Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури

УДК 665.775:665.7.038.2:544.777

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Особливості впливу полімерів і поверхнево-активних добавок на адгезійні властивості бітумів

Спеціальність 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби

Кудрявцева Вальдес Світлана Вікторівна

Харків - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Золотарьов Віктор Олександрович, Харківський національний автомобільно-дорожній університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри технології дорожньо-будівельних матеріалів.

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор, лауреат державної премії України в галузі науки і техніки Плугін Аркадій Миколайович, Харківська державна академія залізничного транспорту Міністерства транспорту та зв'язку України, професор кафедри будівельних матеріалів, конструкцій та виробів.

кандидат технічних наук, доцент Беспалов Віталій Леонідович, Донбаська національна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, доцент кафедри технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг.

Захист відбудеться «07» _червня_ 2010 р. о _11⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.056.04 у Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м.Харків, вул. Сумська, 40.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

Автореферат розісланий «06» травня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., доцент Т.О. Костюк

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. До теперішнього часу близько 90 % доріг з твердим покриттям у світі мають верхній шар з матеріалів на основі бітуму, головним чином з асфальтобетону, що забезпечує максимальну комфортність і ефективність руху транспортних засобів і пасажирів. Ці покриття використовуються на автомобільних дорогах з високою вантажонапруженістю. Ріст навантаження на вісь, інтенсивності руху викликає необхідність підвищення їх експлуатаційних властивостей.

Ці властивості погіршуються, а покриття руйнуються раніше передбаченого строку через дію не тільки навантаження, але й кліматичних факторів: зволоження, циклічного заморожування і відтавання, перегріву або переохолодження покриттів. Для усунення типових дефектів, що виникають через низьку водостійкість та зсувостійкість покриттів, використовують асфальтобетонні суміші на основі модифікованих бітумів. В якості модифікаторів найбільш широко використовують полімери та поверхнево-активні речовини (ПАР). В той же час досвід комплексної модифікації бітумів ПАР і полімерами у світі поки обмежений, а ступінь вивченості фізико-хімічних особливостей і наслідків такої модифікації недостатні для прогнозування експлуатаційної поведінки асфальтобетонів у складних умовах експлуатації.

Інтереси подальшого розвитку дорожнього будівництва України вимагають суттєвого підвищення якості й довговічності асфальтобетонних покриттів. Відповідно до цього розробка комплексної модифікації бітумних в'яжучих і матеріалів на їх основі є актуальною задачею, що сприяє рішенню проблеми збереження енергетичних і матеріальних ресурсів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження виконані відповідно до плану науково-дослідних робіт ХНАДУ й плану науково-дослідних робіт Державної служби автомобільних доріг України (Укравтодор), у рамках виконання госпдоговірних науково-дослідних робіт по темам: № 47-04-04 «Встановити кількісні значення показника зчеплюванності зі склом дорожніх бітумів, що виробляються НПЗ України, для розробки технічних нормативів до ДСТУ 4044-2001 «Бітуми нафтові дорожні в'язкі. Технічні умови» (№ державної реєстрації 0104U002518); № 38-16-05 «Аналіз якості дорожніх бітумів вітчизняних та закордонних НПЗ, що використовуються при будівництві та ремонті автодоріг України» (№ державної реєстрації 0105U002841).

Мета дослідження. Розробка шляхів підвищення зчеплюванності бітумів, модифікованих полімерами, і водостійкості асфальтополімербетонів на основі встановлення фізико-хімічних особливостей взаємодії бітумів, що вміщують ПАР і полімер, з твердою підложкою.

Задачі дослідження:

1. Розробити теоретичні передумови впливу ПАР на адгезійну активність бітумів, модифікованих полімерами (БМП).

2. Обгрунтувати об'єкти й методи дослідження. Розробити технологічну схему одержання комплексно модифікованого полімером та ПАР в'яжучого.

3. Вивчити поверхневі й в'язкістні властивості БМП і БМП, що містять ПАР, при технологічних температурах.

4. Визначити агрегативну стійкість бітумів, що містять полімери і ПАР, і термічну стабільність адгезійних властивостей при технологічних температурах.

5. Установити особливості зчеплюванності в'яжучих з твердою підложкою при зміні співвідношення полімера й ПАР, що в них входять.

6. Визначити вклад полімеру й ПАР в забезпечення водостійкості асфальтополімербетонів.

7. Зробити виробничу перевірку пропонованих технологічних рішень, розробити рекомендації по комплексній модифікації бітумів і виробництву асфальтобетонів на модифікованих в'яжучих.

Об'єкт дослідження. Бітуми, модифіковані полімерами й ПАР, асфальтобетони на комплексно модифікованому бітумному в'яжучому.

Предмет дослідження. Стандартні, поверхневі й в'язкістні властивості бітумів, модифікованих полімерами й ПАР, й водостійкість асфальтобетонів на комплексно модифікованих в'яжучих.

Методи дослідження. Для рішення поставлених задач використовували стандартні методи дослідження в'яжучих і асфальтобетонів, а також спеціальні методи й прилади, що розроблені кафедрою ТДБМ ХНАДУ.

Наукова новизна отриманих результатів:

- теоретично й експериментально доведено, що рівень позитивного впливу ПАР на зчеплюванність БМП з твердою підложкою у водному середовищі тим більший, чим нижче в ньому вміст полімеру, чим гірше масла пластифікують полімер, чим нижче консистенція бітуму при тому ж вмісті полімеру;

- установлено, що міцність адгезійного контакту (зчеплюванність з підложкою) комплексно модифікованого в'яжучого зростає: при збільшенні в ньому вмісту полімеру, при поліпшенні сумісності полімеру з маслами бітуму; при забезпеченні умов максимального набухання полімеру у бітумних маслах; при створенні умов для розподілу полімерних асоціатів на твердій підложці;

- установлено, що температурні залежності в'язкості вивчених чистих бітумів й БМП практично не залежать від наявності в них ПАР;

- показано, що введення полімеру у бітуми сповільнює зниження їх зчеплюванності з твердою підложкою після прогріву; зменшення зчеплюванності в результаті старіння БМП з ПАР менше, ніж вихідного бітуму або бітуму з ПАР;

- установлено, що комплексне використання полімеру і ПАР в бітумі приводить до складання індивідуальних приростів коефіцієнта водостійкості асфальтобетону, а ефективність дії полімеру у відношенні водостійкості асфальтополімербетонів більше, ніж у разі зчеплюванності самого БМП зі скляною підложкою.

Практичне значення отриманих результатів складається з:

- розробки технології суміщення ПАР і полімерів з бітумом;

- установлення впливу консистенції БМП на прояв адгезійної активності ПАР;

- визначення технічних характеристик якості БМП з ПАР і асфальтобетонів на їх основі;

- розробки рекомендацій з ефективного використання поверхнево-активних речовин у бітумополімерах й асфальтополімербетонах.

Результати досліджень підтверджені виробничою перевіркою, виконаною в м. Харкові на об'єкті ТОВ «ЦПТБіРАД», в ході якої були влаштовані ділянки покриття з асфальтобетону типу Б на основі бітуму БНД 90/130 з 3 % полімеру типу СБС площею 1420 м² й того ж асфальтобетону на основі бітуму БНД 90/130 з 3 % полімеру типу СБС з добавкою 0,5 % катіоноактивного ПАР площею 1460 м².

Особистий внесок здобувача полягає в:

- розробці раціональних технологічних схем суміщення компонентів при комплексній модифікації бітуму полімером і ПАР;

- установленні технологічних температур бітумополімерних в'яжучих з добавками ПАР;

- визначенні впливу ПАР на змочувальну здатність БМП;

- оцінці адгезійної активності ПАР в бітумах і БМП різної консистенції;

- установленні впливу виду та вмісту полімеру й ПАР на зчеплюванність бітумів різної в'язкості з мінеральною поверхнею;

- оцінці агрегативної стійкості БМП з ПАР і термічної стабільності їх адгезійної активності;

- розробці рекомендацій з ефективного використання поверхнево-активних речовин у бітумополімерах й асфальтополімербетонах.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи обговорювались на: Міжнародних науково-технічних конференціях «The First Syrian International Road Conference» (Syrian - Damascus, 12-14/11/2006) та «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (Харків, 16-17 листопад 2006); Міжнародній науково-практичній інтернет-конференції «Современные методы строительства автомобильных дорог и обеспечение безопасности движения» (Белгород, 2007); Міжнародній науково-технічній конференції «Структуроутворення, технологія, властивості і довговічність органічних в'яжучих і бетонів на їх основі» (Харків, ХНАДУ, 22-23 листопада 2007 року); Міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених й аспірантів «Современные технологии строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Харків, ХНАДУ, 24-25 квітень 2008); Міжнародному Конгресі Eurasphalt and Eurobitume «4^th Congress-E&E 2008» (Destination Copenhagen, 21-23 May 2008); конференції «Молоді вчені - автомобільним дорогам XXI століття» (Київ, НТУ, 29-30 травня 2008 р.); щорічних конференціях викладачів і наукових співробітників ХНАДУ (2006-2009 р.).

Публікації. Основні положення роботи відображені у 12-ти статтях, опублікованих у виданнях, рекомендованих ВАК, 5 доповідях на наукових конференціях, в рекомендаціях Р В.2.7-218-02071168-506:2006 «Рекомендації щодо ефективного використання поверхнево-активних речовин у бітумополімерах та асфальтополімербетонах».

Структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 210 сторінках і складається із вступу, 6 розділів, висновків, 6 додатків, списку використаних джерел з 183 найменувань і містить 44 рисунка, 59 таблиць.

Зміст роботи

У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформульовані мета і задачі дисертаційного дослідження, наведені наукова новизна і практичне значення.

У першому розділі розглянуті літературні дані про адгезійні властивості бітумних в'яжучих, а саме: факторах, що впливають на зчеплюванність бітуму з поверхнею кам'яних матеріалів у водному середовищі, та водостійкість бітумних в'яжучих, модифікованих полімерами, на мінеральних підложках і асфальтобетонів на їх основі.

В дисертаційній роботі відповідно до поставленої мети під адгезією бітумних в'яжучих до мінеральної підложки мається на увазі стійкість бітуму відшаровуючій дії води, що визначається зчеплюванністю бітумної плівки з поверхнею кам'яних матеріалів після витримування системи (бітум-підложка) протягом заданого проміжку часу у воді.

Аналіз робіт Ребіндера П. О., Лисіхіної А. І., Колбановської А. С., Михайлова В.В., Shin-Che Huang, Dekali K., Гезенцвея Л.Б., Горелишева М.В., Чорножукова М. І., Гуна Р.Б., Гохмана Л. М., Гурєвича І.Л., Ахметової Р.С., Жданюка В. К. та інш. свідчить про те, що взаємодія мінеральних матеріалів й органічних в'яжучих при їх тривалому контакті може забезпечуватись фізичною адсорбцією мінеральною поверхнею бітуму і його складових, хемосорбційними процесами, які можуть мати місце на межі розділу фаз, вибірковою дифузією компонентів бітуму в мінеральний матеріал, в наслідок якої можуть істотно змінитися властивості адсорбованого бітуму, формуванням приграничних шарів на мінеральних матеріалах. Зчеплюванність різноманітних матеріалів з бітумом при вибірному впливі води в значній мірі обумовлюється хімічним складом мінералів й гірських порід. Підвищенню зчеплюванності з бітумом сприяють оксиди CaO, MgO й амфотерний оксид Al₂O₃. Чим менше в складі кам'яного матеріалу SiO₂ і більше солей лужних металів, тим більше зчеплюванність з ним бітуму й коефіцієнт водостійкості асфальтобетону.

Полярність бітумів, що побічно оцінюється діелектричною проникністю, є важливим чинником підвищення адгезії. Відповідно до результатів теоретичних і експериментальних досліджень Букової С. М., Петерсена Дж., Зеленої С. А., Гуна Р. Б., Абрамзона А. А., Соболевої О. А., Жукова Н. М., Волкова М. І., Шварца А., Колбановської А. С., Золотарьова В. О., Зінченко В. М., Соломенцева А. Б., Shiman L. та інш. адгезійна активність бітумів суттєво підвищується за рахунок введення ПАР або механоактивації, зокрема, ультразвукової його обробки при технологічних температурах. Вміст ПАР в бітумі повинен бути оптимальним. Надлишок ПАР, особливо аніоноактивних, може погіршити водостійкість асфальтобетону.

У той же час у науковій літературі практично відсутні відомості: про водостійкість плівок БМП на поверхні кам'яних матеріалів і асфальтобетонів на основі БМП; про вплив на зчеплюванність типів і видів полімерів (термопластів, термоеластопластів, терполімерів); про вплив вмісту полімеру в БМП на їх зчеплюванність з підложкою у водному середовищі; про поверхневі властивості БМП, як основи адсорбційно-адгезійних процесів на границі розділу фаз, що забезпечує зчеплення. Не висвітлені особливості впливу ПАР на зчеплюванність БМП.

У другому розділі наведені теоретичні передумови спільного впливу полімерів і поверхнево-активних речовин на адгезійні властивості бітумів.

Була зроблена спроба адаптувати до пояснення процесу адгезії комплексно модифікованого в'яжучого основні механізми існуючих теорій адгезії полімерів до твердої підложки. Однак навіть відносно адгезії самих полімерів такий підхід не виправдовується через велике різноманіття полімерів, особливостей їх складу й структури. Це тим більше неможливо для такої складної системи як БМП. Відомості, що наводяться у літературних джерелах, отримані, як звичай, у вигляді результатів, що супроводжують загальну оцінку впливу полімеру на властивості бітуму (Thompson D-C., Кондратьєв А.Н., Гохман Л.М., Wegan V., Кємалов А.Ф., Яромко В.Н., Бусел А.В., Братчун В.І., Панькін С.В., Полякова С.В., Hadrzynski F., Vonk V. C., Chappat M., Золотарьов В.О., Becker Y., Лаврухін В. П., Durrieu F., Glanzman T.).

Для пояснення взаємодії в системі бітум-полімер-ПАР-підложка в дисертаційній роботі була запропонована умовна модель структури для кожного із трьох структурних типів БМП.

У випадку введення ПАР у БМП із малим вмістом полімеру (близько 3 %) максимально набряклі молекули полімеру займають близько 16 % об'єму бітуму. З ростом вмісту полімеру в системі до рівня, при якому утворюється перехідний тип структури, і врівноважуються об'єми бітумної й полімерної фаз на значній частині мінеральної поверхні за міжмолекулярним механізмом адсорбуються макромолекули полімеру, зменшується доступ асфальтенів і утрудняється вихід молекул ПАР на межу розділу фаз, з'являються міцелярні комплекси ПАР.

Подальше збільшення вмісту полімеру при тій же кількості ПАР приводить до інверсії фаз. При деякому вмісті полімеру масла повністю витрачаються й на пластифікацію полімеру, замість бітуму утворюється асфальтосмолистий концентрат із близьким до 37 % граничним (за Колбановською А.С.) вмістом асфальтенів, розподілених у смолистому середовищі. Адгезійна активність ПАР практично вироджується. Молекули ПАР або їх міцели втрачають дифузійну активність через стеричний ефект. Поверхня повністю покривається полімерними асоціатами, у яких молекули полімеру можуть мати об'єм менший, ніж у випадку максимального їх набрякання. Адгезія БМП до підкладки визначається адгезією цих асоціатів.

З цього витікає, що позитивний вплив ПАР на адгезію БМП до твердої підкладки тим більший, чим менше вміст полімеру, чим гірше масла пластифікують полімер, чим нижче консистенція бітуму (чим більше в ньому масел) при тому ж вмісті полімеру. Гранично припустимим відносно формування максимальної міцності адгезійного контакту БМП з твердою підложкою можно вважати ту кількість полімеру, при якій бітумні масла повністю витрачаються на його переведення у максимально набряклий стан.

Можна припустити, що роль полімеру в БМП з ПАР у відношенні адгезійного контакту зростає при збільшенні його вмісту, при більшій сумісності полімеру з маслами бітуму, при забезпеченні умов максимального набрякання полімеру в бітумних маслах (дозрівання), при забезпеченні максимально-міцного контакту полімерних асоціатів з твердою підложкою, що може бути досягнуто за рахунок зовнішнього тиску.

У третьому розділі наведена характеристика матеріалів і методів дослідження, використаних у роботі.

Для приготування модифікованих в'яжучих використовували вихідні бітуми марок БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, а в якості модифікаторів бітуму - полімери й ПАР. На основі аналізу літературних джерел, а також відповідно до мети і задач дослідження в роботі використані найбільш розповсюджені в Україні ПАР: WETFIX BE (AKZO NOBEL, Швеція) і термопластичні полімери, серед них: термоеластопласти KRATON D-1101 (лінійний), KRATON 1192 (лінійний), KRATON 1186 (радіальний), CALPRENE 411 M; терполімер ELVALOY-AM; термопласт EVA; латекси BUTONAL NS 198 і BUTONAL NS 104. Гранулометричний склад асфальтобетону, прийнятого для досліджень, відповідає вимогам, що висуваються до асфальтобетону типу Г, згідно ДСТУ Б В.2.7-119-2003.

Для поглибленого вивчення адгезійних властивостей чистих бітумів, а також, модифікованих полімерами й ПАР в роботі використовувались спеціальні методи й прилади, за допомогою яких визначали: зчеплюванність, когезію, крайовий кут змочування, поверхневий натяг, в'язкістні властивості при технологічних температурах, зміну властивостей БМП після прогріву (180^оС), стабільність при зберіганні, структурні особливості в'яжучих (флюорисцентна мікроскопія).

У четвертому розділі наведені результати експериментальних досліджень: особливостей технології суміщення ПАР і полімерів з бітумом; залежності в'язкості бітумополімерних в'яжучих з добавками ПАР в області технологічних температур; впливу ПАР на змочувальну здатність бітумів, модифікованих полімером; прояву адгезійної активності ПАР в бітумах і БМП різної консистенції; впливу виду полімеру і ПАР на зчеплюванність бітумів різної в'язкості з мінеральною підложкою; впливу вмісту ПАР і різних видів полімерів на зчеплюванність в'яжучих з твердою підложкою; оцінки агрегативної стійкості бітумів, що містять полімери і ПАР, і термічної стабільності їх адгезійної активності; структурних особливостей БМП з ПАР.

Крітеріями ефективності прийнятої технологічної схеми комплексної модифікації бітумів служили: якість отриманого в'яжучого та збереження адгезійних властивостей БМП з ПАР на рівні бітуму з ПАР. Із чотирьох розглянутих схем сполучення компонентів найбільш прийнятними є: змішування ПАР з раніше приготованим бітумополімерним в'яжучим і введенням ПАР в мішалку за 15 хвилин до закінчення процесу приготування БМП. Час перемішування повинен уточнюватись для кожної конкретної композиції й прийнятого змішувального устаткування. Аргументом на користь цих схем є однорідність отриманих систем і максимальна адгезійна здатність в'яжучих.

Відповідно до задач дисертаційної роботи в якості критерія технологічної в'язкості для бітумів, модифікованих полімерами й ПАР, прийнята традиційна температура, при якій в'язкість дорівнює 0,5 Па·с (Т_0,5). Отримані температурні залежності в'язкості показують, що в області технологічних температур для всіх прийнятих об'єктів ПАР практично не вплинуло на абсолютні значення в'язкості.

Температури, при яких була досягнута в'язкість 0,5 Па·с (Т_0,5), для в'яжучих склали: 143 ^ОС - БНД 60/90; 145 ^ОС - БНД 60/90 з 0,7 % WETFIX BE; 169 ^ОС - БНД 60/90 з 3 % KRATON D-1101; 171 ^ОС - БНД 60/90 з 3 % KRATON D-1101 і 0,7 % WETFIX BE; 202 ^ОС - БНД 60/90 з 6 % KRATON D-1101; 201 ^ОС - БНД 60/90 з 6 % KRATON D-1101 і 0,7 % WETFIX BE. Це погоджується з даними Писанко А. О. щодо впливу ПАР на в'язкість чистого бітуму. Оскільки значення критичних температур БМП й БМП з ПАР практично однакові, в'язкість в'яжучих з ПАР і без нього не може бути доказом можливості зниження температур перемішування й ущільнення асфальтобетонних сумішей на цих в'яжучих.

Цей ефект обумовлений зміною поверхневих властивостей бітумів при введенні в них ПАР. Найбільш показовим щодо цього є змочувальна здатність, яка характеризується крайовим кутом змочування (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив температури, добавок полімеру і ПАР на крайовий кут змочування бітумних в'яжучих

'яжуче	Крайовий кут змочування при температурі (оС), градус	С, %	Температура Т15 при и=15 о, °С
	80	100	120	140	160	180
БНД 130/200	18,7	16,3	12,8	10,2	6,8	4,3	10	103
БНД 130/200 + 0,7 % WETFIX BE	12,8	10,0	7,0	4,5	3,7	3,1	85	78
БНД 130/200 + 3 % KRATON D-1101	24,7	21,3	18,8	17,5	15,2	12,5	27	145
БНД 130/200 + 0,7 % WETFIX BE + 3 % KRATON D-1101	15,3	11,7	8,7	6,0	4,0	3,3	90	85
БНД 40/60	23,2	19,8	18,2	15,8	13,2	10,0	25	140
БНД 40/60 + 0,7 % WETFIX BE	21,2	18,3	16,7	14,0	11,3	8,3	98	117
БНД 40/60 + 3 % KRATON D-1101	36,8	23,5	21,7	19,7	17,0	14,8	31	177
БНД 40/60 + 0,7 % WETFIX BE + 3 % KRATON D-1101	27,3	22,5	20,2	17,0	14,3	12,0	99	154

Введення полімеру в бітум погіршує змочувальну здатність в'яжучого, а введення в БМП ПАР приводить до зниження його поверхневого натягу й зменшення крайового кута змочування, тим більшому, чим нижче в'язкість вихідного бітуму. У випадку вихідного малов'язкого бітуму БНД 130/200 з ПАР і полімером крайовий кут змочування може досягти значення меншого, ніж той, що відповідає чистому бітуму. Крім цього, введення в бітумополімер ПАР може забезпечити змочуваність, близьку до тієї, якою володіє вихідний бітум при температурі, що відповідає перемішуванню асфальтобетонній суміші. Це випливає із зіставлення критичних температур (Т₁₅), при яких кожним в'яжучим досягається значення крайового кута змочування, що дорівнює 15^О. Відповідно до даних табл. 1 введення ПАР в БНД 40/60 знижує Т₁₅ на 23^ОС, а модифікація його полімером підвищує Т₁₅ на 37 ^ОС. Введення ПАР в бітумополімер знижує його Т₁₅ на 23^ОС. Що стосується БНД 130/200, модифікованого полімером, то введення в нього ПАР знижує Т₁₅ до 85^ОС. Це на 18^ОС менше, ніж Т₁₅ чистого бітуму, на 7^ОС вище, ніж бітуму з ПАР, і на 60^ОС нижче, ніж бітуму з полімером (табл. 1). Суттєва різниця значень температур Т₁₅ для в'яжучих на бітумах БНД 40/60 і БНД 130/200 може бути обумовлена принциповою різницею отриманих систем: перша, структурована асфальтенами і полімерами, друга, пластифікована маслами система без ознак сітки полімеру або сполученої асфальтено-полімерної сітки.

Низьке значення крайового кута змочування є необхідною умовою вкривання поверхні мінеральних матеріалів суцільною плівкою. Проте це не обов'язково приводить до покращення зчеплюванності в'яжучого з підложкою. Правило: чим менше крайовий кут змочування, тим більше зчеплюванність, дійсно для випадку використання ПАР. У той же час бітумополімерне в'яжуче з більшим значенням крайового кута змочування, у порівнянні з вихідним бітумом, має більшу зчеплюванність. Отже, температура нормованого значення крайового кута змочування є більш об'єктивною технологічною характеристикою в'яжучих, ніж Т₁₅, що визначається за в'язкістю в'яжучого.

У роботі розглядався вплив марочної в'язкості бітумів на формування їх адгезійної активності БМП і БМП з ПАР (табл. 2). Активність ПАР росте в міру зниження в'язкості бітуму: зчеплюванність бітуму БНД 40/60 з 0,7 % ПАР в порівнянні з чистим бітумом збільшується в 3,9, бітуму БНД 90/130 - 4,8, а бітуму БНД 130/200 - 5,3 рази. Цей же принцип виправдовується й для БМП: зчеплюванність БМП з пенетрацією 35Ч0,1 мм при 0,7 % ПАР зросло в 3,2 рази, а БМП з пенетрацією 122Ч0,1 мм - в 3,7 рази.

Таблиця 2. Зведена таблиця даних по зчеплюванності бітумів, модифікованих полімером і ПАР, на вихідних бітумах різної в'язкості

В'яжуче	Показник зчеплюванності для бітумів і відношення зчеплюванності модифікованого бітуму до зчеплюванності чистого бітуму
	БНД 130/200	БНД 90/130	БНД 40/60
Чистий бітум	16	17	25
+ 3 % KRATON D-1101	27 / 1,69	23 / 1,35	31 / 1,24
+ 0,7 % WETFIX BE	85 / 5,31	82 / 4,82	98 / 3,92
+ 3 % KRATON D-1101 + 0,7 % WETFIX BE	99 / 6,19	98 / 5,76	99 / 3,96

Отримані дані свідчать про те, що для БМП, в яких бітум є середовищем, основною вимогою підвищення зчеплюванності з мінеральною підложкою є використання ПАР. При цьому суттєвий ефект для БМП досягається при значно меншій витраті ПАР, ніж для чистого бітуму, оскільки, відповідно до теоретичних передумов, із частиною поверхні взаємодіють молекули або молекулярні комплекси полімеру.

Крім БМП із застосуванням термоеластопласту SBS вивчались БМП на основі ELVALOY-AM, а також BUTONAL NS 198 і BUTONAL NS 104. Із введенням 1,7 % ELVALOY-AM у бітум значення зчеплюванності росло відповідно до росту в'язкості в'яжучого. Зчеплюванність БМП на бітумі: марки БНД 130/200 зросла на 6 % і склала 22 %; БНД 90/130 - на 11 % і склала 28 %; у випадку БНД 40/60 зчеплюванність - на 61 % і склала 86 %. Можна припустити, що великий приріст зчеплюванності в'яжучого на БНД 40/60 пов'язаний з тим, що полімер ELVALOY-AM може вступати у реакцію зшивки зі складовими бітуму - асфальтенами, а також з тим, що бітум БНД 40/60 має високу в'язкість. У результаті спільної модифікації бітуму полімером 1,7 % ELVALOY-AM і малим вмістом ПАР - 0,4 %, як і у випадку з 3 % KRATON D-1101, відбулося істотне підвищення зчеплюванності: до 91 % на БНД 130/200, до 96 % на бітумі марки БНД 90/130 і до 98 % на БНД 40/60.

Показник зчеплюванності БМП на бітумі марки БНД 130/200 з 3,5 % BUTONAL NS 198 у порівнянні з вихідним бітумом збільшився у 4,25 рази й досяг 68 %. Висока зчеплюванність БМП викликана вмістом у ньому катіонної поверхнево-активної речовини. Введення 3,5 % BUTONAL NS 104 у БНД 130/200 на показнику зчеплюванності не відбилося; через його аніонну активність, воно залишилося рівним - 16 %. Під загальною дією полімеру і ПАР (0,7 % WETFIX BE) відбулося збільшення зчеплюванності в'яжучого на 83 % (BUTONAL NS 198) і на 84 % (BUTONAL NS 104). У підсумку воно склало 99 % у випадку BUTONAL NS 198 і 100 % у випадку BUTONAL NS 104. Подібні зміни зчеплюванності мали місце й при введенні латексу й ПАР в бітуми марок БНД 90/130 і БНД 40/60.

Загальна закономірність полягає в тому, що зі збільшенням в'язкості бітуму збільшується показник зчеплюванності БМП, однак більший приріст показника зчеплюванності відповідає бітуму меншої в'язкості. При низькому вмісті полімеру в БМП його зчеплюванність з мінеральною поверхнею незначно зростає в порівнянні з вихідним бітумом. Суттєвого росту зчеплюванності можна досягти тільки введенням в такі БМП поверхнево-активних речовин.

У дисертаційній роботі були проведені дослідження з вивчення зчеплюванності БМП, що містять таку кількість полімеру, яка переводить їх з одного структурного стану (бітум-середовище, полімер-фаза) в інше, коли полімер стає середовищем, а фазою бітум, із твердою підкладкою у водному середовищі (табл. 3). Стандартні властивості БМП зі збільшенням вмісту різних полімерів виявляють однакові тенденції й змінюються по вже відомим закономірностям.

Максимальні значення когезії досягаються при витраті в БМП 9 % полімеру типу SBS. При цьому когезія зростає в 2,3 і в 2,6 рази в порівнянні з когезією вихідного бітуму. Набагато нижче ефективність щодо цього в EVA і BUTONAL'у. Когезія БМП, що містить 9 % BUTONAL NS 198, складає 0,15 МПа (збільшення в 1,4 рази), тоді як для БМП на основі SBS вона становить 0,25-0,279 МПа. У той же час, ELVALOY-AM здатен забезпечити когезію близько 0,17 МПа (збільшення в 1,6 разів) при вмісті його в БМП 2,5 %. Тоді як для досягнення близького до цього рівня когезії буде потрібно 10 % EVA і близько 4,5-5,0 % KRATON D-1101.

Опір відшаровуванню плівки БМП водним середовищем (зчеплюванність) наростає в міру підвищення вмісту кожного з розглянутих полімерів (табл. 3). Якщо прийняти в якості показника адгезійної активності полімеру зчеплюванності на 1 % витрати полімеру, то вони утворять такий ряд: ELVALOY-AM - 26,4 (при вмісті 2,5 %), BUTONAL NS 198 - 12,8 (при вмісті 6 %), KRATON D-1101 - 10 (при витраті 6 %), KRATON 1192 - 8,7 (при витраті 6 %) і EVA - 7,3 (при витраті 10 %).

Наведені вище дані дозволяють вибирати оптимальний, за комплексом властивостей для конкретних умов використання, полімер. При цьому значною посилюючою дією характеризуються полімери типу SBS, вони ж забезпечують і максимальну тріщиностійкість БМП при низьких температурах. Досить висока посилююча здатність властива ELVALOY-AM, для нього ж характерна й досить висока адгезійна активність, однак рівень еластичності БМП в цьому випадку нижче. Збільшена витрата термопласту EVA, низька його посилююча здатність, неможливість істотного зниження температури крихкості БМП - все це є об'єктивною причиною невикористання цього полімеру в СНД.

Таблиця 3. Властивості бітуму БНД 90/130, модифікованого полімерами

Полімер (П)	% П	П25, мм-1	Тр, оС	Тхр, оС	Когезія, МПа	Д25, см	Е25, %	С, %
-	-	100	43,6	-19,5	0,108	>100	-	14
KRATON D-1101	3	68	55,7	-18,5	0,144	65	90	20
	6	44	80,1	-36,5	0,193	70	93	74
	9	41	94,9	-43,5	0,251	81	99	97
ELVALOY-AM	1,5	79	50,5	-20,0	0,139	>100	59	22
	2,5	60	64,9	-20,0	0,173	39	65	80
ЕVА	3	118	45,3	-24,0	0,131	85	31	27
	5	63	54,5	-20,0	0,149	19	35	43
	10	63	60,4	-19,5	0,167	7	-	87
BUTONAL NS 198	3	79	51,3	-21,0	0,129	74,5	70	58
	6	66	62,0	-34,0	0,132	63,5	80	91
	9	62	75,9	-38,0	0,15	>100	82	95
KRATON 1192	3	73	57,0	-19,5	0,212	41	89	16
	6	33	79,0	-27,5	0,257	51	94	66
	9	35	89,3	-42,5	0,279	91	98	93

Для встановлення внеску й ролі полімеру й ПАР у формуванні адгезійних властивостей БМП були виконані дослідження в'яжучих, що включають 0,4 і 0,7 % WETFIX BE, та від 0 до 9 % полімеру типу SBS (рис. 3).

Модифікування бітуму марки БНД 130/200 малою кількістю полімеру (3 % KRATON D-1101) привело до незначного підвищення його зчеплюванності (на 11 %). В теоретичній частині було зроблено припущення, що це може бути пов'язано з особливостями структури БМП, в якій бітум - дисперсне середовище, а полімер - фаза. При цьому ділянки взаємодії полімеру з підложкою мають острівковий характер. У результаті модифікації адгезійна зчеплюванність забезпечується в основному адсорбцією вуглеводнів бітуму полімером, що приводить до підвищення клеючої здатності смолоподібного середовища в'яжучого.

Введення поверхнево-активної добавки в БМП із такого типу структурою приводить до відчутної зміни зчеплюванності (до 90 %) вже при 0,4 % ПАР. Введення 0,7 % добавки дозволило забезпечити зчеплюванність на рівні, близькому 100 %. Отримані результати свідчать про гарну сумісність добавки з бітумополімерним середовищем і спільним внеском обох компонентів в забезпечення зчеплюванності. На цій структурній ділянці БМП механізм дії ПАР практично такий же, як і у випадку чистого бітуму. Проте очікується, що на цей механізм накладається адгезійна взаємодія з підложкою набряклого в маслах полімеру.

Збільшення вмісту полімеру в бітумі (більше 3 %) приводить до суттєвого зниження вкладу ПАР в зчеплюванність (25 % при 6 % полімеру в порівнянні з 63 % при 3 % полімеру). При подальшому збільшенні вмісту полімеру (до 9 %) ПАР повністю виключається з адгезійного процесу. Така кінетика зміни вклада ПАР і полімеру в забезпечення зчеплюванності пов'язана з інверсією фаз в БМП і погіршенням, у результаті цього, дифузії ПАР у високов'язкому середовищі до твердої поверхні, можливим міцелоутворенням ПАР в умовах їх блокування полімерним середовищем і практично суцільним контактом набряклих полімерних комплексів з мінеральною підложкою.

Таким чином, показник зчеплюванності в'яжучого зростає тим більше, чим більше в бітумі полімеру. Спільне введення полімеру і поверхнево-активної добавки підсилює зчеплюванність бітуму з підложкою, при цьому рівний рівень зчеплюванності досягається при меншій витраті ПАР. Так, зчеплюванність БМП, що дорівнює 90 % може бути досягнута при 3 % полімеру і 0,4 % ПАР, тоді як для чистого бітуму для цього необхідно більше 0,7 % ПАР або більше 6 % полімеру. Чим більше вміст полімеру в бітумі, тим адгезійна добавка менше впливає на зчеплюванність в'яжучого з підложкою. Спільне використання полімеру і адгезійної добавки в бітумі приводить до складання індивідуальних ефектів від кожної застосовуваної добавки й раціональному використанню обох добавок.

Зниження зчеплюванності бітуму з ПАР при старінні значною мірою визначається втратою адгезійної активності самого бітуму або ПАР. Введення полімеру в бітум сповільнює процеси погіршення зчеплюванності за рахунок старіння. Падіння зчеплюванності в результаті старіння БМП з ПАР менше, ніж старіння бітуму з ПАР. Таким чином, полімер виступає як інгібітор адгезійного старіння. За стабільністю зчеплюванності після прогріву всі розглянуті в роботі в'яжучі розташовуються (від більшої стійкості до меншої) в такому порядку: бітум з полімером; бітум чистий; бітум з полімером і ПАР; бітум з ПАР.

Наведені в дисертації знімки мікроструктури БМП, отримані методом флюорисцентної мікроскопії, свідчать про гомогенність, у межах доступної роздільної здатності, систем: бітум - ПАР; бітум - полімер і бітум - полімер - ПАР. Для більш чіткого виявлення стану вхідних у БМП фаз та їх дисперсності і розподілу в композиції необхідне збільшення роздільної здатності вимірювальної техніки.

У п'ятому розділі наведені результати досліджень стандартних властивостей і водостійкості асфальтополімербетону на БМП з ПАР.

Ступінь зміни коефіцієнтів тривалої водостійкості (табл. 4) при введенні ПАР в суміш істотно нижче ступеня зміни показника зчеплюванності зі склом бітуму, що містить ПАР: збільшенню показника зчеплюванності на 65-73 % відповідає 0,02-0,04 підвищення коефіцієнта водостійкості.

Таблиця 4. Фізико-механічні властивості асфальтобетонів на бітумі марок БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 40/60 модифікованих полімером і ПАР

Склад в'яжучих	Середня щільність, кг/м3	Водонасичення, %	Межа міцності на стиск (R), МПа, при температурі, С:	КВ15	КВ30
			0	20	50
БНД 130/200	2301	6,8	6,41	2,62	1,13	0,73	0,68
БНД 130/200 + 0,7 % WETFIX BE	2292	6,8	7,99	3,15	1,20	0,76	0,72
БНД 130/200 + 3 % KRATON D-1101	2300	6,6	6,81	2,96	1,28	0,78	0,73
БНД 130/200 + 3 % KRATON D-1101 + 0,7 % WETFIX BE	2305	6,5	7,60	3,84	1,59	0,82	0,78
БНД 130/200 + 3,5 % BUTONAL NS 198	2300	6,7	6,65	3,19	1,29	0,78	0,73
БНД 130/200 + 3,5 % BUTONAL NS 198 + 0,7 % WETFIX BE	2304	6,6	6,95	3,46	1,33	0,81	0,77
БНД 130/200 + 1,7 % ELVALOY-AM	2309	6,3	6,98	2,92	1,21	0,79	0,74
БНД 130/200 + 1,7 % ELVALOY-AM + 0,7 % WETFIX BE	2317	5,8	7,24	3,65	1,50	0,83	0,79
БНД 40/60	2282	6,8	9,58	4,76	1,73	0,83	0,78
БНД 40/60 + 0,7 % WETFIX BE	2289	6,2	10,54	5,02	2,01	0,85	0,81
БНД 40/60 + 3 % KRATON D-1101	2292	6,4	10,98	5,12	2,09	0,85	0,81
БНД 40/60 + 3 % KRATON D-1101 + 0,7 % WETFIX BE	2314	5,5	11,89	5,99	2,70	0,88	0,84
БНД 40/60 + 3,5 % BUTONAL NS 198	2289	6,7	10,73	5,09	1,96	0,84	0,79
БНД 40/60 + 3,5 % BUTONAL NS 198 + 0,7 % WETFIX BE	2313	5,6	11,61	5,76	2,45	0,87	0,83
БНД 40/60 + 1,7 % ELVALOY-AM	2294	5,9	11,14	5,35	2,28	0,85	0,81
БНД 40/60 + 1,7 % ELVALOY-AM + 0,7 % WETFIX BE	2316	4,6	12,04	6,77	3,43	0,89	0,86

Модифікація бітуму прийнятими для дослідження полімерами приводить до підвищення міцності асфальтобетонів при всіх температурах. При цьому забезпечується зростання коефіцієнта водостійкості на 30-у добу рівне тому, що досягається за рахунок ПАР: цей приріст складає 0,01-0,06.

Комплексне використання полімерів і ПАР приводить до додаткового приросту коефіцієнта водостійкості на 0,03-0,05. При цьому загальний приріст коефіцієнта водостійкості асфальтобетонів за рахунок впливу полімеру і ПАР коливається від 0,04 до 0,11 в залежності від марки бітуму і властивостей ПАР. Більш значне посилення водостійкості асфальтополімербетону відповідає бітумополімерам на малов'язкому бітумі марки БНД 130/200 (0,08-0,12). Менший приріст коефіцієнта водостійкості асфальтобетону на бітумі БНД 40/60 (0,04-0,08). При модифікації бітумів полімерами KRATON D-1101 і ELVALOY-AM з WETFIX BE досягається більший ріст коефіцієнта водостійкості асфальтополімербетону (0,08-0,12). Найменше зростання коефіцієнта водостійкості спостерігається у випадку бітумів, модифікованих BUTONAL NS 198 з WETFIX BE (0,04-0,09).

Відмінність ефективності полімерів і ПАР у відношенні водостійкості асфальтополімербетонів менш значне, ніж у відношенні зчеплюванності в'яжучого зі скляною підложкою. Це може бути пов'язане з полімінеральністю кам'яних матеріалів, наявністю в суміші мінерального порошку, неоднорідністю товщини плівки в'яжучого, умовами проникнення води на поверхню кам'яного матеріалу (водопроникність плівок в'яжучого і характер капілярності).

У шостому розділі наведені результати виробничої перевірки асфальтополімербетону на основі бітуму з термоеластопластом типу SBS і ПАР, техніко-економічні показники асфальтополімербетонного покриття з ПАР, а також рекомендації по ефективному використанню ПАР в БМП і асфальтополімербетонах.

Влітку 2007 року із асфальтополімербетонної суміші типу Б, на основі бітуму з полімером і БМП з добавкою ПАР, було влаштовано покриття на перехресті вулиці Шевченко і Білгородського спуску (м. Харків). Покладено 70 т асфальтополімербетонної суміші з ПАР, що відповідає близько 1460 м², а потім на вул. Шевченко було продовжено укладання 68,5 т звичайної асфальтополімербетонної суміші, що відповідає близько 1420 м². Товщина шару асфальтополімербетонного покриття становила 5 см. Загальна площа дослідної ділянки близько 2880 м². Ухил дороги на дослідній ділянці склав 97 ‰, що відповідає гірським і особливо складним умовам (ДБН В.2.3-5-2001 «Вулиці й дороги в населених пунктах п. 2.27, табл. 2.9»). Асфальтополімербетонна на БМП і асфальтополімербетонна суміш на БМП з ПАР були вироблені на заводі ТОВ «ЦПТБіРАД», а укладання було виконано організацією «Харків - Спецбудмеханізація». Випробування асфальтополімербетонних сумішей, виготовленних у виробничих умовах, підтвердили результати, отримані в лабораторії.

Використання ПАР в асфальтополімербетонних сумішах дозволило знизити температуру нагріву кам'яних матеріалів на 12 - 15^ОС, зменшити витрати бітуму, зменшити кількість проходів катка по одному сліду. Покриття дослідної ділянки після 2 років експлуатації перебуває у відмінному стані: видимих руйнувань (вибоїн, хвиль, напливів, вишелушування) немає; без змін у гіршу сторону виглядає поверхня ділянки покриття з великим ухилом з асфальтополімербетону з ПАР.

Порівняльна оцінка вартостей асфальтополімербетонної суміші й асфальтополімербетонної суміші з ПАР засвідчила, що вартість асфальтополімербетонної суміші типу Б на бітумі БНД 90/130, модифікованому 3 % CALPRENE 411 M і 0,5 % WETFIX BE, склала 553,46 грн. Це перевищило вартість 1 тонни асфальтобетонної суміші на чистому бітумі БНД 90/130 (518,21 грн.) на 35,25 грн., що склало 6,8 %. Таке подорожчення компенсується підвищенням довговічності покриття.

На основі виконаних досліджень і результатів дослідної перевірки запропонованих в роботі рішень складені «Рекомендації щодо ефективного використання поверхнево-активних речовин у бітумополімерах та асфальтополімербетонах» Р В.2.7-218-02071168-506:2006.

бітум адгезійний полімер зчеплюванність

Висновки

1. На підставі аналізу існуючих теоретичних уявлень про адгезійні механізми на границі розділу фаз бітумів, полімерів і ПАР з твердими підложками сформульовані уявлення про процеси взаємодії комплексно модифікованих полімером (КМБ), типу SBS, і катіонактивними добавками бітумів з мінеральною підложкою. Характер цих процесів обумовлений співвідношенням в КМБ його складових і їхньою якістю.

2. При малому вмісті полімерів (фаза-полімер, середовище-бітум) адгезійні процеси подібні тим, що властиві чистим бітумам. Адгезія максимально набряклих полімерних комплексів носить острівковий характер і відносно мало позначається на адгезії бітумополімерного в'яжучого. Суттєву роль у підвищенні адгезії грає переведення масел у смолистий стан. При великому вмісті полімеру (фаза-бітум, середовище-полімер) утворені в результаті набрякання у вуглеводнях бітуму смолоподібні полімерні комплекси підвищують в'язкість БМП і знижують здібність молекул ПАР дифундувати до границі розділу фаз, яка виявляється максимально заповненою полімерними комплексами. У цьому випадку адгезія полімербітумного в'яжучого визначається полімерним середовищем. У перехідній зоні проявляються обидва механізми адгезійної взаємодії. Рівень внеску ПАР і полімеру в адгезію БМП визначається пластифікуючою здатністю бітумного середовища (співвідношенням у бітумі масел, смол і асфальтенів), а також властивостями полімерів і наявністю в них блоків, здатних розчинятися в ароматичних або парафінових вуглеводнях бітуму.

3. Зниження ефективності ПАР при збільшенні в БМП вмісту полімеру експериментально доведено випробуваннями на зчеплюванність бітуму БНД 130/200: зчеплюванність бітуму після введення в нього 0,4 % ПАР зростає на 57 %; добавка 3 % полімеру збільшує зчеплюванність на 11 %; спільна дія ПАР і 3 % полімеру підвищує зчеплюванність на 74 % (при вкладі ПАР - 63 %); добавка 6 % полімеру і 0,4 % ПАР підвищують зчеплюванність на 81 % (при вкладі ПАР - 25 %); 9 % полімеру забезпечують 100 % зчеплюванність без вкладу ПАР. Спільне введення полімеру і ПАР дозволяє одержати той самий рівень зчеплюванності при меншому, ніж для чистого бітуму, вмісті ПАР.

4. Використання крайового кута змочування, що дорівнює 15 ^О, в якості критерія ефективного перемішування асфальтополімербетонних сумішей на відміну від критичної в'язкості, дозволило визначити мінімально припустимі температури (Т₁₅) цього процесу й вплив на них добавок полімерів і ПАР. Введення ПАР в бітум понизило Т₁₅ на 23 - 25^ОС, модифікація бітуму полімером збільшила Т₁₅ на 37 - 42^ОС, в введення ПАР знизило Т₁₅ бітумополімеру на основі БНД 130/200 на 60^ОС, а бітумополімерів на основі бітуму БНД 40/60 на 23 ^ОС. Ефективність дії ПАР тим вище, чим нижче консистенція вихідного бітуму. Використання такого механізму дії ПАР на бітумополімери дозволяє знизити енергоємність бітумополімерних технологій до рівня, близького до того, що відповідає приготуванню звичайних асфальтобетонних сумішей.

5. Зниження зчеплюванності бітуму з ПАР при старінні в значній мірі обумовлено втратою адгезійної активності самого бітуму або ПАР. Введення полімеру в бітум сповільнює процеси зниження зчеплюванності в процесі технологічного старіння. Падіння зчеплюванності БМП із ПАР у результаті старіння завжди менше, ніж старіння бітуму з ПАР, завдяки інгібіруючий ролі полімеру.

6. Вивчені в роботі полімери мають різну активність у відношенні зчеплюванності БМП з підложкою. При використанні в якості критерія активності приросту зчеплюванності на 1 % витрати полімеру вони утворюють такий ряд: ELVALOY-AM - 26,4 (при вмісті 2,5 %), BUTONAL NS 198 - 12,8 (при вмісті 6 %), KRATON D-1101 - 10 (при витраті 6 %), KRATON 1192 - 8,7 (при витраті 6 %) і EVA - 7,3 (при витраті 10 %).

7. Отримані в результаті досліджень технологічні рішення перевірені у виробничих умовах шляхом випуску дослідної партії асфальтополімербетонної суміші на основі комплексно модифікованого в'яжучого й влаштування з неї асфальтобетонного покриття на складній ділянці однієї з магістралей міста Харкова. Стан покриття після 2 років експлуатації оцінюється як відмінний. Вартість 1 т суміші на комплексно модифікованому в'яжучому з урахуванням зниження енерговитрат на перемішування і зменшення витрати ПАР склала 553,46 грн., що на 35,25 грн. перевищило вартість звичайної асфальтобетонної суміші. Це перевищення повністю компенсується збільшенням стійкості асфальтополімербетонного покриття з ПАР проти руйнуючої дії води.

8. Результати дослідження покладені в основу рекомендацій Р В.2.7-218-02071168-506:2006 «Рекомендації щодо ефективного використання поверхнево-активних речовин у бітумополімерах та асфальтополімербетонах». Рекомендації прийняті на Технічній раді «Служби автомобільних доріг України», протокол № 5 від 24 травня 2006 р. Вони також використовуються в навчальному процесі за фахом «Автомобільні дороги та аеродроми».

Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в таких роботах

1. Золотарев В.А. Водоустойчивость битумополимерных вяжущих и асфальтополимербетонов на их основе / В.А. Золотарев, С.В. Кудрявцева, Е.Н. Агеева. // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. - Изд-во ХНАДУ, 2006. - Выпуск 34-35. - С. 152 - 156.

Особистий внесок автора - дослідження впливу полімерних модифікаторів на властивості бітуму й на фізико-механічні властивості асфальтополімербетонів на їх основі.

2. Кудрявцева С.В. Особенности технологии введения ПАВ в битумополимерное вяжущее / С.В. Кудрявцева // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. - Изд-во ХНАДУ, 2006. - Выпуск 34-35. - С. 157 - 159.

3. Золотарьов В.А. Адгезійна стійкість у водному середовищі бітумів, модифікованих полімерами і поверхнево-активними речовинами / В.А. Золотарьов, С.В. Кудрявцева, С.В. Єфремов, О.М. Агеєва // Автошляховик України. - 2007. -№ 2. - С. 34 - 37.

Особистий внесок автора - визначення особливостей адгезійної стійкості бітумів, модифікованих полімером, і бітумів, модифікованих полімером і ПАР, у водному середовищі.

4. Золотарев В.А. Совместное влияние полимеров и поверхностно-активных веществ на сцепление битумов и водостойкость асфальтобетонов / В.А. Золотарев, С.В. Кудрявцева, С.В. Ефремов, Е.Н. Агеева // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2007. - № 3. - С. 33 - 35.

Особистий внесок автора - дослідження впливу роздільного і спільного введення в бітум різної кількості полімеру і поверхнево-активної речовини на його зчеплення з твердою підложкою.

5. Золотарев В.А. Влияние полимеров на поверхностные свойства битумов / В.А. Золотарев, С.В. Ефремов, С.В. Кудрявцева // Вісник ДонНАБА., 2007. - № 1 (63). - С.3 - 8.

Особистий внесок автора - дослідження впливу модифікації бітуму полімером і ПАР на температурні залежності поверхневого натягу і крайового кута змочування.

6. Кудрявцева С.В. Влияние вида полимера и поверхностно-активных веществ на сцепление битума с минеральной подложкой / С.В. Кудрявцева // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. - Изд-во ХНАДУ, 2008. - Выпуск 40. - С. 36 - 39.

7. Кудрявцева Вальдес С.В. Вплив технологічних температур на зчеплення бітумів, модифікованих полімерами та ПАР, з мінеральною поверхнею / С.В. Кудрявцева Вальдес // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. Київ, НТУ. -2008. - Випуск 75. - С. 200 - 203.

8. Золотарев В.А. Влияние совместного введения полимеров и адгезионных добавок на свойства битумов / В.А. Золотарев, С.В. Кудрявцева, С.В. Ефремов // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. - Изд-во ХНАДУ, 2008. - Выпуск 40. - С. 68 - 75.

Особистий внесок автора - дослідження впливу спільної модифікації полімером і ПАР на властивості бітуму.

9. Zolotarev V. A. Influence of joint introduction of polimers and adhesive agents on bitumens properties / V. A. Zolotarev, S. V. Kudryavtseva, S. V. Yefremov // Eurasphalt and Eurobitume. 4^th Congress-E&E 2008. Destination Copenhagen. - 21-23 May 2008. - P. 373 - 378.

Особистий внесок автора - дослідження впливу модифікаторів на властивості бітумного в'яжучого.

Список рoбіт, які додатково відображають результати досліджень:

10. Золотарев В.А. Опыт применения показателя сцепления для оценки водоустойчивости битумной пленки / В.А. Золотарев, Ю.П. Ткачук, Е.Н. Агеева, С.В. Кудрявцева // Автошляховик України. - 2004. - № 2. - С. 30 - 33.

Особистий внесок автора - дослідження залежності зчеплення бітуму з поверхнею скла від в'язкості бітуму, країни виробника бітуму, добавки полімеру й різновиду скла.

11. Золотарьов В.О. Використання ЕОМ для визначення показника зчеплення бітуму з поверхнею скла / В.О. Золотарьов, С.В. Єфремов, О.М. Агеєва, Я.І. Пиріг, С.В. Кудрявцева, К.В. Перм'яков // Автошляховик України. - 2005. - № 3. - С. 30 - 33.

Особистий внесок автора - визначення зчеплення бітуму зі склом традиційним засобом і за допомогою комп'ютера.

12. Золотарьов В.О. Взаємозв'язок зчеплення та стандартних характеристик бітуму / В.О. Золотарьов, О.М. Агеєва, Я.І. Пиріг, С.В. Кудрявцева, С.В. Кіщинський, Л.Ф. Кириченко // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. - 2005. - Выпуск 29. - С. 248 - 251.

Особистий внесок автора - дослідження зчеплення й стандартних властивостей показників бітумів різних НПЗ.

Анотація

Кудрявцева Вальдес Світлана Вікторівна. Особливості впливу полімерів та поверхнево-активних добавок на адгезійні властивості бітумів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2010.

Страница:

•  1 
•  2 

автореферат "Особливості впливу полімерів і поверхнево-активних добавок на адгезійні властивості бітумів" скачать

Подобные документы

• Технології промисловості будівельних матеріалів. Будівельне виробництво

  Класифікація, властивості і значення будівельних матеріалів. Технологія природних кам'яних, керамічних, мінеральних в'яжучих матеріалів і виробів, бетону і залізобетону. Особливості і структура будівельного виробництва, його техніко-економічна оцінка.
  
  контрольная работа [1,8 M], добавлен 20.12.2010
  

• Штукатурення фасаду взимку розчином з додаванням поташу

  Особливості проведення зимових штукатурних робіт з оздоблення фасадів будинків. Застосування добавок, що вводяться для зниження температури замерзання розчинів. Набір інструментів та матеріалів для штукатурних робіт, фізико-механічні властивості поташу.
  
  реферат [217,7 K], добавлен 02.09.2010
  

• Структура будівельних матеріалів. Основні технічні властивості

  Розгляд кристалічної структури матеріалів та твердих речовин. Характеристика колоїднодисперсної системи. Визначення властивостей будівельних матеріалів по відношенню до хімічних, фізичних та механічних впливів. Вивчення понять густини та змочуваності.
  
  реферат [627,8 K], добавлен 05.09.2010
  

• Споживчі властивості будівельних матеріалів та речовин

  Рослинні, мінеральні, невипалювальні та випалювальні будівельні матеріали. Сировина для виготовлення та технологія керамічних виробів. Технологія червоної будівельної цегли. Основні зв’язувальні будівельні речовини, технологія вапна, гіпсу та цементу.
  
  контрольная работа [326,6 K], добавлен 17.11.2010
  

• Бетони, стійкі в умовах систем каналізації

  Види корозійних середовищ та їх агресивність відносно бетону. Дослідження фізико-механічних, гідрофізичних та корозійних властивостей в’яжучих композицій. Удосконалення нових в’яжучих композицій і бетонів підвищеної стійкості до сірчанокислотної корозії.
  
  автореферат [181,1 K], добавлен 00.00.0000
  

• Виробництво будівельних розчинів, бетонних та асфальтобетонних сумішей

  Вивчення технології виробництва будівельних розчинів та бетонних сумішей на неорганічних в'яжучих речовинах. Схема компоновки обладнання бетонорозмішуючих підприємств. Виробництво асфальтових в'яжучих сумішей на органічних речовинах, їх види і склад.
  
  реферат [40,1 K], добавлен 21.12.2010
  

• Особливості використання природних кам'яних матеріалів у сучасному будівництві

  Видобування та виготовлення кам’яних матеріалів. Класифікація та характеристика виробів. Використання відходів видобування і обробки гірських порід. Властивості і особливості застосування порід різного походження. Сировина і технологія виготовлення.
  
  реферат [34,1 K], добавлен 28.04.2015
  

• Комплексные добавки в бетон

  Особенности применения добавок в бетон. Основные преимущества комплексных добавок перед однокомпонентными. Группы комплексных добавок II группы, состоящих из пластифицирующих веществ и добавок-электролитов, ускоряющих схватывание и твердение бетона.
  
  реферат [193,6 K], добавлен 17.11.2011
  

• Стінові та перегородочні вироби

  Особливості виготовлення виробів з гіпсу, які характеризуються вогнестійкістю і низькою теплопровідністю. Негативні властивості гіпсових виробів, такі як недостатня водостійкість, зменшення міцності при зволоженні. Перегородкові плити в розбірних формах.
  
  практическая работа [57,4 K], добавлен 25.01.2011
  

• Проект реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах каналізаційних очисних споруд

  Фізико-хімічні основи процесу очищення побутових стічних вод, закономірності розпаду органічних речовин, склад активного мулу та біоплівки. Біологічне очищення стоків із застосуванням мембранних біофільтрів та методом біотехнології нітриденітрифікації.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 28.10.2014
  

• Розвиток та розміщенння промисловості будівельних матеріалів в Україні

  Будівельний комплекс - одна з головних галузей народного господарства України. Промисловість будівельних матеріалів - передумови та фактори її розміщення. Родовища природних будівельних матеріалів України, розміщення та особливості видобування.
  
  курсовая работа [64,2 K], добавлен 22.02.2004
  

• Особливості розвитку архітектури Європи в XI–XV ст.

  Природні та соціальні чинники формування романської архітектури. Особливості розвитку конструкцій, архітектурних форм та національних відмінностей культових Європейських держав. Еволюція нового стилістичного спрямування конструктивних систем міст.
  
  курсовая работа [75,2 K], добавлен 23.06.2015
  

• Бетонні роботи в зимових умовах

  Особливості бетонування при негативних температурах. Приготування бетонних сумішей в зимових умовах, їх транспортування. Сутність бетонування способом термоса, у теплицях. Як проводять електропрогрівання бетону по різних методах, прилади та особливості.
  
  курсовая работа [936,8 K], добавлен 26.09.2009
  

• Ціни і ціноутворення у будівництві

  Поняття собівартості продукції, її економічна сутність та види. Прибуток, його види, особливості розподілу та використання. Основні принципи ціноутворення, його методи, етапи, ризики та особливості у галузі будівництва. Види цін і їхня класифікація.
  
  курс лекций [163,3 K], добавлен 06.12.2009
  

• Особливості виконання декоративної штукатурки "Короїд"

  Особливості застосування сучасних матеріалів і технологій у будівельному виробництві, на прикладі будівельних матеріалів марки Ceresіt. Перелік інструментів та матеріалів, принципи виконання та правила техніки безпеки декоративних штукатурок "Короїд".
  
  реферат [3,6 M], добавлен 26.08.2010
  

• Особливості дизайну інтер'єрів малих готелів

  Історія розвитку готельної справи. Типологія та класифікація готелів. Загальні прийоми дизайну інтер'єрів малих готелів, особливості їх тематичного оформлення та колористичного рішення. Вибір меблів та освітлення, функціональне зонування приміщень.
  
  дипломная работа [8,1 M], добавлен 14.02.2014
  

• Визначення показників техногенно-екологічної безпеки при роботі палезабивних машин

  Призначення свайних фундаментів. Класифікація палезабивного обладнання. Визначення конкретного виду будівельних робіт. Визначення показників впливу роботи машини на навколишнє середовище і операторів. Вимоги ергономіки, безпеки і охорони довкілля.
  
  контрольная работа [2,7 M], добавлен 14.01.2010
  

• Принципи проектування екоміста і житла в умовах мінімального впливу шуму

  Аналіз зовнішніх та внутрішніх джерел шуму в житлових будівлях. Дослідження акустичних джерел в умовах інтенсивних транспортних потоків. Розрахунок рівня звукового тиску у житловому будинку та еколого-економічного збитку від шуму міського автотранспорту.
  
  дипломная работа [9,4 M], добавлен 15.10.2013
  

• Особливості застосування пандусів, аварійних і пожежних сходів у сучасних громадських будівлях

  Характеристика пандусу – похилої площини між двома рівнями для переміщення людей. Особливості розміщення пандусів у сучасних громадських будівлях. Характеристика аварійних і пожежних сходів у сучасних громадських будівлях, вимоги до їх будівництва.
  
  реферат [1,4 M], добавлен 05.12.2011
  

• Методи улаштування гідроізоляції під плиткове покриття

  Вимоги до підлоги щодо міцності й дотримання санітарно-гігієнічних норм. Конструктивне вирішення підлоги. Інтенсивність навантажень підлог залежно від механічного впливу. Класифікація покриттів підлог. Технологічний процес влаштування гідроізоляції.
  
  реферат [4,1 M], добавлен 27.08.2010
  

Другие документы, подобные "Особливості впливу полімерів і поверхнево-активних добавок на адгезійні властивості бітумів"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам