Введение к работе
Актуальность темы исследования. Быстрый рост интенсивности движения и грузонапряженности транспорта на автомобильных дорогах приводит к преждевременным разрушениям дорожных покрытий. Наиболее интенсивно дефекты и разрушения .появляются на асфальтобетонных покрытиях ранней весной. В этот период большинство асфальтобетонных заводов не выпускают горячую асфальтобетонную смесь, что не позволяет быстро и качественно устранять дефекты на покрытии. По этой причине возникает важная и актуальная задача поиска нетрадиционных строительных материалов, способных провести своевременный ремонт асфальтобетонных покрытий и предупредить разрушения дорожных одежд.
Цель диссертационной работы: разработка комплексно-модифицированных холодных асфальтобетонных смесей для круглогодичного ремонта дорожных покрытий с улучшенными структурно-механическими свойствами и повышенной сдвигоустойчивостью.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
- теоретически обосновать возможность получения комплексной добавки
на основе каучуко-полиолефинов в качестве модификатора холодных
асфальтобетонных смесей, существенно улучшающих их структурно-
механические свойства;
- экспериментально исследовать процессы структурообразования в
битумах, модифицированных разработанной добавкой;
-выявить механизмы воздействия применяемого модификатора на процессы структурообразования в холодных асфальтобетонах и установить влияние технологических факторов приготовления смесей на их эксплуатационные свойства;
определить и оптимизировать количественное соотношение каучуко-полиолефинового модификатора в битумах и асфальтобетонных смесях;
методами математического планирования получить экспериментально-статистические модели оценки влияния количества вяжущего, полимерной и адгезионной добавок на физико-механические показатели холодного асфальтобетона;
- экспериментально исследовать динамику старения разработанных
комплексно-модифицированных холодных асфальтобетонных смесей;
- осуществить опытно-производственную проверку разработанных
холодных асфальтобетонных смесей в региональных условиях юга России.
Объект исследования - холодные асфальтобетонные смеси, предназначенные для ремонта покрытий автомобильных дорог.
Предмет исследования - физико-механические свойства модифицированных холодных асфальтобетонных смесей, отличающихся
повышенной сдвигоустойчивостью при высоких летних температурах.
/ /
Научная новизна:
теоретически обоснован и экспериментально подтвержден механизм воздействия каучуко-полиолефиновой добавки на процессы структурообразования и структурно-механические свойства жидких битумов и холодных асфальтобетонных смесей;
экспериментально выявлено воздействие основных технологических и рецептурных факторов на свойства холодных асфальтобетонных смесей.
На защиту выносятся:
теоретическое обоснование и результаты экспериментальных исследований технической возможности и экономической целесообразности применения разработанных комплексно-модифицированных холодных асфальтобетонных смесей с повышенными эксплуатационными свойствами;
- результаты экспериментальных исследований оптимизации состава
вяжущего и оценки воздействия разработанного модификатора на свойства
холодных асфальтобетонных смесей;
математические модели экспериментально-статистических зависимостей физико-механических свойств комплексно-модифицированных холодных асфальтобетонов от их структуры и количественного содержания вяжущего;
методика проведения и результаты экспериментальных исследований особенностей влияния рецептурных факторов и технологии приготовления на физико-механические свойства разработанных комплексно-модифицированных холодных асфальтобетонов.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена сходимостью результатов параллельных испытаний; сопоставимостью результатов лабораторных и опытно-производственных работ; использованием современных приборов и оборудования; экспериментально-статистическими методами математического планирования эксперимента и теорией математической статистики.
Практическое значение работы:
- разработан комплексный каучуко-полиолефиновый модификатор,
обеспечивающий повышение физико-механических свойств вяжущего и
сдвигоустойчивости холодных асфальтобетонных смесей при высоких летних
температурах;
- разработана технология приготовления и применения комплексно-
модифицированных холодных асфальтобетонных смесей, предназначенных для
круглогодичного ремонта покрытий автомобильных дорог;
разработаны методические рекомендации по применению модифицированных холодных асфальтобетонных смесей;
- получены патенты РФ № 2340641 «Битумная композиция для ремонта
влажного асфальтобетонного покрытия», № 2418019 «Вяжущее для дорожных
пластобетонов» и подана заявка № 2010143025/03 от 20.10.10 «Плотная
органоминеральная смесь».
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных научно-практических конференциях Ростовского государственного строительного университета (Строительство 2006 - 2011 г.) и других международных конференциях: МНТК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Пермь, 2010 г.), ВНПК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (Омск, 2006 г.), а также опубликованы в Известиях высших учебных заведений «Строительство» (Новосибирск, 2009 г.), Известиях ОрёлГТУ. Серия «Строительство и реконструкция» (Орел, 2011 г.) и научно-техническом сборнике «Дороги и мосты» (Москва, 2011 г.)
Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в двух патентах и 15 публикациях, в том числе в 3 работах в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 140 наименований, в том числе на иностранных языках, 3 приложений. Работа изложена на 218 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц и 39 рисунков.
