Композиционные материалы для поверхностной обработки покрытия автомобильных дорог на основе металлургических шлаков с модифицированными битумами и битумполимерными вяжущими

• Автор: Мясникова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 201 с. : ил.

1.1. Поверхностная обработка покрытия автомобильных дорог,

технологические решения для ее устройства

1.2. Материалы для устройства поверхностной обработки и основные требования к ним

1.3. Металлургические шлаки, их строение, свойства

и особенности применения

1.3.1. Металлургические шлаки, как материалы

для поверхностной обработки автомобильных дорог

1.3.2. Использование металлургических ишаков в

композиции на основе битумных вяжущих

1.4. Модифицированные битумы и битумполимерные вяжущие перспективные материалы для поверхностной обработки

1.5. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Определение физикомеханических свойств металлургического шлака
2.2. Определение хморозостойкости доменного и сталеплавильного шлакового щебня при обработке их вяжущим
2.3. Определение коэффициента сцепления
2.4. Определение параметров шероховатости и равномерности распределения щебня по поверхности покрытия
2.5. Определение показателя адгезии
2.6. Определение качества чернения металлургического шлака спектрофотометрическим методом
2.7. Определение приживаемости зерен каменного материала
2.8. Определение физикомеханических свойств битумполимерных вяжущих
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМШ ГГ АЛЬ НАЛ ЧАСТЬ И ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Исследование металлургических шлаков для использования в технологии поверхностной обработки автомобильных дорог
3.1.1. Исследование физикомеханических свойств
металлургических шлаков
3.1.2. Определение морозостойкости металлургических шлаков
3.1.3. Определение коэффициента сцепления
3.1.4. Определение качественных параметров поверхностной обработки с использованием сталеплавильного шлака
в реальных условиях
3.1.5. Определение качественных параметров поверхностной обработки с использованием доменного шлака
в реальных условиях
3.2. Исследование влияния модифицирующих добавок на адгезионные характеристики системы нефтяной битум
поверхность каменных материалов
3.2.1. Исследование влияния модифицирующих добавок на адгезию битума к поверхности металлургического шлака
3.2.2. Подбор состава комплексной модифицирующей
добавки КМД
3.3. Подбор состава битумполимерных вяжущих с повышенными адгезионными характеристиками
3.3.1. Разработка базовых составов битумполимерных вяжущих
и исследование их свойств
3.3.2. Разработка способов улучшения эксплуатационных характеристик разработанных битумполимерных вяжущих
3.3.3. Исследование влияния модифицирующих добавок
на адгезионнокогезионные свойства битумполимерного вяжущего
3.4. Составы композиционных материалов
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ПРИМЕНЕНИЮ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОКРЫТИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4.1. Рекомендации по применению металлургического шлака в сочетании с модифицированным вяжущим для поверхностной обработки автомобильных дорог
4.2. Рекомендации по применению металлургического шлака в сочетании с битумполимерным вяжущим для устройства поверхностной обработки
4.3. Техникоэкономические показатели использования металлургического шлака при устройстве поверхностной обработки
4.4. Обеспечение экологической безопасности
4.5. Контроль качества при устройстве покрытий с шероховатыми поверхностями
4.6. Охрана труда и техника безопасности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Сларри Сил представляет собой тонкий слой 5 мм покрытия устраиваемого с помощью машины непрерывного действия Макропайвер с целью изолирования дорожной одежды от проникновения влаги и обеспечения необходимого коэффициента сцепления. Данный слой обеспечивает хорошую гидроизоляцию покрытия, корректировку искажения формы покрытия от продольных и поперечных деформаций, заполнение колеи, создание окончательной поверхности с большим сопротивлением скольжению, получение внешнего вида покрытия горячего асфальтобетона и низкий уровень шума. Самовыравнивающиеся поверхности Сларри Сил имеют низкий уровень пористости и высокий уровень стабильности и сопротивления деформации. Основным принципом дорожностроительной машины Макропайвер для устройства поверхностной обработки методом Сларри Сил является одновременная подача, перемешивание и распределение приготовленной смеси на асфальтобетонное покрытие. Идея новой технологии устройства поверхностной обработки, предложенная специалистами Волжской автомобильной дороги Чувашия, заключалась в распределении щебня и розливе битума за один проход . Первые результаты показали, что качество и срок службы поверхностных обработок, а также производительность работ по новой технологии оказались намного выше, чем по традиционной. России изза конструктивных недоработок дорожной техники. А вот за рубежом Франция, Германия технология совмещенного розлива битума эмульсии и распределения щебня при устройстве шероховатых поверхностей нашла активное применение. Синхронизированная подача вяжущего и каменного материала на обрабатываемую поверхность, интервал времени между которыми составлял не более 1 секунды обеспечивала высокую степень сцепления материала. Каждая щебенка на своей высоты обволакивается вяжущим, что повышает сцепление с покрытием дороги. Вяжущее подается при температуре битума около 0С с тройным перекрытием потока по ширине. При работе с эмульсиями температура составляет С . Существенным фактором, сдерживающим применение поверхностной обработки, является необходимость раздельного распределения вяжущего и щебня, что усложняет технологию и организацию работ. В книге Васильева и П. Шамбара изложен опыт французской фирмы СЕКМЭР, которая в течение многих лет специализируется на развитии технологии поверхностной обработки и создании оборудования для ее реализации . Фирма СЕКМЭР разработала и начала широко применять во Франции технологию поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня. Достоинства новой технологии устройства поверхностной обработки оказались настолько существенными, что она была принята одной из основных при содержании автомобильных дорог Франции. Современная Секмееровская технология устройства поверхностной обработки Франция впервые была внедрена на автомобильной магистрали Москва Минск ЗЛО Труд . В е годы устройство поверхностной обработки во Франции производилось при вспенивании битума в пенообразующих камерах барботажного типа путем распыливания вяжущего и воды горячим воздухом под давлением. Битум и вода одновременно подавались в камеру в рассчитанном количестве. На основании результатов проведенных работ и при их сравнении с результатами традиционных методов устройства поверхностных обработок отмечалось ,,, что использование вспененных битумов позволяет продлить срок службы покрытий и является перспективным методом в экологическом плане, так как отпадает необходимость использования экологически вредных растворителей для битума. В НотерДамде Граваншон французской фирмой i i при участии фирмы v была разработана технология устройства поверхностных пропиток с использованием вспененного битума, а также изготовлено оборудование для получения вспененного битума 3. Показано ,0, что применение вспененного битума при устройстве поверхностной обработки может обеспечить повышенное сцепление частиц каменного материала между собой и с поверхностью покрытия. Также реализуется возможность более быстрого открытия движения транспортных средств после устройства поверхностной обработки с применением вспененного битума, по сравнению с известными вяжущими.