1. Введение 2
1.1. Постановка вопроса 2
1.2. Актуальность темы квалификационной работы 5
1.3. Цель и задачи исследований 6
1.4. Новизна работы 7
1.5. Практическая значимость работы 7
2. Литературный обзор 7
2.1. Проблема биоразрушения асфальтобетонных покрытий 7
2.2. Биоцидные присадки 34
2.3. Механизм действия противомикробных присадок и
классификация 36
3 . Экспериментальная часть 38
3.1. Исследование свойств исходного битума и битума с биоцидными
добавками 38
3.2. Приготовление и испытание асфальтобетона 41
4. Результаты и их обсуждения 46
4.1. Изучение грибостойкости материалов 46
4.2. Изучение биоцидных свойств антиоксидантных и стабилизирующих
добавок для битума 56
5. Технологическая часть 64
6. Социальные преимущества и экономическая часть 68
7. Охрана труда 74
8. Выводы 79
9. Список литературы 81
Работа выполнена на кафедре «автомобильных дорог и городских сооружений» СФУ, посвящена разработке составов асфальтобетонных смесей, предназначенных для оперативного ремонта асфальтобетонных покрытий дорог. Отличительной особенностью данной бакалаврской работы является её отчётливо выраженная экологическая направленность. Работа является продолжением ранее начатого исследования.
1. Проведены исследования по оценке сопротивления дорожных битумных композитов в условиях воздействия почвенных микроорганизмов. Получены количественные зависимости изменения свойств композитов на уровнях микро- и макроструктуры в условиях воздействия микроорганизмов. Разработаны эффективные биоцидные битумные композиты для гидроизоляций.и дорожного строительства
2. На основании анализа аналогичных работ отечественных учёных определены характерные виды грибов-деструкторов, заселяющих битумные композиты при их эксплуатации в почвенных условиях. Это грибы 15 родов: Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Botryosporium, Botryotrychum, Cladosporium, Chaetomium, Fusarium, Iliocla-dium, Paecilomyces,Penicillium, Sporotrichum, Stachybotrys, Trichoderma, Ver-ticillium.
Наибольшее количество грибов обнаружено на образцах битума, выдержанных в серой лесной почве с включением опоки на глубине заложения 2,0м. Исследования показали, что на всех образцах асфальтобетона преобладал рост грибов Aspergillusniger, Trichodermaviride, Cladosporiumresinae.
3. На основании собственных исследований и сведений, содержащихся в литературных источниках становлено, что битумы подвергаются микробиологическому разрушению, заключающемуся в окислении метальных групп углеводородов ферментами микроорганизмов с последующим образованием первичных спиртов.
4. С увеличением молекулярной массы углеводородных соединений битума снижается их стойкость против воздействия биологически агрессивных сред. Среди групповых составляющих битума наибольшей биостойкостью характеризуются масла. Асфальтены являются легкодоступными для микроорганизмов. С увеличением соотношения масла/асфальтены повышается биологическое сопротивление битума.
5. Выдерживание битумных композитов в условиях воздействия почвенных микроорганизмов вызывает изменение физико-химических свойств.
6. Выявлено, что старение битума в составе асфальтобетона способствует снижению биологического сопротивления. Это объясняется увеличением содержания менее стойких к биовоздействию асфальтенов.
7. Установлено, что вид минеральных наполнителей и заполнителей
не влияет на биостойкость битумных композитов. Повышению грибостойкости способствуют биоцидные добавки, вводимые в вяжущее на стадии изготовления материала (это антиоксиданты : ионол, ацетонанил, нафтам, диафен; известные биоциды, применяемые в качестве
вулканизаторов каучуков: каптакс, тиурам; отстойные смолы пиролиза древесного и растительного сырья). Вяжущее, содержащее 3,5 масс.ч. каптакса, тиурама, ионола и ОСП и 96,5 масс.ч. битума, при испытания на грибостойкость и фунгицидность показало обрастание оцениваемое в 0 баллов, т.е. материал становится фунгицидным.
8. Разработаны оптимальные составы битумных композитов с использованием каптакса, тиурама; отстойных смол пиролиза древесного и растительного сырья смолы, содержание которых составляет 1,5-5,0 % от массы битума.
9. Изучены условия, при которых происходит полная гомогенизация системы: битум - добавка.
10. Разработана технология приготовления биостойких битумных композитов. Биоцидные добавки без предварительного подогрева вводится в емкость с битумом, имеющим температуру 120-140 °С. После тщательного перемешивания в течение 30 мин. вяжущее используется по назначению.
11. Приготовлен ряд асфальтобетонных смесей с био- и фугицидными добавками, определены их физико-механические показатели. Установлено, что все применяемые добавки позволяют получать асфальтобетонные смеси улучшенного качества. Причиной позитивного влияния добавок является присутствие в них функциональных групп, характерных для ПАВ.
