АННОТАЦИЯ 2
Введение 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1 Битумы как типичные дисперсные системы 11
1.1.1 Групповой химический состав битумов 11
1.1.2 Структура битумов и ее влияние на эксплуатационные свойства 16
1.2 Основные физико-химические свойства нефтяных битумных смесей 21
1.3 Пути совершенствования производства дорожных битумов в
отечественной и зарубежной практике 26
1.3.1 Производство остаточных (неокисленных) битумов 26
1.3.2 Производство окисленных битумов 28
1.3.3 Производство компаундированных битумов дорожного назначения 30
1.4 Теоретические и прикладные основы модификации битумных смесей 32
1.4.1 Необходимость модификации свойств битумов 32
1.4.2 Способы модифицирования битумных вяжущих 34
1.4.3 Модифицирование органических вяжущих полимерами 37
1.4.4 Необходимость введения пластификатора 41
1.4.5 Влияние содержания полимера, пластификатора на свойства ПБВ 43
1.4.6 Исследование свойств ПБВ с использованием в качестве пластификатора
гудрона 48
1.5 Постановка цели и задач исследования 53
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 55
2.1. Характеристики компонентов для синтеза нефтяных смесей 55
2.2 Состав и методика приготовления образцов ПБВ 60
2.3 Методы исследования 61
2.3.1 Метод определения глубины проникания иглы 62
2.3.2 Метод определения температуры размягчения битума по КиШ 66
2.3.3 Метод определения температуры хрупкости по Фраасу 69
2.3.4 Метод определения растяжимости 74
2.3.5 Метод определения эластичности 77
2.3.6 Определение н-алканов в нефтяном битуме методом
комплексообразования с карбамидом (мочевиной) 78
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 81
4БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 85
4.1 Общая характеристика научно-исследовательской лаборатории 85
4.2 Анализ технологических опасностей 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
Приложение А 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
Одной из важных проблем в России является дорожное строительство, и самой актуальной проблемой является улучшение качества дорожного покрытия. На выбор типа покрытия и способа его строительства влияют местные условия, характер автотранспорта и интенсивность движения по дороге. Дорожные покрытия являются сочетанием минеральных наполнителей и битума, в которых битум используется в качестве прочной водонепроницаемой связующей среды. Дорожное строительство осуществляется обработкой битумом дороги и смешением битума с каменным материалом на дороге. В наши дни усилилось техногенное воздействие на автодороги, возросли транспортные нагрузки, часто происходят перепады температур. Все эти факторы ведут к усиленному разрушению покрытий дорожных магистралей. В настоящее время при создании дорожных покрытий используют в качестве связующего различные сорта битума. В России для дорожного строительства традиционно используют марки окисленных битумов нефтяных дорожных (БНД), выпускаемых по ГОСТ 33133-2014.[1,2]
Одним из недостатков современной нефтепереработки является несоответствие современным требованиям качества дорожных битумов. Битумы низкого качества не позволяют получить дорожные покрытия с нужным комплексом. Это и является одной из причин нестойкости асфальтобетонных покрытий. В связи с этим, основным направлением повышения качества и долговечности дорожных покрытий является модификация битума за счет введения в него различных добавок. Применение такого битума позволяет улучшить основные свойства дорожного покрытия, повысить его однородность, прочность, влагостойкость, стойкость к высоким температурам и так далее.
Существует много различных способов улучшения качества дорожных нефтяных битумов: вспенивание при добавке ПАВ, электромагнитная обработка, химические методы улучшения битумов: улучшение полимерными добавками, добавки ПАВ. Полимеры повышают температуру размягчения и придают ему эластичность без снижения пластичности и ухудшения низкотемпературных свойств. Поэтому, интервал работоспособности модифицированного битума значительно увеличивается. [3]
В ходе исследования разработана технология получения модифицированных нефтяных битумов полимером, пластификатором и адгезионной добавкой Разработана рецептура полимерных битумных вяжущих веществ с различными пластификаторами и полимерами.
Изучены физико-механические свойства следующих образцов, такие как глубина проникновения иглы, температура размягчения, температура хрупкости по Фраасу, растяжимость и сцепление с минеральными материалами.
Проведено сравнение свойств битума нефтяного дорожного (БНД) и синтезированных ПБВ различными пластификаторами и полимером. Наилучшими показателями обладает Рецепт № 1, соответствующий составу:
БНД 90/130 -77%
ПЛ-1 - 20%
СБСл- 3%
Амдор - 0,2% (сверх 100%)
Таким образом, выявлено неоспоримое преимущество модифицированных битумных смесей за счет включения СБС полимера и пластификатора в состав исходного битума, по сравнению с чистым битумом (температура размягчения выше на 12°С и более, что уменьшает вероятность образования колеи, расползание и разрушение дорожного покрытия, температура хрупкости на 5 - 6°С ниже, эластичность выше, что предотвращает разрушение асфальтобетона в результате температурных перепадов в зимний и осенне-весенний периоды.
