Комплексно-модифицированные холодные асфальтобетонные смеси для круглогодичного ремонта дорожных покрытий

• Автор: Чернов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 218 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Анализ эффективности использования традиционных методов ямочного ремонта покрытий автомобильных дорог
1.2 Структура и свойства холодного асфальтобетона на основе разжиженных вязких битумов и пути повышения его качества

1.3 Цель и задачи исследования

Выводы по 1 главе

2. Теоретические и технологические предпосылки применения холодного асфальтобетона для ремонта асфальтобетонных покрытий

2.1 Зарубежный опыт применения холодных асфальтобетонных смесей

в качестве ремонтного материала

2.2 Влияние полимерных модификаторов различных групп на

структуру и свойства битумов и асфальтобетонов

2.3 Выбор компонентов комплексного модификатора
2.4 Слеживаемость холодных асфальтобетонных смесей и методы, направленные на ее снижение
Выводы по 2 главе
3. Экспериментальные исследования по разработке составов и технологии приготовления холодных асфальтобетонных смесей, содержащих структурообразующие и поверхностноактивные добавки
3.1 Методы экспериментальных исследований и характеристика исследуемых материалов ,
3.1.1 Характеристика материалов, используемых для приготовления холодных асфальтобетонных смесей
3.1.2 Методы экспериментальных исследований и испытаний
3.2 Исследование, разработка и корректировка технологии приготовле ния разжиженных модифицированных вяжущих, применяемых для
получения качественных холодных асфальтобетонных смесей
3.2.1 Исследование влияния синтетического каучука и комплексной добавки на его основе на физикомеханические показатели разжиженного вяжущего
3.2.2 Исследование влияния полимерного модификатора РТЭП на физикомеханические показатели разжиженного вяжущего
3.3 Физикохимическое исследование разжиженного вяжущего
методом электронного парамагнитного резонанса
3.4 Оптимизация составов и свойств модифицированных холод ных асфальтобетонных смесей, а также корректировка технологиче
ских параметров методом математического планирования
3.4.1 Полимерное армирование холодных асфальтобетонных смесей и влияние компонентного состава и технологических факторов
на их свойства
3.4.2 Моделирование составов и прогнозирование свойств холодных асфальтобетонных смесей, модифицированных каучукополиолефиновой добавкой и поверхностноактивной присадкой КАДЭМВТ
3.4.3 Выводы по результатам анализа физикомеханических свойств модифицированной холодной асфальтобетонной
смеси, приготовленной с использованием каучукополиолефиновой добавки и поверхностноактивной присадки КАДЭМВТ
3.4.4 Комплексная оценка качественных характеристик и корректировка технологических параметров приготовления
смесей с использованием полимерного модификатора РТЭП и ПАВ
3.4.5 Исследование влияния комплексной модификации на сдвигоустойчивость и устойчивость к старению холодных асфальтобетонных смесей
3.4.6 Модель прогнозирования и оценки свойств холодных асфальтобетонных смесей, модифицированных разработанной добавкой
Выводы по 3 главе
4. Технология устройства и техникоэкономическая эффективность применения холодных асфальтобетонов, модифицированных комплексным вяжущим
4.1 Технология приготовления и производства работ
4.2 Техникоэкономическая эффективность использования
результатов исследования
Выводы по 4 главе
Общие выводы
Литература


Осуществление ямочного ремонта холодными асфальтобетонными смесями позволяет увеличить продолжительность сезона и уменьшить стоимость затрат не ухудшая эксплуатационные качества покрытия. К еще одной группе методов ямочного ремонта покрытий можно отнести ремонт нетрадиционными и мало распространенными в дорожной отрасли специальными материалами и смесями на основе битумных, полимерных, полимербитумных, цементных и других вяжущих, которые не столь широко применяемы, как обычные горячие и холодные битумосодержащие материалы и смеси, и которые используются лишь в некоторых особых случаях, например, при аварийном ремонте, заделке дефектов на цементобетонных покрытиях, на покрытиях мостов и т. При осуществлении строительства или ремонта прочность асфальтобетонного покрытия во многом будет зависеть не только от прочности минеральных материалов, но и от качества вяжущего. Прочность и долговечность асфальтобетона как строительного материала в значительной степени зависят от типа битума и его структурномеханических свойств 8. Долговечность асфальтобетонных покрытий, при прочих равных, условиях, определяется свойствами применяемого вяжущего, которым чаще всего в нашей стране оказывается окисленный битум. Однако он не в силах удовлетворять требованиям современных условий эксплуатации и требует принципиального изменения своих свойств. Как показывает зарубежный опыт, чистый, битум даже с пенетрацией. Использование более твердых, битумов, улучшая. Поэтому необходимо применять битумы, отвечающие современным условиям работы Для этих целей следует, использовать модификацию битумов специальными добавками, повышающими водостойкость,. Применение холодных асфальтобетонных смесей в качестве ремонтного материала, содержащих в своем составе модифицированное вяжущее, позволит продлить межремонтные сроки и существенно снизит затраты на их проведение. Это в свою очередь поможет высвободить сотни миллионов рублей которые могут быть направлены на улучшение состояния дорожной сети в целом. Структура и свойства . Постоянный рост интенсивности движения и осевых, нагрузок всегда ставил перед исследователями проблему, связанную с повышением качества и долговечности асфальтобетона. Впервые в отечественной науке проф. Иванов теоретически разработал и экспериментально подтвердил основные положения теории прочности асфальтобетона . Дальнейшие исследования таких ученых, как П. А. Ребиндер 3,4, И. Л. Рыбьев, Л. Б.Гезенцвей, Н. В. Михайлов, И. В. Королев, Н. В. Горелышев, В. А. Золотарев, Руденский, Ю. И. Калгин, Кирюхин и др. Под структурой асфальтобетона понимается совокупность признаков, определяющих его строение, пространственное расположение компонентов в смеси, и характер связи между ними. Характеризуется асфальтобетон, плотностью и пористостью минерального остова, структурой и объемом битума, склеивающего минеральные зерна и заполняющего пустоты минерального остова . Устойчивая структура асфальтобетона определяется энергетическими связями на поверхности раздела его твердых и подвижных компонентов. Такой неоднородный дисперсный материал с точки зрения физической химии является1 гетерогенной системой, где всегда существует 1раница раздела фаз между дисперсной фазой минеральными компонентами и дисперсионной средой вяжущим 2. Многочисленными исследованиями строения битумов установлено, что они проявляют ряд свойств, характерных для коллоидных систем трех типов золь, зольгель и гель, различных по реологическому поведению. Согласно представлениям о процессах структурообразования в битумах, развитых Колбановской, все нефтяные дорожные битумы, независимо от природы нефти и технологии их получения, могут быть разделены на три структурных типа I, II, III . Таблица 1 Классификация структурных типов битумов по Колбановской и В. Колбановской табл. Если же стабилизирующих компонентов недостаточно для полного диспергирования мицелл и последние образуют между собой связи в том числе и химические за счет сил взаимного притяжения, то такой битум представляет собой гель I структурный тип.