Столярова Наталія Олександрівна. Литі органомінеральні суміші для ремонту покриттів нежорстких дорожніх одягів автомобільних доріг

Короткий опис

Столярова Наталія Олександрівна. Литі органомінеральні суміші для ремонту покриттів нежорстких дорожніх одягів автомобільних доріг : Дис... канд. наук: 05.23.05 - 2008.

Столярова Н.О. Литі органомінеральні суміші для ремонту покриттів нежорстких дорожніх одягів автомобільних доріг Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 будівельні матеріали та вироби. Донбаська національна академія будівництва і архітектури, Макіївка, 2008 р.
Дисертацію присвячено теоретичному і експериментальному обґрунтуванню отримання складів ресурсо- і енергоекономічних литих органомінеральних сумішей для ремонту покриттів нежорстких дорожніх одягів автомобільних доріг на основі встановлення закономірностей формування структури і заданих адгезійно - когезійних і деформаційно- міцнісних характеристик литих органомінеральних бетонів у системі «ремонтоване покриття контактний шар новий матеріал».
Розроблені склади литих дьогтешлакових і асфальтополімерсіркобетонних сумішей для ямкового ремонту покриттів нежорстких дорожніх одягів. Литі дьогтешлакові суміші включають відсів подрібнення відвальних мартенівських шлаків 100м.ч., кам’яновугільний дорожній дьоготь в’язкістю( 6-7 м.ч.); воду (19-21 м.ч.), вапно негашене мелене (2-3 м.ч.) і характеризуються рухливістю ОК =15-20 с. Литий дьогтешлакобетон має межу міцності при стиску при 0С, R0= 6,5 МПа, при 20С, R20= 4,0 МПа, при 50С, R50= 1,8 МПа; коефіцієнт водостійкості при тривалому водонасиченні Квд= 0,82; коефіцієнт теплового старіння після 600 годин прогріву при температурі 60С і ультрафіолетовому випромінюванню Кст= 2,2.
Оптимізовано склад асфальтополімерсіркобетонної суміші, що містить механоактивований 0,5% СКМС-30 мінеральний порошок 12,6-20%, бітумополімерсіркове в’яжуче 6,7-10,5% (бітум нафтовий дорожній модифікований 2% бутадієнметилстирольним каучуком СКМС-30 і 40% технічної сірки), що забезпечує: рухливість суміші при 170С ОК >30 мм; занурення штампу при 40С h < 4 мм; для асфальтополімерсіркобетону межу міцності на розтяг при вигині при 0С Rвиг>5,6 МПа, коефіцієнт водостійкості при тривалому водонасиченні Квд> 0,96, коефіцієнт морозостійкості після 100 циклів поперемінного заморожування - відтавання F = 0.72, коефіцієнт теплового старіння після 1200 годин Кст= 1,27.
Для ТОВ ДАК «Автомобільні дороги України» дочірнього підприємства «Донецький облавтодор» розроблені рекомендації з виробництва і використання литих бетонних сумішей для ямкового ремонту нежорстких дорожніх одягів в несприятливих погодних умовах. Результати дослідження впроваджені у Горлівському ПС ДРБУ ВАТ «Облдоррембуд». З використанням литої дьогтешлакової суміші виконано ямковий ремонт асфальтобетонного покриття шляхопроводу Кузнецова Зубарева в м. Горлівка Донецької області. Зниження собівартості 1 т ремонтної литої дьогтешлакової суміші з урахуванням збільшення терміну експлуатації відремонтованих ділянок автомобільної дороги склало 49,2 грн.

Теоретично обґрунтовані і запроектовані склади та розроблено технологію виробництва литих дьогтешлакових сумішей, що включають відсів подрібнення відвального мартенівського шлаку (100м.ч.), кам’яновугільні дорожні дьогті в’язкістю(6-7 м.ч.), воду (19-21 м.ч.), вапно негашене мелене (2-3 м.ч.), що характеризується рухливістю ОК = 15-20 см, які після укладання у ремонтовану карту покриттів нежорстких дорожніх одягів формують у часі комбіновану мікроструктуру, що представлена оптимальним сполученням коагуляційних (контакти між частками шлаку здійснюються через адсорбційно-сольватні структуровані прошарки органічного в’яжучого) і конденсаційно-кристалізаційних контактів прямого зрощування кристалів гідратованих мінералів тонкодисперсних часток відвального мартенівського шлаку; питома кількість конденсаційно-кристалізаційних контактів складає 0,43-0,45; коагуляційна структура забезпечує релаксацію внутрішніх напружень, що виникають при механічних навантаженнях і термічних впливах, а конденсаційно-кристалізаційна забезпечує міцність дорожнього покриття в області високих температур (встановлено реологічним, резонансно-акустичним, електронномікроскопічним методами і методом ДТА).
Литі дьогтешлакобетони у віці 28 діб характеризуються наступними показниками якості: середня щільність,0= 2315 кг/м3; межа міцності при стиску, при 0С, R0= 6,5 МПа, при 20С, R20= 4,0 МПа, при 50С, R50= 1,8 МПа; коефіцієнт водостійкості при тривалому водонасиченні, Квд= 0,82; коефіцієнт теплового старіння після 600 годин прогріву при температурі 60С і ультрафіолетовому випромінюванню, Кст= 2,2; коефіцієнт морозостійкості після 50 циклів поперемінного заморожування відтавання F= 0,52.
З використанням методу планування експерименту оптимізовано склад асфальтополімерсіркової в’яжучої речовини литої асфальтополімерсіркобетонної суміші оптимального складу (масова концентрація механоактивованого 0,5% СКМС-30 у вуглеводневих розчинниках вапнякового мінерального порошку 12,6-20,0%, бітумополімерсіркового в’яжучого 6,7-10,5%), що забезпечує: рухливість суміші при 170С ОК>30 мм; занурення штампу при 40С h<4 мм; для асфальтополімерсіркобетону межу міцності на розтяг при вигині при 0С Rвиг>5,6 МПа; коефіцієнт водостійкості при тривалому водонасиченні Квд> 0,96. Методом диференційно-сканувальної калориметрії встановлено, що технічна сірка при температурах 115-118С переходить у бірадикали і диполі, що забезпечує структурування бітумополімерного в’яжучого у асфальтополімерсіркобетоні.
Литі асфальтополімерсіркобетони характеризуються підвищеним опором зсуву при високих позитивних температурах (умовна жорсткість за Маршалом при 60С 21,1кН), підвищеною щільністю, коефіцієнтом водостійкості при тривалому водонасиченні (90 діб) Квд= 0,78; коефіцієнтом морозостійкості після 100 циклів поперемінного заморожування відтавання F= 0,72; коефіцієнтом теплового старіння після 1200 годин при прогріві в кліматичній камері ШП-1 при температурі 75С і ультрафіолетовому випромінюванні Кст= 1,27.
Для ТОВ ДАК «Автомобільні дороги України» дочірнього підприємства «Донецький облавтодор» розроблені рекомендації з виробництва і використання литих бетонних сумішей для ямкового ремонту нежорстких дорожніх одягів в несприятливих погодних умовах. Результати дослідження впроваджені у Горлівському ПС ДРБУ ВАТ «Облдоррембуд». З використанням литої дьогтешлакової суміші виконано ямковий ремонт асфальтобетонного покриття шляхопроводу Кузнецова Зубарева в м. Горлівка Донецької області. Зниження собівартості 1 т ремонтної литої дьогтешлакової суміші з урахуванням збільшення терміну експлуатації відремонтованих ділянок автомобільної дороги склало 49,2 грн.