Минеральный порошок на основе пиритных огарков в составах асфальтобетонных композиций

• Автор: Ханнанова, Гульнур Талгатовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 183 с. : ил.

1. Состояние вопроса

1.1 .Физикохимические основы прочности асфальтобетона

1.1.1. Теория прочности битумминеральный порошок

1.1.2. Активация минеральных материалов ,

1.2. Проблемы использования многотоннажных отходов промышленности в дорожном строительстве

1.2.1. Проблемы использования серы и ее производных в составах асфальтобетонов

1.2.2. Отходы промышленности в качестве заменителей минеральных порошков 1.3. Цель и задачи исследования

2. Характеристика исходных материалов и методы экспериментальных исследований

2.1. Исходные материалы ч , ,

2.1.1. Минеральный наполнитель

2.1.2. Битумные вяжущие

2.1.3. Водные щелочные растворы механически активированной серы
2.2. Методы экспериментальных исследований
2.2.1. Методы исследования свойств битумных и битумоминеральных композитов
2.2.2. Методы механической обработки образцов
3. Изучение влияние минерального наполнителя на изменение свойств дорожных битумов
3.1.Влияние времени контакта на свойства битума в составе битумоминеральной смеси
3.2.Влиянис длительного термостатирования битума при 0С на его дальнейшее изменение при контакте с минеральным наполнителем
3.3.Влияние величины поверхности минерального наполнителя на изменение свойств битума в составе БМС
3.4.Влияние температуры термостатирования на изменение свойств битума
3.5.Изменение свойств битума при длительном выдерживании при комнатной температуре
Выводы по главе 3
4. Исследование влияния минеральных порошков различного состава на свойства асфальтобетонов
4.1 .Определение оптимального состава асфальтобетонной смеси на активированном минеральном порошке из пиритных огарков
4.2Влияние минерального порошка и ПАВ на свойства асфальтовяжущего вещества
4.3. Проверка устойчивости асфальтобетона к воздействию погодноклиматических факторов и транспортной нагрузки
Выводы по главе 4
5. Техникоэкономическая эффективность использования пиритных огарков
из отходов промышленности в качестве минеральных порошков
Общие выводы
С п исок литературы
Приложение 1. Акты производственных испытаний
Приложение 2. Определение класса токсичности и радиоактивности пиритного огарка
Приложение 3. Технические условия. ТУ . Порошок минеральный из пиритных колчеданных огарков для асфальтобетонных смесей и щебеночномастичного асфальтобетона
Введение


Кроме того, при приближении размеров частиц минерального наполнителя к коллоидным 0 нм происходит вырождение структурированной зоны и уменьшение толщины твердообразной. Толщина битумной пленки на зернах подобных размеров снижается от до нм, что соответствует толщине
монослоя наиболее крупных частиц на поверхности зерна. На минеральных частицах размером 0 нм ориентированный слой битума отсутствует, битумная пленка представляет собой сольватную оболочку из жидких углеводородов . Ребиндер дал классификацию минеральных материалов по величине смачивания полярными и неполярными жидкостями. Избирательное смачивание связано с ориентацией адсорбционных слоев в зависимости от характера поверхности твердого тела полярными группами к нему в случае гидрофильной поверхности, и
неполярными углеводородными группами в случае гидрофобной поверхности. В любом случае для адсорбции вещества желательно наличие полярных групп, причем вещество сорбируется на поверхности тем лучше, чем выше разность полярностей между фазами, поэтому представляется важным обнаружение полярных компонентов битума. Как известно, гетероатомные соединения, определяющие полярность, сосредоточены в смолистоасфальтеновой части битума , с чем, возможно, связана адсорбция асфапьтенов на поверхности, причем адсорбция асфальтенов из раствора возрастает с увеличением молекулярной массы и количества сложноэфирных групп. Распределение атомов кислорода зависит от способа получения битума в битумах периодического окисления преобладают сложноэфирные группы, а в битумах непрерывного окисления гидроксильные, причем последние обладают лучшей сцепляемостъю с поверхностью минерального материала . Борщ указывает на то, что соединения с эфирными связями сорбируются менее прочно, а Колбановская считает, что наибольшее влияние на сцепление битума с поверхностью минерального наполнителя оказывает количество карбоксильных соединений. Более поздние работы , показали, что существует так называемая сильно адсорбированная фракция САФ, которая наиболее прочно сорбируется на поверхности минерального наполнителя. Для выделения САФ с поверхности используют пиридин. Содержание кислорода в САФ возрастает с 1,,3 в исходном битуме до ,0,6, причем кислород содержится главным образом порядка в сложноэфирных группах, остальной распределен в карбонильных, карбоксильных и гидроксильных группах. Была предложена структурная модель САФ рис. Рис. Такой механизм
образования молекул САФ объясняет результаты ее аналитического определения молекулы с большей степенью ассоциации определяются как асфальтены, с меньшей как смолы. Тем не менее, несмотря на достаточно глубокое исследование процесса взаимодействия битума с минеральным наполнителем, ряд вопросов требует более , тщательного изучения. Так, например, недостаточно четко исследован вопрос об изменении товарных характеристик битума в зависимости от температуры, времени контакта, величины поверхности минерального наполнителя и ряда других факторов. Активный минеральный порошок состоит из двух твердых фаз собственно из частиц активного минерального порошка и гидрагных новообразований. Активный минеральный порошок совместно с водой образует дисперсную систему. В процессе длительного структурообразования уменьшается количество частиц активного минерального порошка и воды и возрастает количество гидратных новообразований. В традиционных асфальтовых бетонах удельная поверхность минерального порошка остается практически неизменной на всех стадиях формирования структуры. В асфальтовых бетонах с активным минеральным порошкомгудельная поверхность порошка увеличивается в ходе процессов структурообразования за счет возникновения высокодисперсных кристаллогидратов, следовательно, толщина битумной пленки уменьшается. По теории И. А.Рыбьева прочность искусственного строительного конгломерата существенно зависит от толщины пленки вяжущего вещества. ЯвяжГС8Р, 1. В асфальтовяжущем веществе максимально плотной структуры битум и минеральный порошок находятся в оптимальном соотношении. Нарушение этого соотношения в ту или иную сторону приводит к резкому снижению прочности асфальтовяжущего вещества.