Підвищення швидкості набору когезійної міцності литих холодних емульсійно-мінеральних сумішей

Abstract

Дисертація присвячена розробленню литих холодних емульсійно-мінеральних сумішей для тонкошарових покриттів автомобільних доріг з високою швидкістю набору когезійної міцності шляхом удосконалення властивостей сировинних матеріалів і цілеспрямованого добору складу суміші. Встановлено вплив технологічного походження бітумів, загальної поверхневої активності кам’яних матеріалів, типу суміші, прискорювачів твердіння, а також вплив температурного режиму на швидкість набору когезійної міцності литої холодної емульсійно-мінеральної суміші. Обґрунтовано та запропонованого нові методики оцінювання швидкості набору когезійної міцності ЛЕМС за допомогою двох нових показників: початок набору когезійної міцності (комкування) та експрес-показник формування суміші. The dissertation is dedicated to development of slurry surfacing mixes for thin-layer road pavements with high cohesive strength build-up rate – by means of improving the raw materials’ properties and targeted mix design. There was determined the influence of bitumens’ technological origin, total surface activity of aggregates, type of mix, curing accelerators, as well as temperature mode – upon the cohesive strength build-up rate for slurry surfacing mix. There were substantiated and proposed the new methods for evaluation of the cohesive strength build-up rate for slurry surfacing mixes by means of the two new indicators: start of the cohesive strength build-up (lump formation) and express-indicator of mix formation. Диссертация посвящена разработке литых холодных эмульсионно-минеральных смесей для тонкослойных покрытий автомобильных дорог с высокой скоростью набора когезионной прочности путем усовершенствования свойств сырьевых материалов и целенаправленного отбора состава смеси. Установлено влияние технологического происхождения битумов, общей поверхностной активности каменных материалов, типа смеси, ускорителей твердения, а также влияние температурного режима на скорость набора когезионной прочности литой холодной эмульсионно-минеральной смеси. Предложено семь основных стадий взаимодействия катионной битумной эмульсии с кислым минеральным материалом в процессе приготовления и твердения смеси, что позволяет регулировать процесс формирования тонкослойного покрытия. Обосновано и предложенно новые методики оценки скорости набора когезионной прочности смеси с помощью двух новых показателей: начало набора когезионной прочности (комкования) и экспресс-показатель формирования смеси. С помощью показателя начала набора когезионной прочности устанавливаем момент времени, с которого начинается развитие процессов формирования тонкослойного покрытия. В лабораторных условиях установлено, что начало набора когезионной прочности должен наступить не позднее, чем за 30 с после распада смеси. Экспресс-методика формирования смеси дает возможность быстро оценить будет или подобранный состав по критерию распада оптимальным по критерию скорости набора когезионной прочности смеси. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность получения литой холодной эмульсионно-минеральной смеси оптимальных составов по критерию скорости набора когезионной прочности на основе окисленных битумов путем подбора технологических факторов состава: оптимальных каменных материалов по критерию общей поверхностной активности, гранулометрического состава смеси, использование со-эмульгаторов Redicote 505 и Redicote 540 для битумных эмульсий, отечественного модификатора битума – инден-кумароновой смолы. Впервые изготовлено литую холодную эмульсионно-минеральную смесь на основе битума, модифицированного отечественным модификатором – инден-кумароновой смолой.