авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Технология производства асфальтобетонных сме­сей, оптимизированная по критерию прочностных свойств асфальтобетона

-- [ Страница 5 ] --

Наиболее эффективно материал покрытия нежесткой дорожной одежды работает в том случае, когда он является равнопрочным. Для создания рав­нопрочного покрытия из дисперсно армированного асфальтобетона, необхо­димо обеспечить полное его заполнение кластерами дисперсной арматуры. В противном случае образуется неравнопрочный материал, продолжитель­ность службы которого не отличается от сроков службы покрытия из ас­фальтобетона, приготовленного по традиционной технологии. При проекти-ровании состава дисперсно армированных, асфальтобетонных смесей основ-ной целью расчетов является подбор такого количества дисперсной армату-ры, которое обеспечило бы формирование в материале покрытия простран­ственной решетки из отрезков дисперсной арматуры, полностью заполняю­щей весь объем асфальтобетона. Суммарная протяженность вводимых в ас­фальтобетонную смесь волокон дисперсной арматуры в значительной степе-ни зависит от диаметра волокна и плотности волокнообразующего полиме­ра. Так, при плотности волокнообразуюшего полимера 800кг/м3 суммарная протяженность дисперсной арматуры диаметром 40 мкм (при расходе 1 % от массы минерального материала) в образце массой 1 кг составляет более 9 тысяч метров. В случае применения волокнообразующего полимера с плот­ностью 2400 кг/м3 при диаметре волокон дисперсной арматуры 1000 мкм, суммарная протяженность армирующих волокон составит всего 5 метров. Значительный разброс значений суммарной протяженности армирующих волокон свидетельствует о необходимости учета этих параметров при проек-тировании состава дисперсно армированных асфальтобетонных смесей.

С использованием положений физики фракталов и теории перколяции, рассчитано минимальное количество армирующих волокон, обеспечиваю­щее равнопрочность асфальтобетона. На основе этих расчетов составлена номограмма, позволяющая для конкретного типа асфальтобетона в зависи-мости от наибольшего размера минеральных зерен, плотности волокнообра-зующего полимера н диаметра образуемых либо используемых волокон ус-

тановить необходимый расход дисперсной арматуры. Номограмма позволяет решать и обратную задачу.

Разработана методика проектирования состава асфальтобетонной смеси с добавками фусов. Методика учитывает, что общее количество сланце­вой смолы в составе смеси не должно превышать 15- 20 % массы нефтяного битума. Количество минеральных частиц в фусах, в зависимости от зольно­сти, колеблется от 5 до 80 %. Следовательно, при определении требуемого количества минерального порошка его расход должен быть уменьшен на величину содержания минеральной составляющей.в том количестве фусов, которое вводится в состав смеси. Составлена номограмма, позволяющая определять состав смеси в зависимости от зольности используемых сланце­вых фусов. При расчете состава асфальтобетонной смеси по данной номо­грамме исходят из расхода нефтяного битума, определенного согласно ГОСТ 9128 определяется расход сланцевых фусов. В зависимости от зольно­сти имеющихся в наличии фусов и.расхода минерального порошка, требуе­мого согласно ГОСТ 9128, определяют расход минерального порошка с уче­том минеральных примесей, вносимых фусами. Расход вязкого, нефтяного битума при этом уменьшается на 10-15% от нормируемого ГОСТом После определения показателей физико-механических свойств асфальтобетона производится корректировка состава асфальтобетонной смеси.

С целью обеспечения возможности утилизации и использования в качестве армирующей добавки волокнообразных отходов, побочных продуктов промышленности, а также бытовых полимерсодержащих отходов, разработана принципиальная схема цеха по приготовлению дисперсной арматуры. Оборудование цеха позволяет перерабатывать отходы канатного производства, отходы производства ковров и ковровых дорожек, отходов швейного производства в виде лоскута, путанки химических нитей, полученные на швейных фабриках и на заводах химических волокон. В составе цеха имеются две линии. На одной линии производят переработку отходов, которые необходимо порезать и подвергнуть разволокнению, обработке поверхностно активными веществами. Для подачи полимерных и волокносодержащих материалов предусмотрены транспортеры и пневмотранспорт. Обработка поверхностно-активными веществами может осуществляться с помощью машины ЗУ-Ш2, а отжим - центрифугой. Для предварительного разволокнения предусмотрена щипальная машина АС-30, для окончательного - концервальная машина К-П-Ш. Резку волокон предлагается осуществлять с помощью машины с предварительной параллелизацией. Для хранения дисперсной арматуры предлагается расходный механизированный лабаз ЛРМ-40-ПШ1. На другой линии перерабатываются отходы, требующие дробления, резки и подготовки к растворению и расплавлению для введения непосредственно в смесительную установку.

Из бункеров для хранения фусы могут подаваться в смесительный агрегат асфальтосмесительной установки с помощью разработанной и запатентованной установки для подачи и дозирования. В усовершенствованной версии установки норма дозирования определяется по числу оборотов подающего шнека и контролируется электронным блоком. Установка позволяет исключить возможные отклонения от нормы дозирования, которые могут возникнуть вследствие зависания фусов на стенках шнека. Повышение точности дозирования обеспечиваемся тем, что за счет реверсирования шнека от
разгрузочного люка отводится та часть материала, которая может самопроизвольно попасть в мешалку. В период дозирования электронный блок учитывает только прямые обороты, чем с высокой точностью соблюдается норма дозирования.

В заключение автор хотел бы отметить, что настоящая работа является
продолжением исследований, начатых на кафедре автомобильных дорог
СП6ГАСУ под руководством проф. М.Н.Першина. Автор выражает признательность академику Академии Транспорта России, заслуженному деятелю
науки и техники РФ, д-ру техн. наук, профессору М Н.Першину, д-ру техн.
наук, профессору В.Н.Ефименко, профессорско-преподавательскому составу
кафедр автомобильных дорог СП6ГАСУ и ТГАСУ за участие в обсуждения
данной работы и полезные замечания, высказанные по ее существу. Автор
благодарит канд. физ.-мат. наук М. Д. Носкова за консультации по использо­ванию физики фракталов при решении вопросов моделирования образования
структур из волокон дисперсной арматуры. Автор признателен сотрудникам
предприятий, оказавших помощь в проведении опытно-производственной
реализации полученных результатов.


ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате выполненных исследований научно обоснованы новые, защищенные патентами РФ технологические решения, обеспечивающие дисперсное армирование асфальтобетонных смесей путем использования широкой номенклатуры полимерных материалов, в том числе побочных продуктов промышленности, и на этой основе разработана технология и реализующие ее технические средства приготовления асфальтобетонных смесей, которая предусматривает введение волокнообразующего полимера в виде расплава или раствора непосредственно в смесительную установку. В разработанной технологии исключен ряд операций, необходимых для полу­чения армирующих волокон - пропуск через обдувочную и сопроводитель­ную шахты, фиксацию скорости формования, замасливание, вытягивание в три стадии, термофиксацию, сушку, отделку, кручение, объединение в нити, текстурирование и гофрирование, резку, взвешивание, упаковку в пакеты, транспортирование пакетов в рабочую зону смесительной установки - что

было необходимо для реализации ранее существовавших технологий. То
есть, достигнуто собственное упрощение процесса.

2,Введение волокнообразующего полимера в виде расплава, либо раство­ра приводит к созданию в асфальтобетоне, армирующего каркаса не из отдельных отрезков, а из протяженных химических волокон, объединенных в единую пространственную решетку, что существенно улучшает свойства асфальтобетона.

3.Дисперсное армирование. асфальтобетонной смеси путем введения в нее полимера в виде расплава или раствора приводит к существенному повышению адгезии нефтяного битума к поверхности армирующих волокон.

4. Совокупность исследований проведенных при получении дисперсно армированных асфальтобетонных смесей, являются достаточными для инженерных методов расчета технологических параметров и их реализации в промышленных условиях.

5.Разработана двухстадийная технология приготовления асфальтобетонных смесей, позволяющая исключить избирательную фильтрацию компонентов нефтяных битумов в поры и капилляры минеральных материалов. Вследствие этого пленки битума, обеспечивающие связь между минераль­ными частицами не обедняются низкомолекулярными фракциями, что при­водит к замедлению процессов старения асфальтобетонов. Этo обстоятельство подтверждено методом люминесцентного анализа, методами ИК- и ЭПР- спектроскопии.

6.Установлены особенности процесса структурообразования асфальтобетонов из смесей, приготовленных по двухстадийной технологии, разработа­на методика проектирования состава.таких смесей, выявлены рациональные технологические pежимы их производства.

7.Доказано, что предлагаемая двухстадийна технология приготовления асфальтобетонных смесей позволяет на 10-15'% снизить расход нефтяного битума, полностью или частично заменить традиционный минеральный по­рошок, предоставляя возможность использования для этих целей золы уноса ТЭС н другие порошкообразные отходы промышленности.

8.Совместное использование дисперсного армирования и двухстадийной технологии введения органического вяжущего в асфальтобетонную смесь позволяет оптимизировать прочностные свойства асфальтобетона.. Дисперс­ное армирование обеспечивает повышение сдвигоустойчивости асфальтобетона при высоких положительных температурах, а двухстадийное введение органического вяжущего повышает эластичность пленок битума и приводит к: снижению трещинообразования покрытий при отрицательных температурах...

Основные направления дальнейших исследований:

1.Исследования анизотропных свойств дисперсно армированных асфаль­тобетонов и их влияния на сроки службы дорожных покрытий.

2.Создание технологий приготовления дисперсно армированных асфальтобетонных смесей, позволяющих регулировать анизотропные свойства асфальтобетонов.

3.Исследования свойств асфальтобетонов из смесей, приготовленных с
использованием в качестве дисперсной арматуры синтетических волокнистых материалов; предназначенных для сбора нефти и нефтепродуктов сводных и грунтовых поверхностей (разработка группы ученых ТГАСУ под руководством профессора Г.Г. Волокитина).

4.Создание технологии приготовления асфальтобетонных смесей с до­бавками полимерных материалов, обеспечивающих устойчивость асфальтобетона к воздействию нефтепродуктов.

Основные публикации по теме диссертации:

Отдельные издания

1. Лукашевич В.Н. Дисперсное армирование и двухстадийная технология приготовления асфальтобетонных смесей. - Томск: Изд-во Том. гос. архитекгурно-строит. ун-та. -2000. -232 с.

Публикации в периодических изданиях

2.Баринов Е.Н., Вебер В.В., Лукашевич В.Н. Комплексное использова­ние сланцевых фусов и нефтяного битума для устройства дорожных по­крытий //Нефтепромысловое строительство.-1982.- № 8. -С.8-10.

3. Лукашевич В.Н, Агафонова М.В. Исследование процессов старения асфальтового вяжущего и дисперсной арматуры в асфальтобетонах//Вестник ТГАСУ. - 1999. -С20б-212.

4. Лукашевич В.Н. Совершенствование технологии асфальтобетонных смесей для увеличения срока службы дорожных покрытий //Строительные материалы.-1999.-№11.-5-7.

5. Лукашевич В.Н. Технология приготовления дисперсно - армированных асфальтобетонных смесей //Строительные материалы, оборудование, технологии ХХI века. -1999. -№6.-С. 28-29.

6. Лукашевич В.Н. Исследование процессов структурообразования ас­фальтобетонных смесей, приготовленных с использованием двухстадийной технологии //Известия вузов. Строительство. - 2000. -№ 2.- С.25-31.

7. Баринов Е.Н., Лукашевич В.Н Двухстадийная технология приготовле-ния асфальтобетонных смесей //Наука и техника в дорожной отрасли.-2000.- №3.- С. 9-11.

8. Лукашевич B.Н., Санников А.Ф., Погорелый А.В. Проектирование состава дисперсно армированных органоминеральных смесей //Вестник ТГА-

СУ.-2000.-№3.-С.253-256.

9. Лукашевич В.Н., Агафонова М.В., Санников А.Ф. Исследование процессов старения дисперсной арматуры в асфальтобетонных покрытиях // Известия вузов. Строительство. - 2000.- №5.- С.110-113.

10. Лукашевич В.Н., Носков М.Д. Фрактальная модель стохастического процесса структурообразования дисперсно армированных асфальтобетонов

//Известия академии жилищно-коммунального хозяйства. Городское хозяйсгво и экология. -2000.- №3.- C. 40-45.

11. Лукашевич B.Н. Комплексное использование дисперсного армирования и двухстадийной технологии приготовления асфальтобетонных смесей для увеличения срока службы дорожных покрытий //Известия академии жилищно-коммунального хозяйства. Городское хозяйство и экология. - 2000.-№3.-С.52-62.

Публикации в сборниках: трудов.

12. Лукашевич В.Н. Применение сланцевых фусов при приготовлении асфальтобетонных смесей //Проектирование и строительство автомобильных дорог на Северо -Западе РСФСР. Межвузовский тематический сборник трудов. - Л.:ЛИСИ, 1983, с.72-75.

13. Вебер В.В., Лукашевич В.Н., Баринов Е.H. Анализ существующего опыта применения сланцевых фусов в дорожном строительстве //Проектирование, строительство, ремонт и содержание автомобильных

дорог и мостов в условиях Сибири: Сборник статей. - Томск: изд-во Томск.

ун-та, 1984, с.18-22.

14. Лукашевич В.Н., Попов С.Ф. Комплексное использование зол уноса и

сланцевых фусов в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей //Применение местных материалов и отходов промышленности в дорожном строительстве. Межвуз. темат. сб. трудов.-Л.:

ЛИСИ. - 1986.- С.112-117.

15. Лукашевич В.Н. Теоретические основы использования сланцевых

фусов для приготовления асфальтобетонных смесей //Эксплуатационная надежность строительных конгломератов. - Воронеж; 1987.- С. 47-51.

1б. Лукашевич В.Н. Использование радиоизотопных методов для определения зольности сланцевых фусов, применяемых в составе асфальтобетонных смесей //Проектирование автомобильных дорог в сложных условиях Сибири: Сб. научн. тр./ОмПИ.- Омск, 1989.- С.76-80.

17. Лукашевич В.Н. Исследование процессов взаимодействия сланцевых фусов с полуторными окислами при использовании зол уноса в качестве минерального порошка для приготовления асфальтобетонных смесей //Вопросы проектирования, строительства и содержания автомобильных

дорог и мостов в условиях Сибири: Сб. статей. - Томск: Изд-во Том. ун-та, -1990.- С.81-85.

18. Лукашевич В.Н. Исследование процессов избирательной фильтра­ции при использовании сланцевых фусов в составе асфальтобетонных сме­сей //Ресурсосберегающие конструкции и технологии производства работ при строительстве автомобильных дорог на Северо-Западе РСФСР. Меж.-вуз. темат. сб. трудов. - Л.:ЛИСИ,1990. - С.45-48.

19. Лукашевич В.Н. Применение сланцевых фусов при укреплении грун­тов //Повышение качества транспортных сооружений в условиях Сибири. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1990. - С.60-64.

20. Лукашевич В.Н. Исследование процессов избирательной фильтрации органических вяжущих в асфальтобетонных смесях //Повышение эф­фективности дорожного строительства в условиях Сибири.- Кемерово: Изд-во Кузб. политехн. ин-та, 1991. - С.104-107.

21. Лукашевич В.Н. Использование отходов промышленности для строительства оснований дорожных одежд //Обеспечение надежности транспортных сооружений в Сибири: Сб. статей. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1993. - С.93 - 97.

22. Лукашевич В.Н. Устройство для дозирования паст и шламов: Ин­формационный листок. - Томск, Томский ЦНТИ, 1993, № 17-93.

23. Лукашевич В.Н., Погорелый А.В. Дисперсное армирование химиче­скими волокнами грунтов, укрепленных цементом при строительстве осно­ваний дорожных одежд //Вестник фонда поддержки вузовской и отраслевой дорожной науки N 2 /Дороги Сибири/ - Омск, 1995.- С.99-103.

24. Лукашевич В.Н., Головина М.В. Структурообразование асфальтобе­тонных смесей, дисперсно армированных химическими волокнами // Вест­ник фонда поддержки вузовской и отраслевой дорожной науки N 2 /Дороги Сибири/- Омск, 1995.-С. 123-129.

25. Носков М.Д., Лукашевич В.Н., Филичев С.А. Дисперсное армирова­ние асфальтобетонных смесей и фракталы //Вестник фонда поддержки ву­зовской и отраслевой дорожной науки N 2 /Дороги Сибири/ Омск, 1995,-С. 120-123.

26. Лукашевич В.Н. Обеспечение качества дорожных конгломератов за счет повышения точности дозирования компонентов //Повышение надежно­сти транспортных сооружений в условиях Сибири. Томск, Изд-во Том. ун­та, 1996. - С.82-85.

27. Лукашевич В.Н. Применение асфальтобетонных смесей, приготов­ленных при комплексном использовании в качестве минерального порошка зол уноса ТЭС и сланцевых фусов, для устройства покрытий автомобильных дорог //Проектирование, строительство, ремонт и содержание транспортных сооружений в условиях Сибири. - Томск, Изд-во Том. ун-та, 1997. - С. 59-63.

28. Лукашевич В.Н., Санников А.Ф. Исследование влияния климатиче­ских факторов на свойства полиамидных нитей, используемых для армиро­вания оснований дорожных одежд /Совершенствование транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Сборник научных тру­дов. - Иркутск, 2000. - С. 114-117.

29.Погорелый А.В., Санников А.Ф., Лукашевич В.Н. Технология приго­товления дисперсной арматуры и ее использование в составе материалов для устройства конструктивных слоев дорожных одежд / Совершенствование транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Сборник научных трудов. - Иркутск, 2000. - С. 119-121

30.Агафонова M.B., Базуев В.П., Лукашевич В.Н. Исследование прочно­стных и структурно-механических свойств дисперсно армированных ас­фальтобетонов / Совершенствование транспортно-эксплуатационного со­стояния автомобильных дорог. Сборник научных трудов. - Иркутск, 2000. -С.44-247.

Авторские свидетельства и патенты

31. А. С. 1268655 СССР. Устройство для дозирования паст и шламов. /Лукашевич В.Н., Баринов Е.Н.//Открытия. Изобретения. -1986.- №41.

32. Патент РФ № 2102353 РФ, МКИ С 04 В 26/26//С 04 В 111:20. Способ армирования асфальтобетонной смеси /Лукашевич В.Н., Головина М.В., Погорелый А.В., Санников А.Ф., Недавний О.И. - Заявлено 15.01.96; Опубл. 20.01.98//Огкрьггия. Изобретения 1998.-№2.

33. Патент РФ № 2117090 РФ, МКИ Е 901 С 3/04. Способ возведения ос­нования дорожной одежды /Лукашевич В.Н., Агафонова М.В., Погорелый АВ., Санников А.Ф., Недавний О.И. Заявлено 10.02.97; Опубл. 10.08.98 //Открытия. Изобретения. - 1998.- №22.

34. Патент РФ № 2135426 МКИ С 04 В 26/26//С 04 В 111:20, Е 01 С 19/10. Способ армирования асфальтобетонной смеси и устройство для его осуще­ствления /Лукашевич В.Н. Заявлено 22.12.97. Опубл. 27.08.99//Открытия. Изобретения. - 1999.- №24.

Подписано к печати 12.02.01 г.

Заказ № 120. Тираж 120 экз.

Томск, ул. Партизанская, 15, Издательство ТГАСУ



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.