Дослідження модифікації бітумів польського виробництва восками та комплексами добавок
Автор: Сисоєва Юлія Володимирівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільні дороги і аеродроми
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: За своїми природними властивостями бітум не може повністю задовольнити вимоги, що висуває до нього робота покриттів під дією сучасних транспортних навантажень в сукупності з несприятливими погодними умовами. Бітум – термопластичний матеріал. Тому при підвищенні температури він розм’якшується і на покриттях влітку під дією транспорту утворюються колії. При низьких температурах бітуми стають твердими та крихкими. Це призводить взимку до утворення на покриттях низькотемпературних тріщин. Внаслідок невеликої когезійної міцності та відсутності у бітумів пружних властивостей на покриттях від тривалих транспортних навантажень при помірних та низьких температурах з часом виникають так названі “втомлювальні” тріщини. Бітуми мають вибіркову адгезійну здатність і погано прилипають до мінеральних матеріалів кислих гірських порід, які складають більше 90 % кам’яних матеріалів, що використовуються в дорожньому будівництві. Вода відшаровує бітумну плівку від мінеральної поверхні. Незв’язаний щебінь виноситься за колесами і на покриттях з’являються вибоїни та ями. Зазвичай виникнення та розвиток пошкоджень покриттів є багатофакторним процесом. При цьому різні фактори можуть підсилювати дію один одного, прискорюючи процес руйнування. Так при слабкій адгезії бітуму до мінерального матеріалу утворення тріщин, а також замерзання в них води провокує утворення вибоїн, а збільшення кількості циклів “заморожування-відтаювання” значно прискорює цей процес. Для того, щоб підвищити довговічність покриттів, необхідно змінити поведінку бітумів. Досягти цього можна шляхом модифікації бітумів полімерами та восками. Модифікація бітумів полімерами є більш поширена. Сьогодні у світі в дорожньому будівництві використовують 15 млн. т. бітумів, з них модифікують полімерами біля 15 %. Серед полімерних модифікаторів 70 % складають термоеластопласти на основі сополімерів стиролу та бутадієну (СБС, СБ, СБР, БР). Інші 30 % припадають на терполімери, латекси типу СБР, термопласти типу ЕВА та поліолефіни. Висока популярність термоеластопластів пов’язана з тим, що вони діють комплексно, надаючи бітумам одночасно підвищеної міцності та теплостійкості, високої еластичності (пружності), покращених низькотемпературних характеристик. Своєю чергою воски виступають як енергозберігаючі добавки, що дозволяють знизити технологічні температури використання бітуму в асфальтобетоні та виразно піднімати темапературу розям’яшенння бітуму. Метою досліджень даної магістерська кваліфікаційна робота є – провести комплексне дослідження щодо модифікації популярних в Україні бітумів польського виробництва восками та комплексами добавок. Об’єктом дослідження в роботі виступило: фізико-механічні показники модифікованих бітумів. Предмет дослідження в роботі виступило: дорожні бітуми немодифіковані та модифіковані восками, полімерами та комплексами. Завданнями дослідження роботи були: 1. Провести огляд літератури щодо проблеми модифікації бітумів полімерами, восками, комплексами добавок. 2. Підібрати матеріали для використання в дослідженнях і навести методи досліджень для них 3. Охаректеризувати технологію модифікації бітумів восками та полімерами. 4. Дослідити ефективність модифікації польських бітумів різними восками, полімерами та комплексами добавок. Ключові слова: бітум, синтетичний віск, полімер, комплексна добавка, пенетрація, дуктильність. Список використаної літератури 1. ДСТУ 4044:2019 Бітуми нафтові дорожні в’язкі. Технічні умови 2. СОУ 42.1-37641918-068:2017 Бітуми дорожні в`язкі, модифіковані добавками на основі восків. Технічні умови; 3. ДСТУ 9133:2021 Бітум та бітумні в’яжучі. Бітуми дорожні, модифіковані комплексами добавок. Технічні умови 4. ДСТУ Б В.2.7-135:2014 Бітуми дорожні, модифіковані полімерами. Технічні умови. Зміна № 1 5. СОУ 45.2-00018112-036:2010 Будівельні матеріали. Бітуми та бітумополімери рідкі. Технічні умови