Повышение качества асфальтобетона за счет использования пористого минерального порошка

• Автор: Коротаев, Александр Павлович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1. Состояние вопроса

1.1 Структура асфальтобетона

1.2 Роль минерального порошка в структурообразовании асфальтобетона

1.3 Опыт использования минеральных материалов из отходов промышленности при производстве асфальтобетона

1.4 Перспективы внедрения пористого дисперсного сырья

в технологию производства строительных материалов

1.5 Теоретические предпосылки исследований

2. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований

2.1 Характеристика материалов, принятых для исследований

2.2 Методы исследований
2.2.1 Методы исследований свойств исходных материалов
2.2.2 Методы исследований характеристик асфальтобетона
3. Взаимодействие пористого минерального порошка с
битумом
3.1 Особенности состава, поровой структуры и состояния
поверхности исследуемого минерального порошка
3.2 Исследование адсорбционной активности минеральных
порошков
3.3 Влияние минеральных порошков на процессы
структурообразования битумоминеральных смесей
3.4 Изменение свойств асфальтовяжущего вещества под
влиянием пористого минерального наполнителя
Выводы
4. Асфальтобетон на основе пористого минерального
порошка из техногенного сырья
4.1 Влияние минерального порошка из перлитовой пыли на физикомеханические характеристики органоминерального композита
4.2 Зависимость трещиностойкости асфальтобетона от количества пористого минерального порошка в его составе
4.3 Влияние перлитового минерального порошка на
сдвигоустойчивость дорожного композита
4.4 Коррозионная устойчивость асфальтобетона с использованием пористого наполнителя
4.5 Зависимость долговечности органоминерального композита от воздействия погодноклиматических факторов
Выводы
5. Производственные испытания н экономическая эффективность применения пористых тонкодисперсных отходов промышленности при производстве асфальтобетона
5.1 Результаты производственных испытаний
5.2 Расчет экономического эффекта
Основные выводы
Список литературы


Это отличает его от большинства других материалов, применяемых для устройства дорожных покрытий. При положительных температурах асфальтобетон обладает свойствами вязкопластического материала, а при отрицательных упругого [3]. Характерные для дорожного композита (при положительных температурах) вязко — пластические свойства определяются в основном особенностями структуры дисперсной системы битум - минеральный порошок, выполняющей роль вяжущего вещества. В свете представлений о пространственных структурах, развитых П. А. Ребиндером, рассматриваемую систему следует отнести к коагуляционным структурам. Особенность таких структур состоит в том, что сцепление структурных элементов осуществляется через тонкие прослойки жидкой среды. Связи между компонентами в асфальтобетонах, по П. Как указывают Л. Б. Гсзенцвей и Н. В. Михайлов [,], асфальтобетон относится к коагуляционным структурам с ярко выраженными вязко -пластическими свойствами. Вместе с тем изменение природы взаимодействия минеральных и вяжущего материалов, в результате которых между ними появляются химические связи, может приближать дорожный композит к конденсационным структурам. И.А. Рыбьев [1] также считает, что в области положительных температур наиболее типичной структурой асфальтобетона является коагуляционная. Конденсационная структура типична для жестких асфальтобетонов. При отрицательных температурах образуются полидисперсные органические кристаллы и более типичной структурой является кристаллизационная. В коагуляционных структурах вязкопластические и эластические свойства обусловлены главным образом особенностями коагуляционных связей, возникающих между твердыми частицами. С уменьшением толщины прослоек увеличиваются молекулярные силы взаимодействия, вследствие чего структура становится более прочной, возрастает вязкость системы. Проблема дальнейшего улучшения свойств асфальтобетона связана с существенным изменением его структуры (включая и структуру битума). В частности, изменение условий взаимодействия минеральных и вяжущих материалов, в результате которых между ними появляются химические связи, может приблизить асфальтобетон к конденсационным структурам, отличающимся более высокой прочностью. Вначале регулирование свойств асфальтобетона шло главным образом по пути соответствующего подбора компонентов минеральной части, и в частности, ее гранулометрического состава. Известно, что механические свойства асфальтобетона во многом зависят не только от характера структурных связей (сцепления), но в значительной мере от величины внутреннего трения минеральных зерен [,]. При внешних нагрузках в точках соприкасания минеральных зерен возникают силы статического трения, оказывающие сопротивление сдвигу. Величина внутреннего трения зависит от числа контактов взаимного соприкасания зерен в единице объема минеральной смеси (поверхность трения), что обусловлено характером зернового (гранулометрического) состава смеси, формой и шероховатостью зерен [3]. Так путем изменения гранулометрического и минералогического состава зернистой части, количества и вида вяжущего вещества, технологическими способами можно активно регулировать свойства этих искусственных конгломератов [1]. Одна из особенностей современных исследований з области асфальтобетона состоит в стремлении проникнуть в хмолекулярные процессы, при помощи которых можно правильно объяснить и, что самое важное, регулировать свойства этого материала. В некоторых случаях повышение качества дорожного композита достигается за счет искусственного улучшения взаимодействия минеральных материалов с вяжущим путем улучшения их поверхностно - активных свойств []. По мнению профессора Н. Б. Урьева [] объемные свойства битумоминеральных материалов существенным образом зависят от поверхностных явлений на межфазных границах. Академик П. А. Ребнндер отмечал, что особенность таких и подобных им разнообразных дисперсных материалов состоит в том, что для них характерно высокое значение поверхности раздела твердой фазы и структурированного органического вяжущего — битума [].