Технология производства асфальтобетонных сме­сей, оптимизированн

На правах рукописи

Лукашевич Виктор Николаевич

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ, ОПТИМИЗИРОВАННАЯ ПО КРИТЕРИЮ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОНА

05.23.08 — Технология и организация строительства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Томск — 2001

Работа выполнена в Томском государственном архитектурно-строительном университете

Научные консультанты: — доктор технических наук, профессор

Недавний О. И.

доктор технических наук, профессор Баринов Е.Н.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Унгер Феликс Гергардович. Доктор технических наук, профессор

Реутов Юрий Ильич. Доктор технических наук, профессор

Платонов Анатолий Павлович.

Ведущая организация — ГП «Росдорнии», г. Москва

Защита состоится 29 марта 2001 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.265.01 в Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2, в ауд. 307/5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан 17 февраля 2001 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.265.01. д.т.н., профессор Н.К. Скрипникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сроки службы асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, построенных с соблюдением действующих нормативных документов, существенно ниже установленных нормами. Одним из путей увеличения сроков службы покрытий является дисперсное армирование асфальтобетонных смесей, используемых для устройства этих покрытий. Однако вопросы технологии приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей, до настоящего времени изучены недостаточно. Существующие технологии дисперсного армирования предусматривают в основном применение кондиционных волокон. При этом остаются неиспользованными огромные объемы отходов производства, побочных продуктов промышленности, бытовых отходов, содержащих полимерные материалы. Эти отходы не могут быть использованы вследствие несовершенства существующих технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей.

Однако, дисперсное армирование, улучшая весь комплекс свойств асфальтобетонов, существенно не влияет на свойства битумных пленок, харак-теристики которых имеют определяющее значение в процессах старения асфальтобетонов. В связи с этим, разработана двухстадийная технология введения органического вяжущего в процессе производства асфальтобетонных смесей, которая позволяет снизить интенсивность избирательной фильтрации компонентов нефтяного битума в поры и капилляры минераль-ных материалов, улучшал свойства битума в адсорбционном слое и создавая предпосылки для повышения сроков службы асфальтобетона в покрытии.

Темпы строительства автомобильных дорог во многих регионах России сдерживаются высокой стоимостью, либо отсутствием кондиционных дорожностроительных материалов. Добыча нефти осуществляется в отдаленных регионах страны, что приводит к увеличению дальности ее транспортирования, необходимости устройства коммуникационных путей, инфраструктуры этих регионов. Связанное с этим повышение стоимости нефти вынуждает нефтеперерабатывающие предприятия производить более глубокую ее переработку, что приводит к ухудшению качества нефтяных гудронов и, как следствие, к ухудшению качества нефтяных битумов. Значительным резервом повышения эффективности производства в дорожном строительстве является использование различных отходов и побочных продуктов промышленности. В связи с тем, что в настоящее время многие дорожные организации испытывают острый недостаток в нефтяном битуме, минеральном порошке, особо важное значение приобретают вопрсы применения в дорожном строительстве отходов и побочных продуктов промышленных предприятий. К таковым можно отнести побочные продукты, а также отходы нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей и коксохимической промышленности, содержащие высокомолекулярные смолы. Их типичным представителем являются сланцевые фусы -высокотоннажный отход сланцеперера-

батывающей промышленности, представляющий собой пастообразнуюсмесь сланцевых смол тяжелых фракций (15…90% по массе), тонкодисперс-ных минеральных примесей — 5…8% и воды — 5…10%.

Анализ состава фусов свидетельствует о целесообразности их использо-вания при реализации двухстадийной технологии приготовления асфальто-бетонных смесей с целью полной или частичной замены минерального, по-рошка, снижения расхода нефтяного (битума, улучшения качества битума вадсорбционном слое. Фусы могут использоваться; также для активации дру-гих высокотоннажных отходов, в частности, зол уноса ТЭС, с целью исполь-зования их в качестве минерального порошка.

Таким образом, за счет дисперсного армирования повышаются характе-ристики асфальтобетона при положительных температурах, а за счет двух-стадийной технологии введения органического вяжущего при производствеасфальтобетонных смесей снижается интенсивность трещинообразованиянри отрицательных температурах, что приводит к увеличению срока служ-бы асфальто6етонного покрытия.

Работа выполнена в рамках тематического плана ,научно-исследовательских работ ТГАСУ. Результаты исследований использованы при выполнении хоздоговорных работ с предприятиями Томской и Кемеровской областей.

Основная идея работы состоит в обеспечении фибриллярной структуры асфальтобетонной смеси непосредственно в процессе ее приготовления за счет введения в асфальтосмесительную установку расплава или раствора полимера и исключения эффекта фракционирования адсорбционного слоя битума путем двухстадийного введения органического вяжущего.

Целью работы является разработка технологии приготовления асфальтобетонных смесей с упрощением процесса фиброобразования и улучшением свойств нефтяного битума в адсорбционном слое для увеличения срока

службы асфальтобетона.

Для достижения поставленной цели, необходимо было решить следующие задачи:

— разработать технологии дисперсного армирования асфальтобетонныхсмесей, в том числе предусматривающие введение волокнообразующегополимера в виде расплава непосредственно в смесительный агрегат, и двух-стадийную технологию введения органического вяжущего в процессе при-готовления асфальто6етонных смесей;.

— теоретически и экспериментально исследовать процессы структурооб-разования асфальтобетонов из смесей, приготовленных с использованием

новых технологических концепций дисперсного армирования и двухстадийной технологии;

— разработать технологию приготовления, подачи, дозирования, контроля расхода дисперсной арматуры и вяжущих, используемых при двухстадийной технологии приготовления асфальтобетонных смесей;

-разработать методику определения требуемого соотношения компонентов асфальтобетонной смеси для случаев дисперсного армирования и реализации двухстадийной процедуры введения органических вяжущих;

— обосновать режимы и параметры технологических процессов приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей и смесей, про-изводимых с использованием двухстадийной технологии.

Научная новизна работы состоит в углублении и развитии основ технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей и двухстадий-ной технологии введения органического вяжущего в процессе производства асфальтобетонных смесей, что конкретизируется следующим:

1. Разработана технологическая модель приготовления асфальтобетонной смеси в которой впервые реализован принцип дисперсного армирования путем введения волокнообразующего полимера в виде расплава непосредственно в Смесительный агрегат, минуя стадии формирования нитей и их резку, что позволяет использовать для дисперсного армирования не только вы-сококачественные полимеры, но и полимерные материалы, ранее считавшиеся непригодными для этих целей.

2.Установлено, что введение в асфальтобетонную смесь дисперсной арматуры в виде расплава значительно улучшает адгезию нефтяного битума к поверхности волокнообразующего полимера (краевой угол смачивания по-лимера нефтяным битумом уменьшается с 86…91° для полимера в твердом состоянии до 20. .49° для полимера в состоянии расплава и раствора).

3.Разработана двухстадийная технология введения органического вяжущего при производстве асфальтобетонных смесей, базирующаяся на приме-нении сырья техногенного происхождения (побочных продуктов и отходовпроизводства, в том числе сланцевых и каменноугольных фусов), содержа-щего высокомолекулярные смолы, которая позволяет исключить эффектизбирательной фильтрации компонентов нефтяного битума в поры и капил-ляры минеральных материалов и улучшить свойства битума в адсорбцион-ном слое.

4.Установлено, что при двухстадийном введении органического вяжущего в процессе приготовления асфальтобетонных смесей применение сланцевых фусов позволяет полностью или частично заменить кондиционный минеральный порошок, снизить расход битума и увеличить его адгезию к поверхности минеральных материалов, снизить интенсивность старения асфальтового вяжущего.

Новизна результатов исследований подтверждена тем, что базирующиеся на их основе решения признаны изобретениями и защищены авторскими свидетельствами и патентами.

Практическая значимость работы.

В диссертации обоснована целесообразность и выявлены технологические особенности приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей, а также смесей с добавками высокомолекулярных смол, приготовляемых по двухстадийной технологии.

Доказана возможность применения в качестве материала для создания арматуры полимерсодержащих композитов, которые не обладают свойствами волокнообразования для случаев реализации ранее существовавших технологий производства дисперсно армированных асфальтобетонных смесей.

Разработаны новые технологические приемы дисперсного армированияасфальтобетонных смесей, предусматривающие введение в рабочую зонуасфальтосмесительной установки полимерного материала не в виде волокон,как это осуществлялось ранее, а в виде расплава, что существенноувеличивает адгезию нефтяного битума к поверхности apмирующиx полимеров.

Разработана двухстадийная технология приготовления асфальтобетонных смесей, предусматривающая на первом этапе обработку минеральных материалов органическим вяжущим, характеризующимся высокой адгезией (жидкие нефтяные битумы), а на втором этапе — органическим, вяжущим, имеющим хорошие когезионные показатели (вязкие нефтяные битумы). При использовании на первой стадии техногенных отходов промышленности, содержащих органические вяжущие и тонкодисперсные минеральные составляющие (фусы, золы уноса ТЭС), предложенная технология обеспечивает возможность полной или частичной замены кондиционного минерально-го порошка и снижения на 10-15% расхода нефтяного битума. Технологические разработки, базирующиеся на выполненных диссертационных исследованиях, способствуют решению экологической проблемы использования фусов и зол уноса.

Методология работы. Исследования основаны на использовании и развитии теоретических положений в области структурообразования и технологии производства асфальтобетонных смесей, разработанных коллективами научных работников под руководством профессоров Л.Б.Гезенцвея, Н.В.Горелышева, В.А.Золотарева, И.В.Королева, М.И.Волкова, А.М Богуславского. Исследования в области технологии дисперсного армирования опирались на научные положения о свойствах и структуре дисперсно арми-рованных асфальтобетонов, разработанные под руководством и при участии А;Е.Мерзликина, Я.Н.Ковалева, Г.А.Бонченко. В проводимых исследовани-ях были использованы современные цифровые информационно-измерительные системы, приборы и оборудование Ленинградского оптико-механического объединения (ЛОМО). Института химии нефти Сибирского отделения РАН, лаборатории «Химического анализа воды Института .проблем жилищно-коммунального хозяйства в районах Севера, Сибири и Даль-

него Востока, кафедр «Автомобильные дороги», «Физики» Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета, кафедры «Автомобильные дороги» Томского государственного архитек-турно-стоительного университета.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, со-держащихся в диссертации, подтверждена сходимостью результатов теоретических, лабораторных и опытно-производственных работ, выполненныхна основе современных методов исследований с применением аттестованного лабораторного оборудования, обеспечивающих достаточный уровень надежности результатов. Достоверность рекомендаций по технологиям приготовления асфальтобетонных смесей подтверждена результатами опытно-производственных исследований.

Реализация результатов исследований. Разработанные способы полу-чения асфальтобетонных смесей с применением сланцевых фусов прошлиопьггно-производственную проверку в тресте «Лендорстрой» «Главленин-градинжстроя и Дорожном комитете Правительства Ленинградской области. Экспериментальные участки асфальтобетонных покрытий из смесей,приготовленных с применением тяжёлых фусов, а также зол уноса, обработанных фусами в качестве минерального порошка, были построены вг.Санкт-Петербурге, г. Сланцы и на дорогах Ленинградской области. От-дельные результаты исследований включены в методические рекомендации»Технологическое обеспечение качества строительства асфальтобетонныхпокрытий», изданных в СибАДИ.

‘Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе при чтении лекций и выполнении курсовых и дипломных работ по следующим курсам: «Производственные предприятия дорожного строительства», «Дорожно-строительные материалы» для студентов, обучающихся по специальности «Строительство автомобильных дорог и аэродромов» в Томском государственном архитектурно-строительном университете.

Автор защищает совокупность научных положений, теоретически иэкспериментально установленных закономерностей, определяющих технологии приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей, идвухстадийную технологию введения органического вяжущёго в процессеприготовления асфальтобетонных смесей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всесоюзной конференции «Управление структу-рообразованием, структурой и свойствами дорожных бетонов» (Харьков, 1983 г.), на 8 и 9-ой научно-технических конференциях «Повышение качества строительства автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР» (г. Владимир, 1985-1986 гг.), на XI Всесоюзной научно-исследовательской конференции «Перспективные экономичные и долговечные конструкции автомобильных дорог и технологии их сооружения» (г. Москва, Со-

юздорнии, 1987г.), на Всероссийской Международной научно-технической конференции «Автомобильные дороги Сибири» (г.Омск, СибАДИ, 1994г.), на Российской научно-технической конференции «Экономия энергии при строительстве, эксплуатации автомобильных дорог и производстве строительных материалов» (г.Суздаль, 1995г.), на I Международной научно-технической конференции «Экология человека и природы» (г. Иваново, 1997г.), на Международной конференции «Всесибирские чтения по математике и механике» (г.Томск, 1997), на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» (г.Томск, 1998г.), на Всероссийском семинаре-совещании руководителей дорожных научных и проектных организаций» (г.Суздаль, 1998 г.)

Публикации. По теме диссертации автором получены три патента и авторское свидетельство на изобретение; опубликовано в печати 50 научных работ, в том числе монография «Дисперсное армирование и двухстадийная технология приготовления асфальтобетонных смесей.»/Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. -2000. -232,с.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 296 наименований и четырех приложений. Результаты исследований представлены на 315 страницах основного текста, включающего 99 рисунков, 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано содержание работы, обоснована актуальность темы, обозначена основная цель, определены задачи и сформулирована научная новизна исследования, отмечена практическая ценность и основные направления реализации диссертационной работы.

Первая глава. Использование нетрадиционных технологий, базирую-щихся на применении достижений современной науки, имеет целью улучшение свойств получаемых для строительства материалов, в том числе и асфальтобетонов. Одним из эффективных методов улучшения свойств асфальтобетонов является их дисперсное армирование и применение в процессе приготовления асфальтобетонных смесей материалов, содержащих в своем составе активные компоненты, в том числе высокомолекулярные смолы.

Большой вклад в развитие теории структурообразования асфальтобетонов внесли Л.Б.Гезенцвей, Н.В.Горелышев, В.А.Золотарев, А.С.Колбанов-ская, И.В.Королев, М.И.Волков, И.АРыбьев, Г.С.Бахрах, И.М.Борщ, Л:С.Терлецкая, Г.Я.Слива, Е.М.Гурарий, А.Р.Давыдова, Б.И.Ладыгин, Б.Г.Печеный, А.В.Руденский, И.М.Руденская, Д.И.Гегелия, Т.Н.Калаш-никова, В.М.Смирнов, Д.С.Шемонаева, в теорию дисперсного армирования асфальтобетонных смесей — АЕ.Мерзликин, Я.Н.Ковалев, Д.В.Акулич, Г.А.Бонченко, И.П.Гамеляк, Ф.А.Асинкритов Вопросы использования в дорожном строительстве сланцевых вяжущих подробно и полно рассмотрены в работах М.Н.Першина, М Ф.Никишиной, Е.Н. Баринова.

Первые сведения о применении дисперсной арматуры в составе асфальтобетонных смесей появились в 1953 г. Канадские специалисты использовали для этих целей асбестовые волокна. Было отмечено, что асфальтобетоны из таких смесей обладают повышенной температурной устойчивостью и имеют лучшую пластичность при отрицательных температурах. В дальнейшем для дисперсного армирования асфальтобетонных смесей специалисты из различных стран использовали минеральные волокна, металлические волокна и большинство крупнотоннажных химических волокон (ацетатные, полиэфирные, полиамидные, полиолефиновые и др.) Проведенные исследования показали, что дисперсное армирование существенно увеличивает ус-талостную прочность, прочность при растяжении при отрицательных температурах, повышает прочность при сдвиге при положительных температурах. Анализ результатов этих исследований свидетельствует, что вопросы технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей недостаточно изучены. Следует отметить такие отрицательные моменты существующих технологий дисперсного армирования, как необходимость предварительной обработки дисперсной арматуры поверхностно — активными веществами для обеспечения хорошей адгезии нефтяного битума к поверхности волокон, невозможность использования многих видов отходов и побочных продуктов промышленности, содержащих полимерные материалы, для дисперсного армирования асфальтобетонных смесей, ограничения волокон дисперсной арматуры по длине, вызванные необходимостью обеспечения достаточной однородности смеси. Многие технологии предусматривают введение коротких волокон дисперсной арматуры в нефтяной битум для улучшения условий их распределения в смеси; что может приводить к закупорке биту-мопроводов. Анализ существующих технологий улучшения свойств асфальтобетонов позволил установить также, что введение дисперсной арматуры в асфальтобетонные смеси не влияет на свойства битума в адсорбционном слое. Для улучшения свойств адсорбционных слоев битума в асфальтобетонную смесь целесообразно вводить материалы, содержащие высокомолекулярные смолы, например сланцевые фусы.

Анализ существующего опыта использования сланцевых вяжущих в дорожном строительстве показывает, что до настоящего времени еще не определены достаточно эффективные методы применения сланцевых фусов. Что касается минеральных составляющих, то они обычно рассматриваются как нежелательная часть сланцевого вяжущего, несмотря на то, что по зерновому составу соответствуют требованиям ГОСТ 9128 к отходам промышленности, используемым в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей.

Содержание в фусах большого количества высокоактивных сланцевых смол тяжелых фракций и тонкодисперсных минеральных примесей создает реальные предпосылки их многоцелевого .использования при приготовлении асфальтобетонных смесей. Наличие в составе сланцевой смолы таких высокоактивных компонентов как фенолы, карбоновые кислоты, может обеспечивать повышение адгезии органического вяжущего к поверхности минеральных материалов, а минеральные примеси способны полностью или частично заменить известняковый минеральный порошок.

Таким образом, в первой главе выполнен анализ существующих технологий улучшения свойств асфальтобетонов, позволивший обосновать использование достигнутого уровня знаний, в том числе в смежных отраслях, применительно к технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей и улучшению процессов структурообразования асфальтобетонных смесей путем использования отходов производства, .содержащих полимерные материалы и высокомолекулярные смолы. Критический анализ достигнутого, с учетом современных тенденций регулирования процессов структурооб-разования асфальтобетонов, позволил поставить цель и определить задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены вопросы структурообразования асфальтобетонных смесей, дисперсно армированных введением волокнообразующе-го полимера в виде расплава или раствора, а также смесей, приготовленныхпри двухстадийном введении органических вяжущих.

При дисперсном армировании асфальтобетонных смесей повышение прочностных характеристик и улучшение реологических параметров происходит в результате формирования из волокон дисперсной арматуры объемных структур. Размеры и форма таких структур.(кластеров) определяют характеристики армируемых материалов. Поэтому вопрос о том, как зависят размер и форма прочностных структур от размеров, формы, ориентации и концентрации элементов дисперсной арматуры, имеет принципиальное значение для изучения процессов структурообразования дисперсно армированных асфальтобетонов. Полученные к настоящему времени результаты дают основания полагать, что адекватное описание зависимости прочностных и реологических характеристик асфальтобетонов от размеров, формы, ориентации и концентрации элементов дисперсной арматуры возможно на. основе понятий физики фракталов и теории перколяции.

Для исследования процессов структурообразования асфальтобетонов интерес представляет тот факт,что возникновение фракталов обнаружено при формовании структур из случайно расположенных элементов. Поэтому следует сделать вывод, что при дисперсном армировании асфальтобетонных смесей армирующие элементы связываются в кластеры, обладающие фрактальной геометрией. Размеры максимального кластера Рmax зависят от объемной концентрации элементов n. Очень важной особенностью процесса

кластеризации является то, что имеется критическая концентрация nc элементов такая, что при n -> nc размер максимального кластера стремится к бесконечности. Таким образом, при концентраций армирующих элементов меньше критической (n < nc ), отдельные фрактальные кластеры не связаны между собой в единую структуру. При этом дисперсно армированный асфальтобетон характеризуется неравнопрочностью. На тех участка, где образовались прочностные кластеры, асфальтобетон обладает повышенными прочностными характеристиками и реологическими параметрами. Эффект при этом достигнут быть не может, так как при разрушении соседних малопрочных участков покрытия снижаются транспортно-эксплуатационные показатели всей дороги.

При концентрации дисперсной арматуры n, приближающейся к критической nc , происходит формирование единого кластера, охватывающего все пространство армирования. В «ячейках» этого кластера располагаются конечные изолированные кластеры. Дальнейшее возрастание концентрации армирующих элементов приводит к уменьшению среднего размера «ячеек». Наибольший кластер, присоединяя к себе мелкие кластеры, все более плотно заполняет армируемое пространство. Проведенный анализ фрактальных свойств дисперсно армирующих структур позволяет сделать вывод, что наиболее оптимальным с точки зрения эффективности является использование армирующих добавок с концентрацией, незначительно превышающей критическую. В этом случае нагрузка на покрытие, благодаря пространственной решетке из дисперсной арматуры, будет распределяться на больший объем слоя покрытия.

Следует отметить, что преимущественная пространственная ориентация армирующих элементов приводит к зависимости величины nc от направления. При уплотнении дисперсно армированных асфальтобетонных смесей происходит частичная переориентация армирующих волокон. Под воздействием уплотняющей нагрузки армирующие волокна в той или иной степени стремятся расположиться параллельно плоскости уплотнения, в результате чего может возникнуть анизотропия свойств асфальтобетона. Однако/ значения ее не могут быть столь существенными, чтобы заметно уменьшить способности системы противостоять сдвиговым напряжениям.

Для исследования процесса структурообразования использована модель, описывающая армирование асфальтобетонных смесей как формирование объемной структуры из одномерных отрезков в трехмерном пространстве. Минеральный материал представляется сферами. Такое решение является оправданным, поскольку позволяет численно реализовать модель и проводить имитационные эксперименты на персональных компьютерах. Компьютерное моделирование процесса формирования структур из волокон дисперсной арматуры позволило установить закономерности распределения кластеров по размерам (рис. 1) и по числу отрезков (рис.2).

При низких концентрациях велико количество небольших кластеров,(рис.1, а; рис.2, а). С увеличением концентрации небольшие кластеры объединяются в более крупные, (рис.1, б; рис.2, б). По достижении пороговойконцентрации пс в области моделирования формируется перколяционныйкластер, (рис.1, в; рис.2, в). При концентрациях выше пороговой меньшиекластеры поглощаются перколяционным, (рис.1, г; рис.2, г). Таким образом,для создания равнопрочного асфальтобетонного покрытия необходимо количество дисперсной арматуры, обеспечивающее наличие перколяционногоэффекта, что требует учета ее суммарной протяженности, которая зависит отдиаметра волокна, плотности и расхода волокнообразующего полимера,размеров образующихся кластеров.

Существующие в настоящее время технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей характеризуются наличием ряда существенных недостатков, основными среди которых является сложность в обеспечении хорошей адгезии битума с поверхностью дисперсной арматуры, невозможность использования многих полимерных материалов, сложности подачи и дозирования дисперсной арматуры.

Недостатком существующей технологии следует признать также то, что при использовании кондиционных волокон существенно возрастают трудозатраты, так как химические волокна, предназначенные для швейной промышленности, подвергается ряду обработок, ненужных для задач дорожного строительства. При производстве химических волокон полимер расплавляют, пропускают через, напорный и дозирующий насосы, фильтруют, формуют из него нити, пропускают их через обдувочную и сопроводительную шахты, прядильные диски, производят вытяжку и термофиксацию, кручение и замасливание. Выполняются также текстильные операции: гофрирование и текстурирование. В том же случае, когда волокнообразующий полимер имеет низкую температуру плавления, после введения дисперсной арматуры в мешалку асфальтосмесительной установки происходит его плавление. При этом большинство вышеперечисленных операций оказываются проделанными напрасно (пропуск через обдувочную и сопроводительную шахты, замасливание, пропуск через прядильные диски, вытягивание, термофиксация, кручение, резка, гофрирование и текстурирование). Следовательно, неэффективно использована электроэнергия (на расплавление полимера и работу станков), непроизводительны трудовые затраты, износ оборудования и сооружений. Чтобы исключить вышеуказанные сложности дисперсного армирования асфальтобетонных смесей, нами предложено вводить волокнообразующий полимер через фильеры непо-средственно в мешалку асфальтосмесительной установка (рис.З).

Рис. 1. Распределение кластеров по размерам. Концентрация отрезков: а -0.2 см -3 ; б-0.6 см -3; в — 0.8 см -3 ; г -1.0 см -3 . Размер наибольшего кластера, а-24 мм; б-108 мм; в-179мм; г-180 мм

Рис.2. Распределение кластеров по числу отрезков. Концентрация отрезков: а -0.2 см -3 ; б — 0.6 см-3 ; в-0.8 см-3 ; г -1.0 см-3 . Число отрезков наибольшего кластера: а — 5; 6-54; в-381; г -780

Рис.3. Принципиальная технологическая схема приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей с введением волокнооб-разующего полимера в виде расплава: 1 — склад каменных материалов; 2 — бункера; 3 — питатель;4 — конвейер; 5 — сушильный барабан; 6 — горячий элеватор; 7 — виброгрохот; 8 — бункера для щебня и песка; 9 — бункер негабаритного щебня; 10 — конвейер подачи и бункер минерального порошка; 11 — дозаторы и собирательная воронка; 12 — мешалка; 13 — дозатор битума; 14 — установка для приготовления органических вяжущих; 15 — бункер для термопластичных полимеров; 16 — плавильная головка; 17-напорный насос; 18-дозирующий насос; 19-фильтр;20-фильеры

Технология дисперсного армирования асфальтобетонных смесей путем введения расплава полимера непосредственно в смесительную установку имеет следующие преимущества:

а) в процессах структурообразования:

1. Создание в асфальтобетоне более совершенной пространственной армирующей решетки..

2. Улучшение адгезионной связи между химическими волокнами и пленкой нефтяного битума.

3. Повышение надежности работы асфальтобетонных покрытий за счет создания более совершенной пространственной решетки дисперсной арматуры

б) в процессах приготовления асфальтобетонных смесей: 1. Отсутствие ненужных (текстильных) операций в процессе приготовления дисперсной арматуры.

2.Упрощение технологии подачи и дозирования дисперсной арматуры, повышение точности дозирования дисперсной арматуры при приготовлении асфальтобетонных смесей.

3.Обеспечение возможности использования в качестве дисперсной арматуры любых отходов из термопластичных полимеров и полимеров, растворимых в органических растворителях, в том числе промышленных отходов, бытовых и пр.

4.Снижение экологической напряжённости за счёт утилизации полимер-содержащих бытовых и промышленных отходов и побочных продуктов.

Основным структурообразующим элементом асфальтобетона независимо от того, содержит он дисперсную арматуру или нет, является органическое вяжущее. Дисперсное армирование, существенно улучшая весь комплекс свойств асфальтобетонов, практически не влияет на свойства битумных пленок, характеристики которых имеют определяющее значение в процессах старения асфальтобетонов. Исследованиями Л.Б.Гезенцвея, В.М.Смирнова, И.М.Борща, Л.C.Терлецкой, установлено, что при взаимодействии битума с неактивированными тонкопористыми минеральными материалами имеет место явление избирательной фильтрации компонентов битума в поры и капилляры. В глубь минерального материала проникают наименее вязкие компоненты битума — масла. Мелкие поры заполняют смолы. На поверхности минерального материала адсорбируются асфальтены. Профессор Л.Б.Гезенцвей отмечал, что «…изменения компонентного состава приповерхностных слоев битума представляет собой одну из форм интенсивного старения битума, характерную для битумоминеральных композиций…».Следовательно, одним из путей снижения интенсивности старения асфальтобетонов является предотвращение избирательной фильтрации компонентов нефтяного битума.

Процесс избирательной фильтрации компонентов нефтяного битума в поры и капилляры минеральных материалов может быть ограничен, или вовсе прекращен при использовании двухстадийной технологии введения органических вяжущих в процессе приготовления асфальтобетонных смесей. Эта технология предполагает последовательную обработку минеральных материалов двумя типами вяжущих: на первой стадии вяжущим, имеющим высокую адгезию к поверхности минеральных материалов: на второй стадии — вяжущим, обеспечивающим хорошую когезию. На первой стадии необходимо использовать органические вяжущие, содержащие в своем составе высокоактивные компоненты. Эти компоненты, вступая в химическое взаимодействие с поверхностью минерального материала, обеспечивают наличие хемосорбционных связей с образованием водонерастворимьгх соединений на поверхности минерального материала. Кроме того, в процессе избирательной фильтрации активные компоненты проникают по порам и капиллярам внутрь минерального материала, взаимодействуя с поверхностью пор и ка-

пилляров. В результате этих процессов происходит кольматация пор и капилляров минерального материала компонентами вяжущего, используемогона первой стадии. На второй стадии производится обработка полученнойорганоминеральной смеси нефтяным битумом.. При этом процесс избирательной фильтрации компонентов нефтяного битума в поры и капилляры минерального материала не будет иметь места, так как поры и капилляры уже заполнены компонентами органического вяжущего на первой стадии. Следовательно, адсорбционные слои нефтяного битума на .поверхности минеральных материалов не будут обедняться низкомолекулярными фракциями, что положительно скажется на их эластичности при отрицательных температурах. За счет этого повысится трещиностойкость асфальтобетонных смесей и их долговечность, что особенно важно при эксплуатации покрытий в условиях Сибири. На этой стадии следует использовать нефтяной дорожный битум. На первой же стадии целесообразно использовать высокоактивные органические вяжущие, причем такие, которые позволили бы экономить дорогостоящий нефтяной битум. К таким материалам относятся высокотоннажные отходы и побочные продукты нефтеперерабатывающей, коксохимической и сланцеперерабатывающей промышленностей. Однако, в силу вышеуказанных причин, наибольший интерес представляют сланцевые фусы. Дополнительным аргументом в пользу использования сланцевых фусов на первой стадии является то, что они содержат в своем составе высокоактивную сланцевую смолу.

Анализ состава сланцевых фусов свидетельствует, что они состоят издвух основных компонентов: высокоактивной сланцевой смолы и тонкодисперсных минеральных примесей.

В зависимости от зольности, сланцевые фусы содержат различное количество минеральных примесей. Это позволяет предположить, что при использовании сланцевых фусов для приготовления асфальтобетонных смесей, минеральные примеси могут полностью или частично заменять минеральный порошок.

Состав сланцевых фусов позволяет сделать предположение о том, что их введение в асфальтобетонные смеси будет способствовать повышению качества и снижению стоимости последних. Органическая часть фусов — сланцевая смола — за счёт высокоактивных компонентов будет обеспечивать увеличение адгезии вяжущего и улучшение структуры адсорбционно-сольватных оболочек нефтяного битума, а минеральная часть — выполнять роль активированного заполнителя. При этом предполагается возможным снизить расход основного вяжущего — вязкого нефтяного битума, а также исключить или существенно уменьшить расход минерального порошка.

Исследование состава минеральной части тяжелых сланцевых фусов по методу рассева в среде растворителя показывает, что они удовлетворяют требованиям Г ОСТ 9128, предъявляемым к порошкообразным отходам про-

мышленности, которые используются в качестве минерального порошка.Это подтверждает правильность высказанного предположения о возможности использования твердой части сланцевых фусов в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей. Чем больше содержится в фусах твердых частиц, тем лучше, поскольку будет уменьшаться потребность в заполнителе. Следует подчеркнуть, что минеральные частицы фусов пропитаны сланцевой смолой. Следовательно, они не требуют дополнительной активации.

В составе органической части сланцевых фусов содержится до 30% (отмассы сланцевой смолы) высокоактивных веществ — фенолов и карбоновыхкислот, которые могут вступать в химическое взаимодействие с минералами твердых частиц с образованием водонерастворимых соединений. Таким образом, поверхность минеральных частиц оказывается лиофилизованной, что должно улучшать условия ее смачивания битумом и способствовать более полному и более легкому переводу битума в пленочное состояние. При последующей обработке битумом контакт битума будет происходить через структурированный слой сланцевой смолы, уже связанный с поверхностью минеральных частиц прочной хемосорбционной связью.

Следует ожидать также, что связь между нефтяным битумом и адсорбционным слоем сланцевой смолы гораздо прочнее, нежели связь между битумом и немодифицированной поверхностью минерального материала, что может обеспечить повышение морозо — и водостойкости асфальтобетона.

В случае использования в составе асфальтобетонных смесей легких исредних сланцевых фусов, характеризующихся недостаточным для заменыминерального порошка количеством минеральных примесей, недостающаячасть минеральных примесей может быть восполнена за счет введения золуноса ТЭС. Использование золы уноса в качестве минерального порошкапри производстве асфальтобетонных смесей по традиционной технологииприводит к ухудшению свойств асфальтобетонов. Это связано с высокойпористостью и, как следствие, высокой битумоемкостью золы уноса. Применение двухстадийной технологии введения органических вяжущих приводит к тому, что на первой стадии происходит модифицирование поверхности частиц золы уноса. В результате кольматации пор и капилляров золы уноса снижается ее пористость и битумоемкостъ.

Золы уноса содержат большое количество полуторных оксидов Аl2O3 + Fе2O3 . Исследования профессора И.М. Борща свидетельствуют, что полуторные оксиды А12О3 + Fе2O3 являются катализаторами старения нефтяных битумов, в результате чего асфальтобетоны содержащие эти оксиды, характеризуются незначительными сроками службы.

Двухстадийная технология введения органических вяжущих приводит к тому, что на первой стадии введения вяжущего содержащиеся в смоле фусов фенолъные соединения вступают в активное взаимодействие с полуторными

оксидами и нейтрализуют их каталитические способности к окислениюнефтяных битумов.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на проверку выдвинутых во второй главе теоретических положений. В ходе экспериментальных работ, проводимых в лабораторных и производственных условиях, были исследованы процессы структу-рообразования дисперсно армированных асфальтобетонов и асфальтобетонов из смесей, приготовленных при двухстадийном введении органического вяжущего. Установлены оптимальные содержания компонентов смесей, определены технологические параметры процесса приготовления асфальтобетонных смесей, исследованы показатели физико-механических и структурно-механических свойств асфальтобетонов из смесей, приготовленных по предлагаемым технологиям» наработаны данные, необходимые для составления рекомендаций по проектированию состава асфальтобетонных смесей.

Исследованы процессы старения дисперсной арматуры в асфальтобетонах. Исследован один из наиболее распространенных и наиболее поддающихся влиянию климатических факторов полимер — полиамид. Были отобраны три группы образцов с длиной образца нити в каждой группе 50 метров. Образцы первой группы являлись эталонными и обработке не подвергались. Образцы второй группы были помещены в битум, затем извлечены и очищены в гексане. Для обработки был использован нефтяной битум марки БНД 90/130, наиболее часто используемый дорожно-строигельными организациями Западной Сибири. Для очистки нитей от нефтяного битума был выбран гексан, как наиболее чистый продукт, имеющий четко идентифицированные характеристические полосы поглощения и мало влияющий на общую картину изменений в исследуемых образцах.

Образцы третьей группы полиамидных жгутовых нитей были также обработаны нефтяным битумом марки БНД 90/130. Затем они подвергались старению в климатической камере, после чего также были отмыты от битума гексаном. Приготовленные образцы были использованы при исследовании химических и физико-механических свойств полиамидных жгутовых нитей. Кроме химических и физико-механических испытаний были сняты ИК-спекгры образцов нитей на спектрофотометре марки «Спекорд М-80».

Сравнение ИК-спектров исходной полиамидной, жгутовой нити и ИК-спектров нитей, подвергнутых обработке, показало что в последнем случае заметного ухудшения физико-химических свойств нитей не наблюдается.

Результаты химических и физико-химических испытаний полиамидныхжгутовых нитей представлены в табл.1.

После обработки нефтяным битумом увеличилась на 0,04 относительная вязкость полиамидных нитей. После обработке в климатической камере эта величина увеличилась только на 0,01. Обработка нитей нефтяным битумом привела к снижению массовой доли экстрагируемых веществ на 0,6 % мас-

сы, а процессы старения — еще на 0,5 %. Более существенное влияние процессы старения оказали на термостабильность полиамидных нитей, увеличив ее на 350 %. Величина разрывной удельной нагрузки снизилась на 50% лишь после обработки нити битумом увеличилась, но по истечении смо-делированных 18 лет службы в дорожном покрытии, эта величина уменьшилась почти на 50%. Процессы старения привели также к снижению удлинения нити при разрыве. Таким образом, вышеприведенные химические исследования, в том числе с привлечением методов ИК-спектроскопии, а также физико-механические испытания образцов показали, что при обработке полиамидных нитей нефтяным битумом химический их состав и физико-механические свойства существенных изменений не претерпевают. Незначительно влияют на их показатели свойств и процессы старения, что, вероятно, является следствием нахождения нитей в составе асфальтобетона, защищающего нити от прямого воздействия климатических факторов.

Таблица 1

Результаты физико-химических испытаний полиамидных жгутовых нитей

Наименование показателей

Единица измерения

Образец №1

Образец №2

Образец №3

1.Относительная вязкость

2.Содержание экстрагируемых веществ

3.Термостабильность

4.Температура плавления

5.Удельная разрывная нагрузка

6.Удлинение при разрыве

7.Растяжимость

%массы

°С

гс/текс

%

2,46

2,6

0,2

215

15,9

45,6

8,3

2,50

2,0

0,2

215

19,3

47,7

18,0

2,51

1,5

0,7

216

8,1

26,9

Исследована величина адгезии нефтяного битума к полимеру при введении дисперсной арматуры в виде расплава или раствора. Величина адгезии оценивалась по значению величины краевого угла смачивания (рис.4)

В ходе экспериментальных работ были приготовлены образцы волокно-образующего полимера в твердом виде, в виде расплава и в виде раствора Затем на приготовленные образцы полимера размещались капля нефтяного битума марки БНД 90/130. В качестве волокнообразующего полимера были использованы изотактический полипропилен, а также бытовые отходы из поликарбонатного волокна. Величина краевого угла смачивания для каждого из образцов определялась во четырем каплям нанесенного нефтяного битума Исследовалась адгезия нефтяного битума к изотактическому полипропилену, находящемуся в твердом состоянии и в виде расплава. Для этого капли битума с температурой 150 °С размещались на поверхности полимера,

находящегося в твердом состоянии. Для исследования величины адгезиинефтяного битума к поверхности изотактического полипропилена полимеррасплавляли при температуре 190-200 °С, давали ему остыть до температуры 150-170 °С и наносили капли битума.

Рис.4. Схемы определения величины краевого угла смачивания , нефтяным битумом поверхностей волокнообразующих поли меров: а-полипропилен в твердом состоянии; б-полипропилен в состоянии расплава; в- поликарбонат в растворенном состоянии; г — наполненный поликарбонат в растворенном состоянии

Для исследования адгезии нефтяного битума к раствору полимера поликарбонат растворялся в органическом растворителе до состояния, при котором возможно формование волокон, и на поверхность раствора наносились капли битума. Для определения величины краевого угла смачивания образец полимера с нанесенными на него каплями нефтяного битума помещался на предметный столик кодоскопа и контуры капли на поверхности полимера проецировались на экран, где и фиксировались с помощью карандаша. После этого проводилось определение краевого угла смачивания с использованием существующих методик. Результаты исследований, представленные на рис.4, показывают, что краевой угол смачивания битумом поверхности полимеров, находящихся в состоянии расплава и раствора, в два-три раза меньше утла смачивания битумом поверхности полимера, находящегося в твердом состоянии.

Полученные результаты подтверждают предположение о том, что при дисперсном армировании асфальтобетонных смесей путем введения волокнообразующих полимеров в виде расплава или раствора достигается более высокая

адгезия битума к поверхности дисперсной арматуры.

Проведены исследования физико-механических свойств асфальтобетонов, дисперсно армированных различными полимерными материалами. Получены математические модели, адекватно описывающие зависимость свойств асфальтобетона от его компонентного состава. Исследованы структурно-механические свойства дисперсно армированных асфальтобетонов. Результаты исследований свидетельствуют, что характеристики дисперсно армированных асфальтобетонов на 30 — 40 % превышают характеристики асфальтобетонов, приготовленных по традиционной технологии.

Для изучения процессов избирательной фильтрации компонентов органического вяжущего при его взаимодействии с поверхностью минеральныхматериалов был использован метод люминесцентной битуологии. В основеэтого метода лежит способность компонентов нефтяного битума люминес-цировать под воздействием улътрафиолетовых лучей. Каждый компонентпри этом люменесцирует своим цветом, имеющим опредёленные характерные особенности. Цвета и оттенки видимой части спектра люминесценциикомпонентов нефтяного битума достаточно хорошо изучены. Асфальтенылюминесцируют темно-коричневым цветом, смолы — коричневым и кремо-вым цветами. Голубые, синие, зеленые, желтые цвета люминесценции характерны для масел.

Метод люминесцентного анализа позволяет получить достаточно наглядную картину распределения компонентов битума в минеральном материале.Для исследования процессов избирательной :фильтрации компонентов органического вяжущего использовался микроскоп МБИ-15, имеющий источникультрафиолетового излучения.

Исследования проводились в падающем свете. В этих условиях микроскоп позволяет проводить наблюдения и фотографирование объектов в свете видимой люминесценции, возбуждаемой сине-фиолетовым участком спектра в пределах длины от 400 до 440 нм., и ультрафиолетовыми лучами длиной волны до 360 нм.

При исследовании объектов в свете люминесценции в качестве источника света применялась ртутная лампа ДРШ-250-3, интенсивно излучающаясвет в сине-фиолетовой и в ближней ультрафиолетовой областях спектра.Для возбуждения люминесценции наблюдаемых объектов использовалсясветофильтр УФС6 с максимум пропускания 365 нм. При использованииданного светофильтра в образовании изображения может участвовать весьвидимый свет, что позволяет наблюдать объекты с большим разнообразиемцветов. С целью исключения возможности облучения объекта наблюдениякрасными и инфракрасными лучами применялся светофильтр С3С 24, срезающий эту часть спектра.

При исследований разреза щебенки из тонкопористого известняка, обработанного нефтяным битумом, установлено фракционирование компонентов нефтяного битума. В глубь минерального материала проникают масла, бли-

же к поверхности располагаются смолы. На поверхности адсорбируютсяасфалътены. Таким образом, как и. предполагалось, пленки нефтяного битума, обеспечивающие связь между минеральными частицами асфальтобетонной смеси, существенно обедняются низкомолекулярными фракциями, что приводит к повышению их хрупкости и, следовательно, к ускорению старения асфальтобетона.

Люминесценция щебенки из тонкопористого известняка, обработанного сланцевыми фусамн, показала, что сланцевая смола проникает в минеральный материал глубже, нежели нефтяной битум. Люминесцирование ее компонентов выражается менее ярко и менее насыщенно красками. Наблюдение люминесценции щебенки из тонкопористого известняка, обработанного сначала сланцевыми фусами, а затем и нефтяным битумом, свидетельствует об отсутствии фильтрации компонентов нефтяного, битума в минеральный материал, поскольку поры, капилляры являются уже заполненными компонентами сланцевой смолы.

При исследовании минерального материала, обработанного сначала нефтяным битумом, а затем сланцевыми фусами, выявлено, что люминесценция компонентов органического вяжущего в этом случае идентична люминесценции, имеющей место при обработке минерального материала только нефтяным битумом.

Приведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что применение двухстадийной технологии введения органического вяжущего для приготовления асфальтобетонных смесей позволяет снизить интенсивность избирательной фильтрации компонентов нефтяного битума в поры и капилляры минеральных материалов, а следовательно, и уменьшить скорости старения асфальтобетонов. Эксперименты подтвердил предположение о том, что для достижения выявленного эффекта обработку нефтяным битумом необходимо производить на второй стадии введения органического вяжущего.

Исследовано влияние двухстадийной технологии на. свойства зол уносаТ,ЭС. Введение сланцевых фусов приводит к повышению средней плотности, снижению пористости и битумоемкости зол уноса ТЭС. Методами ИК-спектроскопии исследованы процессы взаимодействия полуторных оксидов с компонентами сланцевой смолы, а также процессы старения асфальтового вяжущего, приготовленного по традиционной технологиям.

На рис.5 представлены результаты исследования процессов взаимодействия фенолов и карбоновых кислот, содержащихся в смоле фусов с полуторными оксидами. Из рисунка видно, что в спектре сланцевых фусов присутствуют широкие полосы поглощения, простирающиеся от 3000 до 3799 см-1 , свидетельствующие о колебании свободных или ассоциированных групп ОН и подтверждающие наличие фенольных соединений. В спектре

сланцевых фусов присутствуют полосы поглощения при 1050 и 1100 см-1 , связанные с валентными, колебаниями групп С-ОН. Исчезновение этих полос поглощения при переходе от «чистых» фусов к смеси с оксидом железа можно объяснить активным взаимодействием карбоновых кислот с оксидом, в результате которого влияние последних как катализаторов старения на нефтяные битумы существенно снижается. Произведена оценка влияния продуктов взаимодействия сланцевых фусов и оксида железа на интенсивность старения вяжущего (рис.6). В качестве критерия оценки интенсивности старения была принята глубина карбонильного поглощения при 1600 см-1 , свидетельствующая о наличии ароматических соединений в смеси. Анализируя этот рисунок, следует отметить, что смеси оксида железа и нефтяного битума характеризуются менее интенсивной полосой карбонильного поглощения, нежели смесь нефтяного битума и оксида, модифицированного сланцевыми фусами. Это свидетельствует о более высокой концентрации ароматических соединений в смеси нефтяного битума и оксида железа, модифицированного сланцевыми фусами, что можно объяснить замедлением процессов образования асфальтенов из низкомолекулярных фракций нефтяного битума вследствие нейтрализации полуторных оксидов как катализаторов старения в ходе их взаимодействия с фенолами. Из этого следует, что исследования, проведенные с использованием методов ИК-спектроскопии, подтвердили правильность теоретических предположений о возможности замедления процессов старения асфальтового вяжущего при использовании сланцевых фусов для приготовления асфальтобетонных смесей по двухстадийной технологии.

Влияние двухстадийной технологии на процессы старения асфальтобетонов исследованы также с использованием ЭПР-спектроскопии. В соответствии с теорией, разработанной профессором Ф.Г. Унгером, имеющиеся на поверхности минеральных материалов свободные радикалы могут являться центрами, на которых осаждаются асфальтены, происходит их объединение с дальнейшим увеличением количества. Поскольку асфальтены являются почти 100%-ным концентратом парамагнетиков, показателем интенсивности процесса старения нефтяной дисперсной системы может быть концентрация в ней парамагнитных центров, свидетельствующая о концентрации асфальтенов. В качестве минеральных материалов в экспериментальных работах был использован гранит и известняк. Модифицирование минеральных материалов осуществляли с использованием каменноугольной смолы фусов Кемеровского коксохимического комбината. В качестве основного органического вяжущего был использован нефтяной дорожный битум марки БНД 90/130 Ачинского НПЗ.

Исследования проводили на смесях двух типов:

-смесь, приготовленная по традиционной технологии (минеральный материал, обработанный нефтяным битумом);

Рис.5.ИК-спектры: 1 — сланцевые фусы; 2 — оксид железа; 3 — оксид железа + сланцевые фусы

Рис.6. ИК-спектры асфальтового вяжущего после старения: 1-оксид

железа + нефтяной битум; 2 — оксид железа + сланцевые фусы +

нефтяной битум

-смесь, приготовленная по двухстадийной технологии (минеральный материал, обработанный сначала каменноугольной смолой, а затем нефтяным битумом).

Двухстадийная технология приготовления смеси предусматривала дозирование минерального материала и его нагрев до температуры 160°С, введение каменноугольной смолы и ее перемешивание с минеральным материалом, введение горячего нефтяного битума и окончательное перемешивание. При приготовлении смеси по традиционной технологии введение фусов не производилось. Исследовались смеси органических вяжущих как с известняком, так и с гранитом.

Были получены спектры ЭПР смесей сразу после смешения компонентов, а также смесей, подвергнутых старению (выдержанных при температуре 160 °С в термостабилизированной камере в течение 6 часов). Результаты расчета концентрации парамагнитных центров в смесях представлены в табл.2.

Таблица 2

Влияние технологии приготовления асфальтобетонной смеси на

концентрацию парамагнитных центров

N

п/п

Состав

смеси

Концентрация парамагнитных центров в смеси, г-1

Относительная процентная концентрация парамагнитных центров в смеси

До старения

1.

2.

Гранит+Битум

Гранит+Смола+Битум

0,24х1017



Страницы: 1 | 2 | Весь текст