Асфальтобетон с применением известьсодержащих минеральных порошков

• Автор: Высоцкая, Марина Алексеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Влияние минеральных и органических составляющих на структуру асфальтобетона

1.1.1. Структура асфальтобетона

1.1.2. Минеральный порошок и его влияние на формирование структуры асфальтобетона

1.2. Современные представления о возможности использования техногенного сырья, в том числе известъсодержащего, и влиянии

извести на свойства асфальтобетона

1.2.1. Использование техногенного сырья в качестве минеральных материалов при производстве асфальтобетонных смесей

1.2.2. Опыт использования извести в производстве

органоминералъных композитов

1.2.3. Процессы взаимодействия извести с компонентами асфальтобетонной смеси
1.3. Теоретические предпосылки исследований
2. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований
2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований
2.2. Методы исследований
2.2.1. Методы исследований свойств применяемых материалов
2.2.2. Методы исследований свойств асфальтобетона
3. Взаимодействие известьсодержащих минеральных порошков при объединении с битумом и влияние на свойства асфальтовяжущего
3.1. Исследование адсорбционной способности минеральных порошков, содержащих оксид кальция
3.2. Изучение процессов структурообразования и свойств асфалыовяжутцего
з
Выводы
4. Асфальтобетон с использованием минерального порошка, содержащего различное количество оксида кальция
4.1. Физикомеханические характеристики асфальтобетона на известьсодержащих минеральных порошках
4.2. Зависимость коррозионной устойчивости асфальтобетона от содержания извести в составе минерального порошка
4.3. Влияние количества извести в составе минерального порошка на процессы старения битума в асфальтобетоне
Выводы
5. Использование известьсодержащнх отходов в производстве асфальтобетона
Выводы
6. Производственные испытания и экономическая эффективность применения известьсодержащих пылевидных отходов промышленности в асфальтобетоне
Общие выводы
Список литерату


Отмечается [-,-], что при определенном соотношении битум-минеральный порошок достигается наивысшая прочность структурированной дисперсной системы, образуемой этими материалами. Вследствие этого повышается сопротивление битума ударным нагрузкам, увеличивается плотность получаемой массы, а также возрастает прочность при напряжениях сдвига и сжатия, снижается хрупкость. Микронаполнители дают возможность регулировать деформацию и уменьшать оседание полотна дорог. Сущность процесса превращения органического вяжущего в асфальтовое вяжущее вещество состоит в повышении вязкости битума при его наполнении минеральным порошком. Повышение вязкости вяжущего увеличивает прочность битумно-минеральной смеси и повышает его теплостойкость, характеризуемую показателем “кольцо и шар” []. Вязкость систем коррелируется со средним диаметром пор в плотно упакованном порошке. Известно [], что между объемным содержанием минерального порошка и вязкостью битумно-минеральной смеси имеется определенная зависимость. При определенной концентрации порошка резко уменьшается толщина битумных слоев на поверхности минеральных частиц, что приводит к высокой степени структурирования битума, а, следовательно, и к упрочнению контактов между зернами. Однако при небольших концентрациях наполнителя реологическая природа битума не изменяется. Вязкость смсси увеличивается в зависимости от содержания наполнителя. При очень высоком содержании наполнителя у смеси появляется предел текучести, и изменяются свойства исходного битума. По мнению [] к свойствам микронаполнителя, имеющим наибольшее значение и определяющим реологические свойства строительных композитов, следует отнести в первую очередь размер его частиц и их распределение по размерам (полидисперсность), а также форму и характер упаковки частиц. На основании этого была предложена классификация наполнителей, основанная на различии в площади поверхности частиц. Однако в данной классификации не учитываются химические свойства, наличие пустот в плотно упакованном порошке и объем этих пустот. Терлецкая Л. С. [] отмечает, что в процессах взаимодействия минерального порошка с битумом пористость наполнителя будет играть значительную роль. Приводится пример с породами, состоящими в основном из 8Ю2: кварцит, кварцевый песок - имеющие кристаллическое строение, плотные зерна и трепел, опока - обладающие аморфным строением с большим количеством тонких пор. В результате взаимодействия изучаемых пород с битумом установлено, что наличие тонких пор в материале способствует измененшо группового состава битума и при определенных концентрациях созданию упругих пленок вяжущего, обладающих высокой клеящей способностью. Таким образом, по мнению исследователей [,,] взаимодействие битума с минеральным порошком обусловлено очень развитой внутренней поверхностью зерен, образуемой разветвленной системой микронор. Поэтому выбор сырьевого материала для приготовления асфальтобетонных смесей должен производиться с учетом структурных особенностей минеральных материалов и особенно минеральных порошков. Исследование структуры битумов с помощью рентгеноструктурного анализа [] показало, что одним из составных элементов органического вяжущего - асфальтенам, присуща слабо выраженная кристалличность. Эти кристаллоподобные образования окружены химически инертной масляной оболочкой, не дающей проявиться энергетической способности химически активных функциональных групп, входящих в состав смолисто-асфальтеиовых комплексов. Так, масла в составе битума выполняют охранную функцию против его старения: процесс полимеризации битума "замораживается'' с увеличением содержания масел [,]. Установлено [,,], что в асфальтенах, кроме реакционных функциональных групп, имеются стабильные радикалы, которые способны активно вступать в реакции лишь при отсутствии закрывающей их масляной оболочки. Следовательно, наиболее химически активные компоненты битума находятся в смолисто-асфальтеновых образованиях, реакционная способность которых блокирована инертной масляной оболочкой.