Полимерасфальтобетон на основе пластифицированных полимерно-битумных вяжущих

• Автор: Балабанов, Вадим Борисович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ материалов для получения модифицированных

битумов

Глава 2. Методы исследования

Глава 3. Экспериментальная часть.

Глава 4. Результаты испытаний полученных ПБВ и их применение

Глава 5. Экономическая эффективность применения ПБВ

Основные выводы

Литература


Групповой состав битума %: масла -, смолы -, асфальтены -, карбены и карбоиды 1-3, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды 1 [0]. Смолы состоят из углеводородов с молекулярной массой - и плотностью 0,-1, г/см3. Молекулы смол характеризуются большой разветвлённостыо, структурными элементами которых являются конденсированные системы, состоящие из ароматических, нафтеновых и гетероциклических колец, соединённых между собой короткими алифатическими мостиками [,6,8]. Асфальтенами называют наиболее высокомолекулярную фракцию битума, в виде твёрдых, неплавких веществ, состоящих из насыщенных гетероциклических соединений, содержащих наряду с углеродом и водородом, кислород и серу. Молекулярная масса асфальтенов составляет 0-, плотность 1,-1, г/см3 [,6]. Смолы и асфальтены состоят из одинаковых химических групп, а различие в их строении носит лишь количественный характер. Асфальтогеновые и карбоновые кислоты, и их ангидриды, а также фенолы - наиболее полярные компоненты битума, об их содержании можно судить по кислотному числу и числу омыления. Из всех составляющих группового состава битума эти вещества являются самыми активными, их содержание определяет интенсивность прилипания вяжущего к каменным материалам, в частности к основным карбонатным породам []. Парафин относится к твердым метановым углеводородам. Содержание парафина в битуме более 3,5% существенно снижает некоторые свойства битумного вяжущего. В зависимости от элементного состава битумов, свойств и строения молекул их компонентов, в битумах образуются определенные структуры, которые способны изменяться под воздействием различных факторов и оказывать влияние на свойства материала []. В настоящее время развиты две теории о строении битумов: мицеллярная и макромолекулярная [,9]. Мицеллярная теория рассматривает структуру битума, как коллоидную систему, где фазой являются асфальтены, стабилизированные адсорбированным слоем смол, находящихся в масляной среде. Макромолекулярная теория рассматривает битумы как. ВМС), где асфальтены и близкие к ним по структуре и свойствам смолы находятся в среде масел и близких к ним по структуре смол. Макромолекулы растворов ВМС состоят из цепей различного строения: линейного, разветвленного, сетчатого. В соответствии с мицеллярной теорией, различие в коллоидных структурах битума определяется соотношением компонентов группового состава (рис. Исходя из этого, битумы классифицированы на три типа дисперсной структуры: гель, золь и гель-золь с характерными физикомеханическими и реологическими свойствами [,,6]. Рис. Битумы I - го структурного типа (гель), представляют собой систему с высокой концентрацией асфальтенов -%, находящихся в слабо структурированной смолами масляной среде. Структура II - го типа (золь) представляет собой предельно стабилизированную суспензию, в которой асфальтены не взаимодействуют друг с другом и находятся в сильно структурированной смолами масляной среде. Такая система отличается высоким содержанием смол в пределах -%. Структура III - го типа (золь-гель) является промежуточной структурой. Асфальтены находятся в масляной среде, имеющей среднюю степень структурированности смолами. В зависимости от температуры, битумы находятся в разных реологических состояниях. Рис. Для улучшения комплекса свойств и структуры дорожных битумов существует много способов, одним из которых является модификация -введение добавок и наполнителей [1,2,,1,3,5]. Известно, что применение добавок - поверхностно-активных веществ (ПАВ), позволяет: улучшить и ускорить смачивание и обволакивание поверхности минеральных зерен, увеличить адгезию битума к минеральным материалам путем снижения поверхностного натяжения на границе раздела битум - минеральный материал [,,,,4,5]. По своей природе битум характеризуется наличием функциональных групп анионного типа, благодаря которым он активно взаимодействует с минеральными материалами основных пород. С минеральными материалами кислых пород битум взаимодействует слабо, поэтому возникает необходимость в применении катионных ПАВ, таких как: «Амдор-9», «БП-ЗМ» и «Дорос-АП» отечественного производства [7].