Повышение долговечности и теплостойкости строительных битумных мастик введением асбофрикционных отходов

• Автор: Гурова, Елена Валентиновна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 204 с. : ил.

Введение.

1 Анализ литературных источников по теме диссертации.

Цель и задачи исследований.

1.1 Состав и строение битумов.

1.2 Свойства битумов

1.2.1 Физические свойства.

1.2.2 Физикохимические свойства

1.2.3 Химические свойства.

1.2.4 Физикомеханические свойства

1.3 Свойства битумов, полученных различными способами

1.4 Способы улучшения свойств нефтяных битумов

1.4.1 Повышение качества битумов путем совершенствования технологии производства битумов.
1.4.2 Модификация битумов как способ повышения
их эксплуатационных свойств.
1.4.3 Эксплуатационные свойства модифицированных битумов.
1.5 Применение битумов
1.6 Прогнозирование долговечности битумных материалов.
1.7 Выводы по разделу 1.
1.8 Цель и задачи исследований
2 Методические вопросы.
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Выбор битума
2.1.2 Выбор наполнителя.
2.1.3 Выбор агрессивных сред
2.1.4 Изготовление образцов.
2.2 Приборы и приспособления для физикомеханических
испытаний битума
2.2.1 Приборы для определения температуры размягчения
и вязкости битума.
2.2.2 Стенд для испытаний на одноосное растяжение.
2.2.3 Установка для испытаний на одноосный срез.
2.2.4 Установка для испытаний на сжатие.
2.2.5 Установка для испытаний на пенетрацию.
2.2.6 Приспособления для циклических испытаний
2.2.7 Установка для определения адгезии битума
2.2.8 Прибор для определения коэффициента
линейного термического расширения.
2.2.9 Прибор для определения коэффициента теплопроводности
2.2. Приспособления для испытания битума на водопоглощен ие.
2.3 Способы получения и обработки экспериментальных
данных.
2.3.1 Расчт термофлуктуационных констант при длительных механических испытаниях битумов
2.3.2 Определение коэффициентов уравнения Аррениуса методом графоаналитического дифференцирования.
2.3.3 Обработка экспериментальных данных физикомеханических испытаниий.
2.3.4 Статистическая обработка экспериментальных
2.3.5 Проверка нормальности распределения экспериментальных результатов.
2.4.6 Математическое планирование эксперимента для определения механической долговечности битума.
2.5 Выводы по разделу 2
3 Разработка наполненных битумных композиций с повышенными эксплуатационными параметрами
3.1 Физическое обоснование выбора наполнителей для строительных битумов
3.2 Прочность и долговечность битумных композиций.
3.3 Влияние вида и количества наполнителя на водопоглощен ие, возгораемость и горючесть битума
3.4 Закономерности разрушения битумных материалов. Влияние температуры на долговечность композиций из битума.
3.5 Поведение битумных композиций при длительном растяжении и срезе.
3.6 Закономерности деформирования битумных композиций
при сжатии
3.7 Температурновременная зависимость деформирования
при пенетрации
3.8 Выводы по разделу 3.
4 Физикомеханические испытания битумных композиций с учетом конкретных условий эксплуатации
4.1 Влияние циклических температурновлажностных воздействий на прочностные характеристики битумных композиций.
4.2 Адгезия битума и битумных композитов к строительным материалам
4.3 Влияние количества АФО на температуру размягчения битума
4.4 Определение коэффициента линейного термического расширения битумных материалов
4.5 Определение коэффициента теплопроводности
битумных материалов.
4.6 Влияние жидких агрессивных сред на механическую прочность битумных композиций.
4.7 Выводы по разделу 4.
5 Прогнозирование основных эксплуатационных параметров долговечности, прочности и теплостойкости битумных композиций в зависимости от их назначения.
5.1 Физические основы и методика прогнозирования
работоспособности битумных композиций.
5.2 Диаграммы для определения долговечности битумных
композитов
5.3 Рекомендации по применению битумных композиций
5.3.1 Техникоэкономическое обоснование эффективности применения битумных композиций
5.3.2 Применение битумных композиций при восстановлении кровельного ковра и гидроизоляции строительных конструкций.
5.4 Выводы по разделу 5.
Основные выводы
Список используемой литературы


Теплопроводность характерна для аморфных веществ и составляет 0,5. Втм С. Коэффициент объемного теплового расширения при С находится в пределах от до С1, причем более вязкие битумы имеют больший коэффициент расширения. С в интервале . С для дорожных битумов находится в пределах 0,. Устойчивость при нагревании характеризуется потерей массы при нагревании пробы битума при 0 С в течение 5 ч не более 1 и температурой вспышки 0. С в зависимости от марки. Удельная теплоемкость С практически одинакова для различных битумов. Она увеличивается с повышением температуры изменение теплоемкости битумов различной консистенции на 1 С равно 0,2. Теплоемкость смесей битумов с минеральными материалами наполнителями можно рассчитать по правилу аддитивности. В среднем удельная теплоемкость битумов составляет при 0 С 1,3 Джсм град, при 0 С 1, 3 Джсм град, при 0 С 2, 3 Джсм град, при 0 С 2,3 3 Джсм град. Коэффициент теплопроводности Я для всех битумов практически одинаков и незначительно уменьшается с возрастанием температуры. Так при 0 С он равен 1,. Втм град, при С 1,. Втм град, при С 1,4. Втм град. Температура вспышки битума, определяемая в открытом тигле по ГОСТ составляет обычно более 0 С. По этому показателю можно судить о наличии низкокипящих фракций в сырье и готовом битуме, а также об их взрыво и пожароопасности в процессе производства и применения битумов. Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений в битуме не более 0,2. Он составляет ЫО7. Поверхностное натяжение битумов при температуре . С составляет . Джсм2. От содержания поверхностноактивных полярных компонентов в органическом вяжущем зависит смачивающая способность вяжущего и его сцепление с каменными материалами порошкообразными наполнителями, мелким и крупным заполнителем. Прочные хемосорбционные связи битум образует с наполнителем из известняка, доломита с большим количеством адсорбционных центров в виде катионов Са2 и М2. Старение процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действием солнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердых хрупких составляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел 0, 1. Реологические свойства битума зависят от группового состава и строения. Жидкие битумы, имеющие структуру типа золь, ведут себя как жидкости, течение которых подчиняется закону Ньютона. Твердые битумы, имеющие структуру типа гель, относятся к вязкоупругим материалам, так как при приложении к ним нагрузки одновременно возникает упругая обратимая и пластическая необратимая составляющие деформации. Для описания процесса деформирования вязкоупругих тел используют реологическую модель Максвелла и др. Ребиндера П. А. и его школы 2. К этим свойствам относятся вязкость, упругость, пластичность, хрупкость, усталость изменение свойств под воздействием нагрузки, ползучесть и прочность , 1. Наиболее важным свойством является химическая стойкость битумов и битумных материалов к действию агрессивных веществ, вызывающих коррозию цементных бетонов, металлов и других строительных материалов. Битумные материалы хороню сопротивляются действию щелочей с концентрацией до , фосфорной кислоты до , а также серной с концентрацией до , соляной до и уксусной до кислот. Менее стойки битумы в атмосфере, содержащей окислы азота, а также при действии концентрированных растворов кислот особенно окисляющих 0, 1. Битумы растворяются в большинстве органических растворителей, кроме низкомолекулярных спиртов. Растворители по отношению к асфальтосмолистым веществам можно разделить на три группы. К первой группе относятся растворители с высокой растворяющей способностью . Вторая группа характеризуется высокой растворяющей способностью, как и первая, но отличается от них выраженной избирательностью хлороформ и трихлорэтилен. Третья большая группа растворителей характеризуется умеренной растворяющей способностью . К ним относятся алифатические углеводороды С5 Се, низшие алифатические спирты С1 С5 и ацетон.