Исследование и разработка долговечных асфальтобетонов, модифицированных аминопроизводными соединениями

• Автор: Ликомаскин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Обзор отечественной и зарубежной литературы по структурообразованию, технологии изготовления и применению асфальтобетонов для дорожного строительства

1.1. Современное представление о структурообразовании асфальтобетонов

1.2. Составы, свойства и технология получения асфальтобетонов для дорожного строительства. Модифицированные асфальтобетоны
1.3. Долговечность асфальтобетонов в условиях воздействия физикохимических и биологических агрессивных сред

1.4. Выводы.

2. Цель и задачи исследований. Применяемые материалы и методы исследований

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Применяемые материалы

2.3. Методы исследований .

2.4. Выводы
3. Исследование структуры и физикомеханических свойств модифицирован
ных битумов и асфальтовых растворов
3.1. Структурообразован не модифицированных битумных вяжущих.
3.2. Физикомеханические свойства модифицированных битумов.
3.3. Физические и упругопластические свойства модифицированных асфальтовых композитов.
3.4. Биологическое сопротивление битумных композитов.
3.5. Выводы.1 Ю
4. Физикомеханические свойства и долговечность модифицированных асфальтобетонов .
4.1. Прочность, плотность и водонасыщенис модифицированных асфальтобетонов .
4.2. Водостойкость асфальтобетонов.
4.3. Морозостойкость асфальтобетонов.
4.4. Выводы
5. Технология получения модифицированных битумных композитов и их опытное внедрение
5.1. Технологическая схема приготовления и укладки модифицированных битумных композитов
5.2. Внедрение результатов исследований
5.3. Экономическая эффективность применения модифицированных асфальтобетонов .
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы


На поверхности зерен битумная пленка перенасыщена высокомолекулярной частью, причем асфальтенов и смол в граничных слоях больше на известняковом порошке, чем на кварцевом. Как на зернах порошка известняка, так и на тонкопористых зернах кварца наблюдается эффект избирательной диффузии жидких углеводородов []. Наряду с адсорбционным взаимодействием, охватывающим граничный слой битума, изменяется структура битума вследствие поверхностных сил минерального материала, влияние которых распространяется перпендикулярно его поверхности. Битум, попадая в зону их действия, претерпевает структурные изменения. Эти цепочки напоминают собой ориентированные структуры типа «жидких кристаллов». Прочность связи звеньев цепочки по мере удаления от зерна падает и на расстоянии нескольких микрометров ("6 м) практически равна нулю, битум приобретает объемные свойства. Аналогичное явление происходит с металлическими опилками, которые попадают в магнитное поле []. Исследования позволили в ориентированном слое битума выделить три зоны с характерными показателями структуры и физико-механических свойствами; твердообразпая; структурированная; диффузная []. Твердообразная зона, граничащая с поверхностью минерального материала, в основном представлена адсорбционным слоем. Минеральные зерна, покрытые твердообразной пленкой, между собой не слипаются, так как пленка не обладает клеющей способностью. Толщина тпердообразной зоны на минеральных зернах не превышает долей микрометра. Это подтверждается данными других исследователей. В работе [] показано, что существует критическая толщина пленки битума на минеральных зернах, меньше которой теряются ее клеящие способности. На зернах гранита эта толщина равна 0,2 мкм, кварцита - 0,7 мкм, известняка - 0, мкм. Критическая толщина - это и есть твердообразная зона. Структурированная зона состоит из упорядоченно расположенных высокомолекулярных компонентов битума, ориентированных в направлении минеральной подложки. За структурированной зоной расположена переходная - диффузная зона между ориентированным слоем п объемным битумом, в которой вяжущее частично имеет упорядоченное строение. Толщина зоны зависит от температуры. При повышении температуры толщина зоны уменьшается до своего минимального значения, а при повышении - увеличивается. В зависимости от размера и природы зерен, а также содержания в битуме асфальтснов и ПАВ величина ориентированного слоя меняется от долей микрометра до нескольких микрометров. Причем не наблюдается резкого перехода между ориентированным слоем и объемным битумом, а также внутри слоя между зонами. Работы Б. Эти отличия определяются тем, что граничные слои жидкости находятся в поле действия поверхностных сил. Структура расположения молекул в граничном слое упорядочена, что связано с более высокой энергией взаимодействия между молекулами []. Для измерения вязкости граничных слоев жидкости Б. В. Дерягин с сотрудниками применил весьма оригинальный «метод сдувания» [,]. По этому методу слой жидкости толщиной в несколько микрометров наносится на внутреннюю поверхность щели толщиной в несколько сот микрометров. Посылая через щель равномерный поток воздуха, можно заставить нанесенный слой жидкости двигаться и принять форму клина. Этими экспериментами доказано, что вязкость меняется по мерс удаления от твердой поверхности не постепенно, а скачками. Изменение вязкости граничных пленок но сравнению с вязкостью жидкости в объеме есть непосредственный результат иного ориентированного расположения молекул в граничных пленках []. Измерения вязкости позволили обнаружить скачкообразный характер изменения свойств граничных слоев, при переходе к объемной жидкости. Однако у жидкости, имеющей цепочкообразные молекулы, может и не быть скачкообразной вязкости, а образуется промежуточная область или же вязкость изменяется постепенно. На этих материалах действие поверхностных сил распространяется на расстояние свыше мкм. При наличии химического или адсорбционного взаимодействия минеральных частиц с полимером эффективный объем наполнителя увеличивается. Толщина адсорбционного слоя на частицах размером от 3 до мм изменяется в пределах 1,2 - мкм. Б. В.