Улучшение качества дорожного вязкого нефтяного битума на стадии его производства при снижении температуры окисления : На примере сырья Волгоградского нефтеперерабатывающего завода ООО "ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка"

• Автор: Лескин, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О СОСТАВЕ И СТРУКТУРЕ БИТУМОВ, ОС НОВНЫХ СПОСОБАХ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, СТАРЕНИИ И МЕТОДАХ ОЦЕНКИ И

ПОВЫШЕНИИКАЧЕСГВА

1 Л.ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИСТРУКГУРАБИГУМОВ

. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМОВ.

1.2.1. Получение остаточных битумов.

1.2.2. Получение окисленных битумов

1.2.3. Получение компаундированных битумов

1.2.4. Другие способы получения битумов.

1.3. ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЕ СТАРЕНИЕ БИТУМОВ

1.4 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ.

1.4.1. Методы оценки качества дорожных битумов
1.4.2. Повышение качества дорожных битумов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. НАУЧНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ИССЛЕДОВАНИЮ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКИСЛЕНИЯ НА СТАД ИИ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЯНЫХ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ .
2.1. ЭЛШЕНГАРНЫЕ РЕАКЦИИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ
. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ОКИСЛЕНИЯ НА СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ДОРОЖНЫХ БИТУМАХ
. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКИСЛЕНИЯ НА ГРУППОВОЙ СОСТАВ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ А ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА.
. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ОКИСЛЕНИЯ БИТУМНОГО СЫРЬЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.
. МИНЕРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ЗЕРНОВЫЕ СОСТАВЫ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ
ф СМЕСЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ИССЛЕДОВАНИЯХ.
3.4. ОБОРУДОВАНИЕ ИМЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИССЛЕДУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.4.1. Стандартные методы испытаний исследуемых материалов.
3.4.2. Количественное определение группового состава битумов по Маркуссону.
3.4.3. Инфракрасная спектроскопия в исследованиях битумов
3.4.4. Оптический метод определения дисперсного состояния битума
3.4.5. Определение парамагнитных характеристик битумов.
3.4.6. Изучение термоокислительной устойчивости к старению полученных битумов
3.4.7. Диэлькометрия в оценке адгезии битума.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКИСЛЕНИЯ СЫРЬЯ НА СВОЙСТВА НЕФТЯНОГО ДОРОЖНОГО БИТУМА,
ЕГО УСТОЙЧИВОСТИ К СТАРЕНИЮ И СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ
1 СМЕСЕЙНАЕГО ОСНОВЕ.
4.1. ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА БИТУМОВ
. ОЦЕНКА УСЛОВНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ БИТУМОВ.
. ИНТЕНСИВНОСТЬ ПАРАМАГНИТНОГО ПОГЛАТЦЕНИЯ БИТУМОВ ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКИСЛЕНИЯ СЫРЬЯ
4.4. ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ К СТАРЕНИЮ ИС
СЛЕДУЕМЫХ БИТУМОВ
. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ БИТУМОВ КАК КОСВЕННЫЙ
ф ПОКАЗАТЕЛЬ АД ГЕЗИИ
4.6. ФИЗИКаМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНОВ НА БИПГУ
МАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ПЮМЫПШЕННЫМ ОКИСЛЕНИЕМ СЫРЬЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 0 И 0С
4.7. РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 5. ОПЬГГНОГОРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ НА БИТУМЕ, ПОЛУЧЕННОМ ОКИСЛЕНИЕМ СЫРЬЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 0С, И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. ПРОИЗВОДСТВО БИТУМА И СТРОИТЕЛЬСТВО ОПЫТНЫХ УЧАСТКОВ
ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОЮГ
. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ НА БИТУМАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ОКИСЛЕНИЕМ СЫРЬЯ ПРИТЕМПЕРАТУРЕ 0С
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


По данным 9,,,,,,,,,,7,9, структура битумов представляет собой микрогетерогенную дисперсную систему, в которой асфальтены с частично адсорбированными смолами образуют дисперсную фазу, а дисперсионная среда состоит из углеводородов и остальной части смол. Часто пользуются делением битума на асфальтены и мальтены, представляющие собой сумму масел и смол, по которому высокомолекулярные соединения асфальтены находятся в менее высокомолекулярной среде мальтенах. Несмотря на некоторое различие представлений о структурном строении битумов, общепринятым является понятие о трех основных структурных элементах вяжущего маслах, смолах и асфальтенах, взаимодействующих между собой с образованием той или иной разновидности структуры . Структура битума и его свойства определяются весовым соотношением масел, смол и асфальтенов, а также качественным составом этих компонентов. При этом концентрация асфальтенов и их структурное состояние, зависящее от среды битума, являются определяющим фактором структурообразования вяжущего в целом . Становление структуры битумов происходит при снижении температуры особенно интенсивно, когда она становится ниже С. Если кинетическая энергия движения молекул в битуме становится меньше энергии межмолекулярных взаимодействий, то происходит структурообразование. С . Согласно классификации Колбановской , различают битумы I, II и III структурных типов, которые можно отожествлять с коллоидными системами гель, золь и зольгель 9,. Битумы I типа содержат свыше асфальтенов, менее смол и более углеводородов. При этом доля асфальтенов в общей сумме асфальтосмолистых веществ составляет более 0,5, а отношение их к сумме углеводородов и смол более 0,. Битумы данного типа не рекомендованы для дорожного строительства в связи с низкой устойчивостью против воздействия окислительных факторов в процессе технологической переработки . Битумы II типа содержат менее асфальтенов, свыше смол и менее углеводородов. Доля асфальтенов в общей сумме асфальтосмолистых веществ составляет менее 0,3, а отношение их к сумме углеводородов и смол менее 0,2. Преимущества битумов данного типа высокая когезия, деформационная устойчивость в упруговязком состоянии и повышенная сопротивляемость против воздействия окислительных факторов, приводящих к старению. К недостаткам относятся отсутствие эластического и упругопластического состояний, низкая теплоустойчивость, плохая водоустойчивость. Ко II типу относятся битумы марок БН с регламентированными показателями свойств . Битумы III типа содержат асфальтены в пределах , смолы и углеводороды . При этом доля асфальтенов в общей сумме асфальтосмолистых веществ составляет 0,0,, а их отношение к сумме углеводородов и смол 0,0,. Структура битума III типа считается оптимальной для дорожного строительства, не имеет явно выраженных недостатков первых двух типов и рекомендована для применения во всех дорожноклиматических зонах под маркой БНД. Современные физикохимические технологии производства битума дают возможность повысить качества вяжущего, расширить сырьевые ресурсы дорожного строительства. Существование генетической зависимости образования определенной структуры в окисленном битуме от дисперсного состояния исходного сырья дает предпосылки к прогнозируемому регулированию структуры битума через целенаправленное регулирование дисперсности сырья. Необходимо знать простые способы определения структурного типа битума и показателя дисперсности битумного сырья. Комплекс свойств, присущих битумам I гель, II золь и III типа зольгель, обобщен с учетом стандартизированных свойств В. А. Золотаревым ,. В трехкомпонентной системе асфальтены А, смолы С и масла М можно обнаружить следующие зависимости пенетрация повышается, температура размягчения понижается, а температура хрупкости возрастает, с увеличением отношения МА и почти не зависят от С. Растяжимость достигает максимума 0 см при отношении МА в интервале от 2 до 5. Такое поведение характерно для битумов со структурой золь. Для битумов со структурой гель влияние содержания смол незначительно. Интервал пластичности находится в прямой пропорциональной зависимости главным образом от содержания асфальтенов, некоторых случаях увеличение отношения МА повышает интервал пластичности.