Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный анализ состояния проблемы .8
Неокисленные дорожные битумы и асфальтобетоны на их основе. 8
Получение органических вяжущих для битумных мастик и асфальтобетонов с улучшенными свойствами
Основные направления модификации битумов 17
Модификация дорожных битумов эластопластами .23
Модификация битумных вяжущих комплексными добавками 28
Геотекстильные материалы для дорожного строительства 31
Преимущества базальтовых волокон перед стеклянными .36
Математическое моделирование в решении прикладных задач технологии композиционных материалов. 38
Глава 2. Объекты, методы и методики исследования 43
Объекты исследования .43
Методы и методики исследования асфальтобетонов 62
Глава 3. Способы направленного регулирования свойств полимербитумного вяжущего... 76
3.1 Модификация битума каучуками 76
3.2 Модификация битума каучуками и серой .. 81
3.3 Модификация битума каучуками и полиэтиленом .;... 83
Глава 4. Изучение влияния базальтового наполнителя на характеристики полимерасфальтобетона ;..88
4.1 Влияние базальтового волокна,. базальтовой нити и базальтовой ткани : 88
4.2 Влияние измельченной базальтовой ваты и измельченного базальта95
Глава 5. Изучение влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразования полимербитумном вяжущем и базальтонаполненном ПКМ на его основе 103
5.1 Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования в ПБВ 103
5.2 Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования в базальтонаполненном ПКМ 104
Глава 6. Использование метода Бокса-Уилсона для построения математической модели и оптимизации состава ПКМ 111
6.1 Создание математической модели и оптимизация состава и технологии получения полимербитумного вяжущего 111
6.2 Создание математической модели и оптимизация состава и технологии получения полимерасфальтобетона 125
7. Выводы 127
Список литературы 129
- Модификация дорожных битумов эластопластами
- Методы и методики исследования асфальтобетонов
- Модификация битума каучуками и серой
- Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования в базальтонаполненном ПКМ
Введение к работе
Актуальность проблемы
Состояние автомобильных дорог в России остается серьезной проблемой. Причинами этого являются не только отсутствие необходимых технологий и специальной дорожной техники, но и в большинстве суровые климатические условия, что оказывает негативное влияние на состояние дорожного полотна и сроки его службы. Основной разрушающий фактор -воздействие отрицательной температуры на земляное полотно и на покрытие. Обеспечение морозоустойчивой конструкции дороги приоритетно и относится на сегодняшний день к требованиям технических стандартов. В соответствии со СНиП 2.05.02-85 проектные решения автомобильных дорог должны обеспечивать безопасное, удобное и комфортабельное движение автотранспортных средств с расчетными скоростями, однородные условия движения. Добиться соответствия высоким требованиям стандартов можно только при соблюдении предписаний на различных стадиях проектирования и строительства, использовании современных строительных материалов и технологий.
Одной из важнейших составляющих асфальтобетона является битумное вяжущее, от качества которого зависят технические и эксплуатационные характеристики дорожного покрытия. Используемый при производстве асфальтобетона битум зачастую не удовлетворяет требованиям ГОСТ по ряду показателей, что соответствующим образом отражается на качественных характеристиках и долговечности дорожного покрытия. Сокращение сроков службы дорожного покрытия определяется, в частности, образованием структурных дефектов при пониженных температурах вследствие резкого снижения эластичности битумного вяжущего. При отрицательных температурах битум становится хрупким, и воздействие интенсивных колесных нагрузок на дорожное покрытие приводит к образованию трещин и других дефектов поверхности. Количество и глубина этих дефектов при заполнении водой и последующем замораживании, а затем оттаивании стремительно возрастают. В результате протекания этих процессов происходит очень быстрое разрушение дорожного покрытия, приводящее в итоге к необходимости ежегодного проведения так называемого «ямочного ремонта» значительной части дорожного покрытия. Вследствие всего вышеперечисленного возникла необходимость модификации битума различными добавками, . обеспечивающими повышенную долговечность дорожного покрытия.
Цель работы: разработка технологии получения модифицированных композиционных материалов дорожно-строительного назначения с повышенной долговечностью.
Для достижения поставленной цели в задачи исследования входили:
выбор модификатора, позволяющего направленно регулировать характеристики полимербитумного вяжущего (ПБВ);
изучение характера влияния различных видов базальтового наполнителя на физико-механические свойства и долговечность композиционного материала дорожно-строительного назначения;
установление характера взаимодействия между компонентами в системах «битум - разработанный модификатор» и «полимербитумное вяжущее - базальтовый наполнитель»;
построение математической модели и оптимизация полимербитумного вяжущего на основе промышленных битумов марки БНД 60/90 и разработанного модификатора;
построение математической модели зависимости прочностных характеристик композиционного материала дорожно-строительного назначения от состава при различных температурах эксплуатации.
Научная новизна работы заключается в том, что:
установлен характер -влияния полимерных модификаторов (каучуков различных марок, вторичного полиэтилена высокого давления и др.) на дуктильность, пенетрацию и температуру размягчения полимербитумного вяжущего. Построена математическая модель зависимости «состав -свойства вяжущего» модифицированного полимербитумного вяжущего и градиентным методом проведена оптимизация состава;
доказана зависимость характеристик композиционного материала дорожно-строительного назначения от вида базальтового наполнителя и способа его введения. Установлено взаимодействие между активными кремнийкислородными группами базальтового наполнителя и реакционноспособными группами каучука битума, составляющих основу модифицированного полимербитумного вяжущего, предложена схема их взаимодействия. Определено существенное влияние природы базальтового наполнителя на величины пористости и удельной поверхности его частиц и их влияние на характеристики композиционного материала дорожностроительного назначения;
построена математическая модель в виде системы математических уравнений, отражающих зависимость прочностных характеристик композиционного материала от состава при различных температурах его эксплуатации; установлен различный характер влияния ингредиентов композита на его прочностные характеристики при различных температурах.
Практическая значимость работы:
разработан двухкомпонентный модификатор, состоящий из каучука синтетического бутадиен-метилстирольного марки СКМС-30 АРКМ-15 и вторичного полиэтилена высокого давления, позволяющий направленно регулировать характеристики вяжущего;
создан базальтонаполненный композиционный материал дорожностроительного назначения с повышенной долговечностью, обеспечивающий сохранение прочностных характеристик после 50 циклов «замораживание-оттаивание».
На защиту выносятся:
- направленное регулирование свойств полимерасфальтобетона
введением модифицирующих добавок - каучука марки СКМС-30 АРКМ-15,
вторичного полиэтилена высокого давления, базальтового наполнителя;
механизм взаимодействия предложенных модифицирующих добавок с битумом и минеральным наполнителем в полимербитумной композиции и композите дорожно-строительного назначения;
математическая модель и оптимизация состава полимербитумного вяжущего;
- математическая модель полимерасфальтобетона.
Достоверность результатов работы подтверждается применением
комплекса современных независимых и взаимодополняющих методов: инфракрасной спектроскопии (ИКС), методов исследования гранулометрического состава, методов определения удельной поверхности и пористости частиц наполнителя, стандартных методов испытаний характеристик композиционного материала.
Апробация работы. Результаты работы доложены на международных и всероссийских конференциях: IV Международной конференции «Композит-2007» «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» (Саратов, 2007), I межвузовской научной конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Молодая мысль: Наука. Технологии. Инновации» (Братск, 2009), Международном симпозиуме «Композиты XXI века» «Международный симпозиум Восточноазиатских стран по полимерным композиционным материалам и передовым технологиям» (Саратов, 2005), Международном научно-практическом симпозиуме «Социально-экономические проблемы жилищного строительства и пути их решения в период выхода из кризиса» (Саратов, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 научных трудов, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 8 статей в сборниках научных трудов.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы.
Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту кандидату технических наук, доценту Саратовского государственного технического университета Арзамасцеву СВ. за помощь в работе над диссертацией.
Модификация дорожных битумов эластопластами
Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий — новый этап в математической теории эксперимента. Он связан с именами Бокса и Уилсона, предложивших в 1951 г. последовательную стратегию решения экстремальных задач. В ней сочетаются использование факторного планирования и движение по градиенту. Сначала реализуются экономные по числу опытов экспериментальные серии, необходимые для оценки градиента. Затем осуществляется движение в направлении градиента. Такое движение продолжается до тех пор, пока не будет найдена область оптимума. Обычно эту область, вследствие большой кривизны поверхности отклика, описывают полиномом второго, а иногда и более высокого порядка.
В последние 30 лет планирование эксперимента получило значительный толчок благодаря работам В.В. Кафарова, В.В. Налимова, Ю.П. Адлера, Ю.В. Грановского и ряда других авторов. [69-73]
Большую сложность представляет выбор параметра (или параметров) оптимизации как цели исследований. Правильная постановка задачи в конечном итоге предопределяет верное направление ее решения и скорость достижения поставленной цели. [72]
Для малоизученных и сложных процессов трудность планирования эксперимента связана с наличием большого (а иногда и огромного) числа факторов. Поэтому в начале целесообразно выделить группу наиболее значимых факторов и отсеять второстепенные, и уже затем приступать к планированию эксперимента и оптимизации объекта. Для решения таких задач разработаны специальные методы отсеивающего эксперимента. При этом используются идеи дробного планирования, последовательного группового отсеивания и рандомизации. Адлер Ю.П. в своей работе [69] достаточно подробно излагает принципы выбора параметров оптимизации и влияющих на них факторов. Большое внимание уделяется методологическим аспектам построения математической модели методами полного факторного эксперимента и дробных реплик. Автор предлагает для поиска оптимума функции отклика использовать так называемый «метод крутого восхождения», заключающийся в определении градиента, т.е. вектора направления движения к точке оптимума. Недостатком этого метода считается необходимость дублирования опытов во избежание ошибок и принимаемое допущение об единственном экстремуме функции отклика.
Ряд авторов [74-76] считает целесообразным для поиска области оптимальных условий использование метода симплексных решеток (симплексного метода оптимизации). Применение этого метода в металловедении дает возможность построения диаграмм состав-свойство. Саутин [77], интерпретируя этот метод, предлагает его использование в химии и химической технологии, подчеркивая достаточную простоту применения и возможность достаточно быстрого достижения экстремума функции отклика даже при наличии случайных ошибок при проведении эксперимента. Там же рассмотрены возможные варианты исследования «почти стационарной области», т.е. области, в которой кривизна поверхности отклика настолько велика, что не поддается адекватному описанию полиномами первой, а иногда и второй степеней. Автор предлагает использовать методы центрального композиционного планирования эксперимента, такие как ортогональное и ротатабельное планирование. Оба эти метода заключаются в том, что матрица планирования полного факторного эксперимента, центр плана которой перенесен в точку оптимума параметра оптимизации, которая может быть обнаружена как методом «крутого восхождения» («крутого спуска»), так и симплексным методом оптимизации, достраивается при помощи оригинальных алгоритмов опытами, проведенными в т.н. «звезд ных точках» и центре плана. Количество опытов в звездных точках и центре плана, также как и величина т.н. «звездного плеча» зависит от количества факторов и вида центрального композиционного планирования. Предложена методика определения значимости коэффициентов и адекватности уравнения регрессии.
Таким образом, анализ литературных данных свидетельствует о нерешенности проблемы создания высококачественного и долговечного композиционного материала для устройства дорожных покрытий. Сложность решения данной проблемы заключается в использовании дорожностроительными предприятиями битумов различного химического состава, зачастую не соответствующих требованиям ГОСТ, что не позволяет с одинаковой эффективностью использовать существующие модификаторы дорожного битума. Не изучены вопросы, связанные с регулированием свойств вяжущего раздельным введением компонентов модификатора, что позволило бы направленно регулировать характеристики полимербитум-ного вяжущего. Полностью отсутствуют данные об использовании дисперсных базальтовых наполнителей в дорожном строительстве. Нет информации о применении статистико-экспериментальных методов для создания математической модели полимербитумного вяжущего и композиционного материала на его основе. Учитывая перспективность проблемы создания композиционных материалов с повышенной долговечностью на основе модифицированных нефтяных битумов, представлялось необходимым: предложить состав многокомпонентного модификатора, позволяющего изменять характеристики полимербитумного вяжущего; изучить возможность направленного регулирования свойств полимербитумного вяжущего раздельным введением компонентов модификатора;
Методы и методики исследования асфальтобетонов
Примечание: допускается в нормативно-технической документации на битумы устанавливать другие условия проведения испытания.
Если нормативно-технической документацией на битумы не предусмотрены условия испытания, то глубину проникания иглы определяют при температуре 25 С, нагрузке 100 г в течение 5 с (таблица 20).
По истечении заданного времени выдерживания чашку с образцом битума вынимают из бани для термостатирования и помещают в плоско-донный сосуд вместимостью не менее 0,5 дм , наполненный водой так, чтобы высота жидкости над поверхностью битума была не менее 10 мм, температура воды в сосуде должна соответствовать температуре испытания.
Сосуд устанавливают на столик прибора и подводят острие иглы к поверх ности битума так, чтобы игла слегка касалась ее. Правильность подведения иглы к поверхности битума проверяют с помощью зеркальца при освещении поверхности образца источником направленного холодного света.
Допускается применять другие устройства, обеспечивающие проверку правильности подведения конца острия иглы к поверхности битума. При разногласиях, возникших в оценке качества битума, правильность подведения иглы к поверхности битума проверяют с помощью зеркальца. Доводят кремальеру до верхней площадки плунжера, несущего иглу, и устанавливают стрелку на ноль или отмечают ее положение, после чего одновременно включают секундомер и нажимают кнопку прибора, давая игле свободно входить в испытуемый образец в течение 5 с, по истечении которых отпускают кнопку. После этого доводят кремальеру вновь до верхней площадки плунжера с иглой и отмечают показание прибора.
Определение повторяют не менее трех раз в различных точках на поверхности образца битума, отстоящих от краев чашки и друг от друга не менее чем на 10 мм. После каждого погружения иглу вынимают из гнезда, отмывают ее толуолом, бензином или другим растворителем и насухо вытирают в направлении острия. Для отдельных марок битумов, если результаты имеют разброс, перед проведением испытания иглы погружают на 5 мин в 1-%-ный толуольный раствор олеиновой кислоты, затем насухо вытирают. Если глубина проникания иглы образца выше 200 единиц, применяют не менее трех игл, оставляя каждую в образце до завершения трех определений. [99] Методы и методики исследования асфальтобетонов Приготовление асфальтобетонной смеси При приготовлении смесей в лаборатории по горячей технологии минеральные материалы (щебень, песок, минеральный порошок) предварительно высушивают, а битум обезвоживают. Минеральные материалы в количествах, заданных по составу, отвешивают в емкость, нагревают, периодически помешивая, до температуры, указанной в таблице, и добавляют требуемое количество ненагретого минерального порошка и нагретого в отдельной емкости вяжущего,
Смеси минеральных материалов и грунтов с органическим вяжущим окончательно перемешивают в лабораторном смесителе до полного и равномерного объединения всех компонентов. Время, необходимое для перемешивания, устанавливают опытным путем для каждого вида смесей. Перемешивание считают законченным, если все минеральные зерна равномерно покрыты вяжущим и в готовой смеси нет его отдельных сгустков. Допускается смешивание вручную, при этом необходимо поддерживать в процессе приготовления горячих смесей температуру в соответствии с требованием таблицы 21. [100]
Образцы цилиндрической формы для определения физико-механических свойств смесей изготовляют путем уплотнения смесей, при готовленных в лабораторных условиях, а также из проб смесей, отобранных на смесительных установках или на участке производства работ. Вырубки или керны нагревают на песчаной бане или в термостате до температуры, указанной в таблице, и затем измельчают ложкой или шпателем.
Температура горячих смесей при изготовлении образцов должна соответствовать указанной в таблице 21. Холодные смеси перед уплотнением не нагревают. Уплотнение образцов из смесей, содержащих до 50 % щебня по массе, производят прессованием под давлением (40,0±0,5) МПа на гидравлических прессах в формах. При уплотнении должно быть обеспечено двустороннее приложение нагрузки, что достигается передачей давления на уплотняемую смесь через два вкладыша, свободно передвигающихся в форме навстречу друг другу.
При изготовлении образцов из горячих смесей формы и вкладыши нагревают до температуры 90-100 С. При изготовлении образцов из холодных смесей формы не нагревают. Изготовляют пробный образец. Форму со вставленным нижним вкладышем наполняют ориентировочным количеством смеси в соответствии с таблицей. Смесь равномерно распределяют в форме штыкованием ножом или шпателем, вставляют верхний вкладыш и, прижимая им смесь, устанавливают форму со смесью на нижнюю плиту пресса для уплотнения, при этом нижний вкладыш должен выступать из формы на 1,5-2,0 см. Верхнюю плиту пресса доводят до соприкосновения с верхним вкладышем и включают электродвигатель пресса. Давление на уплотняемую смесь доводят до 40 МПа в течение 5-10 с, через (3,0±0,1) мин нагрузку снимают, а образец извлекают из формы выжимным приспособлением и измеряют его высоту штангенциркулем с погрешностью ОД мм.
Уплотнение образцов из смесей, испытываемых на слеживаемость, производят в цилиндрических формах при температуре приготовления смеси. Форму, нагретую до температуры (80±2) С, устанавливают на две подставки, а нижний вкладыш со стержнем опускают в форму. Смесь в количестве 440-460 г засыпают через воронку в форму (таблица 22). Верхний вкладыш вводят в форму таким образом, чтобы стержень, укрепленный в нижнем вкладыше, свободно вошел в отверстие в верхнем вкладыше. Поддерживая форму, подставки убирают, а на верхний вкладыш устанавливают груз, масса которого вместе с массой верхнего вкладыша должна быть (20,0±0,5) кг, что обеспечивает нагрузку 0,05 МПа. Под нагрузкой смесь выдерживают (3,0±0,1) мин, после чего груз снимают, форму поднимают и снимают с образца. Затем снимают с образца верхний вкладыш, а образец осторожно, двумя руками, снимают со стержня и переносят к месту хранения, где выдерживают при температуре воздуха (20±5) С не менее 4 ч.
Модификация битума каучуками и серой
Анализ литературных данных показал, что использование каучуков в качестве добавок в нефтяные природные битумы, используемые в дорожном строительстве, является одним из наиболее перспективных направлений для повышения характеристик асфальтобетонов на их основе.
С экологической и экономической точек зрения представляет интерес использование в качестве модификаторов промышленных этиленпро-пиленовых каучуков марок СКЭПТ 50 ЭНБ, СКЭПТ 50 ДЦПД, БНК, СКМС 30 АРКМ 15, которые являются относительно недорогими, устойчивыми к воздействию солнечных лучей, обладающими высоким комплексом свойств полимерами. [103]
Каучуки марок СКЭПТ и СКМС перед введением в битумное вяжущее растворяли в бензине (13 % раствор) для лучшей последующей гомогенизации композиции. Выбор данного растворителя определяется доступностью и относительно низкой стоимостью. При использовании бута-диен-нитрильного каучука, имеющего полярные группы, встала необходимость использования полярных растворителей, например этилацетата и бензола.
При введении каучуков марок СКЭПТ 50 ДЦПД, СКЭПТ 50 ЭНБ и СКМС 30 АРКМ 15 в количествах 1 - 2 % отмечено значительное увеличение дуктильности при 0 С в 2; 3,5 и 11 раз соответственно. Каучуки, распределяясь в битуме, образуют пространственную эластичную сетку, которая и влияет на дуктильность (рис. 10). При введении раствора каучука марки БНК происходит быстрое испарение растворителя, вследствие чего наблюдается комкование полимера, плохое его распределение в объеме битума и, как следствие, незначительное влияние на дуктильность. Снижение температурного режима перемешивания со 160 до 120 С, как и замена растворителя (бензол вместо этилацетата), результатов не принесло. СКЭПТ50ЭНБ СКМС30АРКМ Рис. 10 Зависимость дуктильности ПБВ при 0 С от содержания каучука Был отмечен различный характер влияния каучуков на дуктильность при 25 С. (рис. 11) Если введение СКМС не снижает данной характеристики ПБВ, то при использовании каучуков марок СКЭПТ и БНК отмечается довольно значительное уменьшение растяжимости. Предположительно это связано с химической природой каучуков, особенностями их распределения в объеме композиции и взаимодействием в системе битум-каучук.
Введение в битум каучуков приводит к росту пенетрации при 0 и 25 С. (рис. 12, 13). Установлено, что наибольшее увеличение наблюдается при введении каучуков марок СКМС и БНК.
При введении каучуков марок СКЭПТ, СКМС и БНК отмечается довольно существенное снижение температуры размягчения по КиШ, что яв ляется, несомненно, отрицательным фактором, так как снижается температурный интервал эксплуатации дорожного полотна (рис. 14).
Анализ литературных данных показал эффективность использования в составе полимербитумного вяжущего кроме эластомеров различных сшивающих агентов. Каучуки увеличивают эластические свойства битума, а сшивающие агенты позволяют поддерживать температуру размягчения на уровне 50 С. В качестве такого компонента была опробована дисперсная сера.
Установлено, что введение в состав битума каучука марки СКМС и серы в количестве до 2 масс. % позволяет на 35-55 % повысить дуктиль-ность по сравнению с исходным битумом. При содержании серы в композиции в количестве 2 % наблюдается снижение дуктильности, что, возможно, происходит в результате образования сшитой сульфидными мостиками структуры (рис. 15).
Пенетрация композиции при 25 С в изученном интервале содержания модифицирующих добавок на 40-42% выше, нежели у исходного битума (рис. 16). Отмечено резкое снижение температуры размягчения по КиШ при введении серы в количестве 2 масс. % (рис. 17).
Аналогичные зависимости получены и при использовании в качестве модификатора битума каучука марки СКЭПТ. Показано (рис. 22-25), что введение ПЭВД в количестве до 0,5 масс. % приводит к резкому снижению дуктильности, пенетрации и незначительному увеличение температуры размягчения. Следует отметить, что введение полиэтилена в состав композиции требует тщательного контроля за гомогенизацией композиции. Использованный при проведении эксперимента вторичный полиэтилен достаточно сложно распределяется в составе композиции. Равномерного распределения при перемешивании в течение 30 мин. в лопастном гомогенизаторе при температуре 160 С добиться не удалось. При перемешивании в течение 60 мин (точки, соответствующие 0,5% содержанию) ПЭВД достаточно равномерно распределяется по объему ПБВ, что подтверждается значительным снижением дисперсии исследуемых характеристик.
Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования в базальтонаполненном ПКМ
Известно, что величина коэффициента уравнения регрессии - количественная мера его влияния. О характере влияния факторов говорят знаки коэффициентов. Знак «плюс» свидетельствует о том, что с увеличением значения фактора растет величина параметра оптимизации, а при знаке «минус» - убывает. На основании полученных уравнений регрессии можно сделать следующие выводы:
1. В исследованной области на дуктильность при 0 С наибольшее влияние оказывают фактор Xi - содержание в составе композиции каучука СКМС, причем с увеличением его количества этого параметра оптимизации будет возрастать. Меньшее влияние оказывает время гомогенизации композиции; характер этого влияния отрицателен, т.е. с увеличением времени гомогенизации дуктильность снижается. Содержание ПЭВД оказывает незначительное влияние на дуктильность при 0 С.
2. Аналогичный характер влияния факторов сохраняется и на дуктильность при 25 С. Однако следует отметить изменение силы влияния факторов в соответствии с абсолютной величиной соответствующих коэффициентов уравнения регрессии. Так, наибольшее влияние оказывает фактор Хз - время гомогенизации композиции и далее, в порядке убывания значимости, содержание ПЭВД Хг и каучука СКМС Х{. Отрицательный характер влияния времени гомогенизации связан с тем, что при увеличении продолжительности перемешивания происходит более равномерное распределение ингредиентов композиции в объеме, что соответствующим образом сказывается на характеристиках полимербитумного вяжущего.
3. В исследованной области на пенетрацию при О С наибольшее влияние оказывает фактор Хз — время гомогенизации; характер этого влияния об ратно пропорционален, т.е. с увеличением времени гомогенизации пе нетрация уменьшается. Равным по силе, но при противоположном ха рактере, оказывается фактор X] - содержание в композиции каучука СКМС, т.е. с увеличением его содержания значение этого параметра оп тимизации будет возрастать. Фактор Хг - содержание ПЭВД в составе композиции оказывает значительно меньшее влияние на пенетрацию при 25 С и отрицателен по характеру влияния, т.е. с увеличением коли чества вводимого ПЭВД значение этого параметра оптимизации будет уменьшаться.
4. При оценке влияния выбранных факторов на пенетрацию при 25 С следует отметить аналогичный предыдущему характер влияния, но изменившуюся силу воздействия факторов. Наибольшее влияние оказывает фактор Хз - время гомогенизации, на 40% меньшее — Xi — содержание каучука СКМС в составе композиции и совсем небольшое - фактор Хг — содержание ПЭВД.
5. На температуру размягчения наибольшее по силе и положительное по характеру оказывает фактор Хз - время гомогенизации; аналогичное по характеру, но значительно меньшее по силе влияние оказывает фактор Хг - содержание ПЭВД; но противоположное по характеру влияние фактора Xi - содержания каучука еще более незначительно.
Таким образом, - увеличение содержания каучука СКМС в составе композиции приводит к увеличению дуктильности и пенетрации при 0 и 25 С, но снижает температуру размягчения по КИШ. - увеличение содержания ПЭВД в составе композиции приводит к снижению дуктильности и пенетрации при 0 и 25 С, но повышает температуру размягчения по КИШ. - увеличение времени гомогенизации композиции приводит к снижению дуктильности и пенетрации при 0 и 25 С, но повышает температуру размягчения по КИШ.
Оптимизация состава ПБВ градиентным методом Оптимизацию состава1 ПБВ проводили методом, предложенным Боксом и Уилсоном (градиентный метод), используя результаты ПФЭ1 Для этого в качестве критерия оптимальности приняли дуктильность при 0С. В качестве базового фактора использовали Х[ - содержание каучука в составе композиции. Вычисляем произведение соответствующего коэффициента регрессии на интервал варьирования как Ъх Ахх, т.е. 0,5 2,438 = 1,22.
Похожие диссертации на Технология модифицированных композиционных материалов дорожно-строительного назначения повышенной долговечности
