Асфальтобетон с демпфирующей вермикулитовой добавкой

• Автор: Шабанова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СЛОЖНЫХ

КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

1.1. Факторы, влияющие на долговечность асфальтобетона

1.2. Существующие методы повышения долговечности асфальтобетона

1.3. Требования к свойствам асфальтобетона.

1.4. Научные предпосылки повышения долговечности асфальтобетона

1.5. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика сырьевых материалов
2.2. Методы исследования.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ БИТУМНОЕ ВЯЖУЩЕЕ НАПОЛНИТЕЛЬ
3.1. Роль демпфирующих добавок в улучшении свойств
битумных композиций.
3.1.1. Исследование влияния минеральных добавок.
3.1.2. Исследование влияния полимерных добавок
3.1.3. Исследование влияния добавки вспученного
вермикулита
3.2. Механизм повышения долговечности композиционных
материалов на основе битумных вяжущих.
Выводы по 3 главе.
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ ДОЛГОВЕЧНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ С ДЕМПФИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ.
4.1. Физикомеханические свойства асфальтобетона
с демпфирующими добавками.
4.1.1. Свойства асфальтобетона с минеральными добавками.
4.1.2. Физикомеханические свойства асфальтобетона с полимерными добавками.
4.1.3. Физикомеханические свойства асфальтобетона с добавкой вспученного вермикулита.
4.2. Деформативные свойства асфальтобетона с добавкой
вспученного вермикулита.
4.3. Изучение совместного влияния вспученного вермикулита
и полипропиленового волокна на свойства асфальтобетона
Выводы по 4 главе
ГЛАВА 5. ОПБ1ТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
АСФАЛЬТОБЕТОНА С ДОБАВКОЙ ВСПУЧЕННОГО
ВЕРМИКУЛИТА И ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО ВОЛОКНА
5.1. Результаты опытнопромышленных испытаний
асфальтобетона с добавками
5.2. Техникоэкономическая эффективность использования вспученного вермикулита и полипропиленового волокна
при производстве асфальтобетона
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Линейные изменения приводят к необратимым объемным деформациям и общим изменениям свойств материала. Знакопеременные пульсирующие напряжения завершаются появлением и развитием остаточных деформаций [,]. Любая деформация, в том числе и упругая, влечет за собой повреждение структуры. Рост упругой деформации под действием механических нагрузок или вследствие появления температурного и влажностного градиентов приводит к развитию дефектов и микротрещин при циклически повторяющихся напряжениях. Разрушение структуры представляет собой длительный процесс, начинающийся с первого нагружения системы. Разрушающий процесс сопутствует каждой, даже самой малой упругой деформации системы. Прорастание микротрещин ускоряется по мере увеличения деформаций от многократного повторения нагрузки. В заключительной стадии нарастающий процесс трещинообразования переходит в лавинный процесс прорастания трещины, завершающейся разрушением материала. Установлено, что важнейшие механические и эксплуатационные свойства асфальтобетона зависят во многом от свойств битумного вяжущего, толщины битумных прослоек, которыми связаны минеральные частицы и силой сцепления их с поверхностью [,,]. Поэтому долговечность асфальтобетонных дорожных покрытий определяется, во-первых, скоростью старения асфальтобетона, которое вызывается воздействием тепла, воды, воздуха, солнечного света, микроорганизмами и, во-вторых, изменениями в структуре битума в период эксплуатации дорожного полотна [,,]. Влияние механических факторов. При статическом воздействии транспорта возникают в основном нормальные напряжения, а на перегонах - нормальные и касательные напряжения. Подобно многим другим строительным материалам асфальтобетон лучше сопротивляется сжимающим напряжениям, хуже -растягивающим и сдвиговым напряжениям. Они могут способствовать даже дополнительному упрочнению, характерному при явлении доуплотнения. При умеренном автомобильном движении может происходить «самозалечивание» покрытия, т. Однако, если величина внутренних напряжений превосходит показатель фактической прочности, то механические факторы отрицательно влияют на сохранность и долговечность покрытия. Даже сравнительно небольшое превышение прочности, например на %, может в десятки раз сократить продолжительность нормального срока службы дорожного покрытия. Механические факторы могут способствовать и постепенному изменению структуры материала. Особенно ярко такое изменение наблюдается под влиянием подвижной нагрузки. Исследования показали [,,], что асфальтовый бетон постепенно переходит из условно изотропного в анизотропное тело в связи с тем, что в его поверхностных слоях наблюдается ориентация макрочастиц и зерен в продольном направлении по ходу движения транспорта. Анизотропность благоприятствует появлению местных перенапряжений в покрытии. Механизм воздействия внешних сил на структуру асфальтового бетона в общих чертах заключается в следующем. Минеральные зерна заполнителя (щебня, гравия, песка) в асфальтовом бетоне деформируются под нагрузкой почти полностью упруго. Их деформативные свойства не связаны с температурными изменениями и длительностью действия нагрузки (вследствие огромного времени релаксации). В вяжущем веществе деформативные свойства напротив проявляются весьма ярко с приложением нагрузки, особенно при одновременном повышении температуры и длительности воздействия нагрузки. Минеральный остов препятствует деформированию тем эффективнее, чем непосредственнее контактируют твердые частицы и зерна заполнителя. При этом вяжущее разгружается, а заполнитель догружается. Но перераспределение усилий происходит не мгновенно, поэтому успевает накопиться некоторая деформация. Продолжительность разгружения вяжущего возрастает с повышением его количества в монолите и утолщением пленок. В последнем случае, т. Скорость перераспределения усилий зависит от природы минерального материала, способности битума к синерезису и других факторов. В асфальтовых растворах наблюдается тенденция к повышенной ползучести и деформативности, так как отсутствует перераспределение напряжений на крупный заполнитель [].