Стойкость битумных материалов в условиях воздействия почвенных микроорганизмов

• Автор: Пронькин, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 195 с. : ил.

1. Литературный обзор по долговечности строительных материалов на основе битумных вяжущих в условиях воздействия различных факторов.

1.1. Битумы. Состав, структура, основные свойства

1.2. Структурообразование, технология изготовления и применение битумных строительных композитов
1.3. Физикомеханические свойства строительных материалов на основе битумных связующих
1.4. Долговечность строительных материалов на основе битумных связующих в условиях воздействия различных агрессивных сред.

1.5. Микробиологическая коррозия строительных материалов и их

защита от биоповреждений

1.6. Выводы.

2. Цель и задачи исследований. Применяемые материалы и методы

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Применяемые материалы

2.3. Методы исследований .
2.4. Выводы.
3. Теоретические предпосылки по оценке деградации и сопротивления битумных композитов в условиях воздействия биологических сред
3.1. Установление видового состава почвенных микроорганизмов, заселяющихся на битумных композитах.
3.2. Теоретические предпосылки оценки биодеградации битумных композитов
3.3. Влияние микробиологической коррозии на структуру и свойства битумных композитов.
3.4. Выводы
4. Экспериментальные исследования биологической коррозии битумных композитов в условиях воздействия почвенных микроорганизмов.
4.1. Исследование почвенной биокоррозии битумов.
4.2. Почвенная деградация битумной мастики
4.3. Почвенная деградация асфальтобетона
4.4. Выводы.
5. Исследование влияния старения битумных материалов на их микробиологическую стойкость и разработка композитов
с улучшенной биологической стойкостью.
5.1. Влияние старения на микробиологическую стойкость.
5.2. Разработка способов улучшения биологической стойкости
битумных композитов.
5.3. Оптимизация составов битумных композитов с улучшенной биологической стойкостью
5.4. Выводы.
6. Опытное внедрение биостойкнх битумных композитов в строительной отрасли и их экономическая эффективность.
6.1. Рабочие составы для внедрения
6.2. Применение битумных композиций для защиты бетонных фундаментов.
6.3. Применение битумных композиций для гидроизоляции трубопроводов.
6.4. Использование биостойких составов мастик и асфальтобетонов при ремонте мостовых сооружений и устройстве асфальтобетонных покрытий.
6.5. Экономическая эффективность применения битумных композитов
с улучшенной микробиологической стойкостью
6.6. Выводы.
Основные выводы и заключения
Список использованных источников


При относительно большей концентрации асфапьтенов в битуме может образовываться структура гель, в которой асфальтеновые ядра укрупняются, мицеллы сближаются между собой, и взаимодействуют друг с другом, образуя при этом пространственную структурную решетку, которая придает упругие свойства материалу. Эта структура характерна для твердых упругих битумов при нормальной температуре. Промежуточная структура зольгель характерна для вязких битумов при нормальной температуре, у которых одновременно проявляются вязкие и упругопластические свойства. Под воздействием нагрузок в битумах возникают одновременно обратимые упругие и необратимые пластические составляющие деформации. Поэтому при изучении деформативных свойств битумов опираются на методы реологии. Вязкость битума зависит от химического состава и температуры. Наиболее существенное влияние на вязкость битума оказывает количественное соотношение асфальтенов и масел. С увеличением количества асфальтенов вязкость повышается и наоборот. При пониженных температурах , С вязкость битума относительно велика и он приобретает свойства твердого тела. С увеличением температуры вязкость его уменьшается, и битум переходит в жидкое состояние. Для характеристики вязкости битумов приняты следующие условные показатели глубина проникания иглы пенетрация, определяемая пенетрометром температура размягчения битума, определяемая на приборе кольцо и шар. Для характеристики вязкости вязких и твердых битумов пользуются условным показателем твердости глубиной проникания стандартной иглы пенетрацией при действии на нее груза массой 0 г в течение 5 с при температуре С и 0 г в течение с при 0С. Условная вязкость жидких битумов характеризуется временем истечения определенного количества битума см3 через отверстие вискозиметра при стандартных температурах. Переход битумов из жидкого в вязкопластическое, а затем в твердое хрупкое состояние и обратно называется интервалом превращения, а интенсивность изменения вязкопластичных свойств характеризует теплоустойчивость битумов. Интервал превращения интервал пластичности битума и его теплоустойчивость определяют как разность между температурой размягчения и температурой хрупкости. Для битумов характер изменения вязкости в зависимости от температуры на практике принято определять на основании двух характеристик глубины проникания иглы и температуры размягчения. ИП, выражающий вышеуказанный интервал в виде отвлеченного числа. Индекс пенетрации связан с характером изменения вязкости битума в зависимости от температуры. Когезия характеризует прочность межмолекулярных связей и зависит в основном от содержания в битуме смол. Она определяется на когезиометре, состоящем из двух пластинок, склеенных слоем битума. Нагрузка, необходимая для разрыва этих пластинок, характеризует когезию. Пластические свойства вязких битумов характеризуются растяжимостью. Растяжимость битумов определяется с помощью прибора дуктилометра путем растяжения образца, имеющего форму восьмерки. Пластичность битумов, так же как вязкость и когезия, зависит от температуры, группового состава и характера структуры. Высокие пластические свойства вязких битумов наблюдаются обычно при значительном содержании смол, оптимальном содержании асфальтенов и масел и незначительном содержании карбенов и карбоидов. Небольшая тягучесть при низких температурах характерна для вязких битумов, содержащих твердые парафины. Устойчивость при нагревании битумов определяется уменьшением массы и изменением свойств пенетрации, растяжимости пробы битума при ее длительном нагреве. Изменение свойств при нагреве объясняется испарением части легких масел, а также за счет окисления и полимеризации, протекающих при нагреве более интенсивно. Существенной особенностью битумов является их высокая адгезия прилипание к поверхности минеральных и органических материалов. Битумы обычно содержат некоторое количество поверхностноактивных соединений, относящихся к группе анионактивных асфальтогеновыс кислоты и их ангидриды. Поверхностноактивные соединения этого типа обеспечивают хорошее сцепление битума с минеральными материалами карбонатных или основных горных пород. В процессе эксплуатации битумы стареют.