DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 14.11.2012

Материалы

загрузка...

Повышение качества дорожного асфальтобетона путём ультразвуковой активации битума

Субботин Игорь Валентинович, 14.11.2012

 

СУББОТИН ИГОРЬ ВАЛЕНТИНОВИЧ

Повышение качества дорожного асфальтобетона путём ультразвуковой активации битума

05.23.05. – Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»

Научный руководитель - чл.-корр. РАН, доктор технических наук, профессор Приходько Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты - Козлов Валерий Васильевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», профессор кафедры

Строительных материалов

- Полякова Светлана Владленовна,

кандидат технических наук, помощник генерального директора ФГУП «Росдорнии»

Ведущая организация - Государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт московского строительства «НИИМосстрой»

Защита состоится 17 декабря 2012 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.02 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское ш., д. 26, телестудия «Открытая сеть» ауд. № 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет».

Автореферат разослан « » ноября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Алимов Лев Алексеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Качество асфальтобетонных покрытий во многом определяется свойствами битума, применяемого при производстве асфальтобетонных смесей. Одним из важнейших свойств, определяющих работу дорожного покрытия, является адгезия битума к минеральному материалу. Применяемый при производстве асфальтобетонных смесей битум, изготовленный на основе окисленного гудрона, обладает низкими показателями адгезии к минеральным материалам кислых пород.

Повышение адгезии битума к каменным материалам кислых пород может быть достигнуто введением поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также механохимическим воздействием на него. Адгезионные ПАВ обладают рядом недостатков, затрудняющих их эффективное применение.

Одним из направлений комплексного решения данной проблемы является ультразвуковая активация битума. Повышение адгезионных характеристик битума может быть достигнуто за счет ряда эффектов, возникающих при ультразвуковой обработке битума, в частности развитой кавитации и акустических течений различного масштаба.

Работа выполнялась в соответствии с проектом № Б 03.02.11 «Разработка новых технологий и контроля качества строительных работ, создание измерительных комплексов, направленных на строительство транспортной системы», направление: № 05/Пр-11 «Проведение исследований по улучшению физико-химических свойств битумов для дорожных покрытий ультразвуковым методом».

Цель диссертационной работы – получение эффективного вяжущего для дорожных асфальтобетонов, обладающего повышенной адгезией к минеральным материалам.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи исследований:

1) обосновать возможность эффективного применения ультразвуковой обработки для повышения адгезионных свойств битума;

2) исследовать влияние ультразвуковой обработки на адгезионные свойства битума;

3) установить оптимальные технологические параметры воздействия ультразвука для улучшения свойств органического вяжущего;

4) оценить изменение характеристик асфальтобетона, изготовленного на обработанном ультразвуком битуме;

5) разработать технологические предложения по использованию ультразвукового оборудования на АБЗ;

6) осуществить опытно-промышленное внедрение технологии ультразвуковой обработки битума.

Научная новизна работы:

- обоснована эффективность применения ультразвука для повышения качества асфальтобетона посредством обработки вяжущего, в процессе которой кавитационные пузырьки и акустические течения способствуют не только разрушению надмолекулярной структуры битума с образованием свободных радикалов, а также их переносу к поверхности минерального материала;

- показано увеличение адгезионной активности битума в процессе ультразвуковой обработки, установлено влияние режимов обработки на величину адгезии;

- оптимизированы режимы ультразвуковой обработки битума, позволяющие достичь наибольшего эффекта - частота 22 кГц, амплитуда колебательного смещения 5 мкм, длительность воздействия 60 сек;

- обоснована возможность оценки величины адгезии битума по показателю диэлектрической проницаемости, характеризующей концентрацию активных полярных элементов в битуме;

- получена двухфакторная зависимость величины диэлектрической проницаемости битума от режимов ультразвуковой обработки, позволяющая оптимизировать параметры обработки битума;

- установлено снижение вязкости разогретого битума, обработанного ультразвуком, что обеспечивает равномерное покрытие минерального материала тонкой плёнкой вяжущего;

- установлен рост показателей асфальтобетонных смесей, полученных на обработанном битуме, что обеспечивает высокое качество дорожного покрытия;