Технология получения и применения минеральных порошков, активированных лесохимическими реагентами, для строительства лесовозных автодорог

• Автор: Сергута, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Г лава 1. Состояние вопроса.

1.1 Представление о структуре асфальтобетона.

1.2 Сырьевая база производства минеральных порошков в

Ленинградской области.

1.3 Анализ применения минеральных порошков для

асфальтобетона

1.4 Физикохимическая активация минеральных порошков.

1.5 Постановка задачи, цели и задачи исследований

Глава 2. Теоретическое обоснование физикохимической активации

минерального порошка лесохимическими реагентами.
2.1 Физикохимическая активация поверхности минеральных
материалов
2.2 Взаимодействие лесохимических реагентов древесной
смолы хвойных пород и таллового масла с карбонатной породой.
Выводы по главе.
Глава 3. Исследование физикомеханических свойств
минеральных порошков, активированных лесохимическими реагентами
3.1 Состав и свойства применяемых материалов.
3.2 Методика исследований
3.3 Результаты определения относительной маслоемкости
минеральных порошков
3.4 Результаты определения относительной битумоемкости
минеральных порошков
Выводы по главе.
Глава 6. Опытнопроизводственные работы. Техникоэкономическое обоснование производства минерального порошка, активированного лесохимическими реагентами.
6.1 Получение активированного минерального порошка.
6.2 Строительство опытного участка.
6.3 Техникоэкономическое обоснование активации минерального порошка лесохимическими реагентами
Выводы по главе.
Основные выводы и рекомендации по диссертации.
Список литературы


В последствии [, ] сложилось представление об асфальтобетоне как о конгломератном типе материала, в котором выделены две структурные части, различающиеся по степени дисперсности компонентов: микроструктура, образуемая асфальтовым вяжущим веществом, и макроструктура, обусловленная формой и взаимным расположением зерен песка и щебня. В настоящее время утвердилось [] представление о структуре асфальтобетона как о трехкомпонентной системе, состоящей из микро-, мезо- и макроструктуры. Предложено [] также учитывать частницы глины, минеральных добавок, пыль. Они формируются частицами очень тонкой фракции минерального порошка, различными поверхностно-активными веществами (ПАВ) и молекулами высокомолекулярных соединений, из которых состоят полимерные добавки и органические вяжущие вещества. Элементы этого структурного уровня применительно к органическим вяжущим слабо изучены, между тем силы, действующие между этими частицами, играют существенную роль в структурообразовании асфальтобетона. Минеральный порошок является важным составляющим компонентом асфальтобетона. От качества минерального порошка во многом зависит качество асфальтобетона и дорожного покрытия. При объединении битума с минеральным порошком, на стадии равномерного распределения минеральных частиц в вяжущем, он находится уже не в объемном состоянии, а в виде пленок, толщины которых при одинаковом количестве минерального порошка зависят от вида минеральной поверхности и дисперсности частиц. В работах [, ] отмечалось, что в битумных пленках, непосредственно вблизи поверхности раздела фаз существуют зоны структурированного битума, глубина, которых определятся видом минерального материала. Многие исследователи также отмечают роль пленочного битума в асфальтобетоне [4]. Для битума, при хемосорбционном взаимодействии с активным наполнителем (известняк) толщина ориентированной пленки значительно больше, чем при физической адсорбции на неактивном наполнителе (кварц). По данным И. В. Королева [], структур ирующее действие минерального порошка также связано со свойствами битума: чем больше вязкость битума, тем больше глубина структурированных зон. С уменьшением дисперсности материала, толщина битумной пленки уменьшается. Толщина пленки минимальна, а битумоемкость зерен мельче 0,1 мм наибольшая, что объясняется большой поверхностью мелких зерен []. Так как, по классификации П. А. Ребиндера, асфальтовяжущее вещество в качестве сложной дисперсной системы можно отнести к коагуляционному типу структуры, то, влияя на процесс взаимодействия битумного вяжущего с поверхностью минерального порошка можно усилить коагуляционные связи в микроструктуре асфальтобетона. Оценка качества минерального порошка в асфальтобетоне может быть сделана с учетом физико-химических процессов, происходящих при объединении порошка с битумом. Начиная, с момента соприкосновения битума с минеральной поверхностью в процессе перемешивания, происходит избирательная адсорбция наиболее полярных компонентов его на границе раздела фаз. Битум образует на минеральных поверхностях (известняк, доломит) адсорбционно-сольвантные слои, связанные хемосорбционно с активными центрами поверхности. Характер адсорбции (химический и физический) определяет прочность сцепления битума с минеральной поверхностью, а также свойства граничных слоев. К механизму взаимодействия добавляется возможность капиллярной диффузии компонентов битума в поры минерального материала, а также изменение структуры и свойств граничных слоев под воздействием температуры, кислорода и света. Физико-механические свойства асфальтобетона и его долговечность [4] в значительной мерс зависят от структурного состояния асфальтовяжущего и толщины прослоек между составляющими скелетной части. В свою очередь, структурное состояние асфальтовяжущего предопределяется соотношением хмежду объе. Исследования показали [], что при введении в растворы и расплавы полимеров и битумов - активных наполнителей, начиная с определенной концентрации, имеет место резкое упрочнения системы. При этом прочность таких структур возрастает с повышением объемного заполнения, а при малом содержании дисперсной фазы - с увеличением ее дисперсности и анизотропии частиц. Если частицы неактивны (лиофобны) к битуму, т.