Повышение эффективности органоминеральных смесей с использованием техногенного сырья

• Автор: Кузнецов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ В1РОСА

1.1. Структура асфальтобетона

1.2. Влияние природы и поверхности минеральных материалов на их взаимодействие с битумом

1.3. Поверхностная обработка дорожных покрытий

1.3.1. Основные направления применение минеральных материалов, обработанных битумными эмульсиями, для улучшения сцепных характеристик асфальтобетонных покрытий.

1.4. Требования к материалам при устройстве поверхностной обработки

1.5. Виды поверхностных обработок.

1.6. Выводы.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований.
2.2. Методы исследований
2.2.1. Мегоды исследований свойств применяемых материалов.
2.2.3. Методы исследований свойств асфальтобетона.
2.2.3. Методы исследования свойств эмульсий.
2.2.4. Исследование эксплуатационных свойств покрытий.
2.3. Выводы.
3. АДГЕЗИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СВОЙСТВ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ
3.1. Теоретические аспекты взаимодействия органических вяжущих веществ с минеральными заполнителями
3.2. Адсорбция битума в зависимости от свойств породообразующих минералов.
3.3. Свойства асфальтовяжущего вещества в зависимости от характеристик минерального порошка
3.4. Сцепление битума с исследуемыми минеральными материалами
3.5. Влияние активированных минеральных порошков на свойства эмульсионноминеральных смесей
3.6. Выводы.
4. СВОЙСТВА ОРГАНОМИПЕРАЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОВСТАВА ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ.
4.1. Сцепление битума в зависимости от свойств отходов КМА
4.1.1. Влияние активности битумов на физикомеханические характеристики асфальтобетона.
4.2. Коррозионная устойчивость асфальтобетона на исследуемых минеральных порошках
4.3. Старение битума в асфальтобетоне на железосодержащих минеральных порошках.
4.4. Стойкость асфальтобетона на минеральных порошках из техногенного сырья к воздействию погодноклиматических факторов
4.5. Выводы.
5. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ
5.1. Особенности применения слоев износа покрытий автомобильных дорог
5.2. Технологии устройства слоев износа.
5.3. Контроль качества при производстве работ по укладке слоев износа
5.4. Технология устройства слоев износа с применением ремонтной укладочной колонны 0 с синхронным распределением битумной эмульсии и щебня
5.4.1. Принцип дозировки вяжущего материала.
5.4.2. Устройство системы управления i 5, предназначенной для контроля разбрызгивания вяжущего материала
5.4.3. Дозировка биту ма, индикация скорости движения.
5.4.4. Технологическая последовательность устройства слоев износа.
5.4.5. Установление скорости потока и комплектование отряда машин
5.4.6. Схема работы потока и размещение ресурсов по захваткам.
5.4.7. Указания по рациональному выполнению основных процессов работы
5.4.8. Требования к качеству работ и технике безопасности.
5.5. Внедрение и техникоэкономическое обоснование
5.6. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Наличие в кристаллической решетке минеральных материалов катионов щелочноземельных или тяжелых металлов и анионов высокомолекулярных кислот в битуме приводит к возникновению хемоадсорбционной связи с образованием поверхностных соединений типа мыл, нерастворимых в воде. Работы А. И. Лысихиной, Амброса, Колбановской , , по исследованию адсорбционного взаимодействия битумов с поверхностью минеральных материалов подтвердили влияние хемоадсорбционных процессов на образование прочной и устойчивой связи минерального материала и битума. Основными условиями получения высокой прочности асфальтобетона являются плотный минеральный скелет, который можно получить подбором гранулометрического состава и максимальным сближением минеральных частиц оптимальное количество битума для данной минеральной смеси и данных условий перемешивания и уплотнения активные минеральные материалы, способные к хемосорбционному взаимодействию с битумом 3,. Для создания наивысшей прочности следует стремиться к возможно меньшему содержанию или даже полному отсутствию свободного битума. Но наличие какогото количества свободного битума необходимо для обеспечения надлежащей коррозионной устойчивости, а также для придания асфальтобетону той оптимальной пластичности, которая отличает его от всех остальных дорожных покрытий. Физическая адсорбция, происходящая под влиянием физических сил притяжения, приводит к образованию на каменной подкладке ориентированных слоев битума. При хемосорбции адсорбированный битум претерпевает химические изменения. Однако хемосорбцией затрагивается только один слой молекул адсорбированного вещества. При физической адсорбции могут образовываться физически адсорбированные слои толщиной в несколько молекул
Практически при наличии хемосорбции имеет место и физическая адсорбция , . Совершенно очевидно, прочность прилипания адгезия битума к поверхности минерального материала в большей степени зависит от характера связей, возникающих между этими материалами. При наличии химических связей, достигается более прочное сцепление битума с минеральными материалами. Хемосорбционные процессы наблюдаются при взаимодействии минерального материала с активным битумом, содержащим достаточное количество поверхностно активных веществ асфальтогеновые кислоты, способных образовывать в зоне контакта новые химические соединения , . Так как эти соединения нерастворимы в воде, битумные слои, образуемые на поверхности минеральных частиц, устойчивы в присутствии воды. При объединении битума с основными породами взаимодействие будет происходить в большей степени, чем при взаимодействии с кислыми породами , , , 0. При меньшей гидрофильности карбонатных материалов, сравнительно с другими минеральными материалами, а также при отсутствии способности их к набуханию, разрушающее действие на систему будет весьма незначительно. Поэтому высокая водоустойчивость асфальтовой смеси с карбонатными материалами, по данным , , , 0, может быть достигнута и при наличии процессов лишь физической адсорбции. Однако нужно учитывать, что степень взаимодействия битума с минеральным материалом зависит не только от породообразующих минералов, для образования хемосорбционных соединений в первую очередь важны свойства поверхности минеральных частиц. Поэтому, оценивая, например, естественный кварцевый песок с точки зрения его сцепления с битумом, что при одинаковом химическом составе породы, прочность сцепления будет зависеть только от особенностей рубашки зрен, то есть от тончайшей плнки химических веществ и соединений, покрывающей зрна. Так исследования, проведнные Рыбьевым И. А. показали, что образование необратимых соединений в процессе хемосорбции, то есть соответствующих солеобразных веществ, наблюдается при взаимодействии битума с порошками, содержащими СаО, А0з, Рез, АС1з и других. Присутствие этих соединений в химическом составе минеральной смеси оказывает активизирующее влияние на структурообразование, хотя одновременно, по мнению , может усиливаться старение битума на поверхности порошков. Поэтому должен производиться правильный подбор порошков с учтом каталитического их влияния на окисление, полимеризацию и поли конденсацию углеводородов, с учтом активности битума.