автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Золобитумные вяжущие для асфальтобетонных смесей

На правах рукописи

МАРКОВА ИРИНА ЮРЬЕВНА

ЗОЛОБИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Специальность 05.23.05—Строительные материалы и изделия

11 АВГ 2015

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород — 2015

005571349

005571349

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном

образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Строкова Валерия Валерьевна

доктор технических наук, профессор

Барабаш Дмитрий Евгеньевич

доктор технических наук, профессор, нач. кафедры изыскания и проектирования аэродромов Военный учебно-научный центр военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»

Галднна Вера Дмитриевна

кандидат технических наук, доцеш-доцент кафедры строительных материалов и специальных технологий ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-

дорожный государственный технический университет (МАДИ)»

Защита состоится «_1 » октября 2015 г. в 1430 часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.01 в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова по адресу: 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, ауд. 242. Телефон для справок 8(4722) 55-95-78.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайге http://gos_att.bstu.ni/dis.

Огзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета. Копию отзыва просим прислать на e-mail: gos-att-bgtn@mail.ru.

Автореферат разослан « 3 » ав1уста2015 г.

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ученый секретарь диссертационного совета

ГА. Смоляго

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из приоритетных задач в России является развитие транспортной инфраструктуры. На сегодняшний день протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием составляет около 1 млн км. В соответствии с Транспортной стратегией России до 2030 года общая протяжённость дорожной сети автодорог РФ должна достигнуть 1,7 млн км.

Эксплуатация асфальтобетонных покрытий в условиях агрессивного воздействия внешних факторов и непрерывного роста количества транспортных средств приводит к образованию различных дефектов и, как следствие, к преждевременным деформациям и разрушению автомобильных дорог. Большинство дефектов обусловлено, прежде всего, спецификой физико-механических и реологических свойств используемого органического вяжущего. Регулировать свойства битума позволяет применение модифицирующих добавок, воздействующих на его структуру и свойства и, как следствие, повышающих качество дорожно-строительных композитов. Однако использование добавок приводит к значительному удорожанию асфальтобетона.

Актуальным является расширение номенклатуры модифицирующих добавок со структурирующим эффектом, в том числе за счет использования отходов топливно-энергетических предприятий в виде зол-уноса (ЗУ). Повышение качества битума с использованием добавки зол-уноса возможно за счет совокупности их физико-механических, физико-химических и структурных особенностей.

Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания и программы стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова; программы «У.М.Н.И.К».

Степень разработанности темы. Проблеме повышения эффективности производства и применения битумоминеральных композитов для дорожного строительства в последние годы уделяется особое внимание как в России, так и за рубежом. Одним из наиболее распространенных методов повышения эксплуатационных характеристик битумоминеральных композиций является модифицирование битумов посредством введения добавок различного состава и генезиса.

Ранее была показана эффективность использования природного и техногенного алюмосиликатного сырья для производства битумоминеральных композиций с повышенными физико-механическими характеристиками. Среди многообразия алюмосиликатного сырья, применяемого в дорожном строительстве, золы-уноса показали достаточную эффективность в качестве минеральных порошков. Однако возможность и эффективность применения зол-уноса в качестве структурирующей добавки к битуму в зависимости от состава недостаточно изучены.

Цель и задачи работы. Разработка золобитумных вяжущих и асфальтобетонов на их основе с учетом фазовых и структурных особенностей зол-уноса различного состава.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— изучение состава, свойств и микроструктурных особенностей зол-уноса с целью их использования в качестве структурирующей добавки к битуму;

— исследование влияния вариативности свойств зол-уноса на эксплуатационные характеристики органического вяжущего;

-подбор составов золобитумных вяжущих с использованием атомосиликат-ного техногенного сырья и асфальтобетонных смесей на их основе с последующим изучением характеристик получаемых композитов;

— разработка технологии производства асфальтобетона на основе золобитум-ного вяжущего;

— подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований; внедрение результатов исследований.

Научная новизна работы. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования зол-уноса ТЭС в качестве структурирующей добавки к битуму при производстве асфальтобетона. Показано, что структурирующая роль зол-уноса, обусловленная видом и технологией сжигания топлива, а также удаления зольных отходов, заключается в интенсификации процессов хемосорбции в результате взаимодействия битумной пленки с поверхностью алюмосиликатнош модификатора за счет особенностей его химико-минерального состава и физической адсорбции - за счет морфоструктурных факторов. Это в совокупности позволяет повысить физико-механические и вязкоупругие свойства битума.

Установлен характер влияния зол-уноса на реотехнологические и физико-механические свойства золобшумного вяжущего в зависимости от их состава. Использование полидисперсного алюмосиликатного модификатора в качестве структурирующего компонента приводит к оптимизации структуры вяжущего, расширению диапазона эксплуатационных температур, росту устойчивости к напряжениям сдвига и температуры размягчения, снижению пенетрации и дукгальносга при нормируемых температурах. В целом это позволяет повысить теплостойкость ас<}гальтобетона на основе золобитумных вяжущих и его деформа-тивную устойчивость при эксплуатации в леший период.

Произведено ранжирование зол-уноса различного состава по степени эффективности их использования в качестве модифицирующих агентов золобитумного вяжущего по физико-химическим и технологическим критериям. По совокупности факторов установлена следующая последовательность повышения структурирующей роли зол-уноса проанализированных видов: WE Energies (низкокальциевая) —> Новотроицкой ТЭС (низкокальциевая) —> Троицкой ГРЭС (низкокальциевая) —» Рефтинской ГРЭС {низкокальциевая) —> Columbia Energy Center (высококальциевая) —» Назаровской ТЭС (высококальциевая).

Теоретическая и практическая значимость работы. Предложен принцип проектирования золобитумного вяжущего для асфальтобетонов с использованием высокодисперсных алюмосиликатных отходов ТЭС - зол-уноса различного состава, заключающийся в оценке химико-минеральных и морфоструктурных осо-

бенностей зол-уноса, а также реотехнологических свойств золобитумного вяжущего по методу Биреграуе в шмерительной системе пластина/пластина (РР) в диапазоне температур от 46 до 76 °С с приложением осциллирующей нагрузки при определении структурирующей способности алюмосиликагаых модификаторов по отношению к битуму.

Расширена номенклатура модифицирующих компонентов, используемых для повышения качества битумов за счет применения алюмосиликатного техногенного сырья из отходов ТЭС в виде зол-уноса.

Разработаны рациональные составы золобитумных вяжущих с применением структурирующей добавки в виде зол-уноса различных предприятий.

Предложены составы асфальтобетонных смесей на основе золобитумных вяжущих, позволяющие производить асфальтобетоны типа Б с прочностью при сжатии при температуре 50,20 и О °С - 2,2-2,9 МПа, 4,4-6 Д МПа и 9,7-9,9 МПа соответственно; сдвигоустойчивосгью по коэффициенту внутреннего трения — 0,850,91; по сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С - 0,62-0,86; трещиностой-костью—4,0-4,3 МПа; водостойкостью—0,89-0,98; водонасьпцением -1,22-2,2 % и водостойкостью при длительном водонасыщении 0,77-0,9.

Методология и методы исследования. Теоретической и методологической основой работы являются результаты фундаментальных и прикладных исследований отечественных и зарубежных ученых в области органоминеральных вяжущих, дорожно-строительных материалов, технологической минералогии. Методология построена на известной роли модифицирующих компонентов различного состава и генезиса в структурировании битума и согласуется с опубликованными экспериментальными данными по теме диссертации. Идея базируется на фундаментальных исследованиях по влиянию минеральных наполнителей на процессы структу-рообразования органоминеральных композитов дорожно-строительного назначения.

Исследования проводили как в соответствии с нормативными документами, так и с использованием новейших методик и оборудования. Качественный и количественный анализ фазовой гетерогенности исследуемых материалов выполняли с использованием количественного полнопрофильного РФ А, основанного на методе Ритвельда. Степень дисперсности техногенного сырья определяли методами воздухопроницаемости и адсорбции газа; структурные особенности зол-уноса изучали с применением оптической и электронной микроскопии. Анализ вязкоупру-гих свойств золобитумных вяжущих осуществляли по методу Зиреграуе с использованием прибора Ш1ео1ез1 ЯЫ 4.1.

Наложения, выносимые на защиту:

—теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности использования зол-уноса ТЭС в качестве структурирующей добавки к битуму при производстве асфальтобетона;

—характер влияния зол-уноса на реотехнологические и физико-механические свойства золобитумного вяжущего;

—ранжирование зол-уноса различного состава по степени эффективности их

использования в качестве модифицирующих агентов золобитумного вяжущего;

-рациональные составы золобшумных вяжущих с применением зол-уноса различного состава в качестве структурирующих добавок;

— составы и технология производства асфальтобетонов на основе золобитумного вяжущего. Результаты внедрения.

Достоверность полученных результатов обеспечивается: использованием широкого спектра методов исследований с применением сертифицированного и поверенного научно-исследовательского оборудования; проведением экспериментов с достаточной воспроизводимостью; сходимостью теоретических решений с экспериментальными данными; сопоставимостью полученных результатов с работами других авторов; промышленными испытаниями и их положительными практическими результатами.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на: Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы и технологии» (XX научные чтения) (Белгород, 2011); XXIV Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (XXIV чтения) (Новосибирск, 2013); XXII Конгрессе исследования материалов (Канкун, Мексика, 2013); Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» (Белгород, 2013); Юбилейной Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова «Наукоемкие технологии и инновации» (XXI научные чтения) (Белгород, 2014); IX Межрегиональной научно-технической конференции молодых ученых, специалистов и студентов ВУЗов «Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий» (Апатиты, 2015).

Внедрение результатов исследований. Апробация производства золобитум-ных вяжущих и асфальтобетонов на их основе проводилась в промышленных условиях на базе предприятия ООО «Мостдорстрой». Разработанные материалы использованы для устройства верхнего слоя покрытия в ходе капитального ремонта участка автомобильной дороги Ш категории в Белгородском районе.

Для внедрения результатов работы разработаны следующие технические документы: Рекомендации по применению зол-уноса различного состава в качестве добавок, структурирующих битум; Стандарт организации СТО 02066339-023-2014 «Золобитумное вяжущее с использованием зол-уноса ТЭС. Технические условия»; Стандарт организации СТО 02066339-024-2014 «Асфальтобетон на основе золобитумного вяжущего. Технические условия»; Технологический регламент на производство асфальтобетонов с использованием золобшумных вяжущих.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных исследований и промышленной апробации используются в учебном процессе при подготовке бакалавров по направлению 08.03.01 - Строительство профилю подготовки «Автомобильные дороги и аэродромы»; магистров по

направлению 08.04.01 — Строительство профилям подготовки «Дорожночтрои-тельное материаловедение», «Автомобильные дороги», «Материаловедение и технология материалов».

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 11 научных публикациях, в том числе в 2 статьях в российских рецензируемых научных изданиях, в 1 статье в издании, индексируемом базой данных Scopus.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, основной части (пяти глав), заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включающего 33 таблицы, 61 рисунок и фотографию, список литературы из 240 наименований, 8 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Применение эффективных дорожно-строительных материалов позволяет существенно увеличить срок службы асфальтобетонных покрытий. Вяжущее, применяемое для производства дорожно-строительных композитов, являясь термопластичным материалом, определяет деформативную устойчивость покрытия под воздействием динамических нагрузок

Учитывая сложные условия эксплуатации дорожных покрытий, особенности состава и свойств минеральной части битумоминеральных композиций, специфику состава и свойств производимых битумов возникает потребность в модифицировании битума с целью улучшения свойств асфальтобетона. С точки зрения доступности, экономичности и эффективности наиболее перспективным является использование тонкодисперсных наполнителей в качестве модифицирующих добавок. Широкое распространение в последние годы получило высокодисперсное сырье природного и техногенного происхождения. Одним из распространенных видов отходов, имеющих существенные различия в зависимости от состава и технологии переработки исходного сырья, являются золы-уноса ТЭС, систематизация которых по составу, дисперсности, состоянию поверхности и активности по отношению к битуму позволит разработать рациональные составы золобитумных вяжущих.

С цепью представительности выборки сырьевых компонентов, критериями явился комплекс факторов, оказывающих влияние на состав и свойства зол-уноса: вид исходного топлива (каменный или бурый уголь); способы и режимы его сжигания и золоудаления («мокрый» или «сухой»); содержание СаО; производитель (отечественный и зарубежный). В качестве объектов исследований в работе выступали золы-уноса отечественных (Троицкой ГРЭС, Рефтинской ГРЭС, Новотроицкой ТЭС, Назаровской ТЭС) и зарубежных производителей (WE Energies (WEE) и Columbia Energy Center (CEC), США). Для сравнения использовался известняковый минеральный порошок производителя ООО «Стромнс». При разработке вяжущего применялся битум нефтяной дорожный Московского НПЗ марки БНД 60/90. При получении асфальтобетона использовали известняковый минеральный порошок производства ООО «Стромнс», песок из отсева дробления и гранитный щебень производства ОАО «Павловскграшп».

!

Рабочей гипотезой исследований являлось предположение о том, что применение золы-уноса, в зависимости от состава, строения, физико-механических и физико-химических особенностей (зависящих от вида сжигаемого топлива и условий получения зол), позволит в различной степени структурировать битум, повышая его физико-механические и реологические характеристики.

Исследуемые материалы характеризуются полидисперсностью, высокой пористостью и удельной поверхностью (таблица 1), более того, по показателям пористости и битумоемкости ряд зол-уноса не соответствуют требованиям ГОСТ Р 52129-2003. Однако полученные характеристики без учета состава и мор-фоструктурных особенностей позволяют лишь косвенно оценить их структурирующую способность по отношению к битуму.

Таблица 1 - Основные характеристики минеральных наполнителей

из отходов топливно-энергетической промышленности

Наименование производителя техногенного сырья Содержание частиц. % по массе: -мельче 1,25 мм; -мельче0,315 мм; -мельче 0,071 мм Удельная поверхность по данным ПСХ-12(SP), MVkt Пористость, % Показатель битумоемкости. г/100 см3 Средняя плотность, г/см' Истинная плотность, т/см5 Насыпная плотность, г/см' Влажность, % Коэффициент битумоемкости

Троицкая ГРЭС (РФ) 100; 99,4; 79 492 43 84 1,20 2,11 0,80 0,27 2,73

Рефтинская ГРЭС (РФ) 100; 99,4; 76,3 327 36 51 1,30 2,02 1,05 0,15 1

Новотроицкая ТЭС (РФ) 100; 99; 63,3 301 42 75 1,20 2,08 0,98 0,59 2,2

WEE (США) 100; 100; 92,9 271 35 61 1,60 2,45 1,12 0,25 1,73

CEC (США) 100; 99,9; 95,3 509 36 81 2,00 3,14 1,42 0,10 3

Назаровская ТЭС (РФ) 100; 99,9; 94,5 449 47 59 1,80 3,37 1,38 0,40 0,8

Минеральный порошок 100; 94; 83 418 27 42 1,90 2,62 1,35 0,40 1

Требования ГОСТ Р 52129-2003 (марка МП-2) не менее 95; от 80 до 95; не менее 60 - <40 <80 - - - <2,5 -

Анализ физико-механических свойств показал, что по гранулометрическому составу (рисунок 1) к известняковому минеральному порошку наиболее близки золы-уноса CEC (США) и Назаровской ТЭС (РФ).

Сравнение величин удельной поверхности, полученных тремя способами1 (рисунок 2), показывает, что значения по данным ПСХ коррелируют с результатами

[

' I способ - расчет значений удельной поверхности на основе данных полученных по распределению частиц по размерам с помощью ЛД на приборе FRITSCH Analysette 22 NanoTec plus; II способ - на

по лазерной дифракции (ЛД). Так, большей степенью дисперсности, а значит и структурирующей способностью характеризуются золы-уноса Троицкой ГРЭС (492 и 632 м2/кг), CEC (509 и 817 м2/кг) и Назаровской ТЭС (449 и 445 м2/кг) в отличие от Рефтинской ГРЭС (327 и 472 м2/кг), Новотроицкой ТЭС (300 и 405 м2/кг) и WE Energies (271 и 390 м2/кг). Однако удельная поверхность, определенная

с помощью прибора

0.01 0.1 1 10 100 1000 Дначк-ф части, мкм

—ЗУ Трииикий ГРЭС —ЗУ Рефшиской ГРЭС

—ЗУ НовофиникойТЭС —ЗУ WE Energie* (США)

—ЗУ Coluniblu Energy С'еп1ег(США) —ЗУ Hu iapoet-кой ТЗО"

II шестнмковыйМП

Рисунок 1 - Распределение по размерам частиц зол-уноса

Ü

" Svi ни Mtio.iv Ь М. М'' Kl

( "lunihU Иаиронгклн llm.cn L.<|> СгнШ TU' (США)

и. |Д. >|г.'К| ■ Пул no UCX, М; К1

Сорби-М. значительно отличается, так как в общей пористости материала учитываются поры открытого и закрытого характера. В этом случае большей удельной поверхностью обладают золы Троицкой и Рефтинской ГРЭС, Новотроицкой ТЭС - более чем на 50 % в сравнении с тремя другими — WE Energies, CEC и Назаровской ТЭС. Это обусловлено высоким содержанием в них нанопор

Рисунок 2 - Удельная поверхность зол-уноса размером 51, 80 и 80

нм (38. 44 и 69 % соответственно). При этом в золах WE Energies, CEC и Назаровской ТЭС высокое содержание (87. 62 и 60 % соответственно) нанопор меньшего диаметра - 15, 51 и 65 нм.

Для оценки взаимосвязи показателей битумоемкости и пористости (рисунок 3), определенных в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003, относительно известнякового минерального порошка предложен коэффициент битумоемкости (Кбит), определяемый по формуле

, Б — П I где Бх - битумоемкость исследуемого образца; 11х -

К6ит = ----, пористость исследуемого образца; Бимп - битумо-

имп ими емкость известнякового минерального порошка; Пимп - пористость известнякового минерального порошка.

Для минерального порошка из известняка Кбит = 1 (см. таблицу 1), такой же коэффициент битумоемкости характерен и для ЗУ Рефтинской ГРЭС. Остальные

приборе Сорби-М (с учетом пор открытого и закрытого характера в общей пористости материалов); III способ - на приборе nCX-12(SP).

золы (кроме Назаровской ТЭС) характеризуются Кбит в интервале 1,73-3. Высокие значения коэффициента битумоемкости объясняются высоким содержанием нано-пор с преобладающим размером 50-80 нм в общей пористости материалов.

Для золы-уноса Назаровской ТЭС при относительно высокой пористости 47 % показатель битумоем- -

кости составляет лишь 59 г/100 см3, что объясняет Кбит <1. д Низкое значение ко- \ эффициента связано с = тем, что высокое значение пористости, полученное в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003 не отражает реальную пористость материала из-за его гигроскопичности.

Анализ физико-механических характеристик исследуемых образцов зол-уноса позволяет выстроить их в следующие последовательности (таблица 2).

Таблица 2 - Ранжирование зол-уноса в зависимости от значений

I

в

1ммн|м>иикаи WE I »>i»ln < ulunibi« ll*ia|iu*i MM IX <РФ| (США) l»ttgy Cent« ГХ" (США)

'-'к ■ Пока »т.и. Гш n маем коп и. i /1011 см1

- llopHCinClb,

Рисунок 3 - Битумоемкость и пористость зол-уноса различного состава

Наименование характеристики Последовательность изменения характеристик зол-уноса2

1 2 3 4 5 6

Содержание естественных радионуклидов Троицкой ГРЭС Рефтинской ГРЭС Новотроицкой ТЭС WE Energies CEC Назаровской ТЭС

Степень дисперсности ситовым методом Новотроицкой ТЭС Рефтинской ГРЭС Троицкой ГРЭС Назаровской ТЭС CEC WE Energies

Степень дисперсности по ЛД Новотроицкой ТЭС Рефтинской ГРЭС Троицкой ГРЭС WE Energies Назаровской ТЭС CEC

Удельная поверхность по ПСХ WE Energies Новотроицкой ТЭС Рефтинской ГРЭС Назаровской ТЭС Троицкой ГРЭС CEC

Удельная поверхность по ЛД WE Energies Новотроицкой ТЭС Назаровской ТЭС Рефтинской ГРЭС Троицкой ГРЭС CEC

Удельная активная поверхность по Сорби-М WE Energies CEC Назаровской ТЭС Рефтинской ГРЭС Троицкой ГРЭС Новотроицкой ТЭС

Пористость WE Energies CEC Рефтинской ГРЭС Новотроицкой ТЭС Троицкой ГРЭС Назаровской ТЭС

Средний размер пор по Сорби-М WE Energies Троицкой ГРЭС CEC Новотроицкой ТЭС Назаровской ТЭС Рефтинской ГРЭС

Показатель битумоемкости Назаровской ТЭС Рефтинской ГРЭС WE Energies Новотроицкой ТЭС CEC Троицкой ГРЭС

Совокупность изученных характеристик позволяет оценить эффективность использования зол-уноса с точки зрения структурирования битума и выстроить их в

2 Золы расположены под номерами от 1 до 6 в порядке увеличения того или иного показателя.

следующем порядке по возрастанию степени эффективности: ЗУ WE Energies (США) ЗУ Рефтинской ГРЭС (РФ) ЗУ Назаровской ТЭС (РФ) -> ЗУ Новотроицкой ТЭС (РФ) ЗУ Троицкой ГРЭС (РФ) — ЗУ Columbia Energy Center (США). Однако представленная последовательность не может являться достоверной ввиду отсутствия данных по составу и морфоструктуре зол.

Химический анализ рассматриваемого алюмосиликатного техногенного сырья проводился с помощью спектрального метода, при этом учитывались потери при прокаливании (0,7-4,95 %) (таблица 3). Полученные результаты свидетельствует о том. что исследуемое техногенное сырье характеризуется высоким содержанием оксида кремния Si02 (30,03-62,53 %) и оксида алюминия А1203 (8,84-30,92 %). В соответствии с нормативным и документами по количеству оксида кальция в своем составе золы разделены на низко- (НК) и высококальциевые (ВК).

Таблица 3 — Химический состав зол-уноса

Наименование составляющих Наименование золы Известняк

Низкокальциевые Высококальциевые

Троицкая ГРЭС Рефтин-ская ГРЭС Ново-троицкая ТЭС WE Energies Columbia Energy Center Назаровская ТЭС

п.п. п. 4,95 1,9 4,85 1,9 0,7 3,15 39,1

sío2 62,53 60,2 56,2 47.83 30,03 31.55 3,14

AI2O3 28,75 30,92 27.7 28,7 20,68 8,84 1,12

СаО 0,612 1,28 1,35 3,36 26,63 37,80 51,42+ 41.89 С02

Fe203 4,1 3,35 6,18 13,16 4,67 8,99 0,534

S03 0,209 0,153 0,102 1,42 2,01 4,40 0,026

MgO 1,06 0,577 4,64 1,04 7.60 6,31 1,43

Na20 1,05 0,525 1,16 0,874 3,34 0,761 0,035

к2о 0,291 0,750 1,18 1.65 0,391 0,204 0,162

ТЮ2 0,588 1.17 0,684 1,07 1,29 0,261 0,026

Р2О5 0,485 0,482 0,358 0,476 2,19 - -

RuOj 0,028 0,219 0,014 - - - -

ВаО - - - - 0,350 0,046 -

SrO 0,042 - - - 0,355 0,185 0,032

F - - - - 0,213 - -

МпО 0,082 0,061 - - 0,368 0,011

Для оценки степени активности зол-уноса анализировались состав и количество активных центров на поверхности. Количественный рентгенофазовый анализ позволил определить фазовый и минеральный составы зол-уноса. Все исследуемые образцы алюмосиликатного техногенного сырья характеризуются высоким содержанием рентгеноаморфного вещества (RAS) (39-70 %) и кварца (6-11 %). Для низкокальциевых ЗУ характерно присутствие муллита (19-37 %). Зола-унос Назаровской ТЭС отличается содержанием СзА (21 %) и C4AF (4 %). RAS представлено стеклофазой, состоящей преимущественно из оксидов кремния и алюминия, комплекс которых при одинаковой координации увеличивает «минусовый» заряд и дает существенный отрицательный потенциал поверхности материала. Это позволяет предположить, что золы-уноса будут активно взаимодействовать с положительно заряженными молекулами битума.

Кроме того, активность зол-уноса оценивалась по степени их полимеризации О, и чем выше этот показатель, тем менее они активны. Анализ полос поглощения, полученных с помощью ИК-спектроскопии в диапазоне волновых чисел 650-1350 спг1 (рисунок 4), показал, что наиболее высокой степенью полимеризации обладают высококальциевые золы-уноса, характеризующиеся наличием кластеров со степенями 0°, С22 и О4, о чем свидетельствуют ярко выраженные пики в области 800-1200 сгсг1. тогда как у низкокальциевых присутствуют лишь 0°. С*1 и О2 степени полимеризации в диапазоне волновых чисел 800-1000 спг1 или О3 и О4 степени полимеризации в диапазоне 1000-1200 спг1.

Рисунок 4 - ИК-спектры зол-уноса: а — низкокальциевых; б — высококальциевых

Распределение центров адсорбции на поверхности тонкодисперсного техногенного сырья определялось методом адсорбции одноосновных индикаторов в диапазоне кислотности от -4,4 до +17,2. Наилучшее взаимодействие в бинарной системе «битум - структурирующая добавка» обеспечивают материалы, имеющие превалирующее количество основных центров. Анализ результатов (таблица 4) показал, что количество основных активных центров по Бренстеду в пересчете на единицу поверхности для всех рассмотренных зол-унос значительно выше, чем у известнякового минерального порошка. По Льюису же их количество, находясь в диапазоне 17,66-40,51 мг-экв/м2, близко либо превышает контрольное вещество в 1,9 раза. Исключением является зола-уноса Новотроицкой ТЭС, что можно объяснить высокой степенью полимеризации.

Комплексный анализ состава и кислотно-основных свойств алюмосиликатного техногенного сырья свидетельствует о том, что все исследуемые образцы обладают достаточно высоким потенциалом с точки зрения их использования в качестве добавок, структурирующих битум. Содержание основных оксидов кремния и алюминия в случае с низкокальциевыми ЗУ, значительное преобладание оксидов кальция и магния для высококальциевых зол и высокое содержание основных активных центров будут способствовать активному взаимодействию минерального наполнителя с битумом.

Важную роль при взаимодействии материалов и формировании структуры в бинарной системе «битум - структурирующая добавка» играют морфологические особенности исследуемых алюмосиликатных наполнителей. Согласно данным РЭМ (рисунок 5) основная часть зол-уноса представлена сферическими частицами

размером 5-15 мкм, имеющими гладкую стекловидную поверхность. Такие частицы могут создавать в вяжущем «подшипниковый» эффект.

Таблица 4 — Количество активных центров различной природы

на поверхности частиц зол-уноса различного состава

Наименование исследуемого образца Буд. по ПСХ, м2/кг Количество центров адсорбции, х 10"3 мг экв/г / (мг-экв/м2) Но

Основания по Льюису -4,4...0 Кислоты по Брен- стеду 0...7 Основания по Брен- стеду 7... 13 Кислоты по Льюису >13 Общее количество

ЗУ Троицкой ГРЭС 492 14.3 (29,03) 45,42 (92,20) 70,91 (143,95) 5.05 (10,25) 135.68 (275,43) 7,28

ЗУ Рефтинской ГРЭС 327 13,24 (40,51) 53,32 (163,16) 83,79 (256,40) 5.24 (16,03) 155,59 (476,10) 7,48

ЗУ Новотроицкой ТЭС 301 3.94 (13,08) 21,39 (71,01) 48,99 (162,65) и_ (8,96) 77,02 (255,70) 8,33

ЗУ WE Energies 271 7,16 (26,42) 14,93 (55,09) 45,77 (168,89) 2.75 (10,15) 70,61 (260,55) 8,35

ЗУ Columbia Energy Center 509 10,51 (20,65) 24,46 (48,05) 53,03 (104,18) 5.51 (10,82) 93,51 (183,71) 8,15

ЗУ Назаровской ТЭС 449 7.93 (17,66) 4.38 (9,76) 27,86 (62,04) 0 40,17 (89,47) 9,26

Известняковый порошок 418 8.75 (20,93) 10,53 (25,19) 11,12 (26,60) 0 30.4 (72,7) 4,74

Рисунок 5 - Микросгрукгурные особенности зол-уноса: а - Троицкой ГРЭС, б - Рефтинской ГРЭС, в - Новотроицкой ТЭС, г - WE Energies, д - CEC, е - Назаровской ТЭС

Для зол-уноса Троицкой ГРЭС и Новотроицкой ТЭС отличительной чертой является наличие полидисперсных ани-зометричных частиц с развитой поверхностью. Элементный состав таких частиц характеризуется высоким содержанием углерода, т.е. присутствует несгоревшая часть органического топлива. Наличие в исследуемых материалах частиц углерод-

содержащего вещества лишь положительно повлияет на взаимодействие с битумом из-за сродства их состава.

Высокодисперсное обломочное вещество различного состава, присутствующее во всех видах зол, имеет высокоразвитую морфологию поверхности, что является положительным фактором при структурировании битума.

Следующим этапом работы было изучение влияния зол-уноса различного состава на динамику изменения свойств битумов при их введении в качестве структурирующих добавок. Были приняты следующие концентрации: 5, 10 и 15 % от массы вяжущего, так как при увеличении концентрации добавки будет расти вязкость бинарной системы «битум - зола-уноса», при этом вяжущее потеряет способность полноценного смачивания минеральной части асфальтобетонной смеси. Аналогично полимербитумным (ПБВ) и резинобитумным (РБВ) вяжущим, применяемым в дорожном строительстве, битумы с использованием модифицирующей добавки в виде зол-уноса предложено называть золобитумными вяжущими (ЗБВ).

Таблица 5 - Свойства золобитумных вяжущих

Количество золы-уноса в золобитумном вяжущем Показатели

Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при Температура размягчения, °С Растяжимость, см, при Температура хрупкости Индекс пенетра-ции

+25 °С 0°С +25 °С 0°С

Требования ГОСТ 22245-90 61-90 не менее 20 не ниже 47 не менее 55 не менее 3,5 - 15 от-1,0 до +1,0

Свойства БНД 60/90 70 21 49 91 3,6 - 16 -0,5

5 % Троицкой ГРЭС 72 32 50 38 3,5 - 14 -0,51

10% Троицкой ГРЭС 56 26 51 33 2,5 - 17 -0,85

15 % Троицкой ГРЭС 54 24 52 23 2,5 - 15 -0,64

5 % Рефтинской ГРЭС 65 33 50 48 4 - 13 -0,48

10 % Рефтинской ГРЭС 63 30 50 40 3,8 - 13 -0,51

15 % Рефтинской ГРЭС 60 28 51 30 2,8 -13 -0,55

5 % Новотроицкой ТЭС 68 35 50 46 3,6 -13 -0,42

10 % Новотроицкой ТЭС 63 33 51 24 3,5 -17 -0,35

15 % Новотроицкой ТЭС 61 30 52 24 2,9 -15 -0,35

5 % WE Energies 56 20 50 43 3,3 -19 - 1,4

10 % WE Energies 44 18 51 32 3,2 - 18 -0,69

15 % WE Energies 40 17 51 29 3 - 18 - 1,4

5% CEC 48 27 50 88 3,5 - 16 - 1

10% CEC 47 25 51 69 3,2 -18 - 1,4

15% CEC 46 25 52 63 3 -17 -0,9

5 % Назаровской ТЭС 50 24 50 84 3,5 - 16 - 1,2

10 % Назаровской ТЭС 46 21 50 67 3,1 - 17 - 1,5

15% Назаровской ТЭС 44 20 51 38 2,8 - 15 - 1,1

5 % известняковый МП 55 36 50 53 4 - 15 -0,9

10 % известняковый МП 49 34 51 49 3,7 - 16 -0,99

15 % известняковый МП 42 15 51 31 3,4 - 16 -0,9

На первом этапе были изучены физико-механические характеристики ЗБВ в

соответствии с требованиями ГОСТ 22245-90 (таблица 5): пенетрация, температура размягчения по кольцу и шару, дуктильность, температура хрупкости, индекс пенетрации и интервал пластичности.

Наиболее информативными являются такие характеристики, как пенетрация и температура размягчения по кольцу и шару. Динамика изменения значений пенетрации битумов, модифицированных золами-уноса ТЭС различного состава при температуре 25 °С, показала, что наибольший эффект наблюдается при использовании низкокальциевой ЗУ WE Energies наряду с высококальциевыми ЗУ CEC и НазаровскойТЭС. Очевидно, значения глубины проникания иглы напрямую зависят от степени дисперсности зол, и чем она выше, тем более вязким становится битум. Сравнение значений пенетрации при нормируемых температурах 25 и 0 °С показало, что между ними отмечается обратная зависимость: чем меньше зола влияет на повышение вязкости при 25 °С, тем больше она снижает вязкость при 0 °С. Так, при температуре 0 °С наибольший эффект оказывают золы Троицкой, Рефтинской ГРЭС и Новотроицкой ТЭС. Такое явление наблюдается из-за большого содержания сферических частиц в составе зол-уноса, которые, создавая подшипниковый эффект, приводят к снижению вязкости битума.

Анализ динамики изменения температуры размягчения показал, что большее влияние на нее оказывают низкокальциевые золы-уноса Троицкой ГРЭС, Новотроицкой ТЭС и высококальциевая зола CEC. Это можно объяснить высоким содержанием в составе низкокальциевых зол-уноса частиц анизометричной формы с развитой морфологией поверхности, в том числе состоящих из углерода, а также значительным содержанием активных центров. Влияние же золы CEC обусловлено совокупностью высокого содержания оксида кальция и наличия значительного количества активных центров.

Реотехнологические свойства модифицированного битума определяли в соответствии со спецификацией ТР538 SHRP и AASHTO Т315 по методу Superpave в диапазоне температур от 46 до 76 °С с использованием вибрационного ротационного вискозиметра Rheotest RN4.1 и измерительной системы пластина/пластина. Отличие в методике заключалось в использовании системы РР d = 36 мм (по стандарту пластина d = 25 мм). Анализ показал, что все золы-уноса являются эффективными добавками, позволяющими повысить устойчивость вяжущего к деформациям при температурах, моделирующих условия работы покрытия в летний период на 5-35 % в зависимости от вида (рисунок 6).

По степени повышения устойчивости золобетумного вяжущего к колееобразо-ванию исследуемые в работе материалы можно расположить в следующей последовательности: WE Energies —► Новотроицкой ТЭС —► Троицкой ГРЭС —► Рефтинской ГРЭС —» Columbia Energy Center —► Назаровской ТЭС.

Анализ комплекса структурно-механических и реологических характеристик золобитумного вяжущего позволяет сделать вывод о том, что использование как низкокальциевых, так и высококальциевых зол-уноса обеспечивает повышение качественных характеристик вяжущего. При этом состав золы, морфоструктурные

особенности и кислотно-основные свойства являются определяющими факторами, позволяющими в большей или меньшей степени структурировать битум. В результате оптимальными концентрациями для низко- и высококальциевых зол-

Рнсунок 6 - Устойчивость покрытия к колееобразованию с применением

вяжущего, модифицированного: а - НК золами-уноса в количестве 15 %; б - ВК золами-уноса в количестве 10 %

На основании разработанных составов золобитумного вяжущего были получены составы асфальтобетона с содержанием: золобитумного вяжущего в смеси 6 %; минерального порошка - 9,01: 9,31 и 9,91 % для составов без золы-уноса, с НК и ВК ЗУ соответственно; песка из отсева дробления - 47,19 %; щебня -42,90 %. Анализ результатов испытаний (таблица 6) показал повышение физико-механических характеристик асфальтобетонов.

При испытании на устойчивость к колееобразованию образцы асфальтобетонов на основе золобитумных вяжущих показывают повышение в 2-5 раз в зависимости от вида зол-уноса (рисунок 7). Наибольший эффект наблюдается при использовании зол-уноса Назаровской ТЭС и CEC. Положительный эффект можно объяснить дисперсностью и морфоструктурными особенностями зол, которые позволяют получить более плотную структуру асфальтобетона, способную лучше сопротивляться воздействию внешних факторов в сравнении с асфальтобетоном на немодифицированном вяжущем.

Таким образом, при исследовании возможности применения техногенного сырья из отходов топливно-энергетических предприятий в виде зол-уноса ТЭС различного состава показано, что использование методов, рекомендуемых нормативными документами является обязательным, но не является достаточным. Так, по пористости и битумоемкости некоторые золы-уноса характеризуются как непригодные к применению в качестве структурирующего компонента вяжущего. Однако альтернативные методы исследований позволили определить ряд положительные свойства зол-уноса Полученные композиции с их использованием показали удовлетворительные результаты.

Таблица 6 - Физико-механические характеристики асфальтобетона

в зависимости от применяемого золобитумного вяжущего

Требования ГОСТ 9128-2013 на тип Б III марку III ДКЗ Вид золы-уноса в золобитумном вяжущем

Показатель Исходный битум Троицкой ГРЭС Рефтинской ГРЭС Новотроицкой ТЭС WE Energies Columbia Energy Center Назаровской ТЭС

Содержание битума в смеси, % 5,0-6,5 6,0 5,1 5Д 5,1 5.1 5,4 5,4

Предел прочности при сжатии при 1°, МПа: 50 °С 20 °С 0°С Не менее 0,9 Не менее 2,0 Не более 12,0 1,6 3,8 10,1 2,2 5,2 9,8 2.3 5.4 9,7 2,3 5,1 9,9 2,5 4,4 9,9 2.9 6,0 9,8 2,5 6,2 9,8

Сдвигоустойчивость по: - коэффициенту внутреннего трения Не менее 0,80 0,84 0,85 0,87 0,91 0,87 0,80 0,88

- сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С Не менее 0,34 0,75 0,72 0,75 0,69 0,69 0,86 0,62

Трещиностойкость по

пределу прочности на растяжение при расколе при тем-ре 0 "С, МПа 2,5-7.0 4,1 4,3 4,2 4,4 4,2 4,2 4,2

Водостойкость Не менее 0,75 0,90 0,94 0,97 0,92 0,98 0,89 0,93

Водонасыщение, % 1,5-4,0 1,8 2,2 1,4 1.39 1,52 1,22 1,28

Набухание. % - 0,02 0,001 0,001 0,001 0,002 0.007 0,002

Водостойкость при длительном водонасыщении Не менее 0.65 0,78 0,79 0.88 0,77 0,90 0,84 0,82

550(H) 50000 4500(1 40000 .(5000 30000 25000 20000 15000 111000 <0»Ш

20 чч

5 чч 10 им 15 чч

I |>0ки* Mi le*, чч

IN l|wHllkollll'M (|'Ф) В 1\ф.....Ш|1П( (1"1'|

1У Ном||шиикой I К (РФ) О WK Korrgin (США) IV ( olambta hncrgy ( mir (США) IV На тройской IX {)'<!•) -Bei.(обинк'и JV

Рисунок 7 - Устойчивость асфальтобетонов на основе золобитумных вяжущих к колееобразованию

С целью выявления возможности применения иных видов зол-уноса ТЭС в качестве добавки, структурирующей битум, показана информативность следующих характеристик: удельной поверхности, удельной активной поверхности с учетом нанопор в общей пористости материалов, морфоструктурных особенностей, химического

и минерального составов и активности. С учетом химико-минерального состава и морфоструктурных особенностей зол-уноса наиболее показательной характеристикой для золобитумного вяжущего является сдвигоустойчивость, наименее достоверными являются растяжимость и температура хрупкости, что связано с особенностями методик испытаний.

По совокупности факторов установлена следующая последовательность повышения структурирующей роли зол-уноса проанализированных видов: WE Energies (ПК) —►Новотроицкой ТЭС (НК) Троицкой ГРЭС (НК) -> Рефтинской ГРЭС (НК) -> Columbia Energy Center (ВК) Назаровской ТЭС (ВК).

На основе рассмотренных видов зол-уноса получены составы асфальтобетонных смесей, позволяющие производить асфальтобетоны типа Б с прочностью при сжатии при температуре 50, 20 и 0 °С - 2,2-2,9 МПа, 4,4-бД МПа и 9,7-9,9 МПа соответственно; сдвигоусгойчивостъю по коэффициенту внутреннего трения -0,85-0,91, по сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С - 0,62-0,86; трещино-стойкостью - 4,0-4,3 МПа; водостойкостью - 0,89-0,98; водонасыщением- 1Д2-2,20 % и водостойкостью при длительном водонасыщении - 0,77-0,90.

Экономическая эффективность применения золобитумного вяжущего обусловлена повышением эксплуатационных характеристик асфальтобетона на его основе без удорожания материальных затрат. Стоимость золобитумного вяжущего при повышении его марки с 60/90 до 40/60 на 2 % ниже стоимости исходного битума.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложен принцип проектирования золобитумного вяжущего для асфальтобетонов с использованием высокодисперсных алюмосиликатагых отходов ТЭС — зол-уноса различного состава, заключающийся в оценке химико-минеральных и морфоструктурных особенностей зол-уноса, а также реотехнологических свойств золобитумного вяжущего по методу Supeipave в измерительной системе пластина/пластина (РР) в диапазоне температур от 46 до 76 °С с приложением осциллирующей нагрузки при определении структурирующей способности алюмосили-катных модификаторов по отношению к битуму.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования зол-уноса ТЭС в качестве структурирующей добавки к битуму при производстве асфальтобетона. Показано, что структурирующая роль зол-уноса, обусловленная видом и технологией сжигания топлива, а также удаления зольных отходов, заключается в интенсификации процессов хемосорбции в результате взаимодействия битумной пленки с поверхностью алюмосиликатаого модификатора за счет особенностей его химико-минерального состава и физической адсорбции -за счет морфоструктурных факторов. Это в совокупности позволяет повысить физико-механические и вязкоупруше свойства битума.

Установлен характер влияния зол-уноса на реотехнологические и физико-механические свойства золобитумного вяжущего в зависимости от их состава Использование полидисперсного алюмосиликатаого модификатора в качестве структурирующего компонента приводит к оптимизации структуры вяжущего, расширению диапазона эксплуатационных температур, росту устойчивости к напряжениям сдвига и температуры размягчения, снижению пенетрации и дуктильности при нормируемых температурах. В целом это позволяет повысить теплостойкость асфальтобетона на основе золобитумных вяжущих и его деформа-тшнгую устойчивость при эксплуатации в леттгий период.

Произведено ранжирование зол-уноса различного состава по степени эффективности их использования в качестве модифицирующих агентов золобитумного вяжущего по физико-химическим и технологическим критериям. По совокупности факторов установлена следующая последовательность повышения структурирующей роли зол-уноса проанализированных видов: WE Energies (низкокальциевая) —* Новотроицкой ТЭС (низкокальциевая) —» Троицкой ГРЭС (низкокальциевая) —» Рефтинской ГРЭС (низкокальциевая) —► Columbia Energy Center (высококальциевая) —» Назаровской ТЭС (высококальциевая).

Предложены составы асфальтобетонных смесей на основе золобитумных вяжущих, позволяющие производить асфальтобетоны типа Б с прочностью при ежа-таи при температуре 50,20 и 0 °С - 2,2-2,9 МПа, 4,4-6,2 МПа и 9,7-9,9 МПа соответственно; сдвигоустойчивостью по коэффициенту внутреннего трения - 0,85— 0,91, по сцеплению при сдвиге при температуре 50 °С —0,62-0,86; трещиностой-костью - 4,0-4,3 МПа; водостойкостью - 0,89-0,98; водонасьпцением - 1,22-2,20 % и водостойкостью при длительном водонасыщении - 0,77-0,90.

Предложена технология производства асфальтобетона на основе золобитумного вяжущего. С целью внедрения полученных результатов исследования разработаны следующие нормативные документы: Рекомендации по применению зол-уноса различного состава в качестве добавок, структурирующих битум; Технологический регламент на производство асфальтобетонов с использованием золобитумных вяжущих; стандарты организаций, отражающие технические характеристики готовых материалов.

Исследования битумоминеральных композитов проводились с использованием лабораторного оборудования на базе БГТУ им. В.Г. Шухова Апробация технологии получения золобитумных вяжущих и асфальтобетонов на их основе осуществлялась в промышленных условиях на базе предприятия ООО «Мостдорсгрой». Разработанные материалы были применены при устройстве верхнего слоя покрытия в процессе капитального ремонта участка автомобильной дороги Ш технической категории «Крым — Октябрьский — Бессоновка» Белгородского района протяженностью 0,8 км. Внедрение результатов диссертационной работы в учебный процесс осуществляется при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Строительство».

Экономическая эффективность применения алюмосиликатаого техногенного сырья и производства битумоминеральных композитов с его использованием, обеспечивается в результате применения доступного сырья, снижения стоимости вяжущего, повышения технико-эксплуатационных показателей дорожно-строительных материалов.

Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования могут быть рекомендованы для внедрения на асфальтобетонных заводах в различных регионах РФ; при подготовке бакалавров и магистров направлений «Строительство», «Материаловедение и технология материалов».

Перспективы дальнейшей разработки темы:

- изучение структурных изменений в бинарной системе «битум - зола-уноса»

и влияния зол-уноса ТЭС на изменение группового состава применяемого битума;

- исследование изменения физико-механических характеристик и структурных особенностей асфальтобетонов при д лительной эксплуатации в период знакопеременных температур.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В российских рецензируемых научных гаданиях

1. Лебедев, М.С. Изменение свойств минеральных порошков из алюмосили-катного сырья под влиянием термической модификации / М.С. Лебедев, В.В. Строкова, И.В. Жернове кий, И.Ю. Потапова // Строительные материалы. - 2012.

- № 9. - С. 68-70. (ИФ - 0,390).

2. Лебедев, М.С. Влияние добавок низкокальциевой золы-уноса ТЭС на характеристики дорожного битумного вяжущего / М.С. Лебедев, В.В. Строкова, И.Ю. Потапова, Э.В. Котлярский // Строительные материалы. - 2014. - № 11.

- С. 8-11. (ИФ - 0,390).

В гаданиях, индексирующихся в базе Scopus

3. Strokova, V. V. New Alumosilicate Fillers Based on Sedimentary Rocks for Asphalt Concrete / V.V. Strokova, M.S. Lebedev, K.G. Sobolev, I.Y. Potapova // XXII International Materials Research Congress-MRS-2013.-Vol. 1611.-P. 81-86.

В других изданиях

4. Лебедев, М.С. Особенности состава алюмосиликатного сырья с точки зрения его использования для получения дорожно-строительных материалов / М.С. Лебедев, И.Ю. Потапова, А.О. Лютенко // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. — 2013. — №5 (52). — С. 70-74.

В сборниках трудов конференций

5. Лютенко, А.О. Проблемы использования алюмосиликатного сырья в производстве асфальтобетонов / А.О. Лютенко, М.С. Лебедев, И.Ю. Потапова II Инновационные материалы и технологии: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (XX научные чтения), Белгород, 11-12 окт. 2011 г. / Белгор. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова.-Белгород: Изд-воБГТУ,2011.-Ч.4.-С. 130-132.

6. Лебедев, М.С. Аспекты применения инфракрасной спектроскопии алюмо-силикатных сырьевых компонентов в строительном материаловедении / М.С. Лебедев, И.В. Жерновский, Е.В. Фомина, И.Ю. Потапова //Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по материалам XXIV Междунар. заочной науч.-практ. конф., Новосибирск, 7 авг. 2013 г. - Новосибирск: Изд-во «СибАК», 2013. - С. 94105.

7. Потапова, И.Ю. О возможности использования зол-уноса ТЭС в качестве добавки к битумам / И.Ю. Потапова, М.С. Лебедев, А.Ю. Марков // Инновационные мате-риалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений Междунар. науч.-практ. конф. тез.: докл., Белгород, 810 окт. 2013 г. / Белгор. гос. технол. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород: Изд-во БГТУ,2013.-Т. 1.-С. 319-322.

8. Лебедев, М.С. Некоторые вопросы применения зол-уноса тепловых электростанций в дорожных асфальтобетонах / М.С. Лебедев, А.А. Шиман, Д.В. Кор-рева Авежо, И.Ю. Потапова, А.Ю. Марков // Наукоемкие технологии и инновации: материалы Юбилейн. Междунар. науч.-пр акт. конф., посвящ. 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова (XXI научные чтения), 9-10 окт. 2014 г. / Белгор. гос. ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. -Ч. 3. - С. 219-223.

9. Маркова, И.Ю. К вопросу о возможности модификации битума техногенными тонкодисперсными материалами / И.Ю. Маркова // Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 1-10 мая 2015 г. [электронный ресурс] - Белгород: Изд-во БГТУ, 2015.

10. Маркова, И.Ю. Состав и свойства зол-уноса как модификаторов битумного вяжущего / И.Ю. Маркова, Т.В. Дмитриева, Н.И. Кожухова, А.Ю. Марков // Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий: IX Межрегион, науч.-техн. конф. молодых ученых, специалистов и студентов ВУЗов, Апатиты, 15-17 апр. 2015 г. - Апатиты, 2015. - С. 77-79.

Полученные объекты интеллектуальной собственности

11. Пат. № 2506238 РФ, МПК8 С 04 В 26/26. Способ получения минерального порошка для асфальтобетонной смеси/ Строкова В.В., Лебедев М.С., Жерновский И.В., Лютенко А.О., Потапова И.Ю.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова.-№ 2012134723; заявл. 15.08.12; опубл. 10.02.14, Бюл. №4.-8 с.

Автор выражает глубокую признательность сотрудникам кафедры материаловедения и технологии материалов и кафедры автомобильных и железных дорог БГТУ им. В.Г. Шухова за помощь при обсуждении результатов работы.

МАРКОВА ИРИНА ЮРЬЕВНА

ЗОЛОБИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ Д ЛЯ ЛСФАЛЬТОБЕТОИНЫХ СМЕСЕЙ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.07.15. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 13. Уч.-изд. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46