Обоснование оптимального содержания пластификатора в битумах, модифицированных резиновой крошкой

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Химия


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Дорожное строительство
113
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 625. 878−72
С. Н. Шабаев, Е.М. Вахьянов
ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА В БИТУМАХ МОДИФИЦИРОВАННЫХ РЕЗИНОВОЙ КРОШКОЙ
Проблема утилизации отработанных автомобильных покрышек, уже решенная в большинстве развитых странах, в России находится только на ранней стадии развития. Нельзя утверждать, что этой проблемой в России не занимаются, законодательство РФ никак не поощряет промышленную утилизацию подобных отходов за счет субсидирования, снижения налогов, либо других мер стимулирования [1].
Одним из способов промышленной утилизации шинных отходов является использование продуктов их переработки при строительстве автомобильных дорог. При этом получаемая резиновая крошка добавляется либо в битум с получением резинобитумного вяжущего («мокрый» способ), либо в асфальтобетонную смесь в процессе ее приготовления («сухой» способ) [2]. Как утверждают исследователи и производители, применение резиновой крошки значительно увеличивает срок службы покрытий за счет устойчивости к воздействию агрессивных темпе-
ратур и улучшению сцепных свойств вяжущего с каменным материалом.
Важно подчеркнуть, что дорожные битумы российского и зарубежного производства существенно отличаются по качеству. Большинство российских нефтеперерабатывающих заводов не заинтересовано в получении высококачественных битумов [3]. В отличие от России, европейские производители ориентированы на выпуск высококачественных битумов, в которых содержание масел и ароматических фракций значительно выше чем в отечественных битумах. Таким образом, приготовление резино-битумного вяжущего на основе российских битумов целесообразно только при искусственном их насыщении маслами и ароматическими фракциями.
Нами было произведено исследование по определению оптимального содержания пластификатора для приготовления РБВ. Оценочными показателями послужили температура размягчения по методу кольцо и шар (КИШ) (рис. 1), и
20. 00% 15. 00% 10. 00% 5. 00 9
Содержание резиновой крошки,
Рис. 1 Трехмерный график изменения КИШ
114
С. Н. Шабаев, Е.М. Вахьянов
глубина проникания иглы пенетрометра (пенет-рация) при 25 °C (рис. 2).
Рис. 2 Трехмерный график изменения глубины проникания иглы пенетрометра при 25 °C в зависимости от содержания пластификатора и резиновой крошки.
Из рис. 1 видно, что при содержании резино-
вой крошки в районе 15−20% увеличение концентрации пластификатора положительно влияет на рост КИШ. Максимальное значение КИШ равное 55 °C, что на 12 °C превышает КИШ исходного битума, было достигнуто при содержании пластификатора 12,5%.
Из рис. 2 следует, что при содержании резиновой крошки в районе 15−20% увеличение концентрации пластификатора ведет к стремительному росту значения пенетрации при 25 °C.
Задав граничные условия, такие как «сохранение марки вяжущего» (условие 1) и достижение значения по КИШ не ниже 50 °C (условие 2) получаем, что оптимальное содержание пластификатора составляет 5,5−10% (рис. 3).
Для сохранения марки битума БНД 90/130 требуется добавлять пластификатор от 5,5 до 10%, при этом КИШ составит 50−51°С (улучшение показателя на 7−8 °С). Анализируя данные, полученные в ходе эксперимента, можно установить, что высокое содержание пластификатора значительно увеличивает пенетрацию при 25 °C т.к. происходит «разжижение» конечного продукта. В тоже время, при малом содержании пластификатора, в вяжущем образуется дефицит масел и ароматических фракций, необходимых для растворения всей резиновой крошки, что в свое время приводит к снижению КИШ.
условия 1 условия 1
Рис.З Нахождение области удовлетворяющей условиям 1 и 2.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. «Сибур» проанализировал проблему утилизации шип в России [Электронный ресурс] // sibur. colesa. ru. — Режим доступа: http: //sibur. colesa. ru/news/10 449. html. — Загл. с экрана.
2. Битумнорезиновые экологически чистые композиционные материалы «Битрэк» [Электронный ресурс] // bitrack. ru — Режим доступа: http: //www. bitrack. ru. — Загл. с экрана.
3. Битумы — условия использования [Электронный ресурс] // zapsib-stroika. ru — Режим доступа: http: //www. zapsib-stroika. ru/profit/research/detail. php? ID=1089. — Загл. с экрана.
Авторы статьи
Вахьянов Шабаев
Евгений Михайлович Сергей Николаевич,
ассистент каф. автомобильных дорог к.т.н., доцепт, зав. каф. автомобильных КузГТУ, тел. 8−960−927−77−99 дорог КузГТУ, тел. 8−904−371−04−29

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой