Обоснование технологии производства высококачественных асфальтобетонов на битумах, эмульгированных в процессе перемешивания асфальтобетонных смесей

• Автор: Скориков, Савва Викторович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 186 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СВОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНОВ НА БИТУМНЫХ

ЭМУЛЬСИЯХ И СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА

1.1 Битумные эмульсии для дорожных асфальтобетонов и битумоминеральных смесей I

1.2 Свойства асфальтобетонов и битумоминеральных смесей на битумных эмульсиях в сравнении с горячими асфальтобетонами
1.3 Пути улучшения технологии приготовления битумных эмульсий и материалов на их основе
1.4 Способы повышения качества асфальтобетонов и битумоминеральных смесей на битумных эмульсиях.

1.5 Выводы, цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2 ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА АСФАЛЬТОБЕТОНОВ НА ОСНОВЕ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ.

2.1 Физикохимические процессы, происходящие при получении битумных эмульсий.

2.2 Механизм взаимодействия битумных эмульсий с минеральными материалами и теоретическая схема эмульгирования битума в процессе перемешивания асфальтобетонных смесей.
2.3 Выводы.
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
АСФАЛЬТОБЕТОНОВ, ПОЛУЧЕННЫХ НА БИТУМАХ, ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ В ОТДЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ И В ПРОЦЕССЕ
РИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.
3.1 Материалы, принятые для исследований.
3.2 Методы, принятые в исследованиях.
3.3 Технология получения битума путем окисления битумного сырья серной
кислотой.
3.4 Технология получения битума на основе кубовых остатков производства полистирола КОГТП.
3.5 Составы, режимы приготовления и свойства эмульсий на битумах, полученных окислением нефтяных остатков кислородом воздуха и серной кислотой
3.6 Свойства асфальтобетонов на предварительно приготовленных битумных эмульсиях.
3.7 Свойства асфальтобетонов, приготовленных на битумах, эмульгированных в процессе перемешивания асфальтобетонных смесей.
3.8 Выводы.
ГЛАВА 4 ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И СТАРЕНИЕ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ
НА ОСНОВЕ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
4.1 Трещиностойкость и старение асфальтобетонов па предварительно приготовленных битумных эмульсиях
4.2 Трещиностойкость и старение асфальтобетонов, приготовленных на битумах, эмульгированных в процессе перемешивания асфальтобетонных смесей в условиях эксплуатации.
4.3 Выводы.
ГЛАВА 5 ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ НА БИТУМАХ, ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И
ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1 Опытно промышленное производство битумов, полученных окислением битумного сырья отработанной серной кислотой в составе кислого гудрона
5.2 Строительство опытных участков покрытий, приготовленных на битумах, эмульгированных в процессе перемешивания асфальтобетонных смесей.
5.3 Техникоэкономическая эффективность производства битума из окисленного битумного сырья серной кислотой
5.4 Техникоэкономическая эффективность применения асфальтобетонов, приготовленных на битумах, эмульгированных в процессе перемешивания
асфальтобетонных смесей
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАН ЮЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Так, в анионных эмульсиях содержание эмульгатора, вводимого в воду, составляет 0, от массы воды и 3 от массы битума, в катионных эмульсиях эмульгатор составляет 0, и от массы воды и битума соответственно 8. Основные требования к эмульгаторам сформулированы еще в году Коббом 7, согласно которым эмульгаторы должны уменьшать поверхностное натяжение, достаточно быстро адсорбироваться на каплях, создавая тонкий слой, не изменяющийся при столкновении капель и препятствующий коагуляции и коалесценц и, иметь специфическую молекулярную структуру с полярными и неполярными группами, хорошо растворяться в дисперсионной среде, придавать эмульсии определенный элекгрокинетический потенциал, влиять на вязкость эмульсии, обладать эмульгирующими свойствами даже при малых количествах, быть дешевыми, нетоксичными и безопасными в обращении. Ярославским ООО Предприятие Дорос разработан и внедрен в производство катионный эмульгатор для битумных эмульсий ДоросЭм, представляющий собой вязкую, но достаточно легко текущую жидкость, рекомендованный для производства дорожных битумных эмульсий классов ЭБК2, ЭБК3. Расход эмульгатора составляет кг на тонну ЭБК2 в зависимости от качества битума. Это не больше, чем при использовании эмульгатора I Испания, II1 Италия и несколько меньше дозировки эмульгатора II Германия . С 9, . Эмульгатор для катионных битумных эмульсий АндорЭм , являющийся композицией аминопроизводных различного строения, при концентрации эмульгатора от 0,0,5 от массы эмульсии, позволяет получать эмульсии различною назначения, однородные по составу, тонкодисперсные, устойчивые во времени. Шведской фирмой И, широко пропагандирующей технологии, основанные на использовании битумных эмульсий, предложен целый спектр различных эмульгаторов как катионного, так и анионного типов, отличающихся экологической чистотой нетоксичны и экономичностью. В ДорТрансНИИ были проведены исследования свойств отечественных катионных эмульгаторов и эмульсий, произведенных на их основе 2. Сравнительный анализ, наряду с оценкой качественных показателей, произведенных эмульсий, включал сравнение стоимостных показателей входящих в состав эмульсий компонентов, а также возможность и стоимость их доставки. В результате одним из приемлемых для приготовления катионной битумной эмульсии вариантов является применение эмульгаторов ЬИЭМ г. Волгодонск. Лабораторные исследования эмульсий, приготовленных с использованием данных эмульгаторов, выявили сравнительно высокие качественные характеристики. Исследования осуществлялись на пробах эмульсий, приготовленных при помощи лабораторной эмульсионной машины ЛЭМ г. Ярославль. ГОСТ 9 Эмульсии битумные дорожные 6. Сложившаяся технология приготовления дорожных битумных эмульсий основана на механическом эмульгировании, которое происходит при энергичном перемешивании битума с раствором эмульгатора в диспергаторах, в коллоидных мельницах, гомогенизаторах, в лопастных мешалках, при встряхивании, вибрациях или в ультразвуковом поле. Так, например, в наиболее распространенном способе эмульгирования при помощи диспергатора приготовление анионных и катионных эмульсий может осуществляться по двум технологическим схемам рисунок 1. По первой схеме эмульгатор и щелочь или кислоту вводят в воду, приготовляют раствор определенной концентрации, а затем подают его и битум в определенных соотношениях в диспергатор, где происходит образование эмульсии. По второй схеме эмульгатор вводят в битум, щелочь или кислоту в воду, а затем эти компоненты поступают в диспергатор. Белорусским институтом Дорстройтехника НПО Белавтодорпрогресс , разработан проект завода по производству битумных эмульсий с годовой мощностью тыс. Известен способ самопроизвольного эмульгирования битумов ,, где битумы, содержащие достаточное количество кислот, эмульгируются в водных щелочных растворах без введенных извне эмульгаторов. В этих случаях эмульгаторы мыла образуются из кислот битума например, нафтеновых и щелочи, находящейся в водном растворе. Такой способ эмульгирования с образованием мыла на поверхности раздела достаточно эффективен, так как он сопровождается резким снижением межфазного поверхностного натяжения и самопроизвольным эмульгированием.