автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Полимерно-битумная эмульсия и ЭМС на основе аминов для слоев износа дорожных покрытий

На правахрукописи

ПАНЬКИН Сергей Васильевич

ПОЛИМЕРНО-БИТУМНАЯ ЭМУЛЬСИЯ И ЭМС НА ОСНОВЕ АМИНОВ ДЛЯ СЛОЕВ ИЗНОСА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

Специальность 05.23.05 - строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов - на - Дону 2004

Работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Илиополов Сергей Константинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Невский Владимир Александрович

кандидат технических наук Максименко Владислав Алексеевич

Ведущая организация:

ОАО Северо-Кавказкий филиал «ГипродорНИИ»

Защита диссертации состоится « 29 » июня 2004г в 1015ч. в ауд. 217 на заседании диссертационного совета Д.212.207.02 при Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов - на -Дону, ул. Социалистическая, 162.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета.

Автореферат разослан « 20 » мая 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Касторных Л.И.

ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Для повышения шероховатости и восстановления изношенной части покрытия применяются несколько видов работ. В отечественной практике в этих целях, как правило, используется традиционная поверхностная обработка с применением каменных материалов и горячего битума. Зарубежные технологии содержания дорог широко используют катионные битумные эмульсии с контролируемым распадом, необходимым для формирования на поверхности покрытия слоя износа, и позволяют с высокой эффективностью проводить работы на увлажненном заполнителе и при пониженных температурах окружающего воздуха.

В нашей стране широкое внедрение катионных битумных эмульсий в дорожном строительстве ограничено в первую очередь очень узким спектром отечественных эмульгаторов. Кроме того развитие отечественного дорожного строительства с использованием этих материалов должно идти в направлении внедрения и корректировки передовых зарубежных технологий с учетом российских материалов, отличающихся от зарубежных по своим качественным и прочностным показателям, наличием соответствующей техники и механизмов с учетом особенностей отечественной - практики эксплуатации автомобильных дорог.

В такой постановке решение задачи по внедрению новой, экологически чистой технологии устройства слоев износа дорожных покрытий и производства ямочного ремонта с использованием катионактивных битумных эмульсий на основе разработанного нового отечественного эмульгатора весьма актуально.

Целью диссертационной работы является разработка катионной битумной эмульсии и эмульсионно-минеральных смесей (ЭМС) на основе нового отечественного эмульгатора «БИЭМ» для устройства шероховатых слоев износа дорожных одежд с повышенными эксплуатационными свойствами.

Научная новизна работы:

- выполнены теоретические и экспериментальные исследования, подтверждающие возможность приготовления и применения полимерно-битумных эмульсий на основе разработанного эмульгатора с контролируемым временем распада для устройства слоев износа дорожных покрытий;

- на основании теоретических и экспериментальных исследований разработан «парный модификатор» эмульсий с участием синтетического высокомолекулярного каучука (якорного структурирующего фрагмента дисперсной фазы - битума) и водорастворимого полимера неонола (стабилизирующего фрагмента дисперсионной среды), повышающий однородность, кинетическую устойчивость, регулирующий время распада, вязкость и другие свойства эмульсий;

- разработана теоретическая модель оценки эксплуатационных характеристик катионных полимерно-битумных эмульсий и прогнозирования свойств ЭМС на их основе для слоев износа дорожных покрытий;

-комплексом методов физико-химического анализа (адсорбционно-хроматографического, ЭПР, ЯМР и др.) исследовано влияние на структуру и свойства вяжущего модифицирующей годаря адсорб-

ции которой на асфальтенах битума блокируются места возможных контактов в процессах структурообразования, способствуя повышению характеристик вяжущего.

На защиту выносятся:

-теоретические и экспериментальные исследования прогнозирования свойств и класса получаемых битумных эмульсий с использованием разработанного нового эмульгатора «БИЭМ»;

-совместная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий с помощью разработанного парного модификатора: СВБ-М + неонол 9-8 с целью регулирования времени распада и прогнозирования свойств битумных эмульсий;

- принципы подбора компонентного состава битумных эмульсий и регулирования их свойств, позволяющие получать битумные эмульсии с заданными эксплуатационными свойствами;

-опытно-производственное внедрение разработанных катионных битумных эмульсий при устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий и ямочном ремонте;

- анализ эффективности использования эмульгатора «БИЭМ» в сравнении с отечественными и зарубежными эмульгаторами.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена:

-соответствием результатов опытно-производственных и лабораторных работ, выполненных с использованием современных приборов, оборудования и методов испытаний, в том числе методов математического планирования эксперимента и теории математической статистики. Степень достоверности лабораторных исследований составляет- 85 %;

- подтверждением полученных результатов несколькими методами физико-химических и физико-механических исследований, позволяющих изучить одни и те же процессы и явления с разных сторон.

Практическое значение работы:

- разработаны компонентные составы и технология приготовления катион-ных битумных эмульсий классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3 на основе нового эмульгатора «БИЭМ» и создания парного модификатора с учетом использования эмульсий для ремонта и содержания дорог;

-получены экспериментально-статистические модели свойств битумных эмульсий методом планирования полного трехфакторного эксперимента по методу Бокса и модели свойств ЭМС типа microsurfacing методом двухфакторного эксперимента;

-сформулированы основные принципы подбора компонентного состава как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды битумных эмульсий с заданными эксплуатационными характеристиками;

-разработаны рекомендации по приготовлению катионных битумных эмульсий с использованием эмульгатора «БИЭМ»;

- разработаны ЭМС на основе эмульгатора «БИЭМ» с повышенными эксплуатационными свойствами: (патенты № 2184096 и № 2183600).

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены при устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий на участках автомобильных дорог: 8000 м2 на 963 км автомагистрали М-4 «Дон», устроенной в сентябре 1999 г.; и 20000 м2, на 257-264 км, автомагистрали М-21 автомагистрали «Дон», устроенной в июле 2001 г.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на 1-й ЮМНПК «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» (Ростов-на-Дону, 1998 г.), на МНПК «Строительство» (Ростов-на-Дону, 1999 - 2003 гг.)> на ВНТК «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России» (Краснодар, 1999 - 2002 гг.), на МНК, посвященной 70-летию образования СибАДИ «Современные проблемы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные НП технологии» (г. Омск, 2000 г.), на научно-практическом семинаре «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог» (г. Ростов-на-Дону, 2002 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 15 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора состояния вопроса, 5 глав, освещающих результаты исследований, основных выводов, списка использованных литературных источников.

Работа изложена на 218 страницах машинописного текста, включая 34 рисунка, 58 таблиц, 147 наименований литературы, в том числе на иностранных языках, и 3 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цели, научная новизна и практическая значимость работы, а также приведены сведения о ее апробации, опытно-промышленной проверке и объеме.

В первой главе дан анализ эффективности устройства поверхностных обработок и слоев износа с использованием битумных эмульсий. Способам повышения транспортно-эксплуатационных качеств, в частности шероховатости дорожных покрытий, посвящены многочисленные работы зарубежных и отечественных исследователей В.Ф. Бабкова, Н.В. Горелышева, В.И. Резванцева, М.И. Кучмы, Л.Б. Гезенцвея, И.А. Плотниковой, А.С. Москаренко, Э.М. Рвачё-вой и др.

Результаты законченных научно-исследовательских работ и практический опыт зарубежных стран свидетельствует о том, что в странах, где достаточно хорошо развиты производство битумных эмульсий и технология их применения, наиболее эффективно применение спектра материалов, позволяющих устраивать тонкослойные поверхностные обработки из ЭМС.

Однако использование таких смесей требует обеспечения технологических процессов на высоком уровне, хорошо налаженного контроля за качеством ма-

териалов и производством работ и высокой культуры производства. В России данная технология широко не внедряется по этим причинам и вследствие отсутствия необходимых эмульгаторов.

В нашей стране при устройстве слоев износа и защитных в ряде случаев отдается предпочтение классическому способу - поверхностной обработке. Он наиболее доступен для существующего уровня производства, обеспечивает нормативный уровень сцепных свойств покрытия, высокую скорость устройства шероховатых слоев износа и имеет весьма низкую стоимость. Для выполнения поверхностной обработки, как отмечено, целесообразно использовать в качестве вяжущего материала битумные эмульсии. Однако широкое внедрение битумных эмульсий в дорожном строительстве нашей страны ограничено очень узким спектром отечественных эмульгаторов, их завышенным расходом и более низкими качественными показателями, чем у импортных.

В главе рассматриваются известные методы устройства слоев износа и осуществление ремонтных работ с использованием битумных эмульсий. На основе анализа литературных источников сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе показаны теоретические и технологические преимущества приготовления шероховатых слоев износа дорожных покрытий с использованием эмульгаторов катионного типа.

Углубленному изучению свойств катионных битумных эмульсий для устройства поверхностных обработок посвящены работы И.А. Плотниковой, Э.М.Рвачёвой, Э.А.Казарновской, М.Ф.Никитиной, В.А.Харченко, И.Н. Пету-хова и др. Авторы отмечают такие положительные свойства эмульсий, как возможность равномерного распределения вяжущего тонкими слоями, что исключает возможность «потения», потерю шероховатости и способствует лучшему обволакиванию зерен минерального материала вяжущим. Использование кати-онных битумных эмульсий упрощает технологию производства работ из-за возможности применения их в холодном состоянии, проведения работ в сырую прохладную погоду, что позволяет продлевать строительный сезон. Весьма существенным является снижение расхода битума, безопасность применения эмульсий по сравнению с вязкими битумами, возможность выпуска ЭМС непосредственно на месте строительства, полную реализацию свойств ПАВ, т.к. отсутствует их разрушение при нагреве в момент введения в смесь. Присутствие в эмульсии ПАВ уже в момент приготовления способствует повышению прочности приклеивания зерен щебня к обрабатываемой поверхности. Причем катион-ные битумные эмульсии обнаруживают высокие адгезионные свойства к материалам как кислых, так и основных пород.

Базой катионных эмульгаторов, как правило, служат различные амины (диамины, полиамины, амидоамины и т.п.) с сильным воздействием на поверхностное натяжение. К числу подобных ПАВ относится и предлагаемый в настоящей работе в качестве эмульгатора синтезированный «БИЭМ».

Показан механизм взаимодействия аминов с минеральными материалами, протекающий по ионному обмену катиона минерала на катион амина. В результате обменной химической реакции на поверхности минерала возникает труд-

нерастворимая пленка, состоящая из аниона минерала и аминного катиона эмульгатора. Закрепление аминов на поверхности кислых минеральных материалов обусловлено в значительной мере электростатической адсорбцией ионов эмульгатора. Даже на мокром минеральном материале битум в присутствии ка-тионного ПАВ распределяется в виде пленки, тогда как без ПАВ он собирается в капли. Смачивание и адсорбция сопровождаются ориентацией молекул ПАВ: полярными группами к гидрофильной поверхности минерального материала, а гидрофобными радикалами - наружу, в данном случае в битум.

Выбор катионного реагента «БИЭМ» в качестве эмульгатора обоснован его повышенными эксплуатационными свойствами: адгезионными, эмульгирующими, обеспечивающими стабильность и устойчивость эмульсий.

Анализ литературных данных показывает целесообразность улучшения свойств битумных эмульсий введением добавок на основе каучуков. В настоящей работе выбран каучукоподобный полимер нерастворимый в Н-пентане (СВБ-М), что позволяет ему в битуме становиться частью асфальтеновой фракции и образовывать сопряженную асфальтено-полимерную структуру. Кроме того масляный раствор этого каучука позволяет одновременно с созданием сопряженных структур пластифицировать межкаркасную среду, облегчая процесс эмульгирования и большую их устойчивость. Образование сопряженного каркаса обусловлено наличием в макромолекулах каучуков большого количества двойных связей, разрыв которых вызывает образование активных групп (свободных радикалов), что подтверждено в работе методами ЭПР и ЯМР.

В работе рассмотрен вопрос модификации дисперсионной среды с целью повышения вязкости и сроков распада эмульсий. В качестве такого модификатора подобран оксиэтилированный спирт (неонол).

В третьей главе изложены общая методика и результаты лабораторных исследований по разработке эмульсий на основе предлагаемого эмульгатора.

При разработке компонентного состава эмульсий учитывались следующие требования:

- качественные - направленное улучшение эксплуатационных свойств битумных эмульсий;

- технологические-легкость объединения битума с водой до стадии образования однородной дисперсной системы;

- экономические - получение качественной битумной эмульсии меньшей стоимостью на основе отечественного эмульгатора, изготовляемого в районе использования.

С учетом перечисленных выше условий проведен анализ зависимостей показателей свойств эмульсий от содержания эмульгатора «БИЭМ» для вязких битумов марок: БНД 60/90, БНД 90/130 и БНД 130/200.

На рис.1 показано, что увеличение количества вводимого эмульгатора понижает вязкость, значительно улучшает сцепление пленки вяжущего со щебнем. При этом растет однородность, устойчивость, улучшаются другие показатели эмульсии. Установлено (рис.2), что чем меньшей вязкостью обладает битум, тем меньшего количества эмульгатора «БИЭМ» требуется для образования

устойчивой эмульсии; использование битумов БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200 и эмульгатора «БИЭМ» позволяет получать эмульсии (без использования модифицирующих добавок) только классов ЭБК-1 и ЭБК-2.

Рис.2. Зависимости класса эмульсии от содержания эмульгатора и марки битума

Оценка свойств битумных эмульсий класса ЭБК-1, полученных с использованием эмульгатора «БИЭМ», в сравнении с эмульсиями на импортных и отечественных эмульгаторах позволила установить, что отечественные эмульгаторы, включая разработанный эмульгатор «БИЭМ», не уступают по показателям свойств эмульсиям на зарубежных эмульгаторах (Redicote №39 L, Dino-ramSL).

При разработке эмульсий для устройства слоев износа с повышенными эксплуатационными свойствами большое внимание в работе уделено повышению свойств дисперсной фазы (битумной), которая вносит основной вклад в процесс формирования пленки вяжущего материала на обрабатываемой поверхности, в процесс структурирования граничных слоев битума и в свойства полученных образований на границе вяжущий материал - поверхность минерального материала.

Регулирование состава дисперсной фазы с целью получения битумных эмульсий необходимого класса проводилось путем следующих исследований:

-изучения зависимостей физико-механических свойств эмульсий от содержания эмульгатора «БИЭМ» в дисперсной фазе и марки используемого битума;

-модифицирования битумов полимерами и приготовления полимерно-битумных эмульсий с использованием масляного раствора синтетического высокомолекулярного каучука;

-установления влияния комплексного модификатора (катионного адгезива КАДЭМ-ВТ) и полимерной добавки (раствора каучука) на физико-механические свойства получаемых эмульсий.

Введение каучука в состав битумной фазы (битум БНД 60/90) позволило получить вяжущее с более широкими интервалами пластичности, с меньшей водопроницаемостью за счет более развитых пленок вяжущего на поверхности каменного материала. Растяжимость битума при 25 °С при этом увеличилась в 1,3 раза по сравнению с исходным битумом, а при 0 °С более чем в 20 раз, интервал пластичности увеличился в 1,2, температура хрупкости понизилась в 1,5 раза.

Битум, модифицированный используемым раствором каучука, стареет в значительно меньшей степени, чем исходный. В исходном битуме без добавки, согласно данным адсорбционно-хроматографического анализа, при старении наблюдаются более заметные изменения, чем в модифицированном вяжущем: количество асфальтенов в исходном битуме возрастает от 22,79 до 27,09 %, в то время как в битуме с добавкой (3 % СВБ-М) всего от 21,73 до 22,67 %. Изменения в групповом составе исходного битума приводят к изменению его структуры от «золь-гель» (III структурный тип) к структуре «гель» (I структурный тип, наиболее подверженный процессам старения). Вяжущее становится более хрупким, температура хрупкости повышается от -16 до -13 °С, растяжимость снижается на 10 см. Незначительные же изменения в групповом составе модифицированного битума почти не отразились на его качественных показателях в процессе старения.

Положительное влияние полимерной добавки на показатели свойств вяжущего, на замедление процессов его старения объяснено проведенными исследованиями структуры вяжущего методами ЯМР и ЭПР.

Методом ЭПР установлено наличие широкого сигнала от свободных радикалов в полимерной добавке СВБ-М, указывающего на значительное количество соединений с ненасыщенными связями, способствующими дезактивации парамагнитных центров свободных радикалов битумного вяжущего и обрыву его реакционноспособных цепей. Адсорбируясь на асфальтенах битума, каучук блокирует места возможных контактов в процессах структурообразования, препятствует возникновению и развитию коагуляционных структур, приводящих к ухудшению характеристик битума.

В спектре ЯМР вяжущего с добавкой полимера установлено проявление в наибольшей степени (по сравнению с исходным битумом) сигнала от метиле-новых групп - СН2 -, объясняющего большую растяжимость, пенетрацию и более низкую температуру хрупкости модифицированного вяжущего.

Ряд свойств битумных эмульсий, таких как класс эмульсии, вязкость, устойчивость при хранении, во многом определяются свойствами дисперсионной среды, включающей в свой состав воду, ПАВ-эмульгатор, кислоту и стабилизатор.

Задачей эмульгатора является стабилизация дисперсной фазы эмульсии за. счет снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз и создания структурно-механического барьера. Количество добавленного при приготовлении эмульсии эмульгатора определяется целевым назначением эмульсии (классом эмульсии), необходимой скоростью распада на поверхности, видом и зернистостью заполнителя, маркой эмульгируемого битума, погодными условиями и т.п.

Важными показателями свойств битумной эмульсии являются кинетическая и агрегативная устойчивости. Кинетическая устойчивость в значительной степени определяется природой и концентрацией ПАВ-эмульгатора. Поверхностная активность эмульгаторов зависит от природы полярной группы, а также от величины и строения неполярной части молекулы (углеводородного радикала). Разветвленные молекулы, а также большие размеры положительно заряженного хвоста молекул эмульгатора позволяют получать более кинетически устойчивые эмульсии. Исследуемый в работе эмульгатор «БИЭМ» включает в свой состав имидазолины и амидоамины. Молекулы этих соединений имеют большие размеры положительно заряженного радикала, обеспечивающего получение прочных адсорбционно-сольватных слоев (АСС) на битумных час-тиграх и тем самым кинетически устойчивых эмульсий. Каждый эмульгатор имеет свою критическую концентрацию (Ск), при которой достигается наиболее плотная упаковка ионов АСС. Структурно-механическая прочность слоев при этом возрастает, и они наиболее эффективно защищают элементы дисперсной фазы от слияния.

В настоящей работе кинетическую устойчивость к расслоению оценивали по количеству образовавшейся дисперсной фазы в стеклянных цилиндрах по 1000 мл в верхнем и нижнем слоях эмульсий в течение 7 суток.

Исследованиями установлено, что кинетически устойчивые эмульсии образуются при использовании эмульгаторов «Амдор-ЭМ» и «БИЭМ» при концентрациях 0,6 % ма^ а «Дорос-ЭМ» требует для этого 0,9 % ма^

Агрегативная устойчивость - способность системы к сохранению дисперсности и обособленности элементов дисперсной фазы. Агрегативную устойчивость принято оценивать по изменению однородности (по остатку битума на сите № 014 при процеживании через него эмульсии, хранившейся при комнатной температуре в течение 7 и 30 суток. Для оценки такого рода устойчивости нами предложено дополнительно использовать фактор агрегативной устойчивости рассчитываемый по формуле:

K,y=100(07 - Оо)/Оо, %, где О7 и О0 - остаток битума на сите при процеживании эмульсии, хранившейся в закрытом стеклянном цилиндре при комнатной температуре после приготовления (О0) и О, по истечении 7 суток. Максимальной агрегативной устойчивости соответствует значение Кау=0 %.

Агрегативная устойчивость эмульсий в настоящей работе достигается введением в систему эмульгатора «БИЭМ». Адсорбируясь на поверхности капель битума, молекулы «БИЭМ» образуют защитные слои вокруг них (так называемый структурно-механический барьер) и предотвращают коалесценцию вяжущего. При этом асимметричные молекулы эмульгатора определенным образом ориентируются на межфазной границе — полярные группы направлены в сторону водной фазы, а неполярные (углеводородные радикалы) втянуты в битум. Чем выше рН дисперсионной среды, тем большая часть молекул эмульгатора не переведена в ионную форму, тем менее агрегативно устойчива система, что видно из результатов исследования (табл.1)

Таблица 1

Зависимость агрегативной устойчивости, вязкости и времени распада битумных эмульсий приготовленных с использованием эмульгатора «БИЭМ» от рН дисперсионной среды

pH среды Показатель свойств эмульсий pH среды Показатель свойств эмульсий

Устойчивость К,у Вязкость, ВУз25, С Время распада, С Устойчивость Kay Вязкость, ВУз25, С Время распада, С

1,0 16,2 12,5 8,1 3,5 13,9 7,0

1,5 12,7 8,9 4,0 40,4 14,6 5,8

2,0 10,9 12,9 8,7 4,5 15,2 5,1

2,5 13,2 8,8 5,0 50,1 16,3 4,0

3,0 23,0 13,5 8,0 5,5 МЛ 0,0

Степень дисперсности такой системы значительно ниже, чем в хорошо ионизированном растворе. Это сказывается на стабильности получаемой эмульсии, что может обеспечить данное количество эмульгатора. Пониженное количество ионов эмульгатора стабилизирует меньшее количество элементов дисперсной фазы, тем самым способствуя процессу флокуляции мелких частиц и их последующее укрупнение за счет коалесценции.

По этой же причине при повышенных значениях рН низкая степень дисперсности битумной фазы в малоионизированной среде сообщает эмульсии повышенную вязкость. Вязкость и скорость распада битумных эмульсий растут прямо пропорционально с увеличением рН дисперсионной среды (табл.1).

В качестве стабилизатора в работе использовался наиболее часто употребляемый в этих целях хлорид кальция. Назначение его состоит главным образом в увеличении времени распада эмульсий на поверхности минеральных материалов. Механизм действия СаС^ сводится к преимущественному воздействию на двойной электрический слой, образованный ионами эмульгатора «БИ-ЭМ» и ионами СГ, находящимися в дисперсионной среде.

Для поверхностно-активных веществ, каким является СаС12, характерна отрицательная адсорбция, т.е. концентрация их в объеме (в дисперсионной среде) выше, чем на границе раздела фаз. Так как ПАВ - электролит (СаС12) - может одновременно выступать в роли стабилизатора и коагулятора, то немаловажное значение имеет изучение влияния его на устойчивость и скорость распада эмульсий на минеральных материалах. В табл.2 приведены результаты исследований, из которых видно, что введением оптимального количества СаС^ (0,1 % мае.) можно добиться повышения агрегативной устойчивости эмульсии и регулировать скорость ее распада при контакте с минеральными материалами.

Таблица 2

Зависимость агрегативной устойчивости и скорости распада эмульсий

от содержания стабилизатора СаС!,

Содержание СаС12, % мае. Коэффициент агрегативной устойчивости К™ % Время распада эмульсии, с Содержание СаС12, % мае. Коэффициент агрегативной устойчивости К.у,% Время распада эмульсии, с

0,00 19,0 24,6 0,25 24,3 27,3

0,05 15,5 30,5 0,30 27,9 21,2

0,10 14,0 41,0 0,35 33,4 15,2

0,15 15,7 36,7 0,40 37,8 11,4

0,20 21,4 30,1 0,45 41,5 9,5

С целью направленного регулирования некоторых эксплуатационных свойств дорожных битумных эмульсий, таких как однородность, вязкость, устойчивость к расслоению, скорости распада эмульсии на поверхности минеральных материалов и получения необходимого класса эмульсий в работе предлагается метод модифицирования дисперсионной среды эмульсий водорастворимыми полимерами. Из большого числа водорастворимых полимеров, изученных в этих целях, мы остановились на неоноле (оксиэтилированный фенолоспирт).

Введение 0,25-1,0 % масс, неонола 9-8 в водную фазу, содержащую эмульгатор «БИЭМ», позволило в очень широких пределах регулировать вязкость, однородность и время распада эмульсии. Так, содержание неонола до 1% масс.

способствует загущению битумных эмульсий, необходимое при проведении ряда дорожных работ. При модификации дисперсионной среды битумных эмульсии неонолом происходит не только загущение эмульсий (повышение их вязкости), но и повышение однородности и адгезии пленки вяжущего к обрабатываемой поверхности, что должно обеспечить повышение трещиностойкости и теплоустойчивости покрытия.

Наиболее успешные результаты получены при совместной модификации дисперсной фазы (битума) и дисперсионной среды битумных эмульсий. Нами разработан «парный модификатор» СВБ-М + неонол, показавший ряд положительных характеристик дорожных битумных эмульсий, полученных с использованием нового катионного реагента «БИЭМ». Неонол 9-8, как любой растворимый в дисперсионной среде полимер, выступает в данном случае в качестве стабилизирующего фрагмента, а другой полимер - СВБ-М, нерастворимый в среде, - в качестве якорного фрагмента. Введение неонола до 0,7-1 % мае. позволило повысить кинетическую устойчивость эмульсий на 33 % и вязкость до 50% (табл.3).

Следует особо отметить, что разработанный состав битумной эмульсии с использованием "парного модификатора" позволил получить эмульсию с участием битума БНД 60/90 класса ЭБК-3 с временем распада 3-5 мин.

Таблица 3

Зависимость вязкости и кинетической устойчивости (К,у) битумных эмульсий, приготовленных с использованием эмульгатора «БИЭМ», от количества неонола 9-8 в дисперсионной среде

№ образца Кол-во добавки неонола, % мае. Вязкость ВУз15, С Кинетическая устойчивость № образца Кол-во добавки неонола, %мас. Вязкость ВУз25, С Кинетическая устойчивость (К*), %

1 0 14,0 75,1 4 0,6 19,3 93,9

2 0,2 15,5 79,6 5 0,8 21Д 98,7

3 0,4 17,1 85,3 б 1,0 21,9 100,0

Исследования позволили определить основополагающие параметры, характеризующие качество битумных эмульсий. В качестве таких параметров в работе приняты: однородность, коэффициент кинетической устойчивости, коэффициент агрегативной устойчивости, адгезия пленки вяжущего, вязкость, скорость распада и формирования пленки вяжущего.

Сформулированы основные принципы подбора компонентного состава битумных эмульсий и регулирования их свойств, позволяющие создавать варьированием компонентного состава как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды, битумные эмульсии с заданными эксплуатационными характеристиками.

Полное и всестороннее варьирование компонентного состава как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды для получения битумных эмульсий с за-

данными эксплуатационными характеристиками выполнено путем проведения экспериментально-статистического моделирования свойств полимерно-битумных эмульсий с применением методов математического планирования и обработки результатов на ЭВМ. С помощью этого метода изучены в первую очередь зависимости от соотношения компонентов, образующих эмульсии таких свойств, как однородность, адгезия, вязкость, агрегативная и кинетическая устойчивости.

Был спланирован и проведен полный трехфакторный эксперимент по плану Бокса В3. В качестве варьируемых выбраны следующие факторы: Х1 - количество СВБ-М, %; Х2 - количество неонола, % ; Х3 - количество эмульгатора, %. План эксперимента и уровни варьирования факторов определяли на основе результатов предварительных опытов.

На рис.3 представлены полученные зависимости, из которых следует, что полимерно-битумные эмульсии класса ЭБК-3 образуются при соотношении компонентов: эмульгатора БИЭМ - 0,5 - 0,65 % мае, СВБ-М - 0,9 -1,65 % мае. и неонола - 0,75 - 1,0 % мае. Максимальные же значения этих свойств получены при содержании эмульгатора около 0,8 %, СВБ-М — 1,25 — 1,65 % мае. и неонола - 0,75 - 1,0 % мае.

Назначая допустимые интервалы для откликов (У1,У2,УЗ,У4,У5), на основе моделей можно получить составы битумных эмульсий, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к эмульсиям по ГОСТ-18659-81 для эмульсий класса ЭБК-3:

У1 (однородность)- < 0,5% УЗ (адгезия)- > 95% У5 (вязкость)- < 35.

На рис. 4 представлена полученная экспериментально зависимость времени распада эмульсии от содержания эмульгатора и СВБ-М при постоянном количестве неонола - 0,75 % мае. С увеличением этих компонентов время распада увеличивается от 70 - 105 до 230 - 265 с.

Исследования подтверждают предложенную автором совместную модификацию дисперсной фазы и дисперсионной среды битумных эмульсий с помощью парного модификатора. При этом модификаторы дисперсной фазы и дисперсионной среды выступают в качестве взаимодополняющих компонентов.

В четвертой главе показаны разработанные компонентные составы эмульсий с использованием эмульгатора «БИЭМ» (классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3) для устройства слоев износа по способу одиночной поверхностной обработки и для ЭМС типа тсюигГас^. Показано влияние вязкости битума на качество поверхностных обработок с использованием эмульсий, приготовленных на эмульгаторе «БИЭМ». С этой целью изучены эмульсии на основе битумов различной вязкости: БНД 60/90, БНД 90/130 и БНД 130/200. На рис.5 представлены зависимости количества закрепившихся зерен от вязкости используемого битума (испытания проведены по методу У1аШ:). Установлено, что лучшие результаты по количеству закрепившихся зерен щебня получены при применении битумов марки БНД 90/130.

Рис.3. Зависимости однородности и адгезии битумной эмульсии от содержания СВБ-М

Рис.4. Зависимость времени распада эмульсии от содержания эмульгатора

По-видимому, битум (БНД 60/90) с меньшей глубиной проникания и более высокой температурой хрупкости обладает меньшим сопротивлением к действию ударной нагрузки, увеличение же глубины проникания битума (БНД 130/200) снижает когезию, что также приводит к большему отрыву щебенок, особенно усиливающемуся при низких температурах, что постепенно приводит к разрушению слоя.

Представляется целесообразным, сохранив все положительные качества поверхностных обработок на катионных эмульсиях, улучшить их свойства при повышенных и низких температурах. В этих целях в работе использовалось, как отмечено выше, ПБВ с участием синтетического высокомолекулярного каучука.

Рис.5. Влияние вязкости исходного битума на качество поверхностной обработки с глубиной проникания иглы: 1-1250,1мм; 2-176-0,1мм;3-73-0,1мм

Эмульсии, приготовленные с использованием в составе дисперсной фазы полимерной добавки эффективно повышают качество поверхностных обрабо-

ток. Из данных табл.4 видно, что при О °С на образцах с контрольной эмульсией отклеиваются после 5-10 ударов 35 - 60 % зерен щебня, в то время как на полимерно-битумной эмульсии при той же температуре на пластинке остаются закрепившимися после 50-го удара почти 80 % зерен щебня (табл. 4). Прочность приклейки щебенок (10 ударов) при положительных температурах увеличивается в 2 - 4 раза, а при отрицательных - почти в 5 раз (табл. 5).

Таблица 4

Устойчивость поверхностной обработки при многократном воздействии нагрузки при 0 °С

Наименование эмульсий Количество закрепившихся зерен щебня при числе ударов

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Битумная эмульсия на эмульгаторе «БИЭМ» 100 65 40 24 10 0 0 0 0 0 0

Полимерно-битумная эмульсия на эмульгаторе «БИЭМ» 100 100 95 89,5 88 84 83 82 81 81 80

Полученный эффект обусловлен, по-видимому, тем, что ПБВ отличается способностью проявлять при деформировании высокоэластичные деформации, что, с одной стороны, при положительных температурах ведет практически к полному отсутствию пластических деформаций вяжущего, а с другой - повышает динамическую устойчивость при низких температурах благодаря.появлению эластичности. Введение адгезива КАДЭМ-ВТ в дисперсную фазу в количестве 0,15 - 0,20 % увеличивает адгезию и прочность приклеивания зерен гранитного щебня к поверхности покрытия на 20 - 25 %.

Высокие адгезионные свойства катионных эмульсий должны обеспечить хорошие эксплуатационные показатели поверхностных обработок. В этом отношении особый интерес представляют исследования по изучению влияния природы эмульгаторов и их концентраций на качество поверхностных обработок.

Таблица 5

Устойчивость поверхностной обработки в диапазоне температур от -10 до +80 °С по методу У1аШ (10 ударов)

Наименование эмульсий Количество закрепившихся зерен щебня при температуре, "С

70 60 50 40 30 20 10 0 •10

Битумная эмульсия на эмульгаторе «БИЭМ» 37 44,5 52 56 59 58,5 55 37 0

Полимерно-битумная эмульсия на эмульгаторе «БИЭМ» 94 92,5 99 100 98 97,5 92 78 50

Исследованиями установлено, что наиболее интенсивно слои формируются в случае применения эталонного эмульгатора «Динорам». С использованием отечественных эмульгаторов «Амдор», «Дорос» и исследуемого «БИЭМ» слои формируются медленнее и примерно за одинаковое время, хотя эмульгатор «Дорос» требует для образования эмульсии большего расхода эмульгатора. В последние годы все большее распространение получают тонкослойные покрытия, устраиваемые с целью обеспечения требуемой шероховатости, защиты поверхности покрытия от вредного воздействия климатических и эксплуатационных факторов. Обычно такие слои устраиваются из смесей типа ЭМС. Одной из таких смесей является microsurfacmg (ms).

Нами разработан состав модифицированной катионной битумной эмульсии класса ЭБК-3 на основе эмульгатора БИЭМ (табл. 6), который позволил готовить ЭМС типа microsurfacing для шероховатых тонкослойных слоев износа.

Для улучшения консистенции смеси и повышения прочностных характеристик материала в работе использовалась добавка 1 - 3 % цемента марки 400. Введение цемента позволило повысить прочностные показатели смеси на 15 -20 % и коэффициент водостойкости - на 12 - 15 % (при содержании 15 % эмульсии).Проведено экспериментально-статистическое моделирование свойств ЭМС этого типа. Анализ данных показывает, что полученные ЭМС типа microsurfacing характеризуются широким диапазоном свойств с прочностью при 20 °С в пределах 1,21-1,82 МПа, коэффициентом водостойкости, достигающим значений 0,95. На разработанные составы плотной и пористой ЭМС с повышенными прочностными и адгезионными свойствами получены патенты №2183600 и 2184096.

Таблица 6

Состав эмульсии для ЭМС типа microsurfacing_

Битум,% БНД 60/90 Эмульгатор, % Неонол 9-9, % СаС12, % СВБ-М, % Вода, %

60 0,7 0.7 0,1 1,5 остальное

Фиксированный уровень рН был равен 2.

В пятой главе представлены выполненные результаты по устройству поверхностной обработки на участках автомагистрали «Дон» площадью соответственно 8000 м2 и 20000 м2. Поверхностная обработка устроена на основе кати-онных битумных эмульсий и гранитного кубовидного щебня с размером зерен 10-12 или 12-15 мм. Эмульсии готовились с использованием эмульгатора «БИЭМ» на эмульсионной установке, изготовленной АООТ Завод «Дормаш» (г. Верхний Уфалей). Результаты обследования опытных участков, выполнение расчетов и анализ полученных данных (в течение 3 лет) отмечают хорошее состояние обработки.

Анализ эффективности использования эмульгаторов позволил установить, что эмульсии, приготовленные на разработанном эмульгаторе «БИЭМ», не уступают по свойствам эмульсиям на отечественных («Амдор», «Дорос») и зарубежных эмульгаторах («Dmoram» и др.). Расход же отечественных эмульгаторов в 2 - 3 раза больший, чем зарубежных. Однако этот недостаток компенси-

руется стоимостью (отечественные эмульгаторы стоят в 3 раза дешевле импортных), близостью перевозки и т.п. Согласно проведенным расчетам, необходимые затраты на приготовление 1т битумной эмульсии с использованием эмульгатора «БИЭМ» обходится на 10,9; 7,0 и 16,2 % дешевле, чем при использовании соответственно эмульгаторов «Бтогат», «Амдор» и «Дорос».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Получены катионные полимерно-битумные эмульсии классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3 для устройства слоев износа по способу поверхностной обработки и для ЭМС типа т1сго8игГас1^.

2. Разработана совместная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий путем создания парного модификатора СВБ-М, выполняющего роль структурирующего якорного фрагмента эффективного модификатора битума и водорастворимого полимера - неонола 9-8 (стабилизатора дисперсионной среды).

3. Комплексом методов физико-химического анализа (адсорбционно-хроматографического, ЭПР, ЯМР и др.) исследовано влияние модифицирующей добавки СВБ-М на структуру и свойства битума и эмульсии.

• В спектре ЭПР модифицированного вяжущего прослеживается уменьшение сигнала от свободных радикалов, что способствует дезактивации парамагнитных центров реакционно-способных цепей битумного вяжущего и препятствует возникновению и развитию в нем коагуляционных структур.

• Усиление сигнала от метиленовых групп - СН2 - в спектре ЯМР вяжущего с добавкой СВБ-М объясняет его большую растяжимость (при 25 °С в 1,3 раза, при 0 °С - более чем в 20 раз), увеличение интервала пластичности, понижение температуры хрупкости в 2 раза.

4. Сформулированы основные принципы подбора компонентного состава эмульсий и регулирования их свойств, позволяющие путем варьирования состава как дисперсной фазы так и дисперсионной среды получать битумные эмульсии с заданными эксплуатационными свойствами и временем распада. Разработанные составы битумных эмульсий подтверждены экспериментально-статистическим моделированием их свойств, спланированным полным трех-факторным экспериментом по плану Бокса.

5. На основе разработанного состава эмульсии класса ЭБК-3 получены смеси для тонкослойных покрытий, типа т^сгозигТас^, плотная и пористая ЭМС (патенты № 2183600 и № 2184096).

6. Анализ экспериментальных данных показывает, что разработанные ЭМС типа т1сго8игГас1щ характеризуются широким диапазоном свойств: прочностью при 20 °С в пределах 1,21-1,82 МПа с коэффициентом водостойкости 0,95.

7. Разработанные составы полимерно-битумных эмульсий на основе эмульгатора «БИЭМ» прошли опытно-производственное внедрение при ямочном ремонте и устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покры-

тай на участках автомобильных дорог: автомагистрали М-4 «Дон» и М-21. Наблюдения за опытными участками отмечают хорошее состояние обработки.

8. Проведенный анализ эффективности использования эмульгаторов позволил установить, что эмульсии, приготовленные на разработанном эмульгаторе «БИЭМ», не уступают по свойствам эмульсиям на отечественных («Ам-дор», «Дорос») и зарубежных эмульгаторах («Dmoram» и др.). Расход же отечественных эмульгаторов в 2-3 раза больший, чем зарубежных. Однако этот недостаток компенсируется стоимостью, близостью перевозки и т.п.

9. Необходимые затраты на приготовление 1т битумной эмульсии с использованием эмульгатора «БИЭМ» обходятся на 10,9; 7,0 и 16,2 % дешевле, чем при использовании соответственно эмульгаторов «Dmoram», «Амдор» и «Дорос».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Приготовление эмульсий на основе катионного эмульгатора «БИЭМ» // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог». -Краснодар: ТУ КубГТУ, 2002. - 348с.

2. Панькин СВ., Шевченко В.И., Геймор В.Ф. Повышение эффективности использования финансовых ресурсов в дорожном хозяйстве // Материалы Ме-ждунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2001». - Ростов н/Д: РГСУ, 2001.-211с.

3. Панькин СВ., Шевченко В.И., Геймор В.Ф. Проблемы строительства и содержания федеральных дорог на Северном Кавказе // Материалы юбилейной Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство - 99»: Тез. докл. - Ростов н/Д: РГСУ, 1999.-98с.

4. Панькин СВ. Опыт и достижения // Дороги России XXI века, 2002.- № 4. — 58с.

5. Панькин СВ. Федеральные автомобильные дороги Северного Кавказа и меры по их сохранению и дальнейшей реконструкции // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство - 2000». - Ростов н/Д: 2000. - 146с.

6. Илиополов С.К., Бедусенко А.А., Панькин СВ. Катионные полимерно-битумные эмульсии с использованием эмульгатора «БИЭМ» (г.Волгодонск) // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2001». - Ростов н/Д: РГСУ, 2001. -211с.

7. Илиополов С.К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Битумная эмульсия с использованием катионного эмульгатора «БИЭМ» // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. «Современные технические решения по повышению надежности автомобильных дорог и искусственных сооружений». - Краснодар: ТУ КубГТУ, 2001.-254с.

8. Илиополов С.К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Влияние эмульгатора «БИЭМ» на показатели свойств вязких битумов // Материалы Всерос. науч.-техн. конф. «Концепция современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств». - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. - 276с.

9. Илиополов С.К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Исследование зависимости кинетической устойчивости битумных эмульсий от природы и концентрации ПАВ-эмульгаторов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство - 2003». - Ростов н/Д: РГСУ, 2003. - 148с.

10. Илиополов С.К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Разработка и исследование оптимальных составов катионных битумных эмульсий на отечественном эмульгаторе «БИЭМ» // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. «Повышение надежности и долговечности автомобильных дорог и искусственных сооружений». - Краснодар: ТУ КубТТУ, 2000. - 212с.

11. Илиополов С. К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Эмульгатор «БИЭМ» и его сравнительная характеристика с другими отечественными эмульгаторами // Материалы науч.-практ. сем. «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог. Использование технологии холодного ресайклинга при реконструкции и ремонте автомобильных дорог». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - 136с.

12. Илиополов С.К., Панькин СВ., Бедусенко А.А. Эмульсионно-минеральная смесь для строительства и ремонта дорожных одежд // Материалы Между-нар. науч.-практ. конф. «Строительство-2002». - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. -146с.

13. Илиополов С.К., Панькин СВ., Мардиросова И.В., Бедусенко А.А. Катион-ная битумная эмульсия на основе эмульгатора «БИЭМ» // Известия РГСУ. -2003.-№7-С120-127.

14. Илиополов С.К., Панькин СВ., Углова Е.В., Мардиросова И.В., Бедусенко А.А., Вислобоков Е.М. Плотная эмульсионно-минеральная смесь. Пат. 2183 600 РФ, МКИ // Б.И. - 20.06.2002. - № 17.

15. Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Панькин СВ., Бедусенко А.А., Углова Е.В. Пористая эмульсионно-минеральная смесь. Пат. 2184096 РФ, МКИ // Б.И.-27.06.2002.-№18.

Подписано в печать 19.05.04.

Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч. - изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 108.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов н/Д, ул. Социалистическая, 162.

Введение •

1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Анализ эффективности устройства поверхностных обработок

1.2. Эмульсионно-минеральные смеси на модифицированных битумах

1.3. Технологические требования к дорожным битумным эмульсиям 19 при устройстве слоев износа

1.4. Опыт применения эмульсионно-минеральных смесей в РФ и за рубежом

1.5. Цель и задачи исследования

2. Теоретические и технологические предпосылки приготовления 31 шероховатых слоев износа дорожных покрытий на основе битумных эмульсий

2.1. Особенности использования битумных эмульсий для устройства 31 защитных слоев покрытий

2.2. Эмульгаторы и их роль в физико-химических процессах образова- 33 ния эмульсий и эмульсионно-минеральных смесей

2.3. Обоснование и выбор полимерного модифицирующего компонента

Выводы

3. Разработка компонентного состава эмульсий на основе эмульгато- 52 ра «БИЭМ» для устройства слоев износа с повышенными эксплуатационными свойствами $ 3.1. Характеристика исходных материалов

3.2. Методы проведения исследований

3.3. Влияние эмульгатора «БИЭМ» на свойства битумов и оценка по- 60 казателей свойств битумных эмульсий класса ЭБК

3.4. Разработка компонентного состава дисперсной фазы битумной 65 эмульсии

3.5. Разработка компонентного состава дисперсионной среды полимер- 77 но-битумной эмульсии ЭБК-3 для устройства слоев износа

3.6. Анализ взаимосвязи компонентного состава дисперсной фазы и 86 дисперсионной среды эмульсий с их эксплуатационными свойствами

3.7. Экспериментально-статистическое моделирование свойств битум- 90 ных эмульсий

4. Регулирование свойств битумных эмульсий для устройства слоев 104 износа дорожных покрытий

4.1. Компонентный состав эмульсий для устройства слоев износа по 106 способу поверхностной обработки

4.2. Плотная эмульсионно-минеральная смесь (патент на изобретение 120 №2183600)

4.3. Компонентный состав и экспериментально-статистическое модели- 122 рование свойств ЭМС типа Mi.crosurfaci.ng

Выводы

5. Опытно-производственное внедрение и технико-экономическая эф- 133 фективность применения разработанной битумной эмульсии

5.1. Опытно-производственные работы по устройству поверхностной 133 обработки на участках автомагистрали «Дон» и автодороги М

В о лгоград-Каменск-Шахтинский

5.2. Оценка экономической эффективности использования эмульсий, 138 приготовленных на эмульгаторе «БИЭМ»

Работоспособность дорог во многом зависит от качества их содержания. В процессе эксплуатации дороги в первую очередь разрушается и изнашивается верхний слой покрытия. Основными видами возникающих повреждений асфальтобетонных покрытий являются выбоины, трещины, отдельные волны, бугры и наплывы.

В настоящее время при восстановлении поверхностного слоя покрытия и осуществлении ямочного ремонта применяются несколько видов ремонтных работ, включающих устройство на существующем дорожном покрытии слоев износа и защитных слоев для повышения шероховатости, обеспечение гидроизоляции проезжей части, устранение неровностей и колейности, устройство выравнивающего слоя и укладку новых слоев для усиления несущей способности дорожной конструкции.

В отечественной практике используется традиционная поверхностная обработка с применением каменных материалов и горячего битума. В то же время передовые зарубежные технологии содержания дорожных одежд позволяют использовать более перспективные направления по устройству поверхностных обработок покрытий типа, например, «Сандвич» - щебень-битум-щебень, с розливом вяжущего после создания первого сухого слоя щебня [20,58,68,107,128,138,140]. При этом заслуживает внимания технология устройства защитных поверхностных слоев с использованием катионных битумных эмульсий с контролируемым распадом [22,108,142].

Однако в нашей стране широкое внедрение катионных битумных эмульсий в дорожном строительстве ограничено очень узким спектром отечественных эмульгаторов, их завышенным расходом и более низкими качественными показателями, чем у импортных. К числу известных отечественных эмульгаторов следует отнести «Дорос-ЭМ» (г. Ярославль), «Амдор-ЭМ» (г. Санкт-Петербург). Расход этих эмульгаторов при приготовлении эмульсий в 2-3 раза превышает расход дорогостоящих импортных: Бтогаш-ЭЬ, К.есИсо1 39Ь, 11оас1сет 300 и др. [27,52,110].

Из нормативных документов в нашей стране имеется всего два документа, которыми руководствуются при приготовлении эмульсии с использованием любых эмульгаторов:

• ГОСТ 18659-81 (технические условия). Этот ГОСТ довольно устарел (1981 г.);

• Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03.-85).

На основании вышесказанного, а также работ, проведенных в Дор-ТрансНИИ РГСУ [3,27,34,52,74,97,110,122], следует, что исследования по разработке технологии производства и применения битумных эмульсий на основе нового отечественного эмульгатора «БИЭМ» с целью использования его для устройства шероховатых слоев износа дорожных покрытий и других строительно-ремонтных работ представляют особый интерес.

Развитие отечественного дорожного строительства должно идти в направлении внедрения и корректировки передовых зарубежных технологий с учетом свойств российских материалов, отличающихся от зарубежных по своим качественным и прочностным показателям, наличием соответствующей техники и механизмов с учетом особенностей отечественной практики эксплуатации автомобильных дорог.

В такой постановке задача является актуальной, т.к. ее решение позволяет обеспечить внедрение новой, экологически чистой технологии устройФ ства слоев износа дорожных покрытий и производства ямочного ремонта с использованием катионактивных битумных эмульсий на основе разработанного нового отечественного эмульгатора "БИЭМ" производного аминов с учетом российских материалов и наличием соответствующей техники и механизмов. $

Целью диссертационной работы является разработка катионной битумной эмульсии и эмульсионно-минеральных смесей (ЭМС) на основе нового отечественного эмульгатора «БИЭМ» для устройства шероховатых слоев износа дорожных одежд с повышенными эксплуатационными свойствами.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- выполнены теоретические и экспериментальные исследования, подтверждающие возможность приготовления и применения полимерно-битумных эмульсий на основе разработанного нового отечественного эмульгатора с контролируемым временем распада для устройства слоев износа дорожных покрытий;

- разработана теоретическая модель оценки эксплуатационных характеристик катионных полимерно-битумных эмульсий и прогнозирования свойств ЭМС на их основе для слоев износа дорожных покрытий;

-комплексом методов физико-химического анализа (адсорбционно-хроматографического, ЭПР, ЯМР и др.) исследовано влияние на структуру и свойства вяжущего модифицирующей полимерной добавки, благодаря адсорбции которой на асфальтенах битума блокируются места возможных контактов в процессах структурообразования, способствуя повышению характеристик вяжущего;

- разработан «парный модификатор» эмульсий с участием синтетического высокомолекулярного каучука (якорного фрагмента дисперсной фазы -битума) и водорастворимого полимера неонола (стабилизирующего фрагмента дисперсионной среды), повышающий однородность, кинетическую устойчивость, регулирующий время распада, вязкость и др. свойства эмульсий;

- установлены составы битумных эмульсий классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3, для устройства защитных слоев и слоев износа с повышенной прочностью и водостойкостью.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена:

- соответствием результатов опытно-производственных и лабораторных работ, выполненных с использованием современных приборов, оборудования и методов испытаний, в том числе методов математического планирования эксперимента и теории математической статистики. Степень достоверности лабораторных исследований составляет - 85 %;

- подтверждением полученных результатов несколькими методами физико-химических и физико-механических исследований, позволяющих изучить одни и те же процессы и явления с разных сторон.

Практическое значение работы:

- разработаны компонентные составы и технология приготовления ка-тионных битумных эмульсий классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3 на основе нового эмульгатора «БИЭМ» с учетом использования эмульсий для ремонта и содержания дорог;

- получены экспериментально-статистические модели свойств битумных эмульсий методом планирования полного трехфакторного эксперимента по методу Бокса и модели свойств ЭМС типа microsurfacing методом двух-факторного эксперимента;

- сформулированы основные принципы подбора компонентного состава как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды битумных эмульсий с заданными эксплуатационными характеристиками;

- разработан технологический регламент получения дорожных катион-ных битумных эмульсий с использованием эмульгатора «БИЭМ» в привязке к эмульсионной установке (г. Каменск), изготовленной заводом «Дормаш» (г. С. Уфалей), совместно с венгерской фирмой «Building Machine Trade» (г. Деброцен) и АО «Мосавтодор и партнеры» (Москва);

- разработаны рекомендации по приготовлению катионных битумных эмульсий с использованием эмульгатора «БИЭМ»;

- экономический эффект по приготовлению 1т эмульсии на основе эмульгатора «БИЭМ» составляет по сравнению с импортным эмульгатором

Динорамом (Франция) и отечественными Амдором (Санкт-Петербург) или Доросом (г. Ярославль) соответственно 8,11 и 26 %. Для южных регионов РФ этот эффект будет еще значительнее, т.к. «БИЭМ» производится в г. Волгодонске, что снижает стоимость перевозок внутри региона.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены при устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий на участках автомобильных дорог: л

- 8000 м , на км 963, автомагистрали «Дон-2», устроенного в сентябре 1999 г.;

- 20000 м2, на км 257-264, автомагистрали М-21, Волгодонск-Каменск-Шахтинский, а также при ямочном ремонте (июль 2001 г.);

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на 1-ой Юбилейной Международной научно-практической конференции «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» (Ростов-на-Дону, 1998 г.), на Международных научно-практических конференциях «Строительство» (Ростов-на-Дону, 19992003 гг.), на Всероссийских научно-технических конференциях «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России (Краснодар, 1999-2002 гг.), на Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования СибАДИ «Современные проблемы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные научно-педагогические технологии (г.Омск, 2000 г.), на научно-практическом семинаре «Новые технологии и материалы, применяемые при содержании автомобильных дорог (г.Ростов-на-Дону). По материалам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 147 источников и 3 приложений (таблицы, акты и рекомендации). Диссертационная работа содержит 218 страниц машинописного текста, включая 58 таблиц, 34 рисунков, и 3 приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Получены катионные полимерно-битумные эмульсии классов ЭБК-1, ЭБК-2 и ЭБК-3 для устройства слоев износа по способу поверхностной обработки и для ЭМС типа "Slarry Seal" и "microsurfacing".

2. Разработана совместная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий путем создания «парного модификатора»: СВБ-М, выполняющего роль якорного фрагмента эффективного модификатора битума и водорастворимого полимера - неонола 9-8 (стабилизатора дисперсионной среды).

3. Комплексом методов физико-химического анализа (адсорбционно-хроматографического, ЭМР, ЯМР и др.) исследовано влияние модифицирующей добавки СВБ-М на структуру и свойства битума и эмульсии.

• В спектре ЭПР модифицированного вяжущего прослеживается уменьшение сигнала от свободных радикалов, способствующего дезактивации парамагнитных центров реакционно-способных цепей битумного вяжущего и препятствующего возникновению и развитию в нем коагуляционных структур.

• Усиление сигнала от метиленовых групп - СН2 - в спектре ЯМР вяжущего с добавкой СВБ-М объясняет его большую растяжимость (при 25°С в 1,3 раза, при 0°С более, чем 20 раз), увеличение интервала пластичности, понижение температуры хрупкости в 2 раза.

4. Сформулированы основные принципы подбора компонентного состава эмульсий и регулирования их свойств, позволяющие путем варьирования состава как дисперсной фазы так и дисперсионной среды получать битумные эмульсии с заданными эксплуатационными свойствами и временем распада. Разработанные составы битумных эмульсий подтверждены экспериментально-статистическим моделированием их свойств, спланированным полным трехфакторным экспериментом по плану Бокса.

5. Используя разработанный состав эмульсии класса ЭБК-3, получены смеси для тонкослойных покрытий, типа МюгозигГасп^, плотная и пористая ЭМС (патенты №2183600 и №2184096).

6. Анализ экспериментальных данных показывает, что разработанные ЭМС типа МгсгозигГасш^ характеризуются широким диапазоном свойств: прочностью при 20°С в пределах 1,21 — 1,82 МПа с коэффициентом водостойкости, достигающим значений 0,95.

7. Разработанные составы полимерно-битумных эмульсий на основе эмульгатора "БИЭМ" прошли опытно-производственное внедрение при ямочном ремонте и устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий на участках автомобильных дорог: автомагистрали «Дон-2» и М-21. Наблюдения за опытными участками отмечают хорошее состояние обработки.

8. Проведенный анализ эффективности использования эмульгаторов позволил установить, что эмульсии, приготовленные на разработанном эмульгаторе "БИЭМ", не уступают по свойствам эмульсиям на отечественных ("Амдор", "Дорос") и зарубежных эмульгаторах ("Ошогат" и др.). Расход же отечественных эмульгаторов в 2-3 раза больший, чем зарубежных. Однако этот недостаток компенсируется стоимостью, близостью перевозки и т.п.

9. Необходимые затраты на приготовление 1т битумной эмульсии с использованием эмульгатора "БИЭМ" обходится на 10,9; 7,0 и 16,2 % дешевле, чем при использовании соответственно эмульгаторов "Ошогат", "Амдор" и "Дорос".

1. Alvares Loranca R.L. Pazos Rubido A. Un essai de laboratoire pour comparer les procédés anti-remontee de fissures dans les Chaussees. - 1998.- № 217. -С.28-32.д

2. Antoine J.P.; S.A. d'application des dérivés de Г asphalte № 9711334: Заявка 2768162 Франция: МПК6 E 01 с 7/18.

3. Asphalt Applications // Битумные эмульсии. Технический бюллетень № 2 ARZO NOBEK .- 1996. С. 87.

4. Auforderungeu au die Oberflacheneigensehften von Fahrbahnen / Huschelc S. // Bitumen. 1997. - 59, №4. - S. 152-156.

5. Barth R., Rechenberg H., Wellmitz H. Accorex modifiziertes Asphaltguter fur hochbelastete Strassen // Asphalt. - 1998. - №4. - S.37-40.

6. Boyer B.Microsurfacing prores cost effective in Georgia // Asphalt. 1997. 11, №2. - P.20-22.

7. Brosseaud Y., Abadie R., Legonin R. Couches de roulement très minces et ultraminces , en matériaux bitumineux a chaud. Bilan d emploi et de comportement // Bulletin des laboratories des ponts et Chaussees. 1997. -№207. - P.55-71.

8. Brosseaud Y., Delalante G. // Rev. gen. routes. 2001. - №794. - c.46-51.

9. Claros E., Pös J. Mischguteigenshaften von Dünnen Schichten im Kalteinbau. Teil 1. Kohasionstwicldung. // Bitumen. 2000. - №2. - c.58-63.

10. O.Dünne Schichten im Kalteinbau // Strassen und Tiefbau. - 1988 - №1. - S.2122.

11. Enduits superficiels a Temulsions de bitume SB S // Revue generale des routes et des aerodromes. - 1989.- № 660 -P.67-70.

12. Etude des interactions entre minéraux ettensioactifs cationiques/ Deneuvillers // Revue Generale des Routes. 1997. - 9, №754, - P.29-34.

13. Glet W. International Konferenz über straßenbauweisen mit Bitumenemulsionen und modifizierten Bitumen // Bitumen. 1999. - 61, №4. -c.159-161.

14. Gräts B. Beurteilung dünner Asphaltdeckschichten im heiß-und kalteinbau, insbesondere in Bezug auf die Oberflächene inse halten, Griffiakeit und Dichtigkeit // Forschung Straßenbau und Straßenverkenrstechnik. 1993. -№649. — S15-18.

15. Gräts B. Langzeitwirkung von dünnen Schuchten besüglich der Erhaltung relevauter Oberflächenmerkmale // Bitumen. 1998. - 60, №2. - S.67-70.

16. Guiot L., Moussu L. Les enrobes coules a froid discotinus, une solution innovante pour le traitement des zones accidentogenes // Revue Generale des Routes. 1999. - №774, Juin. -P.3-57.

17. Haily, Dave J.R. // Highw heave soustr. V 130. - №3. - 1987. - P.42-43.

18. Herr B. Einfluß des Lösemittels auf die Eigenschaften von polymermodiefizierten Bitumen. // Asphalt (BRD). 1999. - 34, №6. - S.12-14, 16-17.

19. Hochbelastete Straßendecken Europaische Argumente fur SMA // Asphalt. -1999. -№3.-S. 21-27.

20. Holl A. Dünne Schichten im Kateinbau // Asphalt. -1995. № 6. - S. 18-21.

21. Hot Mix Asphalt Materials: Mixture Design and Construction. USA, 1991. -P.10-18.

22. Judycki J., Doizycki Bohdan, Dembowski Jacek. Einfluss von Additiven in Bitumen auf Eigenschaften von Splitt-Mastix-Asphalt bei tiefen Temperaturen //Bitumen. 1998. - № 4. - S. 51-58.

23. Jyri Mustonen, Raimo Tapio. Finnish Cold-Mix Asphalt Pavement 6th International Conference on Low-traffic Road. Minnesota USA, 1995. -Vol.2. -P182-188.

24. Le coulis bitumineux prend des couleurs // Route Actualité. 1997.- № 66. - P. 68-70.

25. Lombardi В., Boussad N., Cornet E., des Croix Ph., Lafon J.-F. Les nouvelles emulsions de bitumes Esso et let greves bitume a froid, des produits en pointe, issus de la rechercihe Exxon/Esso.// Bitume actual.- 2000.-№101.- P. 16-20.

26. Maccarone Sam. Cold Asphalt Systems as an Alternative to Hotmix // Asphalt Review. 1995. -Vol. 14. - № 1. - S. 19 -24.

27. Menzies J. Oberflächeneigenschaften von Asphaltstraßen ein Seminar in Großbritannien // Asphalt (BRD). - 1999. - 34, №5. - S.31-32.

28. Merkblaft fur die Erhaltung von Asphaltstrasen Dünnen Schichten im Kalteinbau-Ausgabe / Германия, 1989.

29. Riedel W. And Weber H. On the adhesiveness of Bituminous or aggregates. Asphalt and Tesrstrassenbautechnik, V, 33 (1933), p.97-99.

30. Rode F. Kaltbauweisen im Asphaltstrassenbau. -Международ. Варшав.

31. Sonderbauweisen in bituminösen strassenbau, Baugewerbe, 1987. - №14-15, c.49-50. Автомобильные дороги // ЭИ, - M.: 1987, вып.21, с. 1-3.

32. Süss G., Karolewski U. Erhöhung der Anfangsgriffigkeit von Asphaltdeckschichten-Ergebnisse einer Pilotstudie // Asphalt. 1998. № 4. - S. 28-32.• • • th

33. Tapio. Finnish Cold-Mix Asphalt Pavement 6 International Conference on1.w-traffic Road. Minnesota USA, 1995. - Vol. 2. -P. 182-188.

34. Velkamp L. J. Т., Ezdlen H. Hochwertige dünne Deckschicten aus Splittmastixasphalt 0/6 und 0/3 // Asphalt. -1997. № 7/8. -S. 36-39.

35. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von zu beschichtenden werfahren: Пам. 405849 Австралия: МПК6 E 01 С 7/35; Hilti art AG. - №1377/93.

36. Wegan V., Brule B. Comparison eutre la microstructure des bitumes, polimeres tels quels et dans les enrobes speciaux // Bull. Lab.

37. Алферов В. Сларри Сил // Дороги России XXI века. 2002. - №4. - с.66-67.

38. Алферов В.И. Повышение надежности автомобильных дорог путем устройства слоев износа методом «Сларри Сил». Тезисы докладов международной научно-практической конференции. М.: МАДИ. 2000 -с.180-190.

39. Алферов В.И., Паневич Н.И. Под руку с Америкой // Автомобильные дороги. 2001. -№1.-с.65.

40. Арутюнов В., Кирюхин Г., Юманцев В. Заслуживают особого внимания. // Дороги России XXI века. 2002. - №3. - с.58-61.

41. Басурманов И.В., Гоф ман Л.М. Применение модифицированных битумов. // Сб. Информавтодор. 1996. - Вып.З. - с.35.

42. Бернштейн A.B. самопроизвольное эмульгирование битумов. Киев: Наукова Думка, 1969. - 69с.

43. Беспамятков Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л.: Химия, 1985. - 445с.

44. Броницкий Е.И. Использование растворов блоксополимеров бутадиена и стирола типа СБС для получения полимерно-битумного вяжущего. // Автомобильные дороги / Информационный центр по автомобильным дорогам. 1999. - №5. - с.29-32.

45. Бусель A.B. добавки этилен-винил-ацетата для модифицирования дорожных битумов. // Наука и техника в дорожной отрасли. 1999. - №2.-с.12-14.

46. Вихрев А. В. Строительство и ремонт покрытий дорог низких технических категорий из эмульсионно-минеральных смесей, получаемых на основании принципа самоэмульгирования битума: Автореф. Дис. Канд. Техн. наук:- 05.23.11. -М., 1995. 19 с.

47. Вознесенский В.А., Выровой В.Н., Херш В.Я. и др. Современные, методы птимизации композиционных материалов./ Под ред. В.А.Вознесенского -Киев: Буд1вельник, 1983. 144 с.

48. Гегелия Д.И. Влияние вязкости битума и ПАВ на водопроницаемость асфальтобетона. Труды Союздорнии, вып.79, М., 1975, с.111-118.

49. Гезенцвей Л.Б. Дорожный асфальтобетон. М.: Транспорт, 1985. - с,349.

50. Глаголева О.Ф., Клокова Т.П., Матвеева Н.К. Физико-химическая механика НДС. -М.: МИНГ, 1991. с. 13-17.

51. Горелышев Н.В., Любимова Т.Ю., Колбановская A.C. и др. Физико-химические методы характеристики свойств и структуры дорожно-строительных материалов. Автотрансиздат, М., 1961, с.96.

52. Горелышева JI. А. Органоминеральные смеси в дорожном строительстве // Автомобильные дороги. Обзорная информация. М.: Информавтодор.-2000.-Вып. 3.-108 с.

53. ГОСТ 18659-81. Эмульсии битумные дорожные. Технические условия. -М.: Из-во стандартов, 1981. -12 с.

54. ГОСТ 857-88. Кислота соляная синтетическая М.: Изд-во стандартов, 1988.- 11с.

55. Гофман JI.M., Давыдова К.И. Влияние класса полимеров на свойства полимерно-битумных вяжущих // Полимерные материалы в строительстве покрытий автомобильных дорог. Тр. СоюздорНИИ. -М, 1981. с.5-12.

56. Гун Р.Б. Нефтяные битумы. -М.: Химия, 1973. С.432.

57. Дорожные эмульсии // Энциклопедия в III томах: Евроазиатская Ассоциация дорожных эмульсий. Синдикат производителей битумных дорожных эмульсий S, F, Е, К, В, 52, av. Des Champs Elysees 75008. Под общей редакцией И. Н. Петухова.

58. Дошлов О.И., Леонов С.Б., Киберев Ю.В., Кухарев Б.Ф. Тезисы докладов II Международной научно-технической конференции «Автомобильные дороги Сибири». Омск.: Изд-во СибАДИ. - 1998. - с.142-143.

59. Дусе Ж.П., Булыгин А., Ронов А. В стремлении к совершенству. Французские реагенты для производства дорожных битумных эмульсий // Дороги России. М.: Государственная служба дорожного хозяйства Министерства транспорта РФ. 2002, - №3. - с.45.

60. Егоров С. В. Покрытия с применением эмульсий и катионоактивной добавки / С. В. Егоров, А. В. Бернштейн, Е. М. Нашиванко //. М.: Автотрансиздат, 1962. - 27 с.

61. Железко Е.П., Печеный Б.Г. О кинетике образования и рекомендации свободных радикалов в битуме // Исследование свойств битумов, применяемых в дорожном строительстве. М.: Союздорнии, 1970. -Вып.46. - 13-20.

62. Жукова Т. Просто, технологично, эффективно / Т. Жукова, А. Коршунов, Э. Сандлер // Автомобильные дороги. 1998. -№ 2. - С. 2569". Зеленая С. А. Катионные поверхностно-активные вещества. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1979.-С.7-10.

63. Зеленая С.А. Термическая конденсация жирных кислот с этилендиамином / сб. Нефтепереработка и нефтехимия. 1978.-№12. - С.15-19.

64. Илиополов С. К. Катионные полимерно-битумные эмульсии с использованием эмульгатора «БИЭМ» / С. К. Илиополов, А. А. Бедусенко, С. В. Панькин // Тез. Докл. МНПК «Строительство-2001». Ростов-на-Дону, 2001.-С. 6-7.

65. Илиополов С.К., Андриади Ю.Г., Мардиросова И.В., Углова Е.В. Комплексный модификатор вяжущих. // Изв. ростовского гос. строит, унта. 1998. - №3. - с.135-140.

66. Илиополов С.К., Углова Е.В., Мардиросова И.В. Повышение долговечности асфальтобетонных покрытий за счет модификации битумов //Изв. вузов. Стр-во. 1996. - №7. - с.58-61.

67. ИлиополовС.К., Панькин C.B., Бедусенко A.A., Катионные полимерно-битумные эмульсии с использованием эмульгатора «БИЭМ». // Тез. докл. МНПК «Строительство-2001». Ростов-на-Дону, 2001. - с.6-7.

68. Казарновская Э.А. Влияние природы ПАВ эмульгаторов на поглощение известняком их водных растворов./ Тр. Союздорнии, М.:1974. Вып. 71, с.58-61.

69. Казарновская Э.А. Исследование процесса формирования и свойств пленок из битумных эмульсий./ Тр. Союздорнии, М.: 1972. Вып.57, с.45-60.

70. Казарновская Э.А. Исследование процессов формирования эмульсионноминеральных смесей на катионных эмульсиях./ Тр. Союздорнии, М.: 1977. Вып. 99, с.76-93.

71. Казарновская Э.А. Некоторые вопросы когезионной прочности битумо- и эмульсионно-минеральных материалов./ Тр. Союздорнии, М.: 1979. Вып. 113, с.60-68.

72. Карпенко Ф.В. Регулирование свойств катионных битумных эмульсий: Дис.канд.техн. наук: 05.17.07. Защищена 1998; М., 1998. 160 е.: ил. -Библиогр.: с.145-151.

73. Карпенко Ф.В., Гуреев. Битумные эмульсии. Основы физико-химической технологии производства и применения. М.: ЦНИИТЭ нефтехим, 1998. — с.152-166.

74. Кин О.П., Першин H.H. Способ получения полимерного вяжущего / A.C. (СССР).-3аявл.23.06.83.

75. Козлова E.H. Холодный асфальтобетон. Автотрансиздат, М., 1958.

76. Колбановская A.C., Михайлов В.В. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973.-264с.

77. Королев И.В. Модель строения битумной пленки на минеральных зернах. // Известия вузов: Строительство и архитектура. М., 1981. - №8. - с.63-67.

78. Королев И.В. Тонкие слои покрытий из битумоминеральных и битумощебеночных мастик для ремонта дорог // Автомобильные дороги /т

79. Методические рекомендации по составам битумных эмульсий для дороги. 1993. -№2.-с.14- 16.

80. Кучма М.И. О распаде катионных битумных эмульсий на минеральных материалах различной природы. // Строительство и эксплуатация дорог и мостов. Киев.: Будивельник, 1975. - с.50-57.

81. Кучма М.И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве. Изд-во Транспорт, М., 1980, с.288.

82. Лысихина А.И. Поверхностно-активные добавки для повышения водоустойчивости дорожных покрытий с применением битумов и дегтей. //М.: Автотрансиздат, 1959. -232с.

83. Макк Ч. Физическая химия битумов // Битумные материалы (асфальты, смолы, пеки)/ Под ред. А.Хойберга. М.: Химия, 1974. - С.7-88.

84. Мардиросова И.В. Исследование катионных битумных эмульсий на основе отечественных эмульгаторов / И. В. Мардиросова, А. А. Бедусенко, Д. И. Фокин // Тез. докл. междун. научно-практич. конф. «Строительсто-2000». Ростов-на-Дону, 2000. -С.19.

85. Мардиросова И.В., Бедусенко A.A., Фокин Д.И. Исследование катионных битумных эмульсий на основе отечественных эмульгаторов. // Тез. докл. междун. научно-практич. конф. «Строительство-2000». Ростов-на-Дону, 2000.-c.19.

86. Материалы международной научно-практической конференции 4.1. -Пенза, 1998. с.162-163.

87. Методические рекомендации по устройству защитного слоя износа из литых эмульсионно-минеральных смесей типа «Сларри Сил». // Росавтодор. М., 2001. - с.34.

88. Михайлов В.В., Ханина Н.Г. Зависимость прочности битумоминерального материала от когезии битума. // Сб.: Асфальтовые гидроизоляции. -М.: Госэнергоиздат, 1963. с.31-34.

89. Некрасов В.К. Строительство автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1980.- Т.2. - с.256-263.

90. Немчинов М.В. Устройство шероховатых слоев износа // Наука и техника в дорожной отрасли. 2001. - №5. - с.84.

91. Неппер Д. Стабилизация коллоидных дисперсий полимерами. М.: Мир, 1986.-488с.

92. Никишина И.Г. Опыт устройства поверхностной обработки дорог на объектах ДОФФ. // Техника и технология дорожного хозяйства. — 1998. -№3. с.39-41.

93. Новые материалы и передовые технологии как средство повышения долговечности автодорожных сооружений и эффективного использования инвестиций. // ГУ "Севкавуправтодор", г.Ростов-на-Дону, 2002г. с. 16.

94. Ольховиков В.М. Технология устройства защитных слоев на основе катионных битумных эмульсий и задачи поеё освоению / В. М. Ольховиков., А. П. Лупанов, И. Б. Бабков // Строительство. 1998. -№ 2. -С. 119-120.

95. Панькин • C.B., Бедусенко A.A. Поиск и разработка эффективных составов битумных эмульсий при ремонте и строительстве автодорог Краснодарского края // Тез. докл. междун. научно-технич. конф. «Строительство 99». Ростов-на-Дону, 1999. - с.12.

96. Пепеляев С. Н. Закономерности разрушения прямых и обратных эмульсий на поверхности твёрдой фазы: Автореф. Дис. Канд. Техн. наук: 02.00.04. Пермь, 1997. - 16 с.

97. Петухов И.Н. Технология приготовления складируемых холодных смесей на эмульсиях // Технология строительства дорожных покрытий их холодных смесей на эмульсиях. Минск: БелдорНИИ, 1972. - с.47-52.

98. Плотникова И.А. Более эффективно использовать битумные эмульсии. // Автомобильные дороги. 1971. - №2.

99. Плотникова И.А. Исследование отечественных катионных ПАВ как эмульгаторов // Исследование и применение дорожных эмульсий. М., 1972. - с.5-24. - (Тр. Союздорнии, вып.57).

100. Плотникова И.А. Исследование устойчивости катионных эмульсий при взаимодействии с тонкодисперсными материалами. // Труды Союздорнии, 1974. Вып.71 - с.4-22.

101. Плотникова И.А., Рвачева Э.М. Исследование эмульсионно-минеральных смесей для слоев износа с шероховатой поверхностью. // Тр. Союздорнии. М.: Стройиздат. - 1974. - Вып.71. - с.15-18.

102. Плотникова И.А., Рвачева Э.М. Устройство слоев с шероховатой поверхностью с использованием битумных эмульсий./ Тр. Союздорнии, М.: 1974. Вып.72, с.81-89.

103. Плотникова И.А., Рвачева Э.М., Гезенцвий Л.Б. Поверхностная обработка с применением катионных эмульсий. // Автомобильные дороги. -1974. -№8.-с.22-24.

104. Плотникова И.А., Рвачева Э.М., Казарновская Э.А. Сравнительная оценка различных видов поверхностных обработок. // Автомобильные дороги, 1984. -№1.-с. 10-12.

105. Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03-85)./ Союздорнии. М.: Стройиздат, 1989. -с.55.

106. Рвачева Э.М. Применение катионных битумных эмульсий для строительства слоев износа с шероховатой поверхностью: Диссертация насоискание ученой степени канд. техн. наук. М.: Союздорнии, 1982.

107. Рвачева Э.М. Устройство поверхностной обработки с использованием эмульсионно-минеральных смесей мягкой консистенции. // Автомобильные дороги: Информ. сб.; М., 2000. - Вып. 4. - С.73.

108. Рвачёва Э.М. Устройство поверхностной обработки с использованием эмульсионно-минеральных солей // Автомобильные дороги. Обзорная информация. -М.: Информавтодор. 2000. -№4. - С. 1-8.

109. Рвачева Э.М., Казарновская Э.А., Плотникова И.А. Поверхностная обработка из щебеночных эмульсионно-минеральных смесей // Автомобильные дороги. 1986. - №8. - с. 11-12.

110. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. М.: Наука, 1978. - 368с.

111. Рекомендации по применению битумных шламов для устройства защитных слоев износа на автомобильных дорогах с интенсивным движением (дополнение к ВСН 27-76) / Минавтодор РСФСР, 1979. с. 14.

112. Рекомендации по применению битумных шламов для устройства защитных слоев износа на автомобильных дорогах с интенсивным движением (дополнение к ВСН 27-76) / Минавтодор РСФСР, 1976.-19 с.

113. Руденский A.B., Горшков И.М. Исследование водостойкости битумоминеральных материалов // Труды ГипродорНИИ. 1973. - Вып.7. -С.47.

114. Соколов Ю. В. Дорожные эмульсии: Учеб. Пособие. -Омск: Издательство СибАДИ, 1998. -82 с.

115. Способы приготовления плотных эмульсионно-минеральных смесей // Союздорнии. -М., 1984. с. 18.

116. Справочник по охране труда и технике безопасности в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Охрана труда и промышленная санитария. М.: Химия, 1973. - 105с.

117. Справочник по пожарной безопасности и противопожарной защите на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. -М.: Химия, 1975. 253с.

118. Строительство автомобильных дорог / Под редакцией док. техн. наук, проф. В.К.Некрасова. М.: Транспорт, 1980. - Т.2. - с.416.

119. Ступакова Л.Ф., Полетаев A.B. и др. Исследование влияния химического состава катионактивных эмульгаторов на образование и устойчивость битумных эмульсий. // Исследование и применение дорожных эмульсий. -М., 1972. с.38-45. - (Тр. Союздорнии, вып.57).

120. Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные системы. -М.: Химия, 1990. -226с.

121. Технические поверхностно-активные вещества из вторичных ресурсов в дорожном строительстве / В.И.Бабаев, И.В.Королев, А.М.Гризчин; Под ред. И.В.Королева. М.: Транспорт, 1991. - 144с.

122. Технические указания по применению битумных шламов для устройства защитных слоев на автомобильных дорогах: ВСН 27-76 / Минавтодор РСФСР. -М.: Транспорт, 1977.

123. Технические указания по применению битумных шламов для устройства защитных слоев на автомобильных дорогах: ВСН 27-76 / Минавтодор РСФСР. -М.: Транспорт, 1997.

124. Технические условия по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. ВСН 38-90 М.: Транспорт, 1990.- 47с.

125. Технологический регламент на производство и применение в дорожном строительстве катионных битумных эмульсий с использованием импортного оборудования. Федеральная автомобильно-дорожная служба РФ, Союздорнии.- М., 1996, с.32.

126. Технологический регламент по производству катионных битумных эмульсий / Федеральная автодорожная служба РФ // 1996. 24 с. Ростов-на-Дону, 1999. -с. 12.

127. Труды IV Международного конгресса ISSA. Франция: Париж, 1997. -с.88.

128. Труды IV Международного конгресса ISSA. Франция: Париж, 1977.

129. ТУ 2482-008-24157290-99. Эмульгатор катионного типа.

130. Турбин B.C., Канищев А.Н., Алферов В.И. Экологический и техногенный аудиты автомобильных дорог. Воронеж. Экологический вестник Черноземья. Выпуск №11, 2001 г., с. 21-24.

131. Харченко В.А., Резванцев В.И., Чигиринцева Л.М. Опыт применения битумных эмульсий для устройства дорожных конструкций // Тр. Союздорнии, 1972. Вып.57. - с.102-108.

132. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ: Учебник./ В.А.Вознесенский, Т.В.Ляшенко, Б.Л.Огарков/ Под ред.В.А.Вознесенского. Киев: Высш. шк., 1989. - 328 с.

133. Шемонаева Д.С. Исследование влияния вида и содержания поверхностно-активных веществ на свойства дорожных битумов и асфальтобетонов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук, М., 1979.