стойкости цементобитумных композиционных материалов
5.4. Выводы к главе 5
6. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ С ДОБАВКАМИ
МОДИФИЦИРОВАННОГО БИТУМА.Г.
7. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДОРОЖНЫХ БЕТОНОВ
8. ОБЩИЕ ВЫ ВОДЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Использование композиционных материалов позволяет решить проблему сдвиго-устойчивости дорожных покрытий в условиях интенсивного движения, снизить энергозатраты на приготовление смеси, сократить расход органического вяжущего, улучшить экологическую обстановку. При оценке экономического эффекта от применения композитов следует, прежде всего, учитывать их более высокие расчетные характеристики, используемые для расчета дорожных одежд. Композиционные материалы обладают повышенным модулем упругости, пределом прочности на растяжение при изгибе, высоким сопротивлением усталостному разрушению. Все это позволяет в конечном итоге добиться снижения толщины дорожной одежды и экономии материальных ресурсов. Под композитами понимают материалы, состоящие из двух и более разнородных материалов и обладающие свойствами, которых не имеют исходные материалы [ 8 ], т. По В. А.Веренько [ 9 ] существует более узкий класс композитов, применяемых в дорожном строительстве, а именно дорожные композиционные материалы. Основное их отличие - применение двух и более термодинамически несовместимых вяжущих, образующих в структуре материала связи различной природы, прочности и деформативности. К подобным композициям можно отнести цемент и битум, битум-серу, битум-кальцисвыс мыла жирных кислот, битум-каучук и т. По В. А.Каргину [ ], термодинамическая несовместимость предполагает неспособность двух веществ к образованию в любых соотношениях устойчивой однофазной системы, т. Согласно [ 8 ], термодинамически несовместимыми являются материалы, имеющие отличия в коэффициентах температурного расширения более %. Дисперсное строение смесей несовместимых вяжущих легко обнаружить также микроскопическими исследованиями. По П. А.Ребиндсру, структура конгломератных материалов может включать коагуляционные, конденсационные и кристаллизационные связи. Данные связи образуют пленки и прослойки жидкости, например битумы и дегти при высоких температурах. Конденсационные связи вызваны силами химического взаимодействия, а кристаллизационные - силами кристаллической решетки. Такие связи имеют высокую прочность и неспособность к восстановлению после разрушения [ 9 ]. В структуре дорожных композиционных материалов термодинамически несовместимые вяжущие образуют самостоятельные фазы, взаимно влияющие друг на друга. Поскольку каждое вяжущее сохраняет исходный вид структурных связей, то для дорожных композиционных материалов характерно наличие как минимум двух связей различной природы. Таким образом, можно дать следующее определение данным материалам: “дорожные композиционные материалы” - это структуры с комплексным набором связей различной прочности и деформативности, сочетающие в себе свойства коагуляционных, кристаллизационных и конденсационных связей. Основное их отличие - разнообразие связей и структур, четкая граница между которыми на макроуровне может не наблюдаться [ 8 ]. Дорожные композиционные материалы - это практически “композит в композите”, так как получают их путем ввода в композитную матрицу (обычно асфальто-дегтебетонную) нового материала (цемента, серы и т. К дорожным композиционным материалам относят также перколированные и армированные материалы, поскольку для них характерно наличие композитной матрицы, в которой распределены частицы и агрегаты, свойства которых существенно отличаются от свойств матрицы. В настоящей работе особое внимание уделяется такой группе дорожных композиционных материалов, как цементобитумные композиционные материалы, поскольку основной их особенностью является доминирование гидравлической составляющей, в результате чего, цементобитумные композиты практически столь же прочны, долговечны и способны противостоять воздействию повышенных температур, как и цементобетон. В то же время введение в состав цементно-битумных композитов в небольших количествах органических вяжущих в виде черного щебня или битумной эмульсии позволяет частично решить проблему трещиностойкости дорожных покрытий в условиях интенсивного дорожного движения, снизить энергозатраты на приготовление смеси и на ремонт дорожных одежд, что вызвано повышением деформативных характеристик материала.