Стойкость материалов на основе битумных связующих в условиях воздействия биологически агрессивных сред

• Автор: Петрунин, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ О СТРУКТУРООБРАЗОВАНИИ,

СВОЙСТВАХ И ПРИМЕНЕНИИ ДОРОЖНЫХ

И КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Современное представление о структурообразовании

материалов на основе нефтяных битумов

1.2. Эффективные составы

и физикомеханические свойства асфальтобетонов

1.3. Долговечность битумных дорожных

и кровельных материалов в эксплуатационных условиях.

1.4. Биосопротивление строительных материалов
1.5. Выводы
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Цель и задачи исследований
2.2. Применяемые материалы.
2.3. Методы исследования.
2.4. Выводы
3. АНАЛИЗ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ БИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
3.1. Обследование и анализ биоповреждений
автомобильных дорог.
3.2. Обследование и анализ биоповреждений
покрытий мостовых конструкций.
3.3. Обследование и анализ биоповреждений
кровельных материалов.
г 3.4. Влияние производственных факторов
на видовой состав микроорганизмов.
3.5. Выводы
4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ БИОКОРРОЗИИ БИТУМНЫХ КОМПОЗИТОВ. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ.
4.1. Основы теории разрушения асфальтобетона
под воздействием биологических сред
г, 4.2. Основы теории долговечности. Прогнозирование долговечности.
4.3. Теоретические предпосылки повышения
биологического сопротивления.
4.4. Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОСОПРОТИВЛЕНИЯ И БИОКОРРОЗИИ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ.
5.1. Исследование стойкости модифицированных битумных композитов в биологически агрессивных средах.
5.2. Исследования реологических свойств битумных композиций
при воздействии биологических агрессивных сред.
5.3. Исследования стойкости асфальтобетона
при воздействии микроорганизмов в лабораторных
условиях.
5.4. Исследования стойкости асфальтобетона при воздействии микроорганизмов в естественных условиях
5.5. Влияние микробиологической коррозии на структуру
битумных композитов
5.6. Разработка биоцидных асфальтобетонов
5.7. Выводы
6. ВНЕДРЕНИЕ БИОСТОЙКИХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
6.1. Рабочие составы для внедрения.
6.2. Производственное внедрение биостойких
композитов в строительство.
6.3. Экономическая эффективность.
6.4. Выводы
Основные выводы.
Список использованных источников


Свойства битума в асфальтобетоне зависят от свойств исходного битума, соотношения битума и минерального материала (а точнее, от соотношения количеств битума и минерального порошка), особенностей взаимодействия битума с минеральными материалами. Основными признаками структуры минерального остова асфальтобетона являются: плотность; величина внутреннего трения; структура материалов, образующих минеральный остов. Плотность минерального остова оказывает решающее влияние на свойства асфальтобетона. С плотностью минерального остова непосредственно связана плотность асфальтобетона, от которой зависят его важнейшие эксплуатационные свойства: деформационное поведение при высоких и низких температурах, коррозионная устойчивость. От плотности минерального остова зависит также количество битума и характер его распределения в асфальтобетоне. Регулируя пористость минерального остова, одновременно регулируют количество объемного битума. С увеличением количества объемного битума резко повышается пластичность асфальтобетона, что влечет за собой снижение его деформационной устойчивости при высоких летних температурах. Взаимодействие битума и минеральных материалов является решающим фактором структурообразования в асфальтобетоне и в других битумоминеральных системах. С особенностями взаимодействия тесно связаны важнейшие свойства асфальтобетона: прочность в широком интервале температур, коррозионная устойчивость в изменяющихся влажностном и температурном режимах, интенсивность процессов старения и др. Под взаимодействием минеральных и органических вяжущих материалов следует понимать весь комплекс процессов, происходящих при длительном контакте этих материалов. Адсорбцией именуется свойство поверхности твердого или жидкого тела связывать молекулы жидкого или газообразного вещества, соприкасающегося с этой поверхностью. Различают две разновидности адсорбции — физическую и химическую. Если между частицами адсорбирующего (адсорбента) и адсорбируемого веществ действуют только межмолекулярные силы (так называемые ван-дер-ваальсовые силы), то имеет место физическая адсорбция. Когда соприкасающиеся фазы битум — минеральный материал образуют химические соединения, происходит химическая адсорбция (хемосорбция). Между этими двумя разновидностями адсорбции существует принципиальное различие. При этом никаких химических изменений в адсорбционном битуме не происходит. При хемосорбции адсорбированный битум претерпевает химические изменения []. Однако хемосорбцией затрагивается лишь один слой молекул адсорбированного вещества. При физической адсорбции могут образоваться физически адсорбированные слои толщиной в несколько молекул. Практически при наличии хсмосорбции, затрагивающей лишь мономолекулярный слой, имеет место и физическая адсорбция, охватывающая ряд последующих слоев. Совершенно очевидно, что прочность прилипания (адгезия) битума к поверхности минеральных частиц в большой степени зависит от характера связей, возникающих между этими материалами. При наличии химических связей (т. Для образования хемосорбционных соединений на границе раздела битум — минеральный материал важны химические свойства поверхности минеральных частиц, минералогический и химический состав применяемых горных пород. Процессы формирования битумной пленки на минеральных материалах начали изучать в -х годах на кафедре дорожно-строительных материалов ХАДИ под руководством М. И. Волкова []. Так, И. М. Борщ с помощью хроматографического и люминесцентного анализов установил, что в результате взаимодействия на поверхности минеральных частиц образуются адсорбционно-сольватные слои связанного битума []. Известняковые порошки образуют более развитые слои, кварцевые - менее развитые. На поверхности зерен битумная пленка перенасыщена высокомолекулярной частью, причем асфальтенов и смол в граничных слоях больше на известняковом порошке, чем на кварцевом. Б. В. Дерягиным и П. П. Кобеко установлено, что адгезия затвердевшей пленки не является величиной, тесно связанной со способностью данного вещества смачивать в жидком состоянии поверхность, на которой образуется пленка [].