автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Устройство слоев износа дорожных покрытий на основе комплексно-модифицированных катионных битумных эмульсий

ГОРЕЛОВ Станислав Викторович

□ОЗОБ745Э

УСТРОЙСТВО СЛОЕВ ИЗНОСА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ КАТИОННЫХ БИТУМНЫХ

ЭМУЛЬСИЙ

Специальность 05.23.11 — проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 2006

003067459

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ростовском государственном строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Илиополов Сергей Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Боровик Виталий Сергеевич

кандидат технических наук Шевченко Валерий Иванович

В едущая организация: МУ «УПРАВЛЕНИЕ АД»,

г. Ростов-на-Дону

Защита диссертации состоится « 2 » февраля 2007 г. в К) часов на заседании диссертационного совета К 212.026.02 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан « 26 » декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Преобладающими из капитальных дорожных покрытий являются асфальтобетонные. В большинстве развитых стран протяжённость дорог с такими покрытиями составляет 90-95 % от общей. Однако при всем многообразии технологических и эксплуатационных преимуществ таких дорожных одежд им свойствен ряд недостатков (трещины, микротрещины, шелушение, выкрашивание и др.).

Ремонт покрытия автомобильной дороги может быть произведен либо усилением существующей дорожной конструкции, либо устройством поверхностного защитного слоя. Более распространенным методом ремонта является второй вариант, не требующий увеличения затрат энергоресурсов, применения дорогостоящей техники и большого количества дорожно-строительных материалов.

Высокие требования, предъявляемые к вяжущим (высокая адгезия, термостойкость, необходимость распределения их по поверхности основания тонкими пленками), делают нежелательным использование жидких и вязких битумов в обычном их состоянии для проведения многих дорожно-строительных работ: поверхностная обработка, устройство тонких защитных слоев, ямочный ремонт, заделка трещин, холодный ресайклинг, под-грунтовка, устройство слоев дорожной одежды по способу пропитки и т.д.

В такой постановке решение задачи по разработке технологий получения и применения эмульсионно-минеральных материалов различного назначения с повышенными эксплуатационными свойствами является весьма актуальным.

Цель диссертационной работы: разработать технологию устройства слоев износа дорожных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами на основе комплексно-модифицированных катионных битумных эмульсий с учетом особенностей качества отечественных материалов.

Для достижения этой цели в настоящей работе были определены следующие задачи исследований:

- разработать технологические приемы повышения эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий;

- разработать совместную модификацию дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий с помощью создания парного модификатора: масло-растворимый полимер + водорастворимый ПАВ-модификатор, позволяющего регулировать свойства битумных эмульсий;

- теоретически обосновать и экспериментально подтвердить основные принципы подбора компонентного состава и прогнозирования свойств слоев износа дорожных покрытий с заданными характеристиками;

- выполнить экспериментальные исследования разработанных катионных битумных эмульсий на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ при ямочном ремонте и устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий.

Научная новизна работы:

- достигнута возможность регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий путем использования водорастворимого ПАВ-модификатора при предварительном смачивании минерального материала, а также портландцемента;

- выявлен механизм воздействия комплексной модификации разработанного «парного модификатора» с участием структурирующего фрагмента дисперсной фазы каучука МНПБ и стабилизатора дисперсионной среды АЛКАПАВ 1618.30 на процессы структурообразования битумных эмульсий и дорожных покрытий на их основе;

- определены основные принципы подбора компонентного состава и прогнозирования свойств слоев износа дорожных покрытий с заданными эксплуатационными характеристиками;

- установлен и смоделирован процесс повышения адгезионных свойств и замедления процессов старения остаточного вяжущего, разработанных эмульсий для слоев износа автомобильных дорог благодаря блокированию мест возможных контактов асфальтенов за счет адсорбции на них модифицирующих добавок в процессах структурообразования.

На защиту выносятся:

- комплекс теоретических и экспериментальных исследований по созданию комплексно-модифицированных катионных битумных эмульсий для устройства слоев износа автомобильных дорог на основе нового отечественного эмульгатора КАДЭМ-ВТ;

- технологии получения и устройства слоев износа дорожных покрытий с возможностью регулирования их эксплуатационных свойств на основе разработанных битумных эмульсий;

- исследования, проведенные для выявления механизмов воздействия разработанного комплексного модификатора (каучука МНПБ и ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30) на свойства и структуру дорожных покрытий, а также битумных эмульсий;

- экспериментально-статистическое подтверждение результатов теоретических исследований, показавших правомерность выводов и заключений о целесообразности комплексной модификации битумных эмульсий для слоев износа автомобильных дорог;

- опытно-производственное внедрение разработанных катионных битумных эмульсий при устройстве поверхностной обработки и выполнении ямочного ремонта.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена сходимостью результатов параллельных испытаний, соответствием результатов лабораторных и опытно-производственных работ, выполненных с использованием современных приборов, оборудования и методов испытаний, а также экспериментально-статистических методов математического планирования эксперимента и математической статистики.

Практическое значение работы:

- разработана технология комплексной модификации, обеспечивающая повышение дисперсности, агрегативной и седиментационной устойчивости, адгезионных свойств катионных битумных эмульсий, а также значительное улучшение характеристик ЭМС;

- разработана технология регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий на основе комплексно-модифицированных битумных эмульсий с применением нового отечественного эмульгатора КАДЭМ-ВТ;

- использование разработанных битумных эмульсий класса ЭБГЖ-3, приготовленных с эмульгатором КАДЭМ-ВТ, в 1,6 раза дешевле эмульсий, приготовленных с иностранным эмульгатором. Экономический эффект на стадии устройства покрытия «чип сил» за строительный сезон от применения эмульгатора КАДЭМ-ВТ составит 592920 р.; устройства слоя износа покрытия «Сларри Сил» I типа - 5208840 р., II типа - 8682660 р.;

- по результатам проведенных исследований получены патенты № 2241012 РФ от 27.11.2004 и № 2243949 РФ от 10.01.2005.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на научно-практических конференциях Ростовского государственного строительного университета (2003-2006 гг.) и на др. международных конференциях: МНПК «Строительство» (Ростов-на-Дону, 2003-2006 гг.), НТК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Пермь, 2004-2005 гг.), ВНПК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (Омск, 2006 г.), МНТК «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (Харьков, 2006 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 14 публикациях, в том числе двух патентах.

Объем. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 124 источников, в том числе на иностранном языке, 2 приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 70 таблиц и 29 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы о катионных битумных эмульсиях и слоях износа дорожных покрытий на их основе, сформулированы цели, научная новизна, практическая значимость, а также приведены сведения об апробации.

В первой главе проведен анализ эффективности и рассмотрены теоретические предпосылки применения эмульсионных технологий при ремонте и устройстве замыкающих слоев дорожных одежд. Показана нецелесообразность проведения ремонта покрытия автомобильной дороги путем усиления существующей дорожной конструкции.

Проведен краткий обзор литературы и анализ современных направлений по использованию эмульсионно-минеральных материалов различного назначения. Рассмотрены и проанализированы работы исследователей, посвященные улучшению качественных характеристик битумных эмульсий и материалов с их использованием. Углубленному изучению свойств эмульсий посвящены работы Л.А. Горелышевой, М.И. Кучмы, И.А. Плотниковой, Э.М. Рвачёвой, Э.А. Казарновской, М.Ф. Никишиной, В.А. Харченко, И.Н. Петуховой, С.К. Илиополова и др.

Авторы отмечают, что эмульсии обеспечивают:

-равномерное распределение вяжущего более тонкими пленками по поверхности слоя, что снижает вероятность «выпотевания», потерю шероховатости и способствует лучшему обволакиванию зерен минерального материала вяжущим;

- хорошую текучесть вяжущего;

- упрощение технологии производства работ из-за возможности применения материалов в холодном состоянии;

- весьма существенное снижение расхода битума;

- безопасность применения битумных эмульсий по сравнению с вязкими битумами;

- приготовление эмульсионно-минеральных смесей непосредственно на месте строительства;

- резкое снижение транспортных расходов на перевозку материалов;

- полную реализацию свойств ПАВ, т.к. отсутствует их разрушение при нагреве в момент введения в смесь.

Внедрение в дорожную отрасль битумных эмульсий сопряжено с постоянным соперничеством привычных затратных методов ведения дорожных работ и новых ресурсосберегающих технологий, требующих высокой квалификации работников, знаний и соблюдения технологического процесса на всех этапах до мельчайших деталей.

Особый интерес представляют работы по устройству слоев износа автомобильных дорог на основе эмульсионно-минеральных материалов с повышенными эксплуатационными свойствами с использованием катионных полимерно-битумных эмульсий с учетом особенностей качества отечественных материалов.

Во второй главе рассмотрены теоретические и технологические аспекты устройства слоев износа с использованием эмульсионно-минеральных смесей (ЭМС). В настоящее время в практике дорожного строительства более широкое распространение получили битумные эмульсии на основе ка-тионактивных эмульгаторов. Это объясняется тем, что механизм распада таких эмульсий на поверхности минеральных материалов состоит в электростатическом притяжении положительно заряженных частиц битума к отрицательно заряженной поверхностью минералов и в химической реакции, происходящей между эмульгатором и составляющими минерального материала.

Взаимодействие битумных эмульсий с минеральными материалами во многом отличается от процессов, происходящих при взаимодействии с ними битумов, и характеризуется большей сложностью. Поэтому были рассмотрены этапы процесса образования битумной пленки на поверхности минерального материала.

Ввиду того, что адгезия битумов, применяемых в дорожном строительстве, к минеральному материалу недостаточна, довольно широкое применение получил способ увеличения их поверхностной активности путем введения различных ПАВ, в основном катионного типа, зачастую по строению схожих с эмульгаторами. Битумные эмульсии уже имеют в своем составе такие соединения, которые на стадии приготовления и хранения эмульсии выполняет функцию эмульгатора, а при контакте с минеральным материалом играет роль промотора адгезии.

Показана роль ПАВ-эмульгаторов в процессах структурообразования битумных эмульсий и ЭМС, рассмотрен механизм взаимодействия катио-нактивного ПАВ КАДЭМ-ВТ с минеральными материалами.

Одним из перспективных способов повышения качества битумных эмульсий является введение в них веществ, улучшающих их физико-механические свойства. К таким веществам можно отнести некоторые полимеры и ПАВ-модификаторы. При этом модификация может носить двоякий характер, т. е. как улучшение свойств дисперсионной среды (водорастворимыми полимерами), так и повышения качества дисперсной фазы (маслорастворимыми полимерами). Проведен анализ таких модификаторов и изучено их влияние на формирование структуры битумных эмульсий и ЭМС с контролируемым временем распада.

Проведенные теоретические исследования позволили сформулировать рабочую гипотезу: повышение эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий и битумных эмульсий возможно за счет комплексной их модификации и разработки технологий регулирования распада.

В третьей главе представлены характеристики используемых материалов, методы проведения исследований, приведены результаты экспериментальных исследований, а также экспериментально-статистическое моделирование свойств битумных эмульсий.

Для приготовления катионных битумных эмульсий использовался эмульгатор КАДЭМ-ВТ, представляющий собой смесь алкиламидополиа-минов и алкилимидазолинполиаминов, полученных на основе кислот С16-С20 растительного и (или) животного происхождения; битумы нефтяные дорожные марок БНД 60/90, БНД 90/130 и БНД 130/200. Кроме того, в сравнительных целях в исследованиях были использованы наиболее используемые в России катионактивные эмульгаторы отечественного и импортного производства Амдор-ЭМ, Дорос-ЭМ, ИесНоЯе 404 и Втогате. В качестве модифицирующих добавок битумных эмульсий были использованы «Каучук МНПБ», представляющий собой смесь высокомолекулярного и низкомолекулярного полибутадиена или минерального масла, выступающего в качест-

ве пластификатора, и ПАВ-модификатор - АЛКАПАВ 1618.30, представляющий водный раствор алкилтриметиламмоний хлорида разных фракций.

Разработка компонентного состава и регулирование эксплуатационных свойств битумных эмульсий на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ проводилась в три этапа:

- разработка компонентного состава дисперсионной среды битумных эмульсий;

- разработка компонентного состава дисперсной фазы битумных эмульсий;

- анализ взаимосвязи компонентного состава дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий с их эксплуатационными свойствами.

Тщательный подбор эмульгатора играет большую роль в получении эмульсий с требуемыми свойствами. Имеется много химических соединений, которые могут быть использованы для эмульгирования битума, но по техническим и экономическим соображениям только небольшое число из них получило широкое распространение. Таким образом, актуальным становится вопрос установления эффективности действия эмульгатора в зависимости от его компонентного состава.

Роль эмульгаторов не сводится только к образованию вокруг частиц дисперсной фазы достаточно прочных защитных пленок. Эмульгаторы, ад-сорбируясь на поверхности раздела жидкостей, понижают поверхностное натяжение(с) и тем самым облегчают процесс эмульгирования. Регулируя поверхностное натяжение раствора эмульгатора, можно уменьшать или увеличивать межфазное поверхностное натяжение между двумя жидкостями (битум-вода), тем самым, облегчая процесса эмульгирования.

Поэтому эффективность действия эмульгатора можно определить измерением поверхностного натяжения дисперсионной среды битумных эмульсий. Для этих целей был предложен сталагмометрический метод.

В связи с вышесказанным автором проведены исследования по определению качественных характеристик катионных битумных эмульсий, приготовленных на эмульгаторах с различным аминным числом, содержанием аминного и амидного азота, а также гидрофобной части, предоставленных заводом-изготовителем.

Битумные эмульсии готовились путем диспергирования нагретого до 135 °С битума БНД 60/90 в растворе эмульгатора, нагретого до температуры 60 °С. Приготовление осуществлялось на лабораторно-промышленной установке «Давиал ЛаПРОМ 800».

В то же время на стадии приготовления водной фазы было определено ст раствора эмульгатора. Полученные данные позволили установить минимум величины поверхностного натяжения, при котором возможно получение битумных эмульсий. Результаты исследований показали, что при увеличении аминного числа до 172 мг/ПС1 получаются эмульсии, отвечающие требованиям ГОСТ Р 52128-2003 к первому классу, что связано с увеличением числа активных функциональных групп эмульгатора. Дальнейшее увеличение аминного числа позволяет получать стабильные эмульсии более

высокого класса. С помощью данного метода выявлено оптимальное соотношение вышеперечисленных компонентов и установлено их влияние на эксплуатационные характеристики.

Используя в исследованиях сталагмометрический метод, автором установлен характер зависимости поверхностного натяжения от количества и природы эмульгатора в составе водной фазы. Для сравнения с новым эмульгатором КАДЭМ-ВТ были взяты следующие эмульгаторы: Амдор-ЭМ, До-рос-ЭМ, и Отогате. Результаты испытаний представлены на рис. 1.

О 0,25 0,5 0,75 1 1,5 2

Содержание эмульгатора, %

А КАДЭМ-ВТ ИДорос-ЭМ ф Амдор-ЭМ О Отогате

Рис. 1. Изменение поверхностного натяжения в зависимости от концентрации эмульгатора Представленные данные говорят о значительном понижении поверхностного натяжения дисперсионной среды при введении эмульгаторов. Максимальное снижение о при содержании ПАВ всего 0,25 % наблюдается у эмульгаторов КАДЭМ-ВТ и Бтогате на 47,2 и 44,4 % соответственно. Далее с увеличением концентрации исследуемый показатель уменьшается незначительно и оптимальной, видимо, следует считать концентрацию ПАВ в пределах 0,25-0,5 %.

В то же время представляло интерес изучение зависимости поверхностного натяжения от рН дисперсионной среды. Экспериментальными исследованиями установлено, что в пределах рН 2,0-3,5 поверхностное натяжение изменяется незначительно и только начиная от рН = 4 и более эта зависимость становится прямо пропорциональной и связана с низкой степенью перевода молекул эмульгаторов в ионизированную форму. Оптимальным значениям рН водной среды эмульгатора (2,0-3,5) соответствует поверхностное натяжение в пределах (37,68-38,02) • 10~3 Н/м.

Для определения эффективности использования водорастворимого ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 на первом этапе было исследовано его влияние на поверхностное натяжение водной фазы эмульсий в сравнении с другими стабилизаторами. Для сравнения в исследованиях были использованы оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена (ОМ) и хлорид кальция, которые применяются для стабилизации

битумных эмульсий. Данные компоненты вводились в 0,5 % раствор эмульгатора КАДЭМ-ВТ. Результаты эксперимента представлены на рис. 2.

Содержание, %

М АЛКАПАВ 1618.30 ♦ОМ ACaC"fe

Рис. 2. Влияние стабилизаторов на поверхностное натяжение дисперсионной среды

Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы. Для АЛКАПАВ 1618.30 и ОМ максимальное снижение поверхностного натяжения достигается уже при концентрации 0,5 %. Влияние хлорида кальция незначительно, механизм его действия сводится преимущественно к воздействию на двойной электрический слой, образованный ионами эмульгатора КАДЭМ-ВТ и ионами СГ, находящимися в дисперсионной среде. Наиболее существенное влияние на поверхностное натяжение оказывает АЛКАПАВ 1618.30, что говорит о его высокой эффективности. При концентрации 0,5 % он понижает исследуемую характеристику почти на 24 %. Дальнейшее незначительное понижение поверхностного натяжения можно объяснить наступлением критической концентрации мицеллообразования (ККМ).

На следующем этапе для оценки эффективности действия ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 автором было исследовано его влияние на устойчивость битумных эмульсий. Н.П. Песков ввел понятие о двух видах устойчивости дисперсных систем: седиментационной (кинетической) и агрегативной. Результаты исследования этих характеристик представлены на рис.3.

Модельные образцы эмульсий готовились с содержанием битума БНД 60/90 - 60 %, содержанием эмульгатора - 0,5 % с pH дисперсионной среды 2,0±0,05.

Анализируя рис. 3, можно отметить, что при содержании АЛКАПАВ 1618.30 0,9 % Кау достигает 1, т.е. через 30 суток частички битума практически не агрегируются, а максимальное увеличение Ксу достигается при концентрации 0,5 % и после этого предела увеличивается незначительно. Данная зависимость во многом согласуется с результатами определения порога концентрации ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 методом поверхностного натяжения. Такое поведение разработанного ПАВ-модификатора можно объяснить природой его химического строения. Рядом

авторов (Ю.М. Фроловым, Л.А. Кирилловой) отмечается, что нередки случаи, когда смесь ПАВ оказывает более эффективное влияние на процессы эмульгирования. Таким образом, ПАВ-модификатор АЛКАПАВ 1618.30 усиливает эмульгирующие и стабилизирующие свойства эмульгатора КА-ДЭМ-ВТ и, адсорбируясь на границе раздела фаз, во многом определяет свойства адсорбционных слоев и связанных с ними сольватных оболочек.

; к >5;

■& о

е- г,

5 0,8

0,6

0,4

0,2

0 77 Г0^67

(1 СК | 0,6 " в» --1

0.43 гМ2—----'

0,1 0,3 0,5

Содержание АЛКАПАВ 1618.30, %

А Кау В Ксу

0,7

0,9

Рис. 3. Изменение седиментационной и агрегативной устойчивости в зависимости от содержания АЛКАПАВ 1618.30

Подбор состава и содержания дисперсной фазы в битумных эмульсиях является важным инструментом при регулировании эксплуатационных свойств эмульсий. Свойства дисперсной фазы имеют преобладающее значение в процессе формирования пленки вяжущего материала на обрабатываемой поверхности в процесс структурообразования граничных слоев битума.

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

- изучения зависимости физико-механических свойств эмульсий от содержания эмульгатора КАДЭМ-ВТ в дисперсной фазе и марки используемого битума;

- модифицирования битумов полимерами и приготовления полимерно-битумных эмульсий с использованием модифицированного низкомолекулярного полибутадиенового каучука МНПБ;

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

При изучении зависимости свойств получаемых эмульсий от содержания эмульгатора и марки битума количество вводимого эмульгатора варьировалось от 0,2 до 1,0 % с изменением в каждом случае концентрации на 0,1 %. Для исследования были взяты битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130 и БНД 130/200, наиболее часто используемые в дорожном строительстве.

Проведенные испытания с использованием битума БНД 60/90 показывают, что устойчивая эмульсия класса ЭБК-1 (быстрораспадающаяся) может быть получена при содержании эмульгатора в количестве 0,4%, а с увеличением содержания эмульгатора на 0,1 % получается эмульсия класса ЭБК-2

(среднераспадающаяся). Приготовленные эмульсии по всем показателям удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 52128-2003 «Эмульсии битумные дорожные». Дальнейшее повышение концентрации эмульгатора ведет только к улучшению однородности и ее стабильности во времени, что обусловлено достаточным количеством молекул эмульгатора, участвующих в образовании адсорбционных слоев вокруг частичек битума.

При использовании битумов марки БНД 90/130 отмечена лучшая способность к эмульгированию, что отражается на показателе однородности. Также следует отметить стопроцентную устойчивость эмульсии при содержании эмульгатора 1,0 %. При той же концентрации, используя битум этой марки, можно получить эмульсию класса ЭБК-3.

Исследования эмульсий, приготовленных с использованием битума марки БНД 130/200, показывают, что, как и в предыдущем случае, чем меньшей вязкостью обладает битум, тем меньшего количества эмульгатора КАДЭМ-ВТ требуется для образования стабильной устойчивой эмульсии. При концентрациях эмульгатора в эмульсии 0,4-0,7 % получена эмульсия ЭБК-2, при 0,8-1,0 % - эмульсия ЭБК-3. Однако даже при самых малых концентрациях ПАВ не удалось получить эмульсию первого класса с удовлетворительным показателем однородности, что объясняется нехваткой количества эмульгатора для создания необходимой устойчивой дисперсности.

Особый интерес представляет изучение остаточного вяжущего битумных эмульсий, т.е. конгломерата битума с эмульгатором. От его свойств во многом зависят эксплуатационные характеристики эмульсионно-минеральных смесей. Проведенные испытания показали, что наибольшее влияние эмульгатор КАДЭМ-ВТ оказывает на сцепление битума с каменным материалом, т.е. адгезию. Битум БНД 60/90 и БНД 90/130, использованный для приготовления эмульсий, имел неудовлетворительную оценку сцепления по пятибалльной шкале. Но уже при содержании в нем 0,3 % эмульгатора адгезия несколько повышается, а при 0,5 % данный показатель оценивается в 5 баллов. Аналогичным образом КАДЭМ-ВТ влияет и на битум марки 130/200 - даже при небольших концентрациях эмульгатора адгезия резко повышается.

Для оценки физико-механических свойств остаточного вяжущего битумных эмульсий определенный интерес представляет также изучение его диэлектрических параметров, характеризующих полярность. Ряд авторов -М.И. Волков, С.И. Романов, Ф.В. Карпенко - подчеркивают, что повышение диэлектрической проницаемости битума способствует снижению разностей полярностей вяжущего и каменного материала, что приводит к образованию более прочных связей.

Автором были проведены исследования по изучению диэлектрической проницаемости остаточного вяжущего битумных эмульсий, приготовленных на эмульгаторах КАДЭМ-ВТ, Амдор-ЭМ, Дорос-ЭМ, 11ес1юо1е 404 и Бшо-гаше. Исследуемые образцы эмульсий содержали 0,5 % эмульгатора, рН до-

водили до 2,0±0,05, битум использовался марки БНД 60/90 в количестве 60 %.

Измерения диэлектрической проницаемости (е) проводили при температуре 160 °С, когда вяжущее находится в свободнодисперсном состоянии. В этом случае облегчается ориентация его полярных молекул, а частота измерительного поля (1000 Гц) приближается к частоте их собственных колебаний. Результаты измерений представлены на рис. 4.

4,8

4,6

4,4

4,2

4,83________ 1,89 4,93, 4,77 4,71

4,61^55^-1 4,71 --- _ 68 4 4,76 ^ 1 4,14 4/7У

4,5 ^^ 4,58

1 4,25 1

'4,15 4,22

0,25 0,5 0,75 1 1,25

Содержание ПАВ, %

А КАДЭМ-ВТ о Дорос-ЭМ фАмдор-ЭМ жКесНсйе 404

1,5

Рис. 4. Зависимость диэлектрической проницаемости остаточного вяжущего от количества добавок ПАВ

С целью выяснения взаимосвязи величины диэлектрической проницаемости и физико-механических свойств вяжущего наряду с определением е оценивалось качество получаемого вяжущего в соответствии с требованиями ГОСТ 22245-90. Присутствие эмульгатора значительно повышает показатель сцепления вяжущего с минеральными материалами и замедляет процессы старения. Особенно это видно на образцах битума с эмульгаторами КАДЭМ-ВТ и ИесИссЯе 404, где сцепление с каменными материалами кислых пород по пятибалльной шкале достигает оценки 5 баллов. Полученные зависимости устанавливают область наиболее эффективных значений 8, при которых достигаются повышенные адгезионные свойства вяжущего. Результаты испытаний показали, что наибольшей диэлектрической проницаемостью при концентрации 1,5 % обладает КесИсо1е 404. Однако до 0,75 % этот образец имеет е примерно такую же, как эмульгаторы КАДЭМ-ВТ и Амдор-ЭМ.

Наблюдаемая корреляция между величиной е и показателем сцепления битума с минеральным материалом обусловлена, по-видимому, избирательной адсорбцией активных групп эмульгатора на поверхности высокомолекулярных асфальтенов. Это приводит к увеличению концентрации дипольных групп и как следствие результирующего дипольного момента испытуемого вяжущего, находящегося в электрическом поле.

Основным недостатком выпускаемых нефтеперегонными заводами битумов является невысокая растяжимость при низких температурах и повышенная температура хрупкости, вследствие чего снижается трещиностойкость покрытий и их сопротивляемость воздействию динамических нагрузок.

В настоящей работе приводятся результаты проведенных исследований по разработке модифицированных битумов, обеспечивающих получение более трещиностойких, сдвигоустойчивых и устойчивых к процессам старения покрытий, устроенных с использованием катионных битумных эмульсий.

С этой целью использовали полимерный модификатор — каучук МНПБ.

Введение такой добавки в нефтяной битум БНД 60/90 значительно улучшило физико-механические свойства и групповой состав вяжущего:

- растяжимость при 0°С увеличилась более чем в 9 раз (исходного битума — 3,8 см, модифицированного — 35 см);

- интервал пластичности увеличился на 4 °С;

- температура хрупкости понизилась на 7 °С.

Анализ группового состава искусственно состаренных модифицированных вяжущих показал небольшое изменение относительного содержания асфальтенов А/(А+С) и А/(С+У), а также коэффициента структурного типа (Кф): от 1,12 (чистый битум) до 1,10 (битум с 2 % каучука МНПБ).

Для изучения влияния выбранного полимерного модификатора на адгезионные свойства вяжущего битумных эмульсий предложена методика Виа-лита. Приготовление ПБВ проводили введением расчетного количества каучука МНПБ в битум БНД 60/90, нагретый до 140-150 °С. Гомогенизация полученного вяжущего осуществлялась в течение 30 минут при помощи лабораторной мешалки. Результаты эксперимента (после 10 ударов) представлены на рис. 5.

а)

б)

90

о: 80 й 70

I г? 60

03

5 С 50

| о 40

я о 30 м ю о »20 ш 3 £ 10

5 о

7* , 7Я

и -

Л2——11

38 -1 40 42

0 1 2 3 4 5 Содержание каучука МНПБ, %

■ при 20 С »при 0 С

с о

20 , .21 20 1

—1

14 ^Л 15 15 15

Г*

6/

г/

0 12 3 4 Содержание каучука МНПБ, % ■ при 20 С ♦ при О С

Рис. 5. Зависимость прочности адгезионных связей вяжущего по методике Виалита от содержания каучука МНПБ

Анализируя полученные зависимости можно говорить о некотором положительном влиянии предложенного полимера на адгезионные свойства вяжущего. Особенно это заметно при низких температурах. Однако данный компонент предложен не как промотор адгезии, а как эффективный модификатор остаточного вяжущего битумной эмульсии.

Обработка результатов по методике Виалита заключается в суммировании зерен щебня, отклеившихся с плёнкой вяжущего материала, и зерен, закрепившихся на пластине. Автором делается предположение, что число зерен щебня, отклеившихся с плёнкой вяжущего материала, напрямую зависит от когезионных свойств полученного ПБВ. При проведении эксперимента было установлено, что с увеличением концентрации каучука МНПБ в большей степени растет количество именно таких зерен. Данная особенность согласуется со способностью выбранного модифицирующего компонента понижать температуру хрупкости и как следствие интервал пластичности вяжущего.

Анализ проведенных исследований позволил сформулировать следующие основные принципы подбора компонентного состава битумных эмульсий и регулирования их свойств:

• изменяя марку исходного битума, можно регулировать их однородность, вязкость, скорость распада и скорость формирования адгезионных связей;

• варьированием концентрации вяжущего материала с правильно подобранным компонентным составом можно регулировать вязкость эмульсии;

• свойства пленки вяжущего, образующейся на обрабатываемой поверхности и когезионную прочность возникающих при этом связей особенно в низкотемпературной области можно значительно улучшить модификацией дисперсной фазы эмульсий полимерами, в частности с помощью каучука МНПБ, введение которого, в известной мере, позволяет регулировать вязкость эмульсий и улучшать когезию пленки за счет создания асфальтено-каучукового каркаса;

• изменяя природу эмульгатора и подбирая его концентрацию, можно добиться достижения необходимой скорости распада эмульсии при смешении с минеральными материалами и скорости формирования адгезионных прочных связей вяжущего материала с обрабатываемой поверхностью;

• предлагаемая в работе парная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды введением каучука МНПБ и модификатора дисперсионной среды АЛКАПАВ 1618.30 позволяет в достаточно широких пределах взаимодополнять и регулировать такие свойства полимерно-битумных эмульсий, как однородность, скорость распада и устойчивость;

• регулируя рН дисперсионной среды, можно добиться изменения агре-гативной и кинетической устойчивости и скорости распада эмульсий при контакте с поверхностью.

Для подтверждения этого были приготовлены эмульсии и изучены их некоторые эксплуатационные свойства (однородность, время распада) при различных соотношениях эмульгатора КАДЭМ-ВТ и модифицирующих добавок каучука МНПБ (полимерная добавка дисперсной фазы) и ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 (модификатора дисперсионной среды).

Из представленных на рис. 6 зависимостей видно, что полимерно-битумные эмульсии, удовлетворяющие требованиям ГОСТа по однородности, образуются при содержании эмульгатора 0,5 % и более, при меньшей его концентрации достичь требуемого результата удается только при введении 0,7 % АЛКАПАВ 1618.30 и 1-2 % каучука МНПБ. Введение маслорас-творимого полимера на данном показателе отражается положительно при определенных концентрациях (1-1,5 %). Графическая зависимость времени распада эмульсии от содержания полимерного модификатора каучука МНПБ показывает, что максимальное время распада получено при содержании эмульгатора в количестве 0,7 %, каучука МНПБ в пределах 1,5-2 % и АЛКАПАВ 1618.30-0,5-0,7%.

Для комплексной оценки степени влияния перечисленных выше факторов на свойства битумной эмульсии выполнены экспериментально-статистические исследования с применением математического планирования эксперимента и обработкой результатов с помощью ЭВМ.

На первом этапе исследований осуществлялся выбор рационального количества АЛКАПАВ 1618.30, каучука МНПБ и рассматривалось влияние этих факторов на физико-механические свойства эмульсий, приготовленных при разном содержании эмульгатора.

Было изучено изменение однородности, адгезии, агрегативной устойчивости (Кау) и вязкости битумной эмульсии. На основе установленных моделей можно получить составы битумных эмульсий, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к эмульсиям по ГОСТ Р 52128-2003 для эмульсий класса ЭБПК-3: однородность < 0,30 %; адгезия > 4 баллов; вязкость- 15-25 с.

Проведенные исследования хорошо характеризуют предложенную автором парную модификацию дисперсной фазы и дисперсионной среды битумных эмульсий соответствующими полимерами. При этом модификаторы дисперсной фазы и дисперсионной среды выступают в качестве взаимодополняющих компонентов.

В четвертой главе показаны разработанные составы эмульсионно-минеральных материалов для целей подгрунтовки различного рода оснований, устройства слоев износа по способу поверхностной обработки, созданию тонкослойных защитных покрытий типа «Сларри Сил» с разработкой технологии их устройства. А также результаты внедрения на ул. г. Ростова-на-Дону и автомагистрали М-21.

Приготовление в производственных масштабах разработанной автором катионной битумной эмульсии на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ осу-

Содержание АЛКАПАВ 1618.30 ■ 0,3%

Содержание АЛКАПАВ 1618.30 • 0,5%

0,5

_2J- п пя 0,1 ——^ пйГ0-"

TWT--

0 12 3

Содержание каучука МНПБ, %

0 1 2 Содержание каучука МНПБ,

z

0) о

Содержание АЛКАПАВ 1618.30 - 0,7%

0,9 0,8 0,7 ф 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0,37

llftM 0,2.5 1 0.27

1 JV1 1-- 0,09

),03 ftBMflî

0 12 3

Содержание каучука МНПБ, %

Содержание эмульгатора

■ -0,3% ♦ -0,5% Ж-0,7%

80 70 60

«

| 50

I 40 о.

| 30

о. 20 m

10

Содержание АЛКАПАВ 1618.30 • 0,3%

о

57 60 57

______,

37 39 38 4С

0 0 0 0

80 70

S 50 га

о 40

га

£зо | 20 00 10 о

Содержание АЛКАПАВ 1618.300,5%

Содержание АЛКАПАВ 1618.30 - 0,7%

68 67

1

'55 59 68 '

12 ----- £-1 1-—II

70

°_60 m

га 50

Й40

а.

к 30

1.20 m

Ю о

70 71 72

'65 58 66

47-1 19 17 1Я

1-1 ' 1 1-II

Содержание эмульгатора

В-0,3% ф-0,5% А-0,7%

0 1 2 3

Содержание каучука МНПБ, %

Рис. 6. Изменение однородности и времени распада битумной эмульсии в зависимости от компонентного состава

0 12 3

Содержание каучука МНПБ, %

0 12 3

Содержание каучука МНПБ, %

осуществлялось на двух объектах:

- на эмульсионном заводе «Давиал Интегра», принадлежащем ООО «Ростовавтодорстрой» (г. Ростов-на-Дону);

- на АБЗ ДРСУ-4 (г.Каменск-Шахтинский), где смонтирована специальная установка по производству эмульсий, изготовленная заводом «Дор-маш» (г.В.Уфалей) и венгерской фирмой. Эта установка была в значительной степени модернизирована специалистами управления «Сев-кавуправтодор».

При пониженных температурах сопротивляемость поверхностной обработки динамическому воздействию нагрузки резко снижается, в том числе слоев, выполненных с использованием катионных эмульсий. Представляется целесообразным, сохранив все положительные качества поверхностных обработок на катионных эмульсиях, улучшить их свойства при повышенных и низких температурах.

Выбор каучука МНПБ в качестве полимерного модификатора основывался на проведенных нами сравнительных испытаниях эмульсий, приготовленных с использованием синтетического высокомолекулярного каучука, ДСТ (дивинилстирольного термоэластопласта) и РТЭП (резинового термоэластопласта). Как показали исследования, полимерно-битумное вяжущее с использованием каучука МНПБ отличается наиболее хорошей эмульгируемостью, и по физико-механическим показателям свойств приготовленные эмульсии не уступают эмульсиям с использованием других ПБВ.

В табл. 1 показана устойчивость поверхностной обработки в диапазоне температур от 0 до +60 °С при многократном воздействии нагрузки (10 ударов). Полученные данные свидетельствуют о том, что прочность приклейки щебня полимерно-битумной эмульсией к поверхности покрытия значительно выше, чем при использовании эмульсии на обычном битуме без полимера. Такая тенденция прослеживается как при положительных температурах, так и при температурах, близких к 0°, хотя наибольший эффект достигается при 0 °С. Прочность приклейки щебня при этом (по методике Виалита) повышается при положительных температурах в 1,2-1,3 раза, а при нулевых - в 1,5 раза.

Таблица 1

Изменение устойчивости поверхностной обработки при многократном воздействии нагрузки (10 ударов) в диапазоне температур от 0 до +60 °С

Наименование показателя Температура, "С

0 10 20 30 40 50 60

Количество зацепившихся ще бенок, П, % Битумная эмульсия на эмульгаторе КАДЭМ-ВТ 52 71 77 82 74 61 54

Полимерно-битумная эмульсия на эмульгаторе КАДЭМ-ВТ 87 93 100 95 88 83 74

Таким образом, применение для устройства поверхностной обработки эмульгированного полимерно-битумного вяжущего на основе каучука МНПБ является весьма эффективным способом повышения ее качества.

На следующем этапе в работе было проведено исследование влияния природы эмульгаторов и их концентраций на скорость деформирования и прочность приклеивания зерен щебня к поверхности покрытия.

Методом ЭПР проведен анализ влияния ПАВ различной природы и способ их введения на структурные свойства вяжущего. Установлено некоторое снижение интенсивности парамагнитного поглощения в исходных битумах с добавками эмульгаторов и значительное уменьшение этого показателя в остаточных битумах, выделенных из эмульсий.

Незначительное снижение парамагнитных центров при использовании КАДЭМ-ВТ и Отогатс свидетельствует о слабой ассоциации асфальтенов в присутствии этих эмульгаторов, обеспечивающей хороший показатель адгезии вяжущего.

Устройство поверхностной обработки с использованием фракционированного щебня и битумной эмульсии, приготовленной по рецепту, разработанным автором, было осуществлено на экспериментальном участке автомагистрали М-21. На момент повторной проверки опытного участка через 2 года выявлено удовлетворительное состояние поверхностной обработки.

На основании проведенных исследований и изложенных в работе принципов разработаны технология, состав битумной эмульсии и выполнен ямочный ремонт машиной БЦМ-24 по струйно-инъекционной технологии на улицах г. Ростова-на-Дону.

АЛКАПАВ 1618.30 в составе битумной эмульсии выступает в качестве стабилизатора системы битум-вода. В то же время проведенные исследования эмульгатора КАДЭМ-ВТ позволяют говорить о том, что при его содержании более 1% возможно получить эмульсию класса ЭБК-3 на битуме БНД 90/130. Однако, учитывая климатические особенности южных районов РФ и экономическую нецелесообразность повышения расхода эмульгатора, возникает потребность создания эмульсий 3-го класса на битуме БНД 60/90 с минимальным расходом ПАВ. Для достижения этой цели автором предлагается применение водорастворимого ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 при предварительном смачивании смеси минеральных материалов. Особенное отличие данной технологии заключается в том, что кроме увеличения времени распада эмульсий ЭБК-3, можно в широких пределах варьировать скорость распада эмульсий 2-го класса. Таким образом, применение ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 позволяет использовать эмульсии ЭБК-2 со смесями как пористых, так и плотных зерновых составов, что, несомненно, имеет большой практический интерес при устройстве слоев износа дорожных покрытий.

С целью повышения эксплуатационных свойств таких покрытий, устраиваемых из смесей «Сларри Сил», в работе разработан следующий состав

модифицированной катионной битумной эмульсии класса ЭБПК-3 на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ (табл. 2).

Таблица 2

Состав эмульсии для ЭМС типа «Сларри Сил»

Битум БНД 60/90, % Эмульгатор, % АЛКАПАВ 1618.30, % каучук МНПБ, % от массы битума Вода, %

60 0,5 0,5 1,5 остальное

Используя разработанный состав модифицированной битумной эмульсии класса ЭБПК-3 получены ЭМС для тонкослойных покрытий, устраиваемых из смесей типа «Сларри Сил» и проведено экспериментально-статистическое моделирование свойств ЭМС этого типа. Для улучшения исследуемых свойств использовалась добавка 1-3% цемента М 400. Анализ полученных данных показывает, что разработанные ЭМС типа «Сларри Сил» характеризуются широким диапазоном свойств: полученная смесь обладает показателем консистенции 20-30мм; потеря массы при истирании через 1 час вымачивания менее 225,12 г/м2, время распада варьируется от 140 до 275 с.

В пятой главе приведена эффективность использования битумных эмульсий, приготовленных с эмульгатором КАДЭМ-ВТ в сравнении с другими эмульгаторами на примере приготовления 1 т эмульсии, устройства покрытия «чип сил», «Сларри Сил» и одиночной поверхностной обработки.

Проведенные расчеты показали, что приготовление битумных эмульсий класса ЭБПК-3 на эмульгаторе КАДЭМ-ВТ, в 1,6 раза дешевле эмульсий, приготовленных с импортным эмульгатором. Экономический эффект на стадии устройства покрытия «чип сил» за строительный сезон от применения эмульгатора КАДЭМ-ВТ составит 592920 р.; устройства покрытия «Сларри Сил» I типа - 5208840 р., II типа - 8682660 р. Экономический эффект от применения в качестве вяжущего материала битумной эмульсии взамен битума при устройстве одиночной поверхностной обработки на 1000 м2 составляет 312,586 тыс. р.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана совместная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды битумных эмульсий для повышения качественных характеристик слоев износа путем создания «парного модификатора»: каучука МНПБ — структурирующего фрагмента, эффективного модификатора битума и водорастворимого ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 - стабилизатора дисперсионной среды.

2. Разработана технология регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий. Выявлена возможность варьирования в широких пределах скорости распада эмульсий 2 и 3 классов. Доказана возможность использования водорастворимого ПАВ-модификатора при предварительном смачивании минерального материала. Получены на основе эмульсий 2 класса смеси как пористых, так и плотных зерновых составов.

3. Установлены рациональные границы варьирования, закономерности влияния основных факторов на структурные свойства дорожных покрытий и битумных эмульсий. Свойства битумных эмульсий изучены экспериментально-статистическим моделированием с использованием трехфакторного анализа по плану Бокса. Для оценки эксплуатационных характеристик слоев износа типа «Сларри Сил» проведен двухфакторный симплекс - суммированный план.

4. Разработанные технологические решения по улучшению эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий прошли опытно-производственное внедрение. Наблюдения за опытными участками отмечают хорошее состояние покрытий. Экономический эффект на стадии устройства покрытия «чип сил» за строительный сезон составит 592920 р.; устройства покрытия «Сларри Сил» I типа - 5208840 р., II типа - 8682660 р. Экономический эффект от применения в качестве вяжущего материала битумной эмульсии взамен битума при устройстве одиночной поверхностной обработки на 1000 м2 составляет 312,586 тыс. р.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Горелов, С. В. Оценка эффективности действия эмульгаторов путем измерения межфазного поверхностного натяжения / С. К. Илиополов, И. В. Мардиросова, С. В. Горелов // «Строительство-2003» : междунар. науч.-практ. конф. - Ростов н/Д : РГСУ, 2003. - С. 5-7.

2. Горелов, С. В. Комплексный модификатор для катионной полимерно-битумной эмульсии класса ЭБК-3 / С. К. Илиополов, И. В. Мардиросова, С. В. Горелов // Изв. вузов. Строительство. - 2004. - № 2. — С. 40-45.

3. Горелов, С. В.. АЛКАПАВ - стабилизатор катионных битумных эмульсий / С. В. Илиополов, С. В. Горелов, А. В. Горгулевский // «Строи-тельство-2004» : междунар. науч.-практ. конф. - Ростов н/Д : РГСУ, 2004. -С. 14-15.

4. Горелов, С. В. Новый отечественный эмульгатор для катионных эмульсий класса ЭБК-1 / С. В. Горелов // Изв. Рост. гос. строит, ун-та. - 2004. -№ 8,- С. 256-257.

5. Горелов, С. В. Стабилизатор битумных эмульсий / С. В. Горелов, А.

B. Горгулевский // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог : междунар. науч.-практ. конф. — Пермь : ПГТУ, 2004. -С. 96-98.

6. Горелов, С. В. Исследование эффективности действия эмульгаторов путем измерения межфазного поверхностного натяжения / С. К. Илиополов,

C. В. Горелов, Л. А. Федяева Л.А. // «Строительство-2005» : междунар. на-уч.-практ. конф. - Ростов н/Д : РГСУ,2005. - С. 15-16.

7. Горелов, С. В. Исследование влияния аминного числа эмульгатора на свойства получаемых битумных эмульсий / С. К. Илиополов, С. В. Горелов, Л. А. Федяева // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. - Пермь : ПГТУ, 2005. - С. 142-144.

8. Горелов, С. В. Исследование влияния водорастворимых полимеров на скорость распада битумных эмульсий / С. В. Горелов, Д. А. Строев // «Строительство-2006» : междунар. науч.-практ. конф.. - Ростов н/Д : РГСУ, 2006.-С. 9-10.

9. Измерение диэлектрических параметров остаточного вяжущего битумных эмульсий / С. В. Горелов [и др.] // «Строительство-2006» : междунар. науч.-практ. конф.-Ростов н/Д : РГСУ, 2006. - С. 10-12.

10. Технологические карты на устройство земляного полотна и дорожной одежды / под ред. С. В. Горелова [и др.] // РОСАВТОДОР. - М„ 2006. -408с.

11. Горелов, С. В. Исследование взаимосвязи диэлектрической проницаемости битумного вяжущего с его физико-механическими свойствами / С. В. Горелов, Ю. И. Гольцов, Д. А. Строев // Вестн. ХНАДУ : сб. науч. тр. -Харьков, 2006. - Вып. 34/35. - С. 127 - 129.

12. Горелов, С. В. Исследование влияния водорастворимых ПАВ-модификаторов на скорость распада битумных эмульсий / С. В. Горелов, Д. А. Строев // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений. - Омск : СибАДИ, 2006. - Кн. 3. - С. 173-175.

13. Горелов, С. В. Изучение влияния ПАВ-эмульгаторов на адгезионные свойства битумных вяжущих с помощью диэлькометрии / С. В. Горелов, Ю. И. Гольцов, Д. А. Строев // Соврем, технологии и материалы в дорожном хоз-ве : междунар. науч.-техн. конф.. - Харьков : ХНАДУ, 2006. - С. 83.

14. Пат. 2241012 Российской Федерации, 7 С 08 Ь 95/00, 9/00. Катион-ная битумная эмульсия для дорожного строительства / С. В. Горелов [и др.]. - Зарегистрирован 27.11.2004. Бюл. № 33. - 5 с.

15. Пат. 2243949 Российской Федерации, С 04 В 26/26//С 04 В 111:20, С 08 Ь 95/00. Плотная литая эмульсионно-минеральная смесь. / С. В. Горелов [и др.]. - Зарегистрирован 10.01.2005. Бюл. № 1.-5 с.

Подписано в печать 22.12.06.

Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч. - изд. л. 1,6. тираж 100 экз. Заказ 766.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов-на-Дону, 22, Социалистическая,162.

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Анализ эффективности применения битумных эмульсий в дорожном строительстве.

1.2. Опыт использования слоев износа из эмульсионно-минеральных смесей для устройства покрытий автомобильных дорог. 15 Выводы по 1 главе.

2. Теоретические и технологические аспекты устройства слоев износа с использованием эмульсионно-минеральных смесей.

2.1. Направленное струкгурообразование эмульсионно-минеральных смесей.

2.2. ПАВ-эмульгаторы и их роль в процессах структурообразования битумных эмульсий и ЭМС.

2.3. Комплексная модификация битумных эмульсий для устройства слоев износа с повышенными эксплуатационными свойствами 44 Выводы по 2 главе.

3. Регулирование эксплуатационных свойств ЭМС для слоев износа путем разработки компонентного состава битумных эмульсий на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ.

3.1. Методы проведения исследований и характеристика исходных материалов.

3.2. Разработка компонентного состава дисперсионной среды битумных эмульсий.

3.2.1. Прогнозирование эмульгирующих свойств ПАВ КАДЭМ-ВТ при проектировании состава битумных эмульсий.

3.2.2. Разработка модифицирующего компонента дисперсионной среды битумных эмульсий 2-го и 3-го классов.

3.2.3. Влияние рН дисперсионной среды на свойства эмульсий.

3.3. Разработка компонентного состава дисперсной фазы битумных эмульсий.

3.3.1. Влияние эмульгатора «КАДЭМ-ВТ» на свойства эмульсий, приготовленных на битумах разных марок.

3.3.2. Разработка модифицирующего компонента дисперсной фазы битумных эмульсий.

3.4. Анализ взаимосвязи компонентного состава дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий с их эксплуатационными свойствами при устройстве слоев износа дорожных покрытий. 93 3.4.1. Экспериментально-статистическое моделирование свойств полимерно-битумных эмульсий на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ. 100 Выводы по 3 главе.

4. Разработка технологии устройства и регулирование эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий.

4.1. Технология устройства поверхностной обработки с использованием фракционированного щебня с разработкой компонентного состава битумных эмульсий.

4.2. Выполнение ямочного ремонта машиной БЦМ-24 по струйно-инъекционной технологии с разработкой компонентного состава битумных эмульсий.

4.3. Разработка компонентного состава и регулирование свойств дорожных эмульсионно-минеральных материалов типа «Сларри Сил». 125 4.3.1. Экспериментально-статистическое моделирование свойств слоев износа типа «Сларри Сил». 131 Выводы по 4 главе

5. Оценка экономической эффективности использования эмульсий, приготовленных на эмульгаторе КАДЭМ-ВТ.

5.1. Расчет стоимости битумных эмульсий.

5.2. Расчет стоимости покрытия «чип сил». 142 5.3 Расчет стоимости покрытия «Сларри Сил». 147 5.4. Расчет стоимости одиночной поверхностной обработки. 151 Общие выводы. 154 Литература. 155 Приложение 1 167 Приложение

Преобладающими из капитальных дорожных покрытий являются асфальтобетонные. В большинстве развитых стран протяжённость дорог с такими покрытиями составляет 90-95% от общей протяжённости дорог. Однако, при всем многообразии технологических и эксплуатационных преимуществ таких дорожных одежд им свойственен ряд недостатков (трещины, микротрещины, шелушение, выкрашивание и др.).

Ремонт покрытия автомобильной дороги, может быть произведен либо усилением существующей дорожной конструкции, либо устройством поверхностного защитного слоя. Более распространенным методом ремонта является устройство защитных слоев, потому что не требует больших затрат энергоресурсов, применения дорогостоящей техники и большого количества дорожно-строительных материалов.

Следует иметь ввиду, что устраивать тонкие слои из обычных горячих асфальтобетонных смесей бывает невозможно из-за их быстрого остывания, потери уплотняемости и плохой приклеиваемости к основанию. В мировой практике для этих целей получило распространение устройство тонкослойных поверхностных обработок из эмульсионно-минеральных смесей литой консистенции на основе катионных битумных эмульсий, отличающихся от классической поверхностной обработки как используемыми материалами, так и технологией производства работ [30,98,109,114].

Высокие требования, предъявляемые к вяжущим (высокая адгезия, термостойкость, необходимость распределения их по поверхности основания тонкими пленками), делают нежелательным использование жидких и вязких битумов в обычном их состоянии для проведения многих дорожно-строительных работ: поверхностная обработка, устройство тонких защитных слоев, ямочный ремонт, заделка трещин, холодный ресайклинг, подгрунтов-ка, устройство слоев дорожной одежды по способу пропитки и т.д.

В такой постановке решение задачи по разработке технологий получения и применения эмульсионно-минеральных материалов различного назначения с повышенными эксплуатационными свойствами является весьма актуальным.

Цель диссертационной работы: разработать технологию устройства слоев износа дорожных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами на основе комплексно-модифицированных катионных битумных эмульсий с учетом особенностей качества отечественных материалов.

Для достижения этой цели в настоящей работе были определены следующие задачи исследований:

- разработать технологические приемы повышения эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий;

- разработать совместную модификацию дисперсной фазы и дисперсионной среды эмульсий с помощью создания парного модификатора: масло-растворимый полимер + водорастворимый ПАВ-модификатор, позволяющего регулировать свойства битумных эмульсий;

- теоретически обосновать и экспериментально подтвердить основные принципы подбора компонентного состава и прогнозирования свойств слоев износа дорожных покрытий с заданными характеристиками;

- выполнить экспериментальные исследования разработанных катионных битумных эмульсий на основе эмульгатора КАДЭМ-ВТ при ямочном ремонте и устройстве поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- достигнута возможность регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий путем использования водорастворимого ПАВ-модификатора при предварительном смачивании минерального материала, а также портландцемента;

- выявлен механизм воздействия комплексной модификации разработанного «парного модификатора» с участием структурирующего фрагмента дисперсной фазы каучука МНПБ и стабилизатора дисперсионной среды АЛКАПАВ 1618.30 на процессы структурообразования битумных эмульсий и дорожных покрытий на их основе;

- определены основные принципы подбора компонентного состава и прогнозирования свойств слоев износа дорожных покрытий с заданными эксплуатационными характеристиками; установлен и смоделирован процесс повышения адгезионных свойств и замедления процессов старения остаточного вяжущего, разработанных эмульсий для слоев износа автомобильных дорог благодаря блокированию мест возможных контактов асфальтенов за счет адсорбции на них модифицирующих добавок в процессах структурообразования.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждена сходимостью результатов параллельных испытаний, соответствием результатов лабораторных и опытно-производственных работ, выполненных с использованием современных приборов, оборудования и методов испытаний, а также экспериментально-статистических методов математического планирования эксперимента и математической статистики.

Практическое значение работы:

- разработана технология комплексной модификации, обеспечивающая повышение дисперсности, агрегативной и седиментационной устойчивости, адгезионных свойств катионных битумных эмульсий, а также значительное улучшение характеристик ЭМС;

- разработана технология регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий на основе разработанных комплексно-модифицированных битумных эмульсий с применением нового отечественного эмульгатора КАДЭМ-ВТ;

- использование разработанных битумных эмульсий класса ЭБПК-3, приготовленных с эмульгатором КАДЭМ-ВТ, в 1,6 раза дешевле эмульсий, приготовленных с иностранным эмульгатором. Экономический эффект на стадии устройства покрытия «чип сил» за строительный сезон, от применения эмульгатора КАДЭМ-ВТ составит 592920 р.; устройства слоя износа покрытия «Сларри Сил» I - типа 5208840 рублей, II типа - 8682660 р.

- по результатам проведенных исследований получены патенты №2241012 РФ от 27.11.2004 и №2243949 РФ от 10.01.2005.

Реализация результатов работы.

Результаты исследований внедрены:

- на экспериментальном участке площадью 7000м , км 197 - км 205 автомагистрали М-21 «Волгоград - Каменск-Шахтинский - гр. Украины», устроенной в июле 2004г.;

- при выполнении ямочного ремонта машиной БЦМ-24 по струйно-инъекционной технологии на улицах г. Ростова-на-Дону.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на научно-практических конференциях Ростовского государственного строительного университета (2003-2006гг.) и на др. международных конференциях: МНПК «Строительство» (Ростов-на-Дону, 2003-2006 гг.), НТК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог» (Пермь, 2004-2005 гг.), ВНПК «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (Омск, 2006г.), МНТК «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» (Харьков, 2006г).

Объем. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 124 источников, в том числе на иностранном языке, 2 приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 70 таблиц и 29 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана совместная модификация дисперсной фазы и дисперсионной среды битумных эмульсий для повышения качественных характеристик слоев износа путем создания «парного модификатора»: каучука МНПБ - структурирующего фрагмента, эффективного модификатора битума и водорастворимого ПАВ-модификатора АЛКАПАВ 1618.30 - стабилизатора дисперсионной среды.

2. Разработана технология регулирования эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий. Выявлена возможность варьирования в широких пределах скорости распада эмульсий 2 и 3 классов. Доказана возможность использования водорастворимого ПАВ-модификатора при предварительном смачивании минерального материала. Получены на основе эмульсий 2 класса смеси как пористых, так и плотных зерновых составов.

3. Установлены рациональные границы варьирования, закономерности влияния основных факторов на структурные свойства дорожных покрытий и битумных эмульсий. Свойства битумных эмульсий изучены экспериментально-статистическим моделированием с использованием трехфакторного анализа по плану Бокса. Для оценки эксплуатационных характеристик слоев износа типа «Сларри Сил» проведен двухфакторный симплекс - суммированный план.

4. Разработанные технологические решения по улучшению эксплуатационных свойств слоев износа дорожных покрытий прошли опытно-производственное внедрение. Наблюдения за опытными участками отмечают хорошее состояние покрытий. Экономический эффект на стадии устройства покрытия «чип сил» за строительный сезон составит 592920 рублей; устройства покрытия «Сларри Сил» I типа - 5208840 p., II типа - 8682660 р. Экономический эффект от применения в качестве вяжущего материала битумной эмульсии взамен битума при устройстве одиночной поверхностной обработки на 1000м составляет 312,586 тыс. руб.

1. Алферов В. И. Сларри Сил // Дороги России XX1.века - 2002г. - №4-с.66-67.

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

3. Алферов В.И. Повышение эксплуатационных свойств слоев износа и качества ремонтных работ на основе катионактивных битумных эмульсий: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Воронеж: ВГАСУ.-2001г.

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

5. Амброс Р.А. Об исследовании влияния химических добавок на сцепление битума с минеральными материалами. Таллин, 1956г. - 73с.

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

7. Бабаев В.И. Технические поверхностно-активные вещества из вторичных ресурсов в дорожном строительстве / В.И. Бабаев, И.В. Королев, A.M. Гризчин // М.: Транспорт, 1991. 144с.

8. Бернштейн А.В. самопроизвольное эмульгирование битумов. Киев: Наукова Думка, 1969. - 69с.

9. Битумная эмульсия. Технический бюллетень №2. AKZO NOBEL.

10. 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.

11. Воскресенская Н.И. Опыт подбора составов катионактивных битумных эмульсий под заданные свойства. / Н.И. Воскресенская, М.А. Славуцкий

12. Дороги России XXI века, Тематическое приложение «ВИАДУК». 2006г.-№3 - С.46-47.

13. Вознесенский В.А. Современные методы оптимизации композиционных материалов. / В.А. Вознесенский, В.Н. Выровой, В.Я. Херш и др. Киев: Буд1вельник, 1983.- 144 с.

14. Вознесенский В.А. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ: Учебник. / В.А. Вознесенский, Т.В. Ляшен-ко, Б.Л. Огарков Киев: Высш. шк., 1989. - 328 с.

15. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Изд-во «Химия». -1975г.-512с.

16. Горелов С.В. Измерение диэлектрических параметров остаточного вяжущего битумных эмульсий / С.В. Горелов, Ю.И. Гольцов, И.В. Мардиро-сова, Н.Н. Харабаев // МНПК «Строительство-2006». Ростов-на-Дону, 2006г.-С.10-12.

17. Горелов С.В. Исследование взаимосвязи диэлектрической проницаемости битумного вяжущего с его физико-механическими свойствами // С.В. Горелов, Ю.И. Гольцов, Д.А. Строев // «ВЕСТНИК ХНАДУ» Сборник научных трудов.-Харьков,2006.-Выпуск 34-35.-С.127-129.

18. Горелов С.В. Исследование влияния водорастворимых полимеров на скорость распада битумных эмульсий / С.В. Горелов, Д.А. Строев // МНПК «Строительство-2006». Ростов-на-Дону, 2006г. - С.9-10.

19. Горелов С.В. Новый отечественный эмульгатор для катионных эмульсий класса ЭБК-1 / С.В. Горелов // Изв. Ростовского гос. строит, ун-та. 2004г.-№8. - С.256-257.

20. Горелов С.В. Стабилизатор битумных эмульсий / С.В. Горелов, А.В. Горгулевский // «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог». Пермь 2004г. - С.96-98.

21. Горелышев Н.В., Любимова Т.Ю., Колбановская А.С. и др. Физико-химические методы характеристики свойств и структуры дорожно- строительных материалов. / Н.В. Горелышев, Т.Ю. Любимова, А.С. Колбановская и др. // Автотрансиздат. М. - 1961г. - 96с.

22. Горелышева Л. А. Битумные эмульсии в дорожном строительстве / Л.А. Горелышева // Автомобильные дороги и мосты. Обзорная информация. М.: Информавтодор.- 2003г. Вып. 7.-132с.

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

24. ГОСТ Р 52128-2003. Эмульсии битумные дорожные. Технические условия. М.: ГОССТРОЙ РОССИИ. - 2004г. - 25с.

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

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

27. 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.

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

29. Евстратова К.И. Физическая и коллоидная химия: Учеб. для фарм. вузов и факультетов / К.И. Евстратова, Н.А. Купина, Е.Е. Малахова // М.: Высш. шк., 1990. - 487 с. ил.

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

31. Ермилов П.Н. Диспергирование пигментов М., Химия. -1971г. -300с.

32. Жукова Т. Просто, технологично, эффективно / Т. Жукова, А. Коршунов, Э. Сандлер // Автомобильные дороги. 1998. -№ 2. - С. 25

33. Зеленая С.А. Катионные поверхностно-активные вещества. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1979. - С.7-10.

34. Зяблов С.Ф., Вешникова З.П. Устройство шероховатых слоев износа из открытых битумоминеральных смесей на автомобильных дорогах Красноярского края. // Автомобильные дороги: Информ. сб.; М., 2001г. Вып.2. - с.69.

35. Илиополов С.К. АЛКАПАВ стабилизатор катионных битумных эмульсий. / С.К. Илиополов, С.В. Горелов, А.В. Горгулевский // МНПК «Строительство-2004». - Ростов-на-Дону, 2004г. - С.14-15.

36. Илиополов С.К. Исследование эффективности действия эмульгаторов путем измерения межфазного поверхностного натяжения / С.К. Илиополов, С.В. Горелов, Л.А. Федяева // МНПК «Строительство-2005». Ростов-на-Дону, 2005г.-С.15-16.

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

38. Илиополов С.К. Комплексный модификатор для катионной полимерно-битумной эмульсии класса ЭБК-3 / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросо-ва, С.В. Горелов // Изв. вузов. «Строительство». 2004г.-№2. - С.40-45.

39. Илиополов С.К. Оценка эффективности действия эмульгаторов путем измерения межфазного поверхностного натяжения / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, С.В. Горелов // МНПК «Строительство-2003». Ростов-на-Дону, 2003г. - С.5-7.

40. Источник: <а href="http://library.stroit.ru/index.htmr target="blank"> Библиотека строителя на STROIT.RU</a>.

41. Казарновская Э.А. Влияние природы ПАВ эмульгаторов на поглощение известняком их водных растворов. / Э.А. Казарновская // Тр. Союз-дорнии. - М.: 1974. Вып. 71. - С.58-61.

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

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

44. Карпенко Ф.В. Битумные эмульсии. Основы физико-химической технологии производства и применения / Ф.В, Карпенко, Гуреев // М.: ЦНИИ-ТЭ нефтехим, 1998. с.152-166.

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

46. Катионные эмульсии дорожного битума. Материалы симпозиума французской фирмы «Прохинор». М., 1974г. 41с.

47. Кинг Г.Н. Материалы и технологии компании Koch Materials для строительства и ремонта дорожных покрытий / Г.Н.Кинг, Б.С. Радовский // Новости в дорожном деле. 2004г.- №6.

48. Козлова Е.Н. Холодный асфальтобетон. Автотрансиздат, М., 1958г.

49. Колбановская А.С. Дорожные битумы. / А.С. Колбановская, В.В. Михайлов // М.: Транспорт, 1973. 264с.

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

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

52. Кучма М.И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве / М.И. Кучма // М.: Транспорт, 1980 191с.

53. Лаврухин В.П. Повышение качества асфальтобетонных покрытий с применением битумно-каучуковых вяжущих. / В.П. Лаврухин, В.И. Микрин // Повышение качества строительства асфальтобетонных и черных покрытий. М. Транспорт, 1988г. - С.34-39.

54. Луканов А., Бабков И., Силкин В. // Дорожная техника и технология. -2001. -№5.-с.84.

55. Лысихина А.И. О стабильности битумов и взаимодействии их с минеральными материалами. / А. И. Лысихина, Л.Н. Ястребова- М.: Дориздат, 1952.-176 с.

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

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

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

59. Немчинов М. Рецепты дорожного долголетия / М. Немчинов // Автомобильные дороги. 2002г.-№12 - С.72.

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

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

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

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

64. Овчинников И. Правовой вакуум / И. Овчинников, О. Распров, В. Столяров // Автомобильные дороги. 2006г.-№3. - С.41-44.

65. Ольховиков В.М. Строительство дорожных одежд низкой стоимости с основаниями из укрепленных грунтов и тонкослойными покрытиями. / В.М. Ольховиков // Автомобильные дороги и мосты. Обзорная информация. М.: Информавтодор.- 2003. Вып. 1.-84 с.

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

67. Патент №2241012 РФ, 7 С 08 L 95/00, 9/00. Катионная битумная эмульсия для дорожного строительства / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, С.В. Горелов и др. // Зарегистрирован 27.11.2004. Бюл. №33. 5с.

68. Патент №2243949 РФ, С 04 В 26/26//С 04 В 111:20, С 08 L 95/00. Плотная литая эмульсионно-минеральная смесь. / С.К. Илиополов, И.В. Мардиросова, С.В. Горелов и др. // Зарегистрирован 10.01.2005. Бюл. №1. -5с.

69. 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.

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

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

72. Плотникова И.А. Исследование устойчивости катионных эмульсий при взаимодействии с тонкодисперсными материалами. / И.А. Плотникова // Тр./Союздорнии М., 1974г.-№1 - С. 7-14.

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

74. Плотникова И.А. Критерии оценки дисперсности битумных эмульсий. / И. А. Плотникова // В сб.: Труды Союздорнии, вып. 50.-М., 1971.-с.136-139.

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

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

77. Рвачёва Э.М. Устройство поверхностной обработки с использованием эмульсионно-минеральных смесей / Э.М. Рвачева // Автомобильные дороги. Обзорная информация. М.: Информавтодор. - 2000г.-№4. - С. 1-8. 125

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

79. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. Новая область науки-М.: Знание, 1958.-64 с.

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

81. Рекомендации по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью / РОСАВТОДОР. -М. 2004г. - 58с.

82. Романов С.И. Регулирование структурообразования в нефтяных вязких битумах, свойств вяжущих и конгломератов на их основе для дорожного строительства // Дисс. на соискание уч. степени д-ра техн. наук. 1996г. Волгоград.

83. Руководство по применению поверхностно-активных веществ при устройстве асфальтобетонных покрытий (взамен ВСН 59-68) / Росавтодор. -М. 2003г. - 40с.

84. Соколов Ю.В. Дорожные эмульсии: Учеб. пособие. Омск: СибАДИ. - 1988.-83с.

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

86. Соловьев Н. Битумные эмульсии: технология приготовления, оборудование, мониторинг цен / Н. Соловьев // Дорожная техника и технологии, -2001г.-№5.

87. Сорокина С.В. В Федеральном Собрании обсудили проблемы дорожного комплекса /С.В. Сорокина// Дороги России XXI века. 2005г.-№3. -С.10-13.

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

89. Технологические карты на устройство земляного полотна и дорожной одежды / под ред. С.К. Илиополов, В.П. Матуа, С.В. Горелов и др. // РО-САВТОДОР. М., 2006г. - С.408.

90. ТУ 2482-004-04706205-03. Алкилтриметиламмоний хлориды.

91. ТУ 2482-009-04706205-03. Катионный реагент КАДЭМ-ВТ.

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

93. Физико-химические основы коллоидной науки. М.: Госхимиздат, 1934г.

94. Финские нормы на асфальт / Консультативный совет по покрытиям PANK. Хельсинки, 2000г. - 75с.

95. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Изд-во «Химия». -1974г.-351с.

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

97. 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.

98. Alvares Loranca R.L. Pazos Rubido A. Un essai de laboratoire pour comparer les procedes anti-remontee de fissures dans les Chaussees.-1998.-№ 217-C.28-32.

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

100. Bilingual dictionary: Справочник Colas. Париж, 2000г.

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

102. Cationics for roads. Pierrefitte Auby Specialites Prochinor. 46, Rue Jacques-Dulud-92-Neuilly-Paris.

103. Claros E., Pos J. Mischguteigenshaften von Dunnen Schichten im Kaltein-bau. Teil 1. Kohasionstwicklung. // Bitumen. 2000. - №2. - c.58-63.

104. Dunne Schichten im Kalteinbau // Strassen-und Tiefbau-1988 №1. -S.21-22.

105. Enduits superficiels a Г emulsions de bitume SBS // Revue generale des routes et des aerodromes. - 1989.- № 660 - P.67-70.

106. Grats B. Beurteilung diinner Asphaltdeckschichten im heip-und kalteinbau, insbesondere in Bezug auf die Oberflachene inse halten, Griffiakeit und Dichtig-keit // Forschung Strapenbau und StraPenverkenrstechnik. 1993. - №649. - S15-18.

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

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

109. 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.

110. Jyri Mustonen, Raimo Tapio. Finnish Cold-Mix Asphalt Pavement 6th International Conference on Low-traffic Road.-Minnesota USA,2003.-Vol.2.- PI 82188.

111. Lombardi В., Boussad N., Cornet E., des Croix Ph., Lafon J.-F. Les nou-velles 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. 1620.

112. Menzies J. Oberflacheneigenschaften von AsphaltstraPen ein Seminar in Gropbritannien // Asphalt (BRD). - 1999. - 34, №5. - S.31-32.

113. Pallos I. Asphalt-plauning experiences and trends by using modified bitumens in Hungary // Period. Polytechn. Giv. Eng.-1996. 40, №2. - S.103-113.

114. Safir B. Enrobage-enduisage а Г emulsion // Rev. Gen. routes etaerodr. -1998.-Hors serie 2.-S.118-119.

115. Schmalz M., Schopphoven K.H., Stauglamyer H. Vermeidung von Schaden an Oberflachenbehandlungen mit Bitumenemulsionen // Asphalt (BRD). 1997,-31,№5.-S.25-32.

116. Sonderbauweisen in bituminosen strassenbau, Baugewerbe, 1987. - №1415, c.49-50. Автомобильные дороги // ЭИ, - M.: 1987, вып.21, с.1-3.

117. Tatarek S., Lipp L. Mechanizm wiazania i rozpadu emulsji asfaitowych. -Drog., 1970, N.5,s. 124-129.

118. Van Nieuwenhuyze K., Tanghe Т., Verlhas P., Eckmann B. Comprehension des proprietes de el emulsion a partir des caracteristiques du liant et de el emulsifiant// RGRA. 2001. - № 793. - P.41-47.

119. Verfahren zur oberflachenbehandlung von zu beschichtenden werfahren: Пам. 405849 Австралия: МПК6 E 01 С 7/35; Hilti art AG. №1377/93.124. www.slurry.com/rus-index.shtml.