На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Использование полимерных модификаторов в производстве асфальтобетона

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 14.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Министерство  образования и науки, молодежи и  спорта Украины
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
 
 
 
 
 
 
                                        Реферат на тему:
“Использование полимерных модификаторов                                                                         в производстве асфальтобетона”
 
 
 
 
 
 
                                                                               
 
                                                                                  Выполнил: Муравьев Р.А.
                                                                                                            Ст.гр. Д-31
                                                                                  Проверил: доц. Маляр В.В.
 
 
 
 
Харьков 2011
Содержание
План
Введение                                                                                                          4
1. Некоторые исторические сведенья                                                            5
    1.1 Первые испытания                                                                                  5
    1.2 Период эффективного развития полимерных вяжущих                      6     
2. Использование полимерных модификаторов в
производстве асфальтобетона                                                                        8    
3. Виды и характеристики модификаторов.                                                     9
     3.1 Полимерный модификатор  Полидом                                                    9
     3.2 Полимер KRATON                                                                                11
     3.3 Полимеры Элвалой                                                                                 13
4. Особенности структуры битумов, модифицированных полимерами   16
5. Сдвигоустойчивость и  трещиностойкость асфальтополимербетонов  20
6. Водоустойчивость асфальтополимербетонов                                           22
7.Вывод                                                                                                               24
Список литературы                                                                                            25  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


                                            Реферат
    Данный реферат содержит 25 страниц компьютерного текста, без рисунков и таблиц,  перечень ссылок составляет 5 штук.
    В данной работе освящается информация о полимерах, а именно их состав и структура, свойства, принцип взаимодействия с асфальтобетона. Упоминается информация о асфальтобетоне и виды его разрушения с введением в его состав полимерных модификаторов.
    Ключевые слова: модификаторы,полимеры, битум, асфальтобетон, строительные материалы, вязкость, адгезия, асфальтополимербетона, прилипание, битумополимеры, прочность, пластичность,   водоустойчивости, температура, пластификаторы, разрушение, покрытие.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ВВЕДЕНИЕ
 
     Использование битумов, модифицированных полимерами (БМП) в про- мышленно развитых странах принимает все более широкие масштабы. Около
10 % всех применяемых в  дорожном строительстве битумов модифицируются полимерами разных классов. Наиболее широко для этой цели используются термоэластопласты (около 80 % всех БМП), полимеры, изменяющие свои свойства в зависимости от температуры и обладающие, благодаря своему строению,высокой эластичностью. Типичными представителями этого класса являются полимеры типа СБС (стирол-бутадиен-стиролы). Вторыми по масштабам использования являются термопласты-полимеры, свойства которых также зависят от температуры, но которые не придают битумам ощутимой эластичности.
Предствителями этого  класса полимеров являются этилен-винил-ацетаты
(ЕВА), полипропилены, полиизобутилены.  Кроме этого, для регулирования  качества дорожных битумов используют  природные и искусственные каучуки,латексы (водные дисперсии каучуков). В последнее время в США получили распространение специфические полимеры, особенностью которых является способность при повышенных температурах к химическому взаимодействию с компонентами битума, что сопровождается его существенным упрочнением.
       Представителем таких полимеров в Украине является этилен-глицидил-акрилат(фирменное название “Элвалой”, производства США). В виду того, что принципиальный характер влияния различных полимеров на свойства битумов, качественно подобен для дальнейшего рассмотрения целесообразно применять битумы, модифицированные наиболее применяемыми в мире полимерами типа СБС[1].
 
 
 
1 НЕКОТОРЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНЬЯ
 
       1.1 Первые испытания
      Исследования по улучшению свойств битумов модификацией их структуры ини введением добавок имеют достаточно долгую историю. Так, например, Bencovitz и Вое уже в 1938 году в журнале ASTM опубликовали статью по добавким серы в асфальтобетонную смесь. Но только тридцать лет назад исследования в области добавок и технологий, позволяющих регулировать технические и эксплуатационные свойства битумов, приобрели бурный и многосторонний характер. С конца 50-х годов до 1970 года в США использовали смеси, включающие битум, модифицированный латексом. Подобного рода технологии были использованы в Европе, в частности во Франции в 1966 году. Но эти работы, носящие часто опытный характер (строились опытные участки) Hесмотря на бурный рост дорожных работ в 60-х годах, рассматривались обычно как недостаточно подготовленные, необязательные, дорогостоящие и обременительные. В тот период дорожные работы выполнялись с использование исключительно чистых битумов.
      Тем не менее, было осуществлено несколько разработок, позволивши: решить локальные проблемы. Это касалось:
-вяжущих, содержащих термореактивные (преимущественно эпоксидные) смолы, используемые для устройства поверхностных обработок в аварийно опасных зонах (на перекрестках, где велики тормозные воздействия);
-окрашиваемых вяжущих, представленных битумами с малым содержанием асфальтенов и производимых из легких нефтей, которые использовались для приготовления цветных асфальтобетонных смесей.
К 1965 году было получено разрешение на использование серы, вводимой в большом количестве в битум или непосредственно в обрабатываемые материалы. Такие исследования были возобновлены в 1973 году в период первого энергетического кризиса, из-за значительного роста в то время цен на битум. Это позволило использовать достаточно жесткие бетоны на основе каменных материалов низкого качества. Такой подход оправдывал бы себя экономически только в том случае, если бы стоимость серы была, по крайней мере, вдвое ниже стоимости битума. Практически это оказалось нереальным.
   1.2 Период эффективного развития полимерных вяжущих
   Заметное развитие модифицированных вяжущих или вяжущих,содержащих полимерную добавку, на производственном и технически состоятельном уровне может быть отнесено к 70-м годам. В Европе, в частности в Германии, применение смесей на БПВ начато в начале 70-х годов. В Австрии, а затем в Италии на автомагистралях появились покрытия на базе смесей с добавками полиэтилена, вводимого непосредственно в асфальтосмеситель. Во Франции поиски специальных полимербитумных вяжущих были инициированы необходимостью устройства покрытий мостов с ортотропными плитами. Такого рода покрытие было устроено им виадуке Carontе 1972 году. Поиску новых материалов в то время способствовала необходимость повышения безопасности движения на дорогах путем повышения сцепных свойств верхнего гноя покрытия (слоя качения). Поверхностные обработки имели много недостатков: очень частое выпотевание (по причине преимущественного использования маловязкого битума с глубиной проникания иглы 180/220); хрупкость зимой; преждевременное старение и, особенно, интенсивный износ под тяжелым движением. Исследования, выполненные нефтехимическими лабораториями и некоторыми дорожными организациями, в частности, Центральной Лабораторией дорог и мостов Франции, позволили разработать битум, включающий новые полимеры и термоэластопласты.
Одновременно гидроизоляционная  промышленность проявила повышенный интерес к высококонцентрированным полимербитумам, для которых в KIilliгне модификаторов использовали эластомеры типа SBS(Франция и Германия), термопласты, атактический полипропилен (Италия, Бельгия). Речь шла создании  оболочек,   способных   следовать за   термическим   расширением-сжатием основы (подложки), на которую они наносятся. Впрочем, модифицированые вяжущие позволили использовать однослойную гидроизоляцию (более экономную) вместо многослойной системы, традиционной для окисленных битумов.  В результате исследований начала 60-х годов, гидроизоляционная пика к концу 70-х годов уже широко использовала модифицированные битумы. Это в свою очередь, придало ускорение применению этих битумов в дорожном деле: сначала для устройства «улучшенной» поверхностной обработки, потом при приготовлении асфальтобетонных смесей [1].
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
             
 
 
 
2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МОДИФИКАТОРОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ АСФАЛЬТОБЕТОНА
 
         Наиболее популярными модификаторами являются термоэластопласты типа СБС: Kraton D (компании Kraton Polimers), Calprene (компании Dynasol) и другие. В Украине наряду с ними широкое применение нашли синтетические латексы серии Butonal NS (компании BASF) и терполимеры серии Elvaloy (компании DuРont). Перечисленные полимеры снижают чувствительность битумов к изменению температуры, повышают когезионную прочность и теплостойкость вяжущих, придают им эластичность, а также улучшают поведение при низких температурах. Это в свою очередь способствует повышению прочности, сдвигоустойчивости и трещиностойкости асфальтобетонных покрытий.
Главной причиной, которая  сдерживает наращивание объемов
использования модифицированных битумов, является высокая стоимость
полимеров. Введение в битум 2,5-3,5 % термоэластопластов или 1-1,5 %
терполимеров повышает стоимость  вяжущего в 1,5-2,5 раза. Использование более дешевых полимеров, к которым относятся термопласты на основе этилена (ЭВА, ЭБA, полиолефины и т. д.), не обеспечивает уменьшает затраты вследствие необходимого их большего содержания в вяжущем (от 5 до 7 %). К тому же термопласты не придают битумам ряда необходимых свойств, таких как: эластичность, высокая теплостойкость, увеличение пластичности и деформативности при низких температурах и т.д. В ряде случаев в странах Европы для снижения затрат используют комплексную модификацию битумов полимерами различных классов. В этом случае более дорогой полимер частично заменяется пусть не таким эффективным, но более дешевым модификатором (при условии, что это не приводит к ухудшению качества вяжущего) [2].
 
3 ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДИФИКАТОРОВ
 
    3.1 Полимерный модификатор  Полидом
 
        Реализацией принципа комплексной модификации битумов стало создание в Государственном дорожном научно-исследовательском институте имени М.П.Шульгина (ГосдорНИИ, Украина) полимерного модификатора
Полидом, стоимость которого в 1,5-2 раза ниже стоимости импортных полимерных добавок.
            Основой данного модификатора является вторичный полиэтилен (Пвт) - дешевый продукт переработки полиэтилена высокого давления. Пвт повышает когезионную прочность и теплостойкость битумов, однако делает систему битум-полимер достаточно жесткой, о чем свидетельствует резкое увеличение вязкости модифицированного битума. Для придания битуму эластичности и улучшения его низкотемпературных характеристик Пвт соединялся с минимально возможным количеством синтетического латекса Butonal NS 104. Для лучшей совместимости исходных компонентов и полученного модификатора с битумом, а также снижения жесткости битумополимерной системы использовались пластификаторы: нефтяные экстракты, масла и другие нефтепродукты.
         Следует отметить, что при оптимальной концентрации Полидома в
битуме латекса в нем  содержится в 4 раза меньше, чем это  нужно в случае
модификации вяжущего одним  только Butonal NS 104. Приготовление Полидома осуществляется путем совмещения компонентов в специальных агломераторах или экструдерах с последующей грануляцией гомогенизированного расплава.
          Модификация битума Полидомом идентична технологии приготовления битумополимерных вяжущих с использованием термоэластопластов. Были выполнены исследования битумов, модифицированных 2, 3 и 4 % Полидома. Определялись как стандартные показатели свойств в соответствии с украинским ДСТУ Б В.2.7-135, так и нестандартные: когезионная прочность, реологические и калориметрические характеристики.
         Для сравнения дополнительно определялся ряд показателей свойств
битумов, модифицированных различным количеством наиболее популярных в Украине модификаторов: термоэластопласта Kraton D 1101, терполимера
Elvaloy АM, синтетического латекса  Butonal NS 104 и термопласта Evatane.
          Полидом имеет место достаточно резкое снижение пенетрации битума при температуре 25 °С, некоторая ее стабилизация при содержании от 2 до 3 % и последующая интенсификация повышения вязкости при увеличении добавки до 4 %.
        Для битумов, модифицированных другими полимерами, характерна примерно линейная зависимость снижения пенетрации. При оптимальном содержании Butonal NS 104 пенетрация вяжущего снижается на 20-30·0,1 мм, остальных полимеров - на 30-40·0,1 мм.
       Исследования показали, что при модификации битума 3-4 % Полидома
прочность и теплостойкость асфальтобетона увеличивается почти  вдвое, что
обеспечивает его повышенную сдвигоустойчивость. В соответствии с полученными результатами средняя плотность асфальтобетонов на основе
модифицированного битума выше, чем у асфальтобетонов на исходных
битумах и возрастает с  увеличением содержания модификатора, а водонасыщение, соответственно, снижается.
        Асфальтобетон на Полидоме проявляет характерную для всех полимерасфальтобетонов особенность - меньшую температурную чувствительность. Коэффициент температурной чувствительности
определялся как отношение  прочности асфальтобетона на сжатие при
температуре 50 °С к этому  же показателю при 0 . При оптимальном содержании Полидома он увеличился в среднем вдвое, что позволяет
прогнозировать повышенную тепло- и трещиностойкость таких
полимерасфальтобетонов.
        Битум,  модифицированный Полидомом, отвечает  требованиям ДСТУ Б В.2.7-135:2007 «Бітуми дорожні, модифіковані полімерами. Технічні умови» и его стандартные характеристики типичны для битумов, модифицированных термоэластопластами. При этом среди всех распространенных полимеров Полидом придает битумам наиболее высокую когезионную прочность.
       Полимерасфальтобетон, содержащий Полидом, имеет более высокие показатели прочности, водо- и теплостойкости по сравнению с обычным асфальтобетоном. Он также характеризуется значительно меньшей температурной чувствительностью и пониженным темпом теплового
старения.
       Доказана возможность упрощенной технологии приготовления полимерасфальтобетонов путем непосредственного введения Полидома в смеситель с последующим перемешиванием смеси при температуре 170 °С в
течение 15-20 с [3].
 
         3.2 Полимер KRATON
          Полимеры Kraton (Kraton Polymers) - это высококачественные термопластичные эластомеры, которые улучшают эксплуатационные характеристики промышленных изделий широкого спектра применения. В последние годы технология применения полимеров структуры стирол-бутадиен-стирол для модификации битумов успешно применяются российскими предприятиями.
        Битум - дешевый термопластичный материал, используемый как связующее дорожных покрытий, водонепроницаемых крыш, адгезивов, герметиков и технических товаров. Рассматривая битум как строительный или конструкционный материал, следует отметить его твердость и хрупкость при низких температурах, мягкость и высокую текучесть при высоких температурах. Добавление полимера KRATON D значительно улучшает свойства и эксплуатационные характеристики битума при экстремальных температурах. Полимербитумная смесь становится мягкой и более гибкой при низкой температуре и более вязкой при высокой температуре. Соответственно, адгезия и когезия модифицированного битума увеличиваются.
      Полимер KRATON D состоит из блоков полистирола и полибутадиена. В ходе синтеза молекулярная масса полимера контролируется с высокой точностью. Полистирольные и полибутадиеновые блоки получают путем полимеризации из растворов мономеров стирола и бутадиена. Взаимодействуя друг с другом, они образуют полистирол-полибутаеновые двойные блоки, полистирол-полибутадиен-полистирольные тройные блоки и разветвленные блоксополимеры. На рис. 1 показаны различные молекулярные структуры, характерные для полимеров KRATON D. Некоторые марки полимеров KRATON D, вместо полибутадиеновых блоков, содержат полиизопреновые блоки, что обуславливает их, отличные от СБС-марок, характеристики. Полиизопреновые марки редко применяются при модификации битума, но находят широкое применение в других областях.
       Полистирол и полибутадиен расслаиваются при низкой температуре, образуя разделенные микроскопические домены. В отдельных полимерах KRATON D полистирол образует твердые "острова" в "море" полибутадиена. Каучуковые молекулы полибутадиена связывают полистирольные "острова", образуя при этом трехмерную сетку. Полибутадиен и полимер KRATON D сохраняют эластичность при температуре минус 60 °C, тогда как полистирольные домены остаются жесткими вплоть до температуры стеклования полистирола (примерно +100 °C). Таким образом, данный полимер обладает свойствами каучука в широком температурном диапазоне.
При нагревании продукта до температур, превышающих температуру  стеклования полистирола, полимер  становится пластичным. Полученную вязкую массу можно подвергать различным  быстрым деформациям, например, формованию. Отходы производства могут быть расплавлены  и легко подвергнуты повторному формованию.
        В смесях с битумом полибутадиен способен адсорбировать масляные компоненты в количествах, превышающих его собственный вес в десятки раз. Полистирольные домены также адсорбируют масла, особенно ароматической природы. Структура пространственной сетки образуется уже при пятипроцентном содержании полимера KRATON D, придавая продукту эластичность и обуславливая его совместимость в широком температурном диапазоне. Влияние содержания полимера KRATON D и образование пространственной сетки на эксплуатационные параметры показано на рис. 2, где приведена зависимость температуры размягчения по методу "кольца и шара" (КиШ) от содержания полимера. Как следует из графика, ощутимые изменения в эксплуатационных параметрах наблюдаются при увеличении содержания полимера, приводящего к образованию сетки.
            Улучшение характеристик битума при добавлении полимеров KRATON D наиболее ощутимо в следующих применениях: " модификация полимерами KRATON D битумных связующих в дорожной отрасли; " модификация битума полимерами KRATON D при производстве гидроизоляционных материалов; " модификация битума полимерами KRATON D при производстве герметиков, применяемых в горячем виде или адаптированных к использованию при температурах окружающей среды;” модификация битума полимерами KRATON D при производстве адгезивов [4].
 
         3.3 Полимеры Элвалой
          Введение небольшого количества Элвалой в исходный битум придает ему свойства эластичности и приводит к увеличению температуры размягчения битумного вяжущего, также существенно растет когезия и повышается сцепление с гранитной крошкой. В отличие от СБС полимеров, которые физически диспергируются в битуме, Элвалой вступает в химическую реакцию с битумом. После модификации битума полимером Элвалой не происходит расслаивания, благодаря чему возможно длительное хранение и транспортировкабитума.
       Дороги построенные на основе битума модифицированного полимером Элвалой® успешно эксплуатируются с 1991 г. Элвалой
разработан специально для  модификации битумных материалов и совместим с широким ассортиментом марок битума.
           Основные параметры.  Предотвращает растрескивание  Основным результатом высокого перепада температур являются трещины, идущие перпендикулярно осевой линии дороги. Одна из основных причин применения битума, модифицированного полимером Элвалой заключается в том, что это дает возможность получить дорожное покрытие стойкое к холодному растрескиванию и одновременно сохраняющее прочность при высоких температурах. 
       Замедляет колеобразование Элвалой обеспечивает высокую стойкость к колееобразованию даже при высоких нагрузках и жаркой погоде, что особенно важно при интенсивном движении грузового транпорта. Элвалой увеличивает интервал пластичности битумного вяжущего на 15 - 30°С. Битумы модифицированные полимером Элвалой обладают адгезией к минеральному наполнителю в несколько раз выше, чем немодифицированные битумы, благодаря чему дорожное покрытие более прочное, а выкрашивание минимальное.
            Стойкость к старению. Акрилатные функциональные группы в полимере Элвалой придают битумному вяжущему гибкость и эластичность. Поскольку главная этиленовая цепь является насыщенной, она обладает относительной стойкостью к окислению и старению по сравнению с материалами на бутадиеновой основе. 
          Технологичность.Для смешивания не требуется коллоидная мельница. После модификации при хранении не происходит расслаивания благодаря реакции между битумом и модифицированный полимером Элвалой® при траспортировке и приготовлении асфальтобетонной смеси ведет себя как обычный битум и не прилипает к оборудованию [5].
      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 ОСОБЕНОСТИ СТРУКТУРЫ БИТУМОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРАМИ
 
         Существует две технологические схемы производства БМП. Приоритетной технологией производства БМП в России является получение их смешением вязкого битума с маточным раствором полимера в индустриальных маслах или гудроне [2]. Монопольной технологией производства БМП на Западе и в Украине является непосредственное смешение вязких битумов с полимером.
       Западный  подход представляется более  простым технологически и предсказуемым  в отношении качества получаемого  БМП. На основе обширных исследований, выполненных в СоюздорНИИ Л.М.Гохманом [2], сформировалось достаточно четкое  представление о том, что оптимальное  содержание термоэластопласта (СБС)  в окисленных битумах, модифицируемых  из маточного раствора, не должно  превышать 3,5 %. При
этом под оптимальностью подразумевается обязательность обеспечения технических свойств и приемлемой стоимости БМП. На Западе содержание полимера в дорожных битумах может быть принято большим и достигать 5%, а иногда и 7 % [3].
      Объективные  сведения о процессах формирования  структуры и свойств
БМП могут быть получены на основе рассмотрения концентрационных зави-
симостей свойств БМП, охватывающих достаточно широкий диапазон содер-
жания СБС в вяжущем. Представленные на рис.1 зависимости могут интерпретироваться следующим образом. Эластичность БМП  активно нарастает в области  малых концентраций полимера. При  его содержании 2,5-3,5 % (в зависимости от вязкости и структуры исходного битума) она достигает 80-85 %. После этого темп нарастания эластичности замедляется и она выходит на плато, достигая значения, близкого к 90 %. Такой характер изменения эластичности, на первый взгляд мог бы свидетельствовать о формировании в БМП матричной полимерной структуры. Однако такое предположение не согласуется с концентрационной зависимостью температуры хрупкости. Введение в битум 3,0-3,5 % полимера не приводит к изменению температуры хрупкости БМП. Она остается равной температуре хрупкости исходного битума. Существенное понижение температуры хрупкости системы отвечает содержанию полимера большему 5-6 % [2, 3]. При содержании в битуме 8-10 % полимера температура хрупкости может понизиться на 10-20 °С по отношению к исходному битуму.
            Пенетрация БМП интенсивно понижается с ростом содержания полимера до 3,5-5,0 %, а затем темп ее уменьшения падает. Интенсивный прирост температуры размягчения наблюдается до концентрации полимера, отвечающей 5-6 % и близкой к той, при которой начинается снижение температуры хрупкости. Однако концентрационные зависимости пенетрации и температуры размягчения не претерпевают таких резких изменений как эластичность и температура хрупкости. Кроме того, эти два показателя качества вяжущих являются сугубо эмпирическими и по их концентрационным зависимостям трудно судить о физических особенностях испытываемых объектов и процессах структурообразования в них.
    Информационно полезными являются области критических переходов на
концентрационных зависимостях эластичности и температуры хрупкости. Первая критическая концентрация (Сэкр) отвечает содержанию полимера 2,5-3,0 %и соответствует достаточно резкому изменению кривой эластичности. Это может свидетельствовать об образовании в системе сопряженной асфальтено-полимерной сетки, достаточно плотной и прочной для обеспечения БМП высокой эластичности, но недостаточной, чтобы обеспечить его высокую, по сравнению с исходным битумом, деформативность при низких температурах. В этой области низкотемпературные свойства БМП определяются углеводородно-смолистой (мальтеновой) составляющей исходного битума. Стеклуясь также как в
обычном битуме, она замораживает сопряженную эластическую сетку.
Критическая концентрация полимера, выше которой наблюдается суще-
ственное понижение температуры  хрупкости (Схркр), свидетельствует  о фор-мировании в системе собственно полимерной сетки, придающей вяжущему высокую деформативность при  низких температурах. Это вытекает из того, что температура стеклования термоэластопласта очень низка: типичный термоэластопласт ДСТ-30 имеет температуру стеклования, близкую к 90 С.
Таким образом, в зависимости  от концентрации полимера в БМП формиру-
ются две принципиально  различных области структурообразования: первая –
когда средой системы является битум, а фазой полимер; вторая –  когда средой является полимер, а фазой битум. Между этими двумя областями существует третья, переходная область с промежуточным, смешанным типом структуры. Эти представления хорошо согласуются с результатами M.Chappat [4] исследований модифицированных битумов, полученными с помощью отраженноq флуоресцентной микроскопии (рис.2). Из них следует, что в системе, состоящей из битума и полимера, происходят принципиальные структурные изменения. Они заключаются в том, что с ростом содержания полимера в системе происходит обращение фаз: полимер становиться средой, а битум фазой. Процесс происходит достаточно плавно, благодаря формированию переходной области.
         Можно выделить три структурных типа модифицированных битумов: первый – это битумополимерное вяжущее (БПВ), когда матрицей является битум;
второй – полимербитумное  вяжущее (ПВБ), когда определяющей свойства составляющей является полимер;
третий – переходный тип, тяготеющий к первому или второму типу в зависимости от содержания и свойств полимера, а также качества битума. В странах ЕС стандарты регламентируют определение структурных особенностей БМП микроскопичным способом.
    Сложившаяся в Украине тенденция, заключающаяся в уменьшении расхода для модификации дорожных битумов дорогостоящих полимеров, обусловливает необходимость углубленного изучения битумополимерных вяжущих. При этом существенный научный и практический интерес представляют БПВ, приготовляемые на битумах разных марок. В табл.1 приведены данные, позволяющие сравнить свойства битумов всех четырех марок, включенных в ГОСТ 4044-2001 и БПВ на их основе, модифицированных непосредственным введением в битумы 3 % полимера СБС. В соответствии с этими данными пенетрация при 25 С всех модифицированных битумов ниже, чем исходных битумов. При этом степень ее понижения тем выше, чем менее вязок (более мягок) исходный битум, т.е. чем выше его пенетрация. Например, пенетрация исходного битума 53х0,1 мм после модификации уменьшилась в 1,47 раза, а пенетрация исходного битума 145х0,1 мм – в 2,07 раза. Такое уменьшение пенетрации находится в хорошем согласии с изменением когезионной прочности битумов. Для тех же объектов когезия после модификации возрастает соответственно в 1,54 и в 2,22 раза. Однако ни пенетрация, ни температура размягчения, ни когезия БПВ на основе битума с начальной пенетрацией, равной 145х0,1 мм, не достигают значений, присущих БПВ, полученных на основе более вязких битумов. Для того, чтобы БМП на основе маловязких битумов превзошли по указанным показателям БМП на высоковязких битумах, содержание полимера в них должно быть большим 3 %. Вяжущее на основе битума БНД 90/130 приближается по свойствам к БПВ на основе БНД 40/60 с 3 % СБС в случае содержания в нем полимера более 6 %. Такое вяжущее в соответствии с его структурными особенностями должно быть отнесено к полимербитумам [2].
 
 
 
 
 
 
 
5 СДВИГОУСТОЙЧИВОСТЬ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОПОЛИМЕРБЕТОНОВ
 
     Дорожные бетоны на основе битумов, модифицированных полимерами,
могут классифицироваться как  асфальтополимербетоны. Наиболее эффективно свойства БМП сказываются на сдвигоустойчивости асфальтополимербетонов. Именно необходимость повышения устойчивости против колееобразования явилась в 60-ые годы первопричиной повышенного интереса к БМП, а затем и их широкого распространения. Возможность обеспечить повышенную сдвигоустойчивость асфальтобетонов за счет модификации битумов полимерами непосредственно вытекает из принципа соответствия свойств этих материалов. С ростом когезионной прочности вяжущего и понижением его пенетрации за счет модификации, растет
сдвиговая прочность асфальтополимербетона (рис.7). Более того, когезионная зависимость прочности является общей для асфальтобетонов и асфальтополимербетонов, тогда как зависимости сопротивления сдвигу от температуры размягчения индивидуальны для каждого из этих объектов. В то же время прирост сопротивления сдвигу отстает от прироста когезии: увеличение когезии вяжущего в 5 раз приводит к увеличению сопротивления бетону сдвигу в 2,3 раза. Это связано с тем, что в асфальто- и асфальтополимербетоне вяжущее находится в структурированном минеральной подложкой состоянии, что снижает возможности полного проявления вяжущим своих свойств в наполненных системах, какими являются асфальто- и полимербетоны. Кроме того, бетоны являются пористыми системами, что также сопровождается ослаблением усиливающего влияния вяжущего на формировании их прочности. Объективная оценка влияния различных битумополимеров и битумов на
сдвигоустойчивость (и
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.