автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология холодного вибролитого регенерированного асфальта

На правах рукописи

Андронов Сергей Юрьевич

ТЕХНОЛОГИЯ ХОЛОДНОГО ВИБРОЛИТОГО РЕГЕНЕРИРОВАННОГО АСФАЛЬТА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 2011

1 7 2011

4841026

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Горнаев Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Романов Сергей Иванович, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

кандидат технических наук, доцент Потапов Андрей Владимирович, Поволжский филиал Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ), г. Саратов

Ведущая организация: Федеральное государственное

унитарное предприятие «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФГУП «РосДорНИИ»), г. Москва

Защита состоится 30 марта 2011г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 21 февраля 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета I у ' Акчурин Т. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Самым распространенным материалом для устройства усовершенствованных покрытий на автомобильных дорогах является асфальтобетон. Проблема повторного использования старого асфальтобетона возникла с момента появления первых асфальтобетонных покрытий и в настоящее время становится все более актуальной. Это вызвано тем, что по окончании срока службы в покрытии сохраняется до 90% полезной массы асфальтобетона, пригодной для дальнейшего использования. Объем ежегодно снимаемого старого асфальтобетона в нашей стране исчисляется миллионами тонн и в ближайшее время будет расти в связи с большими объемами предстоящих ремонтных работ, которые требуют предварительного снятия слоя старого покрытия. Наиболее эффективным способом повторного использования старого асфальтобетона является его регенерация.

В настоящее время регенерация осуществляется главным образом горячим способом, обладающим рядом существенных недостатков: повышенный расход энергии, загрязнение окружающей среды, необходимость специального оборудования и др. Альтернативная холодная регенерация основана, в частности, на применении битумных эмульсий, заблаговременно приготавливаемых с использованием дорогостоящих поверхностно-активных эмульгаторов и оборудования эмульсионных баз. Отставание в производстве отечественных высокоэффективных поверхностно-активных эмульгаторов нередко вынуждает приобретать их за рубежом, что существенно удорожает их использование, в частности, для регенерации асфальтобетонов.

В Саратовском государственном техническом университете (СГТУ) разработана холодная технология производства регенерированного асфальта с дисперсным битумом, исключающая необходимость применения битумных эмульсий. Битумная эмульсия на твёрдом эмульгаторе (БЭТЭ) образуется в объёме асфальтовой смеси в процессе её приготовления. Проблемой технологии являются организационные трудности, связанные с длительным уплотнением смесей катками, которое в зависимости от погодных условий может длиться до суток.

Изложенное свидетельствует о необходимости исследований по производству и применению в дорожном строительстве холодных регенерированных смесей, позволяющих открывать движение транспорта по покрытию сразу после распределения и первичного уплотнения смеси асфальтоукладчиком. Работа выполнялась в соответствии с программой НИР Саратовского государственного технического университета (внутривузовская программа 12В.02 «Разработка методов строительства, ремонта, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог», код ГРНТИ 73.31.09).

Цель и задачи исследования. Целью настоящих исследований является разработка составов, технологии производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта. Для достижения указанной цели должны быть решены следующие задачи:

- проанализировать современное состояние проблемы литых и литых регенерированных асфальтовых бетонов;

- проанализировать теоретические вопросы структурообразования холодных вибролитых регенерированных асфальтовых смесей;

- исследовать уплотняемость холодного вибролитого регенерированного асфальта в покрытии;

- исследовать процессы формирования холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- исследовать дорожно-технические свойства холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- разработать способы улучшения дорожно-технических свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- исследовать шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- разработать способы ускорения формирования покрытий из холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- обосновать технико-экономическую эффективность применения холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- выполнить опытно-производственное внедрение технологии холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- разработать технические рекомендации по производству холодных вибролитых регенерированных асфальтовых смесей и применению холодного вибролитого регенерированного асфальта для устройства и ремонта дорожных покрытий.

Рабочая гипотеза базируется на представлениях физической химии о поверхностных явлениях в органоминеральных системах как основы направленного влияния на процессы структурообразования и технологические приемы производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта, получения асфальтов с наперед заданными необходимыми свойствами.

Научная новизна. Теоретически проанализированы процессы структурообразования холодного вибролитого регенерированного асфальта с учетом особенностей его состава и свойств. Исследован процесс диспергирования и стабилизации вязкого нефтяного битума в присутствии гидрофобного старого асфальтобетона в процессе приготовления вибролитых регенерированных смесей. Исследован процесс вибрационного уплотнения холодных литых регенерированных смесей и доугаютнения холодного вибролитого регенерированного асфальта в покрытии под действием движения транспорта. Изучены основные дорожно-технические свойства

холодного вибролитого регенерированного асфальта. Разработаны способы холодной регенерации асфальта с добавкой цемента и с применением составленных вяжущих. Изучены основные дорожно-технические свойства холодного вибролитого регенерированного асфальта с добавкой цемента и на составленных дисперсных органических вяжущих. Разработан способ устройства защитных слоев дорожных покрытий термообработкой поверхности свежеуложенных холодных органоминеральных смесей с дисперсными органическими вяжущими. Исследовано шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта. Разработаны технические рекомендации по производству и применению холодного вибролитого регенерированного асфальта.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается лабораторными исследованиями, выполненными с применением методически обоснованных средств измерений, методов математического планирования и обработки экспериментальных данных, опытно-производственными экспериментами.

Практическая и социальная ценность. Разработана эффективная технология производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта исключающая необходимость применения битумных эмульсий, позволяющая устраивать покрытия без уплотнения укаткой. Практическое применение результатов исследования позволяет снизить расход топлива и электроэнергии, исключить расходы на уплотнение покрытий катками, исключить применение дорогостоящих дефицитных эмульгаторов и оборудования для регенерации асфальтобетона, практически полностью исключить нанесение экологического ущерба окружающей среде, уменьшить трудозатраты, получить народнохозяйственный эффект 63,3% в сравнении с литым асфальтобетоном горячего приготовления.

Положения, выносимые на защиту:

- теоретический анализ процессов структурообразования холодного вибролитого регенерированного асфальта;

- результаты экспериментальных исследований процессов диспергирования битума, уплотнения вибрацией, доуплотнения движением транспорта, динамики формирования структуры, дорожно-технических свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта и шумовыделения;

- технология приготовления холодных вибролитых регенерированных смесей с добавкой цемента и с составленными дисперсными органическими вяжущими;

-устройство защитных слоев дорожных покрытий термообработкой поверхности свежеуложенных холодных органоминеральных смесей с дисперсными органическими вяжущими;

- принципиальная возможность и целесообразность применения холодных вибролитых регенерированных смесей для ямочного ремонта и

устройства дорожных покрытий на дорогах И-1У категорий во II-V дорож-но-климатических зонах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы по мере их разработки докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях молодых ученых СГТУ (Саратов, 20072010), заседаниях кафедры «Строительство дорог и организация движения» СГТУ (2007-2010), Всероссийских заочных электронных научных конференциях «Энергосберегающие технологии» (2008) и «Производственные технологии» (2008), XVI Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2009), Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы транспорта. Обеспечение безопасности дорожного движения» (Пермь, 2009), I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Прогрессивные технологии и перспективы развития» (Тамбов, 2009). VIII Международной научно-технической конференции «Энерго- и мате-риалосберегающие экологически чистые технологии (Гродно, 2009), а также в двух патентах и одном положительном решении о выдаче патента. Выполнены работы по ямочному ремонту асфальтобетонных покрытий холодными вибролитыми регенерированными асфальтовыми смесями.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 22 работы, из них две публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, два патента и одно положительное решение о выдаче патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из 153 наименований, изложена на 194 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц, 47 рисунков и два приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определена цель, поставлены задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая ценность, приведены сведения об апробации результатов работы.

В первой главе «Состояние вопроса. Задачи исследования» представлен краткий обзор литературы, рассмотрены вопросы производства и применения литых регенерированных асфальтобетонов в дорожном строительстве.

Регенерацию асфальтобетонов как способ их эффективной утилизации исследовали Г. К. Сюньи, А. М. Алиев, Г. С. Бахрах, и др. Наиболее широко применяется регенерация горячим способом, одним из направлений которой является регенерация литых смесей. Исследованию горячих литых регенерированных смесей посвящены работы И. И. Леоновича, М. С. Мелик-Багдасарова, С. К. Илиополова и др. Широкое применение

горячих литых регенерированных смесей сдерживается рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются: значительная энергоёмкость из-за необходимости обеспечения на выходе из смесителя и при укладке в покрытие температуры готовых смесей 200-250 °С; загрязнение окружающей среды, вредные условия труда; необходимость применения для приготовления и транспортировки смесей сложного дорогостоящего оборудования.

Альтернативой горячим способам является холодный способ регенерации, основанный чаще на использовании дорожных битумных эмульсий. Однако это требует заблаговременного производства эмульсий, применения дефицитных дорогостоящих поверхностно-активных эмульгаторов, специального оборудования.

В СГТУ разработана холодная технология производства регенерированного асфальта с дисперсным битумом, исключающая необходимость применения битумных эмульсий. Регенерированный асфальт представляет собой материал, получаемый путём уплотнения смеси из холодных увлажненных старого асфальтобетона и минеральных материалов с битумом, нагретым до рабочей температуры. Проблемой технологии является длительное уплотнение смесей катками (лёгкие, средние, тяжёлые) по мере испарения воды, с увеличением уплотняющей нагрузки. В зависимости от погодных условий уплотнение может длиться до 24 часов, что вызывает большие организационные трудности, удорожает производство работ, так как катки длительное время простаивают до достижения оптимальной влажности слоя.

В настоящей работе впервые исследована технология производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта, исключающая необходимость применения битумных эмульсий, позволяющая устраивать покрытия без применения катков. Первичное уплотнение смеси выполняется вибрацией, в ходе распределения смеси в покрытие - асфальтоукладчиком, окончательное уплотнение осуществляется движением транспорта в ходе эксплуатации покрытия. Технология имеет ряд значимых достоинств: энергосбережение, ресурсосбережение, экологическая безопасность и др.

Во второй главе «Теоретические предпосылки исследования» рассмотрены процессы формирования структуры холодного вибролитого регенерированного асфальта с позиций физической химии с привлечением представлений термодинамики гетерогенных систем.

Отличительной особенностью предложенного способа регенерации является образование в процессе перемешивания в объёме асфальтовой смеси прямой медленнораспадающейся битумной эмульсии, стабилизированной твердым эмульгатором - минеральным порошком. В результате получается асфальт на битумной эмульсии, без заблаговременного производства и применения эмульсии.

В процессе приготовления смеси, её формирования в асфальт формируются и исчезают границы раздела фаз, что сопровождается изменением поверхностной энергии системы. Имеют место сложные физико-химические явления: смачивание зёрен старого асфальтобетона и минеральных материалов водой, битумом, эмульгирование и стабилизация битума, формирование битумной плёнки, адгезия битума и др. При этом решающее значение имеют поверхностные энергии составляющих материалов, состояние окружающей среды (температура и влажность воздуха, солнечная инсоляция, скорость ветра и др.), определяющие направление, скорость и пределы протекания процессов. Холодная вибролитая регенерированная смесь с дисперсным битумом является системой открытого типа, процессы струк-турообразования необратимы, согласно второму закону термодинамики происходят в направлении увеличения энтропии системы, уменьшения поверхностной энергии системы. Равновесию системы отвечает минимум свободной поверхностной энергии системы

где сг,„г, отж, <ужг - удельные свободные поверхностные энергии на границах раздела фаз (т - твердое тело, г - газ, ж - жидкость); 8тг, 5жг - площади поверхностей раздела фаз.

Общим для асфальтобетонов на битумных эмульсиях и с дисперсным битумом является то, что протекающие в них процессы структурообразова-ния происходят в направлении достижения устойчивого равновесия. Пределом формирования структуры в обоих случаях является образование бинарной системы «битум - минеральные материалы».

На стадии дозирования и начала смешения составляющих холодной вибролитой регенерированной асфальтовой смеси (старый асфальтобетон, щебень, песок, минеральный порошок и вода) суммарная поверхностная энергия оЛ2 меньше, чем при приготовлении асфальтовой смеси с битумной эмульсией на жидких эмульгаторах оЭ2 за счет отсутствия границы раздела «битум-вода» (рис. 1).

При смешении составляющих смеси на битумных эмульсиях с жидкими эмульгаторами происходят коалесценция и укрупнение битумных глобул, уменьшение поверхности раздела «вода-битум», и следовательно поверхностной энергии системы оЭз- На стадии смешения составляющих смеси с дисперсным битумом энергия системы не только не уменьшается, но и резко возрастает олз на величину АСП0В за счёт диспергирования битума, образования огромной границы раздела «вода-битум».

В покрытии по мере испарения воды в обоих асфальтах происходят концентрационный распад эмульсий, обращение фаз, образование практически бинарных систем - асфальтов. Однако в асфальтобетоне на битумных эмульсиях за счет высокого содержания поверхностно-активного эмульгатора на границе «битум-твердое» образуется неупорядоченный слой молекул эмульгатора («перемасливание» по акад. П. А. Ребиндеру)

(ТЭ5, что может вызвать реэмульгирование битума при выпадении дождя. В асфальте с дисперсным битумом взаимодействие на границе «битум-твердое» происходит через остаточный слой структурированной воды, обладающей границей раздела со свободной водой, с меньшей чем у нее поверхностной энергией (по акад. Б. В. Дерягину). Такая система наиболее термодинамически стабильна и водоустойчива, оЛ5 < Оэ>

ь СГм

к Ьт 57* X 5 Чч <7« 1 N. х ч N. Олз

Я ь о в и 2 ч \ ч\ 8 с О <3

м У

о

еч я Я СГлз

5Г*

Ь д<тц»о- [мрсмещи- \кл.х»;ли формирование Б П0К|'ЫТ181

нптк в .иик М1Ю тг (пи

Технологические периоды

Рис. 1. Изменение суммарной поверхностной энергии: I - в регенерированном асфальтобетоне на эмульсиях с жидкими эмульгаторами; 2 - в холодном вибролитом регенерированном асфальте

Обязательной, незаменимой составляющей холодной вибролитой регенерированной асфальтовой смеси является вода, участвующая и определяющая характер всех процессов структурообразования. При смешении составляющих асфальтовой смеси с водой кинетическое смачивание происходит натеканием объемного слоя воды под действием гравитации и рабочего органа мешалки. Холодная вибролитая регенерированная асфальтовая смесь имеет объёмную гидрофобно-гидрофильную (дифильную) мозаичную структуру из гидрофильных частиц песка и минерального порошка и гидрофобных зерен старого асфальтобетона, что обусловливает различный характер смачивания водой твёрдых составляющих смеси. Поверхность абсолютно гидрофобного битума, покрывающего минеральные составляющие старого асфальтобетона, имеет гладкую поверхность, нивелированную слоем битума, без пор. Поэтому при перемешивании под действием гравитации и механического воздействия рабочего органа мешалки легко происходят скатывание воды с гидрофобных поверхностей старого асфальтобетона и аккумулирование ее в минеральном порошке и части песка, образующих суспензию необходимого состава и консистенции, способной эмульгировать битум. Явления взаимодействия гидрофобной части смеси с водой способствуют снижению минимально необходимого для

диспергирования количества воды, времени смешения составляющих и ускорению формирования структуры асфальта в покрытии.

Смачивание и растекание воды по поверхности гидрофильных песка и минерального порошка определяется, помимо энергетических потенциалов и кристаллохимических особенностей, состоянием их поверхности. Шероховатость, пористость, различные виды «загрязнения» поверхности создают энергетические барьеры, сопротивление смачиванию, особенно в динамических условиях, в процессе перемешивания. Это обусловливает проявление кинетического гистерезиса смачивания, вызываемого сопротивлением, действующим на единицу длины линии смачивания. На смачивание гидрофильных составляющих оказывает влияние толщина водной пленки на их поверхности. При толщине см образуется слой с

ориентированной структурой (по акад. Б. В. Дерягину), поверхностная энергия которого ниже чем у свободной воды, что ухудшает смачиваемость. При наличии пленки свободной воды смачивание резко улучшается.

Основополагающим фактором технологии холодного вибролитого регенерированного асфальта с дисперсным битумом является эмульгирование битума. Степень дисперсности битума оказывает существенное влияние на скорость формирования битумной пленки, ее толщину, сплошность и конечные свойства асфальта. Нефтяные битумы обладают способностью к прядомости, о чём свидетельствует методика определения одного из главных показателей свойств битумов - растяжимости (дуктиль-ности). Из неё следует, что прядомость битума зависит от скорости деформирования, характера среды, температуры системы, марочной вязкости битума. В реальных условиях приготовления холодных регенерированных асфальтовых смесей диспергирование горячего битума (14О-160°С) происходит в объёме увлажнённой холодной (~20°С) смеси старого асфальтобетона и минеральных материалов. В результате теплообмена диспергирование происходит в интервале температур, когда битум находится в состоянии высоковязкой структурированной жидкости, способной к прядомости, вытягиванию в нити. Очевидно, что степень прядомости, характеризуемая длинной нити до момента разрыва, зависит от относительного содержания и свойств составляющих материалов асфальтовой смеси, конструкции и режимов работы мешалки. Все эти факторы определяют предельное значение толщин и длин битумных нитей в момент их распада на глобулы.

В теории стабилизации эмульсий на твёрдых эмульгаторах нет единого научно-обоснованного мнения. Согласно представлениям П. А. Ре-биндера, стабилизация эмульсий происходит за счёт непосредственного прилипания твёрдых частиц гидрофобными участками к поверхности глобул дисперсной фазы с образованием защитного слоя «бронирование», предотвращающего возможность их коалесценции. По А. Б. Таубману и А. Ф. Корецкому, стабильность эмульсии обеспечивается образованием на поверхности глобул многослойной коагуляционной структуры из твердых

частиц эмульгатора. По мнению С. И. Романова, стабильности способствует образование на границе раздела «твердое-глобула» двойного электрического слоя, образующегося в результате растворения поверхности эмульгатора в воде с образованием ионов. Н. А. Горнаев считает, что контактирование частиц твёрдого эмульгатора с битумными глобулами осуществляется по верхней границе ориентированного слоя воды (по акад. Б. В. Деряги-ну). Стабилизация битумных эмульсий на твердых эмульгаторах осуществляется в результате прилипания битума через граничный ориентированный слой воды, что соответствует минимуму поверхностной энергии системы, причём стабилизация осуществляется одночастичным слоем эмульгатора. Непосредственный контакт невозможен в связи с проявлением избирательного смачивания в системе «вода-твердое-битум» (по акад. П. А. Ребиндеру) и расклинивающего давления (по акад. Б. В. Дерягину).

Важнейшим процессом формирования структуры холодного вибролитого регенерированного асфальта является образование на твёрдых минеральных частицах сплошных битумных пленок из глобул диспергированного битума. Теоретически, в холодной вибролитой регенерированной смеси по мере испарения из неё воды растекание битумных глобул может происходить в водной среде, по поверхности воды, по минеральной поверхности или по битумированной поверхности старого асфальтобетона. Энергетический анализ указанных схем показал, что формирование сплошной битумной плёнки в холодном вибролитом регенерированном асфальте с дисперсным битумом происходит приемущественно за счёт растекания битума по воде по мере высвобождения пор от воды. При этом кинетическое сопротивление равно нулю, так как растекается жидкость по жидкости. Смачивание твёрдых поверхностей происходит значительно медленнее. После испарения воды происходит образование бинарной системы «битум-твердое», обладающей меньшей суммарной поверхностной энергией.

Завершающей стадией формирования битумных плёнок является адгезия битума к составляющим асфальтовой смеси. В холодной вибролитой регенерированной смеси характер адгезии битума и её величина зависят от толщины водной плёнки на поверхности минеральных составляющих и её поверхностной энергии. При содержании в смеси свободной воды битум адгезирует к свободной воде, что практически не влияет на связность системы, поскольку битум, скользя по очень гладкой и маловязкой поверхности воды, практически не оказывает сопротивления касательным напряжениям. При испарении воды до формирования на поверхности минеральных материалов граничного слоя ориентированной воды энергия системы резко снижается (за счёт пониженной поверхностной энергии слоя ориентированной воды), связность системы возрастает за счёт прорыва водной плёнки и проявления непосредственного точечного контакта битума с твёрдым в местах остроугольных неровностей под действием виброуплотнения. Не-

посредственный контакт битума с твёрдым происходит во времени в результате испарения воды за счёт миграции поверхностно-активных составляющих битума к границе раздела и вытеснения воды. Происходит абсорбция битума в поры и микротрещины минеральных материалов. Система достигает максимальной прочности.

Заключительной технологической операцией устройства покрытия является уплотнение асфальтовой смеси, достижение максимальной плотности, определяющей все дорожно-эксплуатационные свойства покрытия. Наиболее благоприятный для уплотнения момент соответствует укладке смеси, когда водные плёнки имеют максимальную толщину, а битумные глобулы блокированы суспензией твёрдого эмульгатора и не проявляют клеящего действия, смесь обладает высокой подвижностью. На этой стадии эффективным является уплотнение вибрацией, поскольку происходит значительное уменьшение сопротивления смеси деформированию при минимальных энергозатратах. Вибрационное воздействие вызывает тиксо-тропное снижение структурной вязкости смеси, под действием вибрации происходит их более плотная упаковка. Заполняя все поры смеси, вода, являясь практически несжимаемой, препятствует дальнейшему уплотнению, поэтому холодный вибролитой регенерированный асфальт обычно имеет остаточную пористость около 10-12%. Окончательная плотность холодного вибролитого регенерированного асфальта зависит от неизменяемой плотности старого асфальтобетона. При виброуплотнении холодной литой регенерированной смеси, в состав которой входит старый асфальтобетон, происходят компактное расположение минеральных зёрен, более равномерное распределение пастовой части в объёме смеси, что практически полностью исключает дробимость слабых зёрен старого асфальтобетона в ходе первичного уплотнения асфальтоукладчиком и доуплотнения в процессе эксплуатации под действием транспортной нагрузки.

Уплотнению способствуют особенности взаимодействия воды с гидрофобными и гидрофильными составляющими смеси. Вода, попадая между двумя абсолютно гидрофобными поверхностями старого асфальтобетона, благодаря лапласовскому давлению выполняет роль подшипников качения (по Я. И. Френкелю), препятствует их контакту, облегчая взаимное перемещение. По мере испарения воды за счёт песка и минерального порошка в смеси образуется большое количество заполненных водой тонких капилляров, возникающее при этом лапласовское давление, достигающее одной атмосферы при диаметре капилляра 1 мкм, способствует сближению минеральных зёрен. Вода за счёт капиллярных сил проявляет как бы связующие свойства.

В третьей главе «Экспериментальные исследования» изложены результаты лабораторных работ.

Экспериментальные исследования проводились главным образом на смесях с содержанием 50-60% фрезерованного старого асфальтобетона ти-

па В, до 10% известнякового или гранитного щебня и 10-20% полученных из них искусственных песков, 16-18% неактивированного известнякового минерального порошка марки МП-1 в пересчёте на частицы мельче 0,071 мм, 6-8% нефтяного битума марки БНД 90/130, 6-9% воды. Содержание зёрен щебёночной фракции в смесях составляло 40-50% (тип Б) и 30-40% (тип В). Смеси готовились в двухвальной лабораторной мешалке, сконструированной по типу серийно выпускаемых для асфальтобетонных заводов.

Степень дисперсности битума в смеси оценивалась средним диаметром глобул и определялась на биологическом микроскопе с применением расчетного метода дисперсионного анализа И. А. Плотниковой. Диспергирование битума в холодной вибролитой регенерированной смеси происходит через вытягивание битума в нити длиной до 30 мм с последующим распадом на глобулы средним диаметром до 80 мкм. Установлено, что для обеспечения достаточной степени дисперсности битума и свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта в составе смеси должно содержаться 16-18% минеральных частиц мельче 0,071 (далее минерального порошка), 6-8% вязкого нефтяного битума. Влажность смеси должна составлять 7 и 9% при содержании минерального порошка 16 и 18% соответственно. Максимальное содержание старого асфальтобетона не должно превышать 80%, что необходимо для введения в смесь достаточного количества минерального порошка и образования прямой битумной эмульсии, обеспечивающей необходимую подвижность, удобоукладываемость, технологичность. В смесях с известняковым щебнем и искусственным песком степень дисперсности битума на 7-12% выше, чем с гранитными. Степень дисперсности битума в смесях повышается с уменьшением вязкости битума и с уменьшением содержания зёрен щебёночной фракции.

Для исследования свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта на лабораторной виброплощадке приготавливались стандартные цилиндрические образцы диаметром 50,5 и 71,4 мм. Образцы уплотнялись вибрированием под пригрузом при параметрах вибрационного процесса, соответствующих параметрам работы виброплиты асфальтоукладчика: удельное давление - 0,03 МПа, частота колебаний - 3000 об/мин, амплитуда - 0,5 мм. Виброуплотнение образцов длилось 20 с, что соответствует скорости движения асфальтоукладчика 3 м/мин. Более длительное виброуплотнение не целесообразно, так как дальнейшего увеличения плотности образцов практически не происходит из-за заполняющей все поры воды.

Окончательное формирование асфальта происходит в покрытии в результате тепломассобмена с окружающей средой, действия транспорта. Решающее значение имеет температура асфальта, достигающая в III-V до-рожно-климатических зонах 50-80°С. Свойства лабораторных образцов стабилизируются после полного высыхания при 60°С за 50 часов и при

100°С за 12 часов. Образцы испытывались по методике ГОСТ 12801-98, принятой для горячего асфальтобетона.

Установлено, что свойства образцов холодного вибролитого регенерированного асфальта практически соответствуют (в интервале ±5%) свойствам асфальтовых образцов того же состава уплотнявшихся прессованием по методике ГОСТ 12801-98. Для количественного описания процесса уплотнения холодной вибролитой регенерированной смеси применялся метод математического планирования эксперимента. Параметром оптимизации был принят коэффициент уплотнения Ку (отношение плотности холодного вибролитого регенерированного асфальта к плотности горячего асфальта того же состава). В результате обработки экспериментальных данных выбраны следующие факторы с учетом их значимости: X] — влажность смеси (6-12%), Х2 - содержание минерального порошка (16-20%); Хз~ вязкость битума (100-260 дмм). По классическому плану был смоделирован трёхфакторный эксперимент и с помощью компьютерной программы STATISTICA получен полином

Ку = 2,537532 + 0,161945X, - 0,268754 Х2 + 0,000125 Х3 - (2] -0,008997 X,2 + 0,007743 Х22 Из анализа коэффициентов полинома факторы по степени влияния на коэффициент уплотнения можно расположить в ряд: содержание минерального порошка, влажность смеси, вязкость битума. Коэффициент уплотнения достигает 0,95 при оптимальной влажности смеси 9% и содержании минерального порошка 18%. С уменьшением вязкости битума коэффициент уплотнения увеличивается.

Исследование динамики изменения свойств (плотности и прочности) асфальта осуществлялось методом вдавливания конуса, разработанным академиком П. А. Ребиндером. Достоинствами метода являются возможность испытания асфальта как на образцах, так и в покрытии, высокая скорость проведения испытаний (менее трёх минут), простота конструкции и низкая стоимость прибора для определения глубины вдавливания конуса. Согласно этому методу, плотность и предел прочности асфальта находят по заранее установленной в лаборатории корреляционной связи (рис. 2, 3) с предельным сопротивлением вдавливанию конуса, определяемым для конуса с углом при вершине 30° из выражения

Р =0,959 х F/h2, W

где F - нагрузка на конус, H; h - глубина погружения конуса в асфальт, м.

По основным показателям холодные вибролитые регенерированные асфальты удовлетворяют требованиям ко второй марке горячего плотного асфальтобетона по ГОСТ 9128-97для II-V дорожно-климатических зон (табл. 1). Водонасыщение соответствует пористым асфальтобетонам, приближаясь к верхнему пределу показателя для горячего плотного асфальтобетона. Остаточная пористость на 1,5-4% больше водонасыщения, что объясняется закрытой тонкопористой структурой асфальта.

Холодный вибролитой регенерированный асфальт в сравнении с плотным асфальтобетоном горячего приготовления имеет меньшее шумовыде-ление при движении по нему автомобилей, что обусловлено его высокой остаточной пористостью 10-12%.

«

¡а

¡1 — <■»

s

&S

2 2 Я

9 а

£ fZ

л а

s §

ч а С а

2,6 2,2 1,6 1,2 0,8 0,4

i ~\ с 1 гу*

)D О'' > , и /

о/ ГУ ' /

\,4 Ч.

0,6

2,6

1,0 1,4 1,8 2,2 Предел прочности ii.i сияние, Milu Рис. 2. Зависимость предела прочности асфальта на сжатие от предельного сопротивления вдавливанию конуса: 1 - зависимость предела прочности на сжатие при 20°С от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 20°С; 2 - то же, от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 50"С; 3 - зависимость предела прочности на сжатие при 50°С от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 20°С; 4 - то же, от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 50°С

s « 2,5

= В

¡Í 2,1 Í ¡í

2 я

1 в -

я ti

ta

1,7

1,3

0,9

0,S

!

• А /

\ \ -Г/ 1

Ж - „ÍT—и А -п М \ 3

1,9

2,2

2,3

2,0 2,1

Плотность, г/смЗ

Рис. 3. Зависимость плотности асфальта от предельного сопротивления вдавливанию конуса в зависимости от вязкости битума и температуры: 1 - зависимость плотности асфальта на битуме БНД 90/130 от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 20°С; 2 - то же, на БНД 200/300; ■ то же, на битуме СГ 70/130; 4 - зависимость плотности асфальта на БНД 90/130 от предельного сопротивления вдавливанию конуса при 50°С

Теоретический расчёт, подтверждённый экспериментом, заключающимся в определении по звукозаписи (с помощью программы анализа звука Cool Edit Pro) шумовыделения, показал, что в сравнении с плотным мелкозернистым асфальтобетоном типа В шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта в среднем на 5-7 дБ меньше, что позволяет рекомендовать его для строительства дорожных покрытий и объектов благоустройства в районах массовой жилой застройки, детских учреждениях и др. Снижению шумовыделения холодного вибролитого регенерированного асфальта способствует уменьшение содержания в смеси зёрен щебёночной фракции и дозировки битума. По мере доуплотнения происходит незначительное увеличение шумовыделения, которое остаётся на 5-6 дБ ниже, чем у плотного асфальтобетона горячего приготовления.

Таблица 1

Основные физико-механические свойства холодного вибролитого регенерированного асфальта

Тип асфальта Объемная j масса, г/см3 Водонасыщение, % по объему Остаточная пористость, % Набухание, % по объему Предел прочности на сжатие, МПа, при температуре Водостойкость Водостойкость при длительном водонасыщении Предельное сопротивление вдавливанию конуса при 20°С, МПа

20°С 50° С

асфальт с известняковой минеральной частью

Б 2,17 8,8 11,3 0,00 2,5 1,3 0,91 0,86 1,84

В 2,15 9,8 12,0 0,00 2,5 1,3 0,93 0,88 1,82

асфальт с гранитной минеральной частью

Б 2,19 8,4 10,6 0,01 2,4 1,3 0,90 0,80 1,58

В 2,18 9,5 11,0 0,03 2,2 1,2 0,89 0,75 1,29

Разработан и запатентован способ холодной регенерации асфальта с добавкой цемента. Замена части минерального порошка портландцементом способствует улучшению дорожно-технических свойств асфальта и ускорению его структурообразования. Уже после пяти дней формирования при 20°С холодный вибролитой регенерированный асфальт с добавкой 9% портландцемента марки 500 имеет те же значения предела прочности на сжатие и предельного сопротивления вдавливанию конуса, что и асфальт без добавки цемента после 28 суток формирования при 20°С. В среднем на 30% увеличиваются предельное сопротивление вдавливанию конуса и предел прочности на сжатие (при 20 и 50°С) окончательно сформировавшегося асфальта. Водостойкость достигает 1,00, а при длительном водона-сыщении 1,20.

Разработан и запатентован способ холодной регенерации с применением составленных дисперсных органических вяжущих, исключающий необходимость их заблаговременного приготовления горячим способом. Два органических вяжущих с рабочими температурами одновременно, раздельно вводятся в увлажнённые составляющие асфальтовой смеси, перемешиваются. В объёме асфальтовой смеси получаются медленнораспа-дающиеся битумные эмульсии обоих органических вяжущих, стабилизированные минеральным порошком.

Исследования динамики формирования асфальта на образцах и в покрытии по показателям предельного сопротивления вдавливанию конуса и предела прочности показали, что в сравнении с асфальтом на вяжущем из нефтяного битума применение вяжущего из нефтяного битума с добавкой каменноугольного дёгтя Д-3 (20% общей массы вяжущего) и из нефтяного битума с добавкой жидкой сланцевой смолы С-2 (5% общей массы вяжущего) ускоряет структурообразование в 1,4 и 1,25 раза соответственно. Прочностные свойства асфальта на дёгтебитумном вяжущем и на вяжущем с добавкой сланцевой смолы отвечают требованиям к горячему плотному асфальтобетону II марки для 1-Ш дорожно-климатических зон, водостойкость и водостойкость при длительном водонасыщении отвечают требованиям к I марке для II-V дорожно-климатических зон (ДКЗ).

Предложен способ устройства защитных слоёв дорожных покрытий термообработкой поверхности свежеуложенных холодных органомине-ральных смесей с дисперсными органическими вяжущими. Разработана и запатентована установка для термической обработки дорожных покрытий. Устройство защитных слоёв позволит открывать движение транспорта сразу после завершения работ, расширить строительный сезон, устраивать покрытия из органоминеральных материалов с дисперсными вяжущими во II ДКЗ. Установлена высокая эффективность термообработки открытым пламенем газовой горелки. С повышением температуры в верхнем слое асфальта происходит быстрое формирование сплошных битумных плёнок. Чтобы исключить выгорание битума, температура в защитном слое асфальта (на вязком битуме) не должна превышать 180°С. Предотвращению выгорания вяжущего способствует интенсивное испарение воды. Методом вдавливания конуса установлено, что защитный слой имеет те же значения предельного сопротивления вдавливанию конуса, предела прочности на сжатие и плотность, что и окончательно сформировавшийся асфальт того же состава.

С применением метода математического планирования эксперимента в лабораторных условиях на образцах изучалось влияние тепловой нагрузки, влажности смеси и содержания битума на толщину защитного слоя.

Был смоделирован трёхфакторный эксперимент по классическому плану, с помощью компьютерной программы 8ТАТ18Т1СА получено гра-

фическое описание влияния исследуемых факторов на толщину защитного слоя (рис. 4).

При содержании битума - 8%

При влажности смеси - 9%

б

Рис. 4. Влияние исследуемых факторов на толщину защитного слоя: а - влияние тепловой нагрузки и влажности смеси на толщину защитного слоя; б - влияние тепловой нагрузки и содержания битума на толщину защитного слоя

Величина тепловой нагрузки определяется из выражения

Т = Ргор ^ 'обр I *^пов >

где Ргор - мощность горелки, кВт; г0б/, - продолжительность термообработки, с; ¿„ж - площадь прогреваемой поверхности, см2.

Установлено, что получению большей толщины защитного слоя способствует главным образом увеличение тепловой нагрузки. Толщина защитного слоя также увеличивается с увеличением влажности смеси и с уменьшением содержания битума. При максимальной тепловой нагрузке 2,4 кВт-с/см2 толщина защитного слоя в среднем составляет 15 мм.

Холодный вибролитой регенерированный асфальт способен доуп-лотняться в покрытии движением транспорта. Исследование процесса доу-плотнения осуществлялось на установке СГТУ с перекатывающейся нагрузкой [А. с. 1216012 СССР], имитирующей уплотнение движением транспорта. Опыты производились при контактном давлении 0,6 МПа (предельное давление колеса на покрытие по ОДН 218.046-01), и температуре образцов 60°С. Выполнялось 6000 проходов (циклов приложения нагрузки). В результате доуплотнения асфальта на вязком битуме БНД 90/130 плотность увеличилась на 0,6%, предел прочности на сжатие при 20°С на 4%, остаточная пористость снизилась на 0,5%. Эффективность доуплотнения увеличивается с понижением вязкости битума. Плотность асфальта на жидком битуме СГ 70/130 увеличилась на 1%, предел прочности на сжатие при 20°С на 12%, остаточная пористость снизилась на 0,7%. До-уплотнению будут способствовать высокие летние температуры особенно в III-V ДКЗ, а также движение большегрузных автомобилей. При доуплот-нении происходит увеличение коэффициента уплотнения и уменьшение водонасыщения холодного вибролитого регенерированного асфальта.

В четвертой главе «Производственный опыт» изложен опыт применения холодного вибролитого регенерированного асфальта для ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий.

Применялись холодные вибролитые регенерированные смеси типов Б и В на нефтяном битуме БНД 90/130, на составленном вяжущем из БНД 90/130 и сланцевой смолы С-2), и смеси с улучшающей добавкой цемента. Ремонт выполнялся на улицах г. Саратова. Опыт ямочного ремонта показал, что на дорогах III, IV категорий движение транспорта с проектной скоростью может быть открыто сразу после завершения работ. На третьи сутки предел прочности на сжатие при 20 "С отремонтированных участков составлял 1,2-1,4 МПа (установлено вдавливанием конуса). На дорогах II категории движение транспорта может открываться сразу после устройства защитного слоя толщиной не менее 12 мм, либо необходимо выдерживать покрытия перед открытием движения 4-6 часов в зависимости от погодных условий. Визуальные наблюдения показали, что отремонтированные участки через 10-30 месяцев находятся в хорошем состоянии.

Разработаны «Технические рекомендации по технологии производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта».

В пятой главе «Эффективность применения холодного вибролитого регенерированного асфальта» определён суммарный народнохозяйственный эффект новой технологии, складывающийся из технико-

экономического эффекта за счет экономии энергетических и материальных ресурсов (до 17 кг топочного мазута, 9,6 кВт/ч электроэнергии, 35 кг минерального порошка на 1 тонну смеси), упрощения технологической линии и снижения металлоемкости асфальтобетонного завода; экологического эффекта за счет исключения выбросов вредных веществ при приготовлении, транспортировании и укладке смесей; социального эффекта за счёт повышения производительности, улучшения условий труда, сокращения числа работающих, экономии на компенсациях за работу в неблагоприятных условиях. Выполненные расчеты показали, что общий народнохозяйственный эффект применения холодного вибролитого регенерированного асфальта с добавкой 50% старого асфальтобетона составляет 63,3% по сравнению с литым асфальтобетоном горячего приготовления.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана и запатентована холодная технология производства и применения вибролитого регенерированного асфальта (Пат. 2351703).

2. Проанализированы теоретические вопросы структурообразования асфальта на стадии приготовления смеси, устройства и эксплуатации покрытий как гетерогенной системы открытого типа, изменяющейся в направлении уменьшения суммарной поверхностной энергии, повышения её стабильности.

3. Объемная мозаичная дифильная структура холодной вибролитой регенерированной асфальтовой смеси определяет особенности смачивания водой составляющих асфальтовой смеси, капиллярных явлений, обусловливающих снижение минимально необходимого для диспергирования битума количества воды, времени смешения составляющих, повышение эффективности уплотнения, ускорение открытия движения транспорта.

4. Диспергирование битума в холодной вибролитой регенерированной смеси и образование в её объёме БЭТЭ происходит через образование и распад нитей на глобулы средним диаметром 80 мкм. При этом оптимальными условиями для диспергирования являются: содержание в смеси 16 и 18% минерального порошка, влажность смеси 7 и 9% соответственно, 6-8% битума. Содержание старого асфальтобетона не должно превышать 80% по массе.

5. Методом математического планирования эксперимента установлены требования к составам смесей, позволяющие получать коэффициент уплотнения 0,95 при параметрах вибрационного процесса, соответствующих параметрам работы виброплиты асфальтоукладчика.

6. Предложен способ оценки свойств асфальта по предельному сопротивлению вдавливанию конуса, позволяющий по установленной корреляционной связи определять плотность и прочность асфальта на сжатие, динамику формирования структуры асфальта в лабораторных условиях и в покрытии.

7. Холодный вибролитой регенерированный асфальт по основным показателям свойств удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128-97 к горячему плотному асфальтобетону II марки для II-V ДКЗ. Показатель водонасьпце-ния соответствует пористому асфальтобетону.

8. Разработан и запатентован способ холодной регенерации асфальта с добавкой цемента. При введении цемента радикально улучшаются прочность, водостойкость асфальта. Холодный вибролитой регенерированный асфальт с добавкой 9% портландцемента марки 500 (взамен части минерального порошка) через пять дней имеет те же значения прочности, что асфальт без добавки цемента после 28 суток формирования при 20СС.

9. Разработан и запатентован способ холодной регенерации асфальта с применением составленных вяжущих путем одновременного раздельного введения их в смесь и диспергирования с образованием в объёме смеси смешанной эмульсии из двух вяжущих. При обеспечении достаточных свойств при использовании вяжущего из нефтяного битума БНД 90/130 с добавкой каменноугольного дёггя Д-3(20% общей массы вяжущего) или сланцевой смолы С-2 (5% общей массы вяжущего) процесс структурообра-зования соответственно ускоряется в 1,4 и 1,25 раза.

10. Предложен способ и запатентовано устройство для термической обработки поверхности асфальтовой смеси в покрытии газовыми горелками для устройства защитного слоя толщиной до 15 мм, позволяющего открывать движение транспорта сразу после завершения работ, расширить строительный сезон, устраивать покрытия из органоминеральных материалов с дисперсными вяжущими во II ДКЗ. Структура и свойства защитного слоя практически соответствуют свойствам окончательно сформировавшегося асфальта того же состава. Получена математическая модель процесса термообработки поверхности холодного вибролитого регенерированного асфальта, позволяющая назначать рациональные режимы термообработки в зависимости от влажности смеси и содержания битума.

11. Доуплотнение асфальта в процессе эксплуатации исследовалось на установке СГТУ [А. с. 1216012 СССР] с перекатывающейся нагрузкой, имитирующей движение транспорта. Плотность асфальта на жидком битуме СГ 70/130 после 6000 циклов при контактном давлении 0,6 МПа увеличилась на 1%, предел прочности на сжатие при 20°С - на 12%, остаточная пористость снизилась на 0,7%.

12. Теоретические расчёты и экспериментальные исследования показали, что шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта в среднем на 6,0 дБ меньше чем у горячего плотного асфальтобетона.

13. Производственный опыт показал высокую эффективность применения холодного вибролитого регенерированного асфальта для ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий при интенсивности движения до 7000 автомобилей в сутки. Это с достаточным основанием позволяет реко-

мендовать холодный вибролитой регенерированный асфальт для устройства покрытий на дорогах П-1У технических категорий во И-У ДКЗ.

14. Разработаны технические рекомендации по технологии производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта для устройства покрытий и ямочного ремонта на автомобильных дорогах И-1У технических категорий во П-У ДКЗ.

15. Общий народно-хозяйственный эффект применения технологии холодного вибролитого регенерированного асфальта за счет экономии энергетических, трудовых и материальных ресурсов, снижения ущерба окружающей среде, улучшения условий труда и сокращения общей численности рабочего персонала составляет 63,3% по сравнению с литыми ас-фальтами горячего приготовления.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ

1. Андронов С. Ю. Холодный вибролитой регенерированный асфальт// Вестн. ВолгГАСУ Сер. : Стр-во и архитектура. Волгоград, 2010. Вып. 18(37). С. 63-68.

2. Андронов С. Ю. Устройство защитных слоев дорожных покрытий термообработкой // Вестн. Томского гос. арх.-строит. ун-та. Томск, 2010. № 3 (28). С. 252-260.

Патенты

3. Способ приготовления холодной органоминеральной смеси для дорожных покрытий : пат. 2351703 Рос. Федерация ; заявл. 15.02.08 ; опубл. 10.04.09, Бюл. № 10. 10 с.

4. Установка для термической обработки дорожных покрытий : пат. 92025 Рос. Федерация ; заявл. 16.11.09 ; опубл. 10.03.10, Бюл. № 7.3 с.

5. Устройство для создания дорожного покрытия : решение о выдаче пат. на изобр. по заявке № 2009141922/03 от 17.12.10

Публикации в других научных изданиях

6. Холодный вибролитой регенерированный асфальт / С. Ю. Андронов [и др.] // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2007. С. 45-47.

7. Горнаев Н. А, Евтеева С. М., Андронов С. Ю. Энергосберегающая технология органоминеральных дорожных материалов // Фундамент, ис-след. М., 2008. № 11. С. 82-83.

8. Горнаев H. А., Евтеева С. М., Андронов С. 10. Экологически безопасная технология органоминеральных материалов // Фундамент, исслед. М„ 2008.№ U.C. 83-84.

9. Ямочный ремонт холодным регенерированным асфальтом / С. Ю. Андронов [и др.] II Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2008. С. 148-153.

10. Горнаев Н. А., Андронов С. Ю., Пыжов А. С. Уплотнение регенерированного асфальта с дисперсным битумом // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2008. С. 137140.

11. Ямочный ремонт холодным регенерированным асфальтом со сланцевыми битумами / С. Ю. Андронов [и др.] II Состояние и перспективы транспорта. Обеспечение безопасности дорожного движения : матер. Междунар. науч.-техн. конф. Пермь : ПГТУ, 2009. Т. 2. С. 94-99.

12. Андронов С. Ю., Пыжов А. С. Тощий бетон с дисперсным битумом // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2008. С. 177-181.

13. Андронов С. Ю„ Пыжов А. С. Снижение шума покрытиями с дисперсными органическими вяжущими // Современные проблемы науки и образования. М., 2009. № 5. С. 218-219.

14. Пыжов А. С., Андронов С. Ю. Шумопоглощающий асфальт // Экология и жизнь : сб. ст. XVI Междунар. науч.-практ. конф. Пенза : При-волж. Дом знаний, 2009. С. 112-115.

15. Горнаев Н. А., Пыжов А. С., Андронов С. Ю. Цементобетон с дисперсным битумом // Соврем, наукоёмкие технологии. М., 2009. № 9. С. 141.

16. Пыжов А. С., Андронов С. Ю., Евтеева С. М. Технология дорожного цементного бетона с дисперсным битумом // Прогрессивные технологии и перспективы развития : материалы I Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных. Тамбов, 2009. С. 71-74.

17. Энергосберегающая, экологически безопасная и ресурсосберегающая технология органоминеральных дорожных материалов / С. Ю. Андронов [и др.] // Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии : тез. докл. VIII Междунар. науч.-техн. конф. Гродно : ГрГУ, 2009. С. 152-153.

18. Руднева О. Е„ Андронов, С. Ю. Газификация асфальтовых заводов // Успехи соврем, естествознания. М., 2010. № 1. С. 158-159.

19. Евтеева С. М„ Андронов С. Ю. Опыт использования ремонтных смесей для подготовки к нанесению горизонтальной разметки // Дороги. Инновации в стр-ве. СПб., 2010. № 3. С. 68-71.

20. Горнаев Н. А., Андронов С. Ю. К вопросу об устойчивости автомобиля на дороге // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2011. С. 75-78.

21. Ямочный ремонт холодным вибролитым регенерированным асфальтом / С. Ю. Андронов [и др.] // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2011. С. 78-84.

22. Пыжов А. С., Андронов С. Ю., Евтеева С. М. Опыт ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий цементным бетоном с дисперсным битумом // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2011. С. 84-89.

Андронов Сергей Юрьевич

ТЕХНОЛОГИЯ ХОЛОДНОГО ВИБРОЛИТОГО РЕГЕНЕРИРОВАННОГО АСФАЛЬТА Автореферат

Подписано в печать 12.01.2011 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 17 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Тел.: 24-95-70; 99-87-39, e-mail: izdat@sstu.ru

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Материалы. Методики исследований.

3.2. Исследование диспергирования битума.

3.3. Исследование процесса уплотнения.

3.4. Исследование кинетики формирования холодного вибролитого регенерированного асфальта.

3.5. Исследование дорожно-технических свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта и методов их улучшения.

3.6. Исследование шумовыделения холодного вибролитого регенерированного асфальта.

3.7. Исследование процесса создания защитного слоя термообработкой поверхности холодного вибролитого регенерированного асфальта.

3.8. Исследование доуплотнения холодного вибролитого регенерированного асфальта транспортом в процессе эксплуатации покрытий.

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ.

5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ХОЛОДНОГО ВИБРОЛИТОГО

РЕГЕНЕРИРОВАННОГО АСФАЛЬТА.

Актуальность темы. Самым распространенным материалом для устройства усовершенствованных покрытий на автомобильных дорогах является асфальтобетон. Проблема повторного использования старого асфальтобетона возникла с момента появления первых асфальтобетонных покрытий и в настоящее время становится все более актуальной. Это вызвано тем, что по окончании срока службы в покрытии сохраняется до 90% полезной массы асфальтобетона, пригодной для дальнейшего использования. Объем ежегодно снимаемого старого асфальтобетона в нашей стране измеряется миллионами тонн и в ближайшее время будет быстро расти в связи с большими объемами ремонтных работ, которые требуют предварительного снятия слоя старого покрытия. Наиболее эффективным способом повторного использования старого асфальтобетона является его регенерация.

В нашей стране наибольшее распространение получила регенерация горячим способом, обладающая рядом существенных недостатков: повышенный расход энергии, загрязнение окружающей среды, необходимость специального оборудования и др. Альтернативная холодная регенерация основана, в частности, на применении битумных эмульсий, заблаговременно приготавливаемых с использованием дорогостоящих поверхностно-активных эмульгаторов и оборудования эмульсионных баз, что существенно удорожает приготовление асфальтобетонов.

Большой вклад в теорию и практику регенерации внесли Г. К. Сюньи, А. М. Алиев, И. И. Леонович, Г. С. Бахрах, и др.

В Саратовском государственном техническом университете разработана холодная технология производства регенерированного асфальта с дисперсным битумом, исключающая необходимость применения битумных эмульсий. Регенерированный асфальт представляет собой материал, получаемый путём уплотнения смеси из холодных увлажненных старого асфальтобетона и минеральных материалов с битумом, нагретым до 140-150°С. Проблемой технологии является длительное уплотнение смесей катками (лёгкие, средние, тяжёлые) по мере испарения воды, с увеличением уплотняющей нагрузки. В зависимости от погодных условий уплотнение может длиться» до 24 часов, что вызывает большие организационные трудности и удорожает производство работ, так как катки длительное время простаивают до достижения оптимальной влажности слоя. В связи с этим актуален вопрос приготовления холодных регенерированных смесей, позволяющих открывать движение транспорта по покрытию сразу после распределения и первичного уплотнения смеси асфальтоукладчиком.

В Саратовском государственном техническом университете предложена и разрабатывается эффективная технология холодного вибролитого регенерированного асфальта, исключающая необходимость применения битумных эмульсий и позволяющая устраивать покрытия без применения катков. Технология позволяет применять для приготовления регенерированных смесей оборудование существующих асфальтобетонных заводов. Первичное уплотнение выполняется вибрацией, в ходе распределения смеси в покрытие — асфальтоукладчиком. Окончательное уплотнение осуществляется движением транспорта в процессе эксплуатации покрытия. Отличительной особенностью технологии является то, что битум диспергируется в процессе перемешивания с увлажненной смесью старого асфальтобетона и минеральных составляющих. Технология позволяет экономить тепловую и электрическую энергию, имеет ряд социально значимых достоинств: ресурсосбережение, экологическая безопасность и др.

Технология производства и применения, дорожно-технические и эксплуатационные свойства, а также структурообразование холодного вибролитого регенерированного асфальта в настоящее время изучены недостаточно.

Работа выполнялась в соответствии с программой НИР Саратовского государственного технического университета (внутривузовская программа 12В.02 «Разработка методов строительства, ремонта, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог», код ГРНТИ 73.31.09).

Целью работы является разработка технологии производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта.

Рабочая гипотеза базируется на представлениях физической химии о поверхностных явлениях в органоминеральных системах как основы направленного влияния на процессы структурообразования и технологические приемы производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта, получения асфальтов с наперед заданными свойствами.

Научная новизна. Теоретически проанализированы процессы структурообразования холодного вибролитого регенерированного асфальта с учетом особенностей его состава и свойств. Исследован процесс диспергирования и стабилизации вязкого нефтяного битума в присутствии гидрофобного старого асфальтобетона в процессе приготовления литых регенерированных смесей. Исследован процесс виброуплотнения холодных литых регенерированных смесей и доуплотнения холодного вибролитого регенерированного асфальта в покрытии под действием движения транспорта. Изучены основные дорожно-тех-нические свойства холодного вибролитого регенерированного асфальта. Разработаны способы холодной регенерации асфальта с добавкой цемента и с применением составленных вяжущих. Изучены основные дорожно-технические свойства холодного вибролитого регенерированного асфальта с добавкой цемента и на составленных дисперсных органических вяжущих. Разработан способ устройства защитных слоев дорожных покрытий термообработкой поверхности свежеуложенных холодных органоминеральных смесей с дисперсными вяжущими. Исследовано шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта. Разработаны технические рекомендации по приготовлению и применению холодного вибролитого регенерированного асфальта.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается лабораторными исследованиями, выполненными с применением методов математического планирования и обработки экспериментальных данных, опытно-производственными экспериментами.

Положения, выносимые на защиту: теоретический анализ процессов структурообразования холодного вибролитого регенерированного асфальта; результаты экспериментальных исследований процессов диспергирования битума, уплотнения вибрацией, доуплотнения движением транспорта, динамики формирования структуры, дорожно-технических свойств холодного вибролитого регенерированного асфальта и шумовыделения; технология приготовления холодных вибролитых регенерированных смесей с добавкой цемента и с составленными дисперсными органическими вяжущими; устройство защитных слоёв дорожных покрытий термообработкой поверхности свежеуложенных холодных органоминеральных смесей с дисперсными органическими вяжущими; принципиальная возможность и целесообразность применения холодных вибролитых регенерированных смесей для ямочного ремонта и устройства дорожных покрытий на дорогах П-1У категорий во Н-У дорожно-климатиче-ских зонах.

Практическая и социальная ценность. Разработана эффективная технология производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта, позволяющая устраивать покрытия без уплотнения укаткой, исключающая необходимость применения битумных эмульсий. Практическое примег нение результатов исследования позволяет снизить расход топлива и электроэнергии, исключить расходы на уплотнение покрытий катками, исключить применение дорогостоящих эмульгаторов и оборудования для регенерации асфальтобетона, практически полностью исключить нанесение экологического ущерба окружающей среде, уменьшить трудозатраты.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы, из них две в изданиях определённых ВАК и два патента.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, библиографического списка из 153 наименований, изложена на 194 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц, 47 рисунков, два приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана- и<запатентована холодная технология. производства и применения вибролитого регенерированного асфальта (Пат. 2351703).

2. Проанализированы теоретические вопросы структурообразования« асфальта на стадии приготовления смеси, устройства и эксплуатации покрытий, как гетерогенной системы открытого типа, изменяющейся в направлении уменьшения суммарной поверхностной энергии, повышения стабильности.

3. Объемная мозаичная дифильная структура холодной вибролитой регенерированной асфальтовой смеси определяет особенности смачивания водой составляющих асфальтовой смеси, капиллярных явлений, обусловливающих снижение минимально необходимого для диспергирования битума количества воды, времени смешения составляющих, повышение эффективности уплотнения, ускорение открытия движения транспорта.

4. Диспергирование битума в холодной вибролитой регенерированной смеси и образование в её объёме БЭТЭ происходит через образование и распад нитей на глобулы средним диаметром 80 мкм. При этом оптимальными условиями диспергирования являются содержание в смеси 16« и 18% минерального порошка, влажность смеси соответственно 7 и 9%, битума. 6-8%, содержание старого асфальтобетона не выше 80%.

5. Методом математического планирования эксперимента установлены требования к составам смесей, позволяющие получать коэффициент уплотнения 0,95 при параметрах вибрационного процесса соответствующих параметрам работы виброплиты асфальтоукладчика.

6. Предложен способ оценки свойств асфальта по предельному сопротивлению вдавливанию конуса позволяющий по установленной корреляционной связи определять плотность и прочность асфальта на сжатие, динамику формирования структуры асфальта в лабораторных условиях и в покрытии.

7. Холодный вибролитой регенерированный асфальт по основным показателям свойств удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128-97 к горячему плотному асфальтобетону II марки для П-У ДКЗ. По водонасыщению соответствует пористому асфальтобетону.

8. Разработан и запатентован способ холодной регенерации асфальта с добавкой цемента. При введении цемента радикально улучшаются прочность, водостойкость асфальта. Холодный вибролитой регенерированный асфальт с добавкой 9% портландцемента марки 500 (взамен части минерального порошка) через 5 дней имеет те же значения прочности, что асфальт без добавки цемента после 28 суток формирования при 20°С.

9. Разработан и запатентован способ холодной регенерации асфальта с применением составленных вяжущих, путем одновременного раздельного введения их в смесь и диспергирования с образованием в объёме смеси смешанной эмульсии из двух вяжущих. При обеспечении достаточных свойств при использовании вяжущего из нефтяного битума БНД 90/130 с добавкой каменноугольного дёгтя Д-3(20% общей массы вяжущего) или сланцевой смолы С-2 (5% общей массы вяжущего) процесс структурообразования соответственно ускоряется в 1,4 и 1,25 раза.

10. Теоретические расчёты и экспериментальные исследования показали, что шумовыделение холодного вибролитого регенерированного асфальта в среднем на 6 дБ меньше чем у горячего плотного асфальтобетона.

11. Предложен способ и запатентовано устройство для термической обработки поверхности асфальтовой смеси в покрытии газовыми горелками для устройства защитного слоя толщиной до 15 мм, позволяющего открывать движение транспорта сразу после завершения работ, расширить строительный сезон, устраивать покрытия из органоминеральных материалов с дисперсными вяжущими во II ДКЗ. Структура и свойства защитного слоя практически соответствуют свойствам окончательно сформировавшегося асфальта того же состава. Получена математическая модель процесса термообработки поверхности холодного вибролитого регенерированного асфальта, позволяющая назначать рациональные режимы термообработки в зависимости от влажности смеси и содержания битума.

12. Доуплотнение асфальта в процессе эксплуатации исследовалось на установке СГТУ [А. с. 1216012 СССР] с перекатывающейся нагрузкой имитирующей. движение транспорта. Плотность асфальта на жидком битуме СГ 70/130 уже после 6000 циклов при контактном давлении 0,6 МПа увеличилась на 1%, предел прочности на сжатие при 20°С на 12%, остаточная пористость снизилась на 0,7%.

13. Производственный опыт показал высокую эффективность применения холодного вибролитого регенерированного асфальта для ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий при интенсивности движения до 7000 автомобилей в сутки. Это с достаточным основанием позволяет рекомендовать холодный вибролитой регенерированный асфальт для устройства покрытий на дорогах П-ТУ технических категорий во П-У ДКЗ.

14. Разработаны технические рекомендации по технологии производства и применения холодного вибролитого регенерированного асфальта для устройства покрытий и ямочного ремонта на автомобильных дорогах П-1У технических категорий во Н-У дорожно-климатических зонах.

15. Общий народнохозяйственный эффект применения технологии холодного вибролитого регенерированного асфальта за счет экономии энергетических, трудовых и материальных ресурсов, снижения ущерба окружающей среде, улучшения условий труда и сокращения общей численности рабочего персонала составляет 63,3% по сравнению с литыми асфальтами горячего приготовления.

1. Мелик-Багдасаров, М. С. Строительство и ремонт дорожных асфальтобетонных покрытий: учебное* пособие / М.С. Мелик Багдасаров, К.А: Гиоев, Н.А. Мелик Багдасарова. Белгород : Константа, 2007. - 159 с.

2. Материаловедение в строительстве : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / И. А. Рыбьев и др. ; под ред. И. А. Рыбьева. 2-е изд., испр. - М. : Изд. центр «Академия», 2007. - 528 с.

3. Дорожно-строительные материалы : учебник для автомобильно-дорожных институтов / И. М. Грушко и др. М. : Транспорт, 1983. - 383 с.

4. ТУ 5718-002-04000633-2006 Смеси асфальтобетонные литые и литой асфальтобетон. -М.: НИИМосстрой, 2007. 15 с.

5. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. Введ. 1999-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1999. - 17 с.

6. Маргайлик, Е. Б. Строительство покрытий магистралей и улиц из литого асфальтобетона / Е. Б. Маргайлик // Строительство и недвижимость. 1998. -№34.-С. 41-42.

7. Устройство конструкции дорожной одежды мостового полотна с использованием литого асфальтобетона на основе полимер-битумных вяжущих / В. Н. Макаров, и др.- // Дороги России XXI века. 2004. - № 4. - С. 88-93'.

8. Мелик-Багдасаров, М. С. Как избавиться от заплат / М. С. Мелик-Багдасаров // Автомобильные дороги. 2002. - № 6. - С. 14-15.

9. Мостовое полотно автодорожных мостов с применением литого асфальтобетона и современных деформационных швов / И. Г.Овчинников, В. Н. и др. Саратов : СГТУ, 2004. - 214 с.

10. Мелик-Багдасаров, М. С. Методические указания по технологии производства, дорожно-ремонтных работ с применением литого асфальта / М. С. Мелик-Багдасаров, А. В. Фролов ; сектор науч.-техн. информации АКХ. М. : 1991.-25 с.

11. Леонович, И. И. Дорожно-строительные материалы : учебник для вузов по специальности 1211 «Автомобильные дороги». / И. И. Леонович, К. Ф. Шульчик. Мн. : Высш. шк., 1983 - 399 с.

12. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия. Введ. 1991-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1996. — 9 с.

13. ГОСТ 6617-76. Битумы нефтяные строительные. Технические условия. — Введ. 1977-07-01. М. : Изд-во стандартов, 2003. — 4 с.

14. Проезжая часть автомобильных дорог и мостов: дорожная одежда, гидроизоляция, водоотвод / И. Г. Овчинников, А. Г. Щербаков, С. И. Дядысин и др. Саратов : СГТУ, 2004. - 214 с.

15. Калгин, Ю. И. Разработка и исследование литого асфальтобетона на битумно-каучуковом вяжущем / Ю. И. Калгин, В: Т. Ерофеев, Н. П. Огарёва // Строительные материалы. 2007. - № 1. - С. 60-62.

16. Устройство' конструкций дорожной одежды мостового полотна с использованием литого асфальтобетона на основе полимер-битумных вяжущих : проект отраслевых метод, рек. Саратов : РОСДОРТЕХ, 2003.

17. Устройство конструкции дорожной одежды на объектах мостового перехода через р. Волга у с. Пристанное Саратовской области : стандарт предприятия (СТП). М. : ФГУП СоюздорНИИ, 2000.

18. Рекомендации по применению битумнорезиновых композиционных вяжущих материалов для строительства и ремонта покрытий, автомобильных дорог : отраслевой дорожный метод, док. : OC-421-p : утв. распоряжением Минтранса Рос. 12.05.03.

19. Райнхольд Дитер. Литой асфальт в качестве покрытия дорог и мостов / Дитер Райнхольд, Биргит Хооке // Автомобильные дороги. 2003. - № 4. - С. 60.

20. DIN 1996-13-1984. Testing of asphalt; indentation testing using a flat-ended indentor pin. = Асфальт. Капиллярный метод испытаний с помощью гладкого штемпеля.

21. Маргайлик, Е. Б. Технологии устройства дорожных покрытий из литого асфальтобетона / Маргайлик Е. Б. // Строительство и недвижимость. 1998. -№34.-С. 39-41.

22. Ефремов, JI. Г. Строительство и ремонт асфальтобетонных дорожных покрытий : учеб. для проф. обучения рабочих на пр-ве / JI. Г. Ефремов, С. В Суханов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 176 с.

23. ГОСТ Р 50597-93. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям безопасности дорожного движения. Введ. 1994-0107. - М. : Издательство стандартов, 1993. - 11 с.

24. Рыбьев, И. А. Строительное материаловедение : уч. пособие для строит. специальностей вузов / И. А. Рыбьев. 2-е изд., испр: - М. : Высш. шк., 2004.-701 е., ил.

25. Перспективы и проблемы использования литого асфальта в городском хозяйстве / В. Ф. Полойко, Г. Г Гришин, В. А. Новак, JI. А. Фёдоров // Городское хозяйство. 2006. - № 6. - С. 40-43.

26. Сюньи, Г. К. Регенерированной дорожный асфальтобетон / Г. К. Сю-ньи, К. X. Усманов, Э. С. Файнберг. М.: Транспорт, 1984. - 118 с.

27. Алиев, А. М. Регенерация асфальтобетона / А. М.' Алиев. Баку : Азернешр, 1985.-275 с.

28. Бахрах, Г. С. Регенерация покрытий и одежд нежесткого типа / Г. С. Бахрах // Наука и техника в дорожной отрасли. 1998. - № 3. - С. 18-21.

29. Леонович, И. И. Содержание и ремонт автомобильных дорог : учеб. пособие. В 2 ч. 41 1 Общие вопросы содержания и ремонта дорог, машины и материалы / И. И Леонович. Мн. : БИТУ, 2003. - 270 с.

30. Harber, С. New ideas for recycled pavement / С. Harber // Recycl. Today. -1995. -№ 11. -P. 70, 72-74.

31. Rosberg, K. Untersuchung zur Verdichtung von emulsionsgebundenen / K. Rosberg, L. Langhammer // Bitumen. 1994. - 56, № 2. - S. 54-61.

32. Kasal, J. Baustoff-Recycling in der CSFR / J. Kasal // Baust. Re-cycl.+Deponietechn. 1992. - 6. - № 8. - S. 12-13, 15-16.

33. Тимофеев, А. А. Использование и переработка старого асфальтобетона / А. А. Тимофеев. М. : Стройиздат, 1976. - 74 с.

34. Kronenberger, Е. J. Zerbruckende Zerkleinerung im mobilen Recycling von Bauschutt / E. J. Kronenberger // BMT: Baumaschienen und Bautechnik.- 1993.-№ 1.-S. 43-46.

35. Руденский, А. В. Дорожные асфальтобетонные покрытия / А. В. Ру-денский. М. : Транспорт, 1992. - 253 с.

36. Neumann, G. Asphaltfundationschichter Grundsatze und Besonderheiten beim Einzatz von Ausbauasphalt / G. Neumann // Bitumen. - 1994. - 56, № 4. - S. 161-165.

37. Ausbauasphalt in Deckschichten // Strassen und Tiefbau. 1989. - № 6. -S. 29-33.

38. Лещицкая, Т. П. Методы повторного использования асфальтобетона / Т. П. Лещицкая // Автомобильные дороги. 1992. - № 4. - С. 9-10.

39. СТБ 1257 2001. Смеси битумоминеральные горячие литые и литой асфальт. — Введ. 01.01.02 - Минск : М-во архитектуры и стр-ва Респ. Беларусь, 2002.- 16 с.

40. Леонович, И. И. Технология приготовления и использования полуфабрикатов из литых битумоминеральных смесей / И. И. Леонович, Ж. В. Реут, В. Ф. Полойко // Вестник БИТУ. 2002. - № 6. - С 3-6.

41. Немчинов, M. В., Энергосбережение в дорожном строительстве и программа его осуществления / М. В. Немчинов, В. И. Микрин, Г. И. Евгеньев // Энергосбережение. № 3. - 2001. - С. 42-44.

42. Евгеньев, И. Е. Автомобильные дороги в окружающей среде / И. Е. Евгеньев, Б. Б. Каримов. М. : Трансдорнаука, 1997. - 285 с.

43. Горнаев, Н. А. Технология холодной регенерации асфальтобетона / Н. А. Горнаев, В. Е. Никишин // Наука и техника в дорожной отрасли. 2005. - № З.-С. 43-44.

44. Солдатова, В. А. Обеспечение экологической безопасности средствами прокурорского надзора / В. А. Солдатова, В. П. Виноградов // Экологическая безопасность. Технологии города. Управление отходами. 2006i - № 1. - С. 4548.

45. Дорожный асфальтобетон / А. М. Богуславский, И. В: Королев, H. Н. Иванов, JI. Б. Гезенцвей ; под ред. JI. Б. Гезенцвея. М. : Транспорт, 1976. -336 с.

46. Силкин, В. В. Экологически чистые технологии для производства асфальтобетонных смесей / В. В Силкин, Б. С.Марышев, В. М. Ольховиков // Строительная техника и технология. 2008; - № 4. - С. 30-33.

47. Методические рекомендации, по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации. М-во трансп. Российской Федерации, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). -М., 2002.-56 с.

48. Koll, R.-J. Wiederverwendung pechaltiger StiuHenausbaustoffe ein Beispiel aus der Baupraxis / R.-J. Koll // Bitumen. - 1995. - 57, № 3. - S. 109-113.

49. ГОСТ 12.1.007-76*(1999). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Введ. 1977-01-01. М. : Изд-во стандартов, 2002. 7 с.

50. Методические рекомендации по приготовлению и применению кати-онных битумных эмульсий. — Росавтодор. — М, 2003. — 45 с.

51. Richter, M. Umgang mit I^semitteln aus des Sicht eines Arbeit mediziners //Asphalt (BRD). - 1995. -29. -№ 5. - S. 38, 40-42.

52. Горнаев, Н. А. Технология асфальта с дисперсным битумом : учеб. пособие / Н. А. Горнаев. Саратов : СГТУ, 1997. - 61 с.

53. ГОСТ Р 52129-2003. Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей. Технические условия. Введ. 2003-10-01. - М. - Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.-33 с.

54. Никишин В. Е. Технология регенерированного асфальта с дисперсным битумом Текст.: дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Вадим Евгеньевич Никишин ; науч. рук. Н. А. Горнаев. Саратов, 2000. - 182 с.

55. Горнаев, Н. А. Исследование асфальтового бетона на битумных эмульсиях Текст. : дис. канд. техн. наук / Николай Алексеевич. Горнаев ; науч. рук. М. И. Волков. Харьков, 1963. - 200 с.

56. Иванов, А. Ф. Технология, структурообразование и свойства асфальтобетона с дисперсным битумом Текст.: дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Александр Фёдорович Иванов ; науч. рук. Н. А. Горнаев. Саратов, 1986. - 172 с.

57. Страчков, К. М. Технология производства асфальта с дисперсным* битумом непрерывным способом Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Константин Михайлович Страчков ; науч. рук. Н. А. Горнаев. Саратов; 2008. -212 с.

58. Потапов, А. В. Процессы структурообразования и структурно-механические свойства цементоасфальтобетона Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Андрей Владимирович Потапов ; науч. рук. Н. А. Горнаев. Саратов, 1987.-241 с.

59. Евтеева, С. М. Технология регенерированного асфальта с дисперсным сланцевым битумом Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Светлана Михайловна Евтеева ; науч. рук. Н. А. Горнаев. Саратов, 2009. — 194 с.

60. Сумм, Б. Д. Физико-химические основы смачивания и растекания / Б. Д. Сумм, Ю. В. Горюнов. М.: Химия, 1976. - 232 с.

61. Иванцов, В. А. Исследование структурно-механических свойств эмульсионно-минеральных материалов в процессе их формирования Текст.: дис. канд. техн. наук : 05.23.05 / В: А. Иванцов. М., 1969: - 207 с.

62. Калашников, В. И. Теоретические основы смачиваемости мозаичных гидрофобно-гидрофильных поверхностей / В. И. Калашников, М. Н. Мороз // Строительные материалы. 2008. - № 1. - С. 47-49.

63. Зимон, А. Д. Адгезия жидкости и смачивание / А. Д. Зимон. М. : Химия, 1974.-416 с.

64. Дерягин, Б. В. О влиянии поверхностных сил на фазовые равновесия полимолекулярных слоев и краевой угол смачивания / Б. В. Дерягин, Л. М. Щербаков // Коллоидный журнал. 1961. - Т. 23. - № 1. - С. 40-52.

65. Дерягин, Б. В. Исследование поверхностной конденсации и адсорбции паров вблизи насыщения оптическим микрополяризационным методом / Б. В. Дерягин, 3. М. Зорин // Журнал физической химии. 1955. - Т. 29. - № 10. - С. 1755-1770.

66. Владыченский, С. А. Капиллярный подъем воды в песке различной влажности / С. А. Владыченский // Почвоведение. 1962. - № 10. - С. 15-26.

67. Ребиндер, П. А. К теории эмульсий / П. А. Ребиндер // Коллоидный журнал. 1946. - Т. 157. - № 8. - С. 249-267.

68. Горнаев, Н. А. О теории и практике эмульгирования битумных паст / Н. А. Горнаев // Известия вузов : Строительство и архитектура, 1972. № 3. -С. 135-137.

69. А. с. № 969806 СССР. Устройство для приготовления битумного шлама / Н. А. Горнаев, В. П. Калашников. Опубл. 30.10.1982.

70. Ребиндер, П. А. Современные представления об устойчивости, образовании и разрушении эмульсий и методы их исследования / П. А Ребиндер., К.

71. A. Поспелова // Эмульсии: их теория и технические применения / В. Клейтон. -М., изд-воИЛ, 1950.-С. 11-71.

72. Таубман, А. Б. О роли структурно-механического фактора в устойчивости эмульсий / А. Б. Таубман, А. Ф. Коредкий // Коллоидный журнал. 1958. -№ 5. - С. 676.

73. Таубман, А. Б. О дисперсности и устойчивости эмульсий, стабилизированных твердыми эмульгаторами / А. Б. Таубман, А. Ф. Корецкий // Докл. АН СССР.-1961.-Т. 140. -№ 5. С. 1128-1131.

74. Романов, С. И. Вопросы теории эмульгируемости битумов на твердых эмульгаторах и преимущества активированных битумных паст / С. И. Романов // Вопросы строительства автомобильных дорог : сб статей. — Алма-Ата. -1967.-С. 32-37.

75. Горнаев, Н. А. Особенности механизма стабилизации битумных паст / Н. А. Горнаев, В. П. Калашников // Опыт инженерно-экономических исследований в строительстве. — Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1978. Ч. 2. - С. 23-27.

76. Горнаев, Н. А. Исследование технологии производства и применения битумных паст и получаемых с ними битумных шламов и асфальтовых бетонов применительно к условиям Саратовской области : отчёт о НИР / Н. А. Горнаев,

77. B. П. Калашников. Саратов, 1980. - 193 с.

78. Раб, И. И. Исследование влияния технологии приготовления смеси на основе битумных паст и условий их формирования на свойства холодных асфальтобетонов / И. И. Раб // Тр. СоюздорНИИ. -1976. № 87. -С. 63-69.

79. Дерягин, Б. В. Взаимодействие жидкостей с твердым / Б. В. Дерягин, М. М. Кусаков // Известия АН СССР : сер. Химия. 1936. - № 5. - С. 741-753.

80. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика / П. А. Ребиндер. М. : Наука, 1979. - 384 с.

81. Коржу ев, А. С. Коагуляция эмульсий из нефтяного битума / А. С. Коржуев, В. В. Гридчина // Коллоидный журнал. 1939. - № 5. - С. 21-23.

82. Попченко, С. Н. Холодная асфальтовая гидроизоляция / С. Н. Попчен-ко. — М. : Изд-во лит. по строительству, 1966. — 134 с.

83. Горнаев, Н. А. Взаимодействие битума с влажными минеральными материалами / Н. А. Горнаев // Известия'вузов. Строительство и архитектура. -1967.-№ 12.-С. 137-139.

84. Комар, А. Г. Строительные материалы и изделия / А. Г. Комар. — М. : Высш. шк, 1983.-487 с.

85. Гегузин, Я. А. Капля / Я. А. Гегузин. М. : Наука, 1973. - 160 с.

86. Воронков, М. Г. Водоотталкивающие покрытия в строительстве / М. Г. Воронков, Н. В. Шорохов. Рига : Изд-во АН Латвийской ССР, 1963. - 190 с.

87. Ребиндер, П. А. О методе погружения конуса для характеристики структурно-механических свойств пластично-вязких тел/ П. А. Ребиндер, Н. А. Семененко // ДАН СССР. 1949. - Т. 64. - Н. 6.

88. Фурсов, С. Г. Строительство конструктивных слоев дорожных одежд из грунтов укреплённых вяжущими материалами / С. Г. Фурсов // Автомобильные дороги : обзорн. информ. Информавтодор. М. - 2007. - Вып. 3. - С. 5156.

89. Козлова, Е. Н. Холодный асфальтобетон / Е. Н. Козлова ; Союздор-НИИ. — М. : Автотрансиздат, 1958. 124 с.

90. Ерёмин, В. Г. Холодный асфальтобетон на шлаковых материалах и его применение в покрытиях автомобильных дорог Текст.: дис. . канд. техн. наук : 05.23.05 / Владимир Георгиевич Ерёмин ; науч.рук. С. И. Самодуров. — Воронеж, 1987. 317 с.

91. Хилл, Р. Метод численного анализа течения плоской деформации и его приложение к сжатию материала между шероховатыми пластинами / Р. Хилл, Е. Ли, С. Таппер // Механика : сб. М., 1953. - Вып. 3. - С. 114-126.

92. Соколовский, В. В. Теория пластичности / В. В. Соколовский. М. : Высш. шк., 1969. - 325 с.1 102. Прагер, В. Теория идеально пластических тел / В. Прагер, Ф. Г. Ходж. М. : Изд-во иностранной лит., 1956. - 352 с.

93. Горнаев, Н. А. Уплотнение регенерированного асфальта с дисперсным битумом / Н. А. Горнаев, С. Ю. Андронов, А. С. Пыжов // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. / СГТУ. — Саратов, 2008.-С. 137-140.

94. Бабков, В. Ф. Проектирование автомобильных дорог : учебник для вузов в 2 частях / В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Транспорт, 1987. -Ч. 1.-368 с.

95. Северинец, Г. Н. Применение газовых излучающих горелок для сушки и нагрева / Г. Н. Северинец. 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Недра, 1980. -167 с.

96. Богомолов, Л. И Газовые горелки инфракрасного! излучения'и их применение / Л. И Богомолов, Д. Н. Вигродчик., М. А Маевский. М. : Строй-издат, 1967.-254 с.

97. Чураев, Н. В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах / Н. В. Чураев. М. : Химия, 1990. - 272 с.

98. Эккерт, Э. Р. Теория тепло- и массобмена : пер. с англ. / Э. Р. Эккерт, Р. М. Дейк ; под ред. А. В. Лыкова. М.-Л. : Госэнергоиздат, 1961. - 680 е., с черт, и ил.

99. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, В. М. Муллер. — М.: Наука, 1985. — 398 с.

100. Лыков А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. М. : Энергия, 1968. - 472е., ил.

101. Методические рекомендации по применению составленных вяжущих в покрытиях автомобильных дорог. Союздорнии. - М., 1980: - 12 с.

102. Крейцер, Г. Д. Асфальты, битумы и пеки / Г. Д. Крейцер. — М. : Гос. изд-во лит. по строит, материалам, 1952. 400 с.

103. Горелышева, JI. А. Бтумные эмульсии в дорожном строительстве / JI. А. Горелышева // Автомобильные дороги : обзорн. информ. Информавтодор. -М. 2003. - Вып. 7. - С. 132-137.

104. Лепендин, Л. Ф. Акустика / Л. Ф. Лепендин. М. : Высш. шк., 1978. - 448 е., ил.

105. ОДН 218.046-01. Проектирование нежёстких дорожных одежд. — Введ. 2001-01-01. М. : Информавтодор, 200 k 143 с.

106. СНиП 3.06.03 85. Автомобильные дороги. - Введ. 1986-01-01. - М. : Госстрой СССР, 1986. - 112 с.

107. Никишин, В. Е. О качестве асфальта в дорожных покрытиях / В. Е. Никишин, Н. С. Данилова // Проблемы транспорта и транспортного строительства : сб. науч. тр. / СГТУ. Саратов, 2007. - С. 55-60.

108. ГОСТ 14050-93. Мука известняковая (доломитовая). Технические условия. -Введ. 1995-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 2003. 12 с.

109. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний. — М. : Изд-во стандартов, 1999. — 56 с.

110. Ляпина, А. И. Анализ сопоставления графического и расчётного методов определения показателей дисперсности битумных эмульсий / А. И. Ляпина, И. А. Плотникова // Тр. СоюздорНИИ. 1977. - № 100. - С. 120-130.

111. Ковшов, В. Н. Постановка инженерного эксперимента / В. М. Ков-шов Киев-Донецк : Вища школа, 1982. - 120 с.

112. Тулаев, А. Я. Операционный контроль качества земляного полотна и дорожных одежд / Я. А. Тулаев, И. Е. Евгеньев; В. С. Порожняков: М. : Транспорт, 1985. - 224 е., ил.

113. Друянов, Б. А. Прикладная теория пластичности пористых тел / Б. А. Друянов. -М. : Машиностроение, 1989. 168 е., ил.

114. А. с. 1216012 СССР, МКИ3 В 28 В 13/02. Устройство для уплотнения строительных смесей в форме / А. Ф. Иванов, А. В. Потапов, Н. А. Горнаев, И. В. Михайлов (СССР). № 3834339 ; заявл. 30.12.84 ; опубл. 07.03.86, Бюл. № 9. -3 с. : ил.

115. ГОСТ 30457-97. Акустика. Определение уровней звуковой мощности источников шума на основе интенсивности. Измерение в дискретных точках. Технический метод.-Введ. 1998-04-01. — М. : Изд-во стандартов, 1998. -21 с.

116. Александров, А. П. Принцип температурно-временной суперпозиции / А. П. Александров, Ю. С. Лазуркин // Теоретическая физика. 1939. - Т. 9.- - С. 1924-2260.

117. Халафьян, А. А. Статистический анализ данных. STATISTICA 6.0 / А. А. Халафьян. М: : Бином-Пресс, 2007. - 512 с.

118. Walter, H.F. Emulsion Mix Design Methods: An Overview / H. F. Walter // Transportation Research Record. 1980. - № 784. - P. 1-9.

119. Рыбьев, И. А. Асфальтовые бетоны / И. А. Рыбьев. М. : Высш. шк.,1969.

120. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества/ А. В. Волжен-ский. -М. : Стройиздат, 1986. 463 с.

121. ГОСТ 11955-82. Битумы нефтяные дорожные жидкие. Технические условия. Введ. 1984-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1995. - 6 с.

122. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы: Справочник / В. И*. Колышев и»др:.,-М:: Транспорт, 1982. 207 с.

123. Андронов, С. Ю. Газификация асфальтовых заводов / С. Ю. Андронов, О. Е. Руднева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2009. - № 4. - С. 85-88.

124. Прайс-лист ОАО «Саратовский НПЗ» URL. Режим доступа: http:// www.kredmash.com. - 19.09.2009.

125. Индексы изменения сметной стоимости строительно-монтажных работ (в том числе стоимости материалов, оплаты труда и эксплуатации машин и механизмов) на III квартал 2009 г.: приложение к письму Минрегиона России-от 13.07.09. № 21713-СК/08.

126. Сборник зональных сметных цен на местные строительные материалы и изделия для всех видов строительства-Саратовской области (СЗСЦ-2001 г.), 2002.-217 с.

127. Приказ Федеральной службы по тарифам "О предельных уровнях тарифов на электрическую энергию на 2009 год" от 5 августа 2008 г. N 127-э/1

128. Звонникова, JI. Н. Исследование влияния технологических факторов приготовления асфальтобетонных смесей на загрязнение атмосферного воздуха Текст. : дис. . канд. техн. наук / JI. Н. Звонникова. — Минск, 1980. — 205 с.

129. ТЕР 81-02-27-2001. Автомобильные дороги: Сметные нормативы РФ. Саратовская область. — Саратов, 2002. — 198 с.

130. Письмо Госкомархстроя № БФ-246, Госкомэкономики № 12 от 12.10.2006 г. об определении договорных цен в строительстве. 18 с.

131. Прайс-лист ОАО «Кредмаш» URL. Режим доступа: http://www.kredmash.com/. - 19.09.2009.

132. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М. : Экономика, 1977. —45 с.

133. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для асфальтобетонных заводов : утв. Министерством транспорта РФ от 28.10.98.

134. Курденкова, И. Б. Технология дорожно-строительных материалов в природоохранном аспекте : учеб. пособие / И. Б. Курденкова. М. : МАДИ (ГТУ), 2007.-145 с.

135. Порадек С. В. Борьба с загрязнением воздуха от АБЗ / С. В. Порадек, В. И. Соломатин // Автомобильные дороги. 1981. - № 2. - С. 16-17.

136. Указания по определению ущерба от выбросов вредных веществ. — Киев : Укр. ВИИПИН. 96 с.

137. Определение эффективности мероприятий по улучшению условий труда. Межотраслевые методические рекомендации. М. : НИИ труда, 1979. -61 с.

138. Технологическая карта на устройство верхнего слоя асфальтобетонного покрытия из вибролитой асфальтобетонной смеси / М. С. Мелик— Богдасаров и др. ; АОЗТ «Асфальттехмаш», «Сельавтодор». М. : Диалог МГУ, 1998.

139. Федеральный закон РФ № 224 ФЗ «О внесении изменений в ст. 222 ТК РФ о размерах компенсации за вредные условия труда»

140. Бенкалюк, П. Пенсии саратовцам проиндексируют / П. Бенкалюк // Телеграф. 2009. - 11 декабря.