Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние и пути развития технологии производства
ПБВ дорожного назначения в отечественной и зарубежной практике (Литературный обзор) 7
1.1 Современное состояние и проблемы, связанные с качеством
дорожного битума 7
1.1.2 Битумы дорожного назначения 14
1.1.3 Проблемы дорожного хозяйства РФ 15
1.1.4 Проблемы битумного производства РФ 16
1.2 Модифицирование дорожных битумов полимерными добавками 19
1.2.1 Актуальность разработки модифицированных битумных вяжущих 19
1.2.2 Модификация битума полимерными компонентами 23
1.2.3 Популярные полимеры для модификации битума 26
1.2.4 Компоненты для приготовления полимерно-битумных
вяжущих и их назначение 28
1.2.5 Технические требования к полимерно-битумному
вяжущему и методы оценки его свойств 31
2 Объекты и методы исследования 32
2.1 Объекты исследования 32
2.2 Методы исследования 34
2.2.1 Методика получения полимерно-битумного вяжущего 34
2.2.2 Стандартные методы исследования физико-химических
свойств образцов по ГОСТ 33133-2014 35
2.2.3 Методика определения сцепления образцов с щебнем 36
2.2.4 Методика определения эластичности образцов 37
2.2.5 Методика определения старения под воздействием
высокой температуры и воздуха 38
2.3 Оборудование для исследования 40
2.3.1 Пенетрометр для битумов ПНБ-03 40
2.3.2 Аппарат кольцо и шар АКШ-04 42
2.3.3 Аппарат для определения растяжимости нефтебитумов
(Дуктилометр) ДА-01-150 44
2.3.4 Аппарат для определения температуры хрупкости битумов АТХ-03 45
2.3.5 Ультразвуковой процессор UP 200 H 46
2.3.6 Печь для обработки битума в тонком слое 48
3 Результаты и их обсуждение 53
3.1 Выбор полимерных компонентов для создания ПБВ 53
3.2 Способ приготовления ПБВ 53
3.3 Изучение физико-механических свойств ПБВ 55
3.4 Улучшение сцепляемости введением адгезионной присадки 65
4 Экономическое обоснование 66
4.1 Сумма затрат на основные и вспомогательные материалы 66
4.2 Энергетические затраты 66
4.3 Расчёт затрат на малоценные и быстроизнашиваемые предметы 68
4.4 Амортизационные отчисления 70
4.5 Затраты на проведение научно - исследовательской работы 70
4.6 Этапы выполнения научно-исследовательской работы 70
4.7 Расчет экономического эффекта 71
5 Метрология 74
5.1 Расчет погрешности прямого измерения массы взятой навески 74
6 Охрана труда и пожарная профилактика 78
6.1 Общая характеристика работы 78
6.2 Характеристика применяемых веществ 78
6.3 Опасные и вредные производственные факторы
проектируемого объекта 80
6.4 Средства индивидуальной защиты 80
6.5 Микроклимат 81
6.6 Вентиляция и отопление 82
6.7 Освещение 82
6.8 Шум и вибрация 83
6.9 Электробезопасность работы 84
6.10 Пожарная профилактика, методы и средства тушения 85
6.11 Экологичность объекта 86
Заключение 88
Список использованных источников 89
Актуальность темы. Долговечность и прочность дорожных покрытий зависит от характеристик самого битумного связующего, который используется при дорожном строительстве. Нагрузки со стороны автотранспортов на автомобильные дороги постоянно возрастают, непрерывно увеличивается доля грузоперевозок, в связи с этим и ужесточаются требования к качеству дорожных битумов. Эти и другие факторы требуют повышения качества дорожных битумов, и обеспечить их долговечность.
Обычные битумы не подходят для дорожного строительства, потому что они не обладают адгезионно-прочностными свойствами, особенно в зимний период они становятся хрупкими. Это наблюдается на всей территории РФ. В связи с этим требуется разработка новых модификаторов, вяжущих с улучшенными характеристиками.
По этим причинам разработка импортозамещающей технологии является актуальной задачей для исследователей в этой области.
Цель и основные задачи исследования. Основной целью выпускной квалификационной работы являлась разработка рецептур приготовления полимер-битумных вяжущих для дорожного строительства с улучшенными эксплуатационными свойствами. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- На основке системного анализа разработать научно-прикладные основы разработки технологии ПБВ;
- Изучить объекты и методы их исследования;
- Выбрать компоненты для создания ПБВ;
- Исследовать физико-механические свойства разработанных ПБВ.
- Улучшить сцепляемость введением адгезионной присадки.
- Провести расчет экономического эффекта предлагаемой разработки.
Структура и объем квалификационной работы.
Квалификационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников литературы - 70 наименований. Работа изложена на 96 страницах машинописного текста, включая 21 таблиц и 17 рисунков.
Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору Кемалову А. Ф., ассистенту Набиеву А. И., всему профессорско- преподавательскому составу кафедры ВВН и ПБ, а также к.т.н. Мухаматдинову И. И., за содействие и научную консультацию при выполнении и оформлении квалификационной работы.
В процессе выполнения данной выпускной квалификационной работы были подобраны компоненты для создания новых рецептур полимер-битумных вяжущих для дорожного строительства, определены совместимость выбранных компонентов, в частности низкомолекулярных полиизобутиленов с битумом для создания полимер-битумных композиции. Разработаны новые составы полимер-битумных вяжущих и проведены исследования, в результате которых установлены физико¬механические характеристики полимер-битумных вяжущих.
Исследования показали, что для создания полимер-битумных вяжущих, хорошую совместимость с битумом показывают - смесевые полимеры из низкомолекулярных полиизобитуленов производства ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука». Данные полимеры хорошо смешиваются с битумом и не требуют добавления пластификатора. Мною был проведен синтез катионоактивной адгезионной присадки «Адгезолин», разработанный на кафедре ВВН и ПБ. Так как у данных рецептур показатель адгезии был в пределах 1-1,5 б., было решено
добавить в состав образцов адгезионную присадку «Адгезолин». После добавления 1% мас. адгезионной присадки, все исследуемые образцы показали отличную сцепляемость с минеральным материалом основного характера (щебень Сангалыкского диоритового карьера).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
