Введение к работе
Актуальность темы.
Технология производства и применения наиболее широко
используемого в настоящее время для устройства
усовершенствованных покрытий на автомобильных дорогах асфальтобетона горячего типа имеет существенные недостатки большая энергоемкость, вредное воздействие на окружающую среду, высокая стоимость конечного продукта и др
Альтернативой технологии асфальтобетона горячего типа является технология производства и применения холодного асфальта на битумных эмульсиях. Холодный способ выполнения работ от приготовления асфальтовой смеси до устройства покрытия исключает главные недостатки горячей технологии Однако применение эмульсий на органических жидких эмульгаторах (анион- и катионактивных) обусловлено целым рядом трудностей Зачастую вынужденное применение техники и органических эмульгаторов иностранного производства делает применение асфальта на эмульсиях экономически неэффективным
В Саратовском государственном техническом университете (СГТУ) предложена циклическая технология производства асфальтовых смесей с дисперсными битумами, отличительной особенностью которых является образование в объеме асфальтовых смесей в процессе их приготовления прямых медленнораспадающихся битумных эмульсий на твердых эмульгаторах (БЭТЭ), роль которых выполняют обычно применяемые в асфальтобетонах минеральные порошки Таким образом, получаются асфальтовые смеси на битумных эмульсиях, исключающие необходимость предварительного производства эмульсий, технологические трудности их приготовления, хранения, транспортирования, применения, при сохранении всех достоинств холодных асфальтовых смесей на эмульсиях. Эффективность и целесообразность производства и применения асфальтовых смесей с дисперсным битумом установлена производственными экспериментами по решению Министерства автомобильных дорог РСФСР. При этом были выявлены некоторые недостатки производства асфальтовых смесей циклическим способом на современных асфальтобетонных заводах (забивание влажными щебнем и песком сит грохота, "зависание" их в накопительных бункерах по фракциям), необходимость их существенной модернизации- удаление из технологической линии сушильного барабана, пылеуловительной установки, топочного хозяйства, грохота, накопительных бункеров по фракциям
В СГТУ впервые была предложена технология производства асфальтовых смесей с дисперсным битумом непрерывным способом с
использованием шнекового диспергатора-смесителя Однако, несмотря на установленные достоинства, широкие исследования нового способа не проводились, отсутствовало его теоретическое обоснование
При непрерывной технологии формированию структуры и свойств асфальтов с дисперсным битумом предшествует образование в объеме асфальтовых смесей битумных эмульсий на твердых эмульгаторах Это обусловливает необходимость их специального исследования
Все вышеперечисленное свидетельствует об актуальности исследования
Работа выполнена в соответствии с программой НИР СГТУ (внутривузовская программа 12В.02 "Разработка методов строительства, ремонта, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог", код ГРНТИ 73 3109)
Цель работы.
Разработка непрерывной технологии производства асфальта с дисперсным битумом.
Разработка условий получения рациональных составов БЭТЭ и асфальтов с дисперсными битумами
Научная новизна
Развиты и теоретически обоснованы представления о процессах формирования структуры БЭТЭ и асфальта с дисперсным битумом, получаемых непрерывным способом, о необходимых конструктивных особенностях шнекового смесителя-диспергатора.
Исследованы процессы получения БЭТЭ и асфальтов с дисперсным битумом непрерывным способом в зависимости от различных факторов (температуры составляющих, составов смесей, введения добавок и др)
Изучены дорожно-технические свойства асфальтов, получаемых непрерывным способом
Исследованы процессы формирования битумной пленки в асфальтах, позволяющие рекомендовать оптимальные составы асфальтовых смесей и технологические режимы их получения и применения
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается лабораторными и опытно-производственными экспериментами
Практическая и социальная ценность.
Разработаны новые производственные технологические схемы получения БЭТЭ и асфальтовых смесей с дисперсным битумом непрерывным способом Практическое применение результатов исследований позволит снизить расход жидкого топлива (газа), электроэнергии, металлоемкость АБЗ, упростить технологию.
Применение технологии позволит снизить трудозатраты, практически полностью устранить выброс вредных веществ в атмосферу и тем самым улучшить условия труда, исключить экологический ущерб
Положения, выносимые на защиту.
Экспериментально доказанная возможность производства и применения асфальтовых смесей с дисперсными битумами по непрерывной технологии для ямочного ремонта асфальтовых покрытий в 3-5 дорожно-климатических зонах,
Теоретические представления о процессах структурообразования в асфальтах с дисперсным битумом;
Результаты экспериментальных исследований диспергирования битума, степени дисперсности битума в БЭТЭ и асфальтовых смесях, формирования битумных пленок, дорожно-технических свойств асфальтов и методов их улучшения,
Технико-экономическое обоснование непрерывной технологии
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы по мере их разработки докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры "Строительство дорог и организация движения" СГТУ (2003-2007 гг), научно-технической конференции молодых ученых (Саратов, 2007) Выполнены работы по ямочному ремонту асфальтовых покрытий асфальтовыми смесями, получаемыми по непрерывной технологии
Публикации.
По результатам исследований опубликовано 9 работ
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 181 наименования, изложена на 212 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 74 рисунка
