Асфальтобетоны на основе дисперсного наномодифицированного пористого сырья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Федоров, Михаил Юрьевич

• Федоров, Михаил Юрьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Федоров, Михаил Юрьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Состояние вопроса

1.1. Структура асфальтобетона

1.2. Роль минерального порошка в структурообразовании асфальтобетона

1.3. Влияние дисперсности и природы минеральных материалов

21

на свойства получаемых асфальтобетонов

1.4. Опыт внедрения пористого дисперсного сырья

1.5. Теоретические предпосылки исследований пористого сырья в

32

составе асфальтобетонов

2. Характеристика исследуемых материалов и методы исследований

2.1. Характеристика материалов, принятых для исследований

2.2. Методы исследований

2.2.1. Методы исследований свойств исходных материалов

2.2.2. Методы исследования показателей свойств

52

асфальтовяжущих

2.2.3. Методы исследований характеристик асфальтобетона

3. Взаимодействие пористых минеральных порошков с битумом

3.1. Анализ состава, поровой структуры и состояния поверхности исследуемых минеральных порошков

3.2. Влияние пористости минеральных порошков на адсорбционную активность наполнителей

3.3. Исследование структурообразования битумоминеральных смесей с применением пористого сырья

4. Свойства асфальтовяжущих и асфальтобетонов с использованием пористых минеральных порошков

4.1. Подбор составов асфальтовяжущих с учётом пористости наполнителей

58

70

74

82

96

102

104

112

112

119

4.2. Структурообразование асфальтовяжущих с применением пористых наполнителей

4.3. Влияние пористости минеральных порошков на свойства асфальтовяжущего

4.4. Подбор составов асфальтобетонных смесей с пористыми минеральными порошками

4.5. Влияние пористых наполнителей на физико-механические показатели асфальтобетона

5. Разработка наномодифицированного компонента для асфальтобетона

5.1. Предпосылки наномодификации цеолитового сырья при производстве асфальтобетонных смесей

5.2. Разработка состава и технологии производства наноструктурированного компонента

5.3. Обоснование способа введения и содержания наномодифицированного агента в составе асфальтобетонных 134 смесей

5.4. Оценка влияния составляющих наномодифицированного

142

компонента на свойства асфальтобетона

5.5. Математическая обработка результатов

6. Апробация теоретических и экспериментальных исследований

6.1. Технология производства асфальтобетонных смесей с модифицированным компонентом

6.2. Технико-экономическое обоснование эффективности применения разработки для получения асфальтобетона

6.3. Внедрение результатов исследований 164 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 167 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 169 ПРИЛОЖЕНИЯ

158

159

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Асфальтобетоны на основе дисперсного наномодифицированного пористого сырья»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Дорожная инфраструктура - это жизненно важная система, влияющая на экономику любого государства. В связи с этим существует прямая зависимость между транспортно-эксплуатационным состоянием покрытий автомобильных дорог и динамикой развития экономики, обусловливающей постоянный рост интенсивности и грузонапряжённости дорожного движения.

При эксплуатации покрытий из асфальтобетонных смесей в условиях знакопеременных температур и агрессивного воздействия воды всё чаще можно наблюдать образование сезонных пластических и коррозионных дефектов, а также температурных трещин и шелушений, способствующих преждевременному разрушению материала покрытия.

Подобные дефекты поверхности обусловлены, прежде всего, спецификой свойств используемого органического вяжущего, выраженной в зависимости его реологических и физико-механических показателей от температуры и влажности окружающей среды.

В настоящее время отрасль нанотехнологий предоставляет широкий спектр модификаторов и способов модификации для повышения качества композиционных материалов в заданном направлении. Эффективным способом, сочетающим в себе увеличение рабочего температурного интервала асфальтовяжущего вещества (ABB), а также тепло- и трещиностойкости асфальтобетона, может выступать использование в технологии приготовления асфальтобетонных смесей пористых дисперсных материалов, выполняющих роль активного структурирующего наполнителя. Поэтому представляло интерес совмещение этих технологических приёмов для разработки наномодифицированного агента, позволяющего управлять показателями свойств асфальтобетона.

Работа выполнялась в рамках грантов БЗ/12 и AI 1/12 Программы стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова на 2012-2016 года.

Цель работы. Получение эффективных асфальтобетонов на основе наномодифицированного дисперсного пористого сырья.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

• изучение свойств, микроструктурных особенностей и реакционной способности пористых дисперсных наполнителей для использования в качестве минерального порошка в асфальтобетонах;

• обоснование и разработка технологии получения наномодифицированного агента на основе цеолитового сырья, а также выявление факторов, вносящих максимальный вклад в формирование эффективных асфальтобетонов;

• подбор рационального соотношения наномодифицированный агент/известняковый минеральный порошок в составе асфальтобетонных смесей;

• исследование физико-механических свойств и коррозионной стойкости композитов разработанных составов;

• подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований. Внедрение результатов исследований.

Научная новизна работы. Выявлен характер зависимости адсорбционной и структурирующей активности наполнителей и термостабильности системы «битум-минеральный порошок» по мере увеличения пористости минерального сырья, проявляющийся в повышении этих показателей за счёт интенсивного протекания процессов физической и химической адсорбции на границе раздела фаз, обусловленных наличием активных центров адсорбции и структурой поверхности частиц.

Установлен синергизм совместного действия минеральной подложки из цеолитсодержащего туфа и полимерного наномодифицированного компонента, связанный с особенностями архитектуры пор наполнителя, заключающимися в нормированном размере входных окон пор, а также их упорядоченном расположении.

Разработаны принципы повышения эффективности асфальтобетона, заключающиеся в целенаправленном регулировании процессов структурообразования на границе раздела фаз за счёт внедрения в технологию приготовления композита наномодифицированного агента пролонгированного действия, полученного при совместном помоле цеолитсодержащего туфа и наномодифицированного полимерного компонента. В результате на поверхности зёрен композита образуется сложно-структурированная матричная система, оказывающая микроармирующее действие.

Выявлены закономерности изменения прочностных свойств при температурах испытания 0 и 50 °С, коррозионной стойкости асфальтобетона от соотношения «наномодифицированный агент/известняк» в составе дисперсной части смеси, заключающиеся в повышении этих показателей при увеличении содержания гибридного наполнителя. Установлено, что введение модифицированного цеолитового туфа приводит к интенсификации процессов на границе раздела фаз «битум-наполнитель-заполнитель» за счёт формирования сложно-структурированных связей, и установлено рациональное соотношение дисперсных компонентов.

Практическая значимость. Произведён обоснованный выбор пористого наполнителя для получения наномодифицированного агента для асфальтобетонных смесей, характеризующегося повышенным содержанием активных центров, высокой пористостью и структурообразующим влиянием на битум. Доказана возможность синтеза эффективного асфальтового вяжущего и асфальтобетона с применением пористого тонкодисперсного наполнителя из цеолита, а также целесообразность его модифицирования.

Предложен состав и разработана технология лабораторного синтеза наномодифицированного цеолита, а также предложена схема его применения при промышленном производстве асфальтобетонных смесей.

При помощи многокритериальной оценки качества асфальтобетона подобрано соотношение разработанного наполнителя и традиционного минерального порошка в составе плотных асфальтобетонных смесей, что

позволило получить сдвиго-, трещино- и коррозионностойкие асфальтобетоны, отличающиеся высокими физико-механическими показателями.

Разработан технологический регламент на производство асфальтобетонных смесей с применением модифицированного наполнителя.

Внедрение результатов исследований. Опытное применение разработанного наномодифицированного агента осуществлялось на базе ООО «АсфальтСД», город Москва. Выпущена опытная партия асфальтобетона, использованная при ремонте покрытия автомобильной дороги в городе Истра Московской области по ул. Урицкого, на участке от пересечения с переулком Чеховским до пересечения с переулком Почтовым.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по специальности 270205.65, а также бакалавров по направлению «Строительство» профиля 270800.62-08 «Автомобильные дороги и аэродромы».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодёжи НТТМ-2011 (Москва, 2011); VIII Международной научно-практической конференции «Пространство и время - система координат развития человечества» (Киев, 2011); Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы и технологии» (XX научные чтения) (Белгород, 2012); Международной научно-технической конференции молодых учёных БГТУ им. В. Г. Шухова (Белгород, 2012); Международной молодёжной конференции «Оценка рисков и безопасность в строительстве. Новое качество и надёжность строительных материалов и конструкций на основе высоких технологий» (Москва, 2012); научно-технической конференции «Современные тенденции и направления строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и искусственных сооружений», посвящённой 50-летию «БелдорНИИ» (Минск, 2012); ежегодной научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона (Москва, 2013), Международной научно-практической

конференции «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» (Белгород, 2013).

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, опубликованы в 13 научных статьях, включая 3 статьи в центральных рецензируемых изданиях.

На защиту выносятся:

- метод экспериментальной обработки данных, направленный на рациональный и научно-обоснованный подход при выборе дисперсного, в том числе пористого сырья, для приготовления асфальтобетонных смесей;

- метод подбора оптимального количества битума при подборе составов асфальтовяжущего на пористых наполнителях;

- технология получения и применения наномодифицированного агента для асфальтобетонных смесей на основе цеолита;

- характер влияния разработанного гибридного наполнителя на физико-механические и коррозионные свойства плотных асфальтобетонов;

- обоснование выбранного содержания наномодифицированного цеолита в составе асфальтобетонной смеси.

Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и общих выводов. Содержит 192 страницы машинописного текста, включающего 43 рисунка и фотографии, 27 таблиц, библиографический список из 153 наименований, 3 приложения.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Структура асфальтобетона

Асфальтобетон - искусственный строительный материал, образуемый при уплотнении рационально подобранной асфальтобетонной смеси, состоящей из тщательно отдозированных и перемешанных в нагретом состоянии компонентов минеральной части и органического вяжущего [1-4].

В настоящее время, асфальтобетон является основным материалом, применяемым при строительстве новых покрытий автомобильных дорог и ремонте существующих. Это обусловлено большим мировым опытом его изготовления и эксплуатации, а также рядом преимуществ по сравнению с другими строительными материалами, применяемыми в дорожном строительстве. Так, например, покрытия из асфальтобетона, в отличие от цементобетонных, могут эксплуатироваться сразу после окончания процесса уплотнения.

Тем не менее, асфальтобетон является одним из наиболее сложных строительных материалов [5]. Эта сложность обусловлена главным образом особенностями его структуры, а также спецификой применяемого в его составе органического вяжущего - битума. Физико-механические и реологические свойства битума, равно как и асфальтобетона, находятся в сильной зависимости от температуры окружающей среды [2]. Одной из особенностей данного строительного материала является его низкая прочность при эксплуатации в условиях высоких летних температур, приводящая к нарушению ровности покрытия, образованию колейности, волн, и других пластических деформаций. В то же время, эксплуатация в условиях отрицательных температур приводит к образованию трещин, обусловленных высокой хрупкостью битума. В осенне-весенний период, характеризующийся максимальным увлажнением, вода проникает в поверхностные трещины, и при переменных циклах замораживания-оттаивания создаёт в структуре слоя покрытия предельные

напряжения, релаксация которых выражается в преждевременном разрушении покрытия и нарушении условий нормальной его эксплуатации.

Изменение свойств материала зачастую отражает определённые процессы в его структуре, возникающие под влиянием внешних или внутренних факторов. Между составом, структурой и свойствами имеются непосредственные взаимосвязи. Раскрытие этих связей и выявление закономерностей изменения свойств при изменении состава и структуры служат основой активного регулирования качества строительных материалов. Поэтому большое число исследований направлено на установление зависимостей между составом, структурой и свойствами асфальтобетона [6-14].

Если состав остаётся постоянным, то с помощью достаточно изученных закономерностей можно строить прогнозы и научно обосновывать характер вероятных изменений свойств материала при изменении его структуры.

В последнее время, всё больше внимания уделяется свойствам асфальтового вяжущего вещества - структурной единице асфальтобетона, образующейся при взаимодействии минерального порошка и битума [1, 5]. Ещё академиком П.В. Сахаровым предложен метод проектирования асфальтобетонной смеси с учётом свойств асфальтовяжущего [6]. Структура асфальтобетона рассматривается как состоящая из двух частей: минеральной части, включающей щебень и песок, и асфальтового вяжущего вещества — бинарной системы, образованной органическим вяжущим и минеральным порошком.

По современным представлениям [4], асфальтобетон, как искусственный строительный конгломерат, состоит из заполняющих компонентов и асфальтовяжущего вещества. Минеральный порошок выступает в роли асфальтирующей добавки. Л.Б. Гезенцвей [5] также рассматривал двухкомпонентную структуру асфальтобетона, но в отличие от формулы П.В. Сахарова под структурой минерального остова понимал характер и взаимное расположение всех минеральных частиц, включая и минеральный порошок. Вторым основным структурным элементом принят непосредственно битум.

М.И. Волков и И.В. Королев основными элементарными структурами асфальтобетона считают: 1) микроструктуру, т.е. структуру асфальтовяжущего с учётом активной структурирующей роли минерального порошка; 2) мезоструктуру - двухкомпонентную структуру асфальтового раствора, состоящего из песка и асфальтовяжущего; 3) макроструктуру -двухкомпонентную структуру из щебня и асфальтового раствора. Большую роль в формировании структуры асфальтобетона играет структура материалов, образующих минеральный остов.

Под структурой минерального остова следует понимать характер и взаимное расположение минеральных частиц, входящих в состав асфальтобетона. Минеральный остов воспринимает значительную часть усилий. Поэтому важно, чтобы он состоял из достаточно прочных частиц и был плотным.

Плотность минерального остова оказывает решающее влияние на свойства асфальтобетона. С плотностью минерального остова непосредственно связана плотность асфальтобетона, от которой зависят его важнейшие эксплуатационные свойства: деформационное поведение при высоких и низких температурах, коррозионная устойчивость.

Расчленение структуры асфальтобетона на основные компоненты должно быть увязано с конкретизацией влияния отдельных элементарных структур на свойства асфальтобетона и их ролью в обеспечении его высокого качества.

Для более полного изучения структуры и свойств асфальтобетона известный интерес представляет привлечение элементов полиструктурной теории полимербетонов, предложенной В.И. Соломатовым и В.П. Селятиным. В этой теории структура композиционных материалов рассматривается как состоящая из многих структур, переходящих одна в другую по принципу «структура в структуре». Такой подход перспективен для анализа причин образования неоднородностей в микроструктуре асфальтобетона.

Вязко-пластические свойства, проявляющиеся у асфальтобетона при высоких летних температурах, определяются в основном особенностями

структуры бинарной системы «битум-минеральный порошок», выполняющей роль вяжущего вещества. В свете представлений о пространственных структурах, развитых П.А. Ребиндером, рассматриваемую систему следует отнести к коагуляционным структурам. Особенность таких структур состоит в том, что сцепление структурных элементов осуществляется через тонкие прослойки жидкой среды. Связи между компонентами в асфальтобетонах, по П.А. Ребиндеру, классифицируются по типу образующихся структур: коагуляционной, конденсационной и кристаллизационной.

Как указывают Л.Б. Гезенцвей и A.M. Богуславский [5], асфальтобетон относится к коагуляционным структурам с ярко выраженными вязко-пластическими свойствами. Вместе с тем, изменение природы взаимодействия минерального и вяжущего материалов, в результате которых между ними появляются химические связи, может приближать дорожный композит к конденсационным структурам.

И.А. Рыбьев [4] также считает, что в области положительных температур наиболее типичной структурой асфальтобетона является коагуляционная. Конденсационная структура типична для жёстких асфальтобетонов. При отрицательных температурах образуются полидисперсные органические кристаллы и более типичной структурой является кристаллизационная.

В коагуляционных структурах вязкопластические и эластические свойства обусловлены главным образом особенностями коагуляционных связей, возникающих между твёрдыми частицами. С уменьшением толщины прослоек увеличиваются молекулярные силы взаимодействия, вследствие чего структура становится более прочной, возрастает вязкость системы.

Проблема дальнейшего улучшения свойств асфальтобетона связана с существенным изменением его структуры (включая и структуру битума). В частности, изменение условий взаимодействия минеральных и вяжущих материалов, в результате которых между ними появляются химические связи, может приблизить асфальтобетон к конденсационным структурам, отличающимся более высокой прочностью.

Известно, что механические свойства асфальтобетона во многом зависят не только от характера структурных связей (сцепления), но в значительной мере от величины внутреннего трения минеральных зёрен. При внешних нагрузках в точках контакта минеральных зёрен возникают силы статического трения, оказывающие сопротивление сдвигу. Величина внутреннего трения зависит от числа контактов взаимного соприкасания зёрен в единице объёма минеральной смеси, что обусловлено характером зернового (гранулометрического) состава смеси, формой и шероховатостью зёрен [1].

Так, путём изменения гранулометрического и минералогического состава зернистой части, количества и вида вяжущего вещества, технологическими способами можно активно регулировать свойства этих искусственных конгломератов [4].

Одна из особенностей современных исследований в области асфальтобетона состоит в стремлении проникнуть в молекулярные процессы, при помощи которых можно правильно объяснить и, что самое важное, регулировать свойства этого материала. В некоторых случаях повышение качества дорожного композита достигается за счёт искусственного улучшения взаимодействия минеральных материалов с вяжущим путём улучшения их поверхностно-активных свойств [15].

По мнению профессора Н.Б. Урьева [16] объёмные свойства битумоминеральных материалов существенным образом зависят от поверхностных явлений на межфазных границах.

По мнению авторов [15], особенность таких и подобных им разнообразных дисперсных материалов состоит в том, что для них характерно высокое значение поверхности раздела твёрдой фазы и структурированного битума.

Асфальтобетон является типичным представителем строительных материалов, обладающих конгломератным типом структуры. Как и в других подобных материалах, его структура характеризуется наличием зернистой

части, с величиной зёрен от крупных до порошкообразных, сцементированных в искусственный конгломерат определённым вяжущим веществом.

Способность органоминерального композита разделяться на составные компоненты с последующим формированием их в монолит с сохранением первоначальных свойств показывает, что твёрдые и жидкие компоненты в асфальтобетоне контактируют в основном по поверхности раздела. Такого рода материалы, устойчивая структура которых обусловлена в основном внутренними силами, сосредоточенными по поверхностям раздела различных контактируемых тел, называются гетерогенными системами [1].

Формирование структуры асфальтобетона в известной степени связанно с прочностью и толщиной плёнки вяжущего, покрывающего равномерным слоем все зёрна минеральной части. Известно, что чем меньше толщина битумной плёнки, тем выше прочность образуемой структуры, тем интенсивнее происходит «склеивание» минеральных составляющих по плоскостям контактирующих поверхностей. В реальных условиях формирования структуры в таком сложном конгломерате, как асфальтобетон, добиться равномерности плёнки вяжущего по всему объёму структуры невозможно. Вследствие сложной микрогеометрии поверхности минеральных частиц, прослойка битума будет иметь различную толщину [17].

Для получения асфальтобетона с рациональной структурой [3] адсорбционные слои на частицах минерального порошка нужно создавать, применяя один тип битума, а в качестве свободного объёмного применять другой, например, более вязкий битум. Для получения структурированного плёночного битума должен применяться битум, наиболее соответствующий химико-минералогическим и кристаллохимическим особенностям конкретно применяемых каменных материалов. По видимому, это будет способствовать как более полному структурированию битума минеральным порошком, так и более интенсивному взаимодействию бинарной системы «битум-минеральный порошок» с частицами крупного и мелкого заполнителей.

1.2. Роль минерального порошка в структурообразовании

асфальтобетона

Минеральный порошок, вследствие развитой удельной поверхности и высокой дисперсности, в структуре асфальтобетона занимает до 90-95 % от общей удельной поверхности минеральных материалов, входящих в состав органоминерального композита [2, 3]. Точкой отсчёта в структурообразовании асфальтобетона можно считать момент взаимодействия битума и минерального порошка. Принято считать, что минеральный наполнитель в асфальтобетоне выполняет следующие основные функции:

1) минеральный порошок заполняет микропустоты между зёрнами крупного и мелкого заполнителей, что позволяет повышать плотность упаковки зёрен минеральной части;

2) образует в асфальтобетоне важнейшую структурную единицу -асфальтовое вяжущее вещество, при этом происходят интенсивные процессы структурирования битума, а также перевод его из объёмного состояния в состояние плёночное в зоне контакта плоскостей минеральных зёрен, составляющих каркас асфальтобетона.

Огромная роль минерального порошка в составе асфальтобетона обусловила большое количество разноплановых исследований, посвящённых подобному и смежным вопросам. Стоит отметить, что в начале исследований асфальтобетона, основной ролью минерального порошка довольно продолжительное время считали роль микрозаполнителя, позволяющего уплотнять пустоты между частицами крупного и мелкого заполнителя, и не допускать таким образом их заполнения битумом.

Тем не менее, в 1935 году, академиком П.В. Сахаровым [6] была предложена методика проектирования состава асфальтобетонных смесей по асфальтовяжущему веществу. Он впервые определил назначение минерального порошка как структурной составляющей, образующей совместно с битумом асфальтовое вяжущее вещество, которое, обволакивая более крупные

минеральные составляющие асфальтобетона, соединяет их в монолит. Придавая большое значение роли минерального порошка в асфальтобетоне, П.В. Сахаров предложил именовать его «асфальтирующей добавкой» к битуму. Он же рекомендовал применять в качестве минерального порошка продукт измельчения естественных асфальтовых пород, так называемый асфальтовый порошок. Несмотря на высокое качество таких порошков и приготовляемых на их основе асфальтобетонных смесей, в настоящее время они почти не применяются. Это связано, прежде всего, с большой неоднородностью естественных асфальтовых пород.

Переводя битум из объёмного состояния в плёночное, минеральный порошок способствует сближению молекул вяжущего с поверхностью минеральных частиц. Попадая под влияние молекулярного слоя минеральной частицы, зависимость свойств вяжущего от температуры снижается, вследствие чего повышается теплостойкость асфальтовяжущего, а, следовательно, и асфальтобетона.

При объединении битума и минерального порошка происходит широкий спектр физико-химических процессов, обуславливающих интенсивность и полноту их взаимодействия. Рекомендация применять в качестве исходного сырья для производства минеральных порошков основные горные породы проистекает из специфики взаимодействия битума и частиц наполнителя. Дело в том, что в битуме содержатся поверхностно-активные вещества преимущественно анионного типа (асфальтогеновые и нафтеновые кислоты), которые проявляют более интенсивное химическое взаимодействие с преимущественно положительно заряженными поверхностями [18].

Рассматривая процесс взаимодействия битума и минерального материала, стоит принимать во внимание весь комплекс происходящих процессов, среди которых можно выделить три основные группы:

1) процессы физической адсорбции молекул битума поверхностью минеральных частиц;

2) образование прочных, часто необратимых связей на хемосорбционном уровне взаимодействия молекул вяжущего и минеральной подложки;

3) процессы избирательной диффузии различных по размеру молекул битума в поверхностные слои минеральных материалов.

Специфика процессов химической адсорбции на поверхности ряда кислых минеральных материалов, по мнению некоторых исследователей [1922], обеспечивает высокую адгезию битума и к преимущественно отрицательно заряженным частицам материала. Так, например, в работе [22] показана высокая адгезия битума к кварцевому песку, который по содержанию диоксида кремния относится к кислым горным породам. По мнению автора, хорошее сцепление можно обосновать наличием в песке тончайших плёнок оксидов или гидратов оксидов железа, алюминия и аморфного кремнезёма.

Граница раздел фаз «битум-минеральный материал» является местом протекания ряда сложных физико-химических процессов взаимодействия, в результате которых вокруг частицы минерального материала образуется адсорбированный сольватный слой различной толщины и степени структурированности, непосредственно за которым располагается свободный битум [23, 24].

Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Федоров, Михаил Юрьевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально обоснована возможность получения высокоэффективного асфальтобетона путём целенаправленного регулирования структуры композита разработанным наномодифицированным агентом, получаемым при совместном помоле цеолитсодержащего туфа и наномодифицированного полимерного компонента, при котором образующийся гибридный наполнитель вступает во взаимодействие с битумом с образованием сложно-структурированной матричной системы, оказывающей микроармирующее действие на границу раздела фаз.

2. Доказана возможность эффективного применения пористых минеральных порошков в технологии приготовления асфальтобетонных смесей. Установлено, что с увеличением пористости минерального порошка, наблюдается прямо пропорциональное увеличение следующих показателей свойств асфальтовяжущего вещества: температура размягчения, прочностные показатели при температуре испытания 0 и 50 °С, коэффициенты тепло- и трещиностойкости, что происходит за счёт формирования плотной шероховатой матрицы ABB. Научно обоснован выбор минеральной подложки с высокоразвитым поровым пространством для получения наномодифицированного агента для асфальтобетонных смесей.

3. Установлен синергизм совместного действия минеральной подложки из цеолитсодержащего туфа и полимерного наномодифицированного компонента при их совместном помоле в процессе разработки гибридного наномодифицированного агента. Показано, что в процессе модификации минеральной подложки изменяются архитектура пор наполнителя за счёт их кольматации полимерным компонентом, а также морфология поверхности частиц. После модификации удельная поверхность гибридного наполнителя, при снижении пористости на 15 %, составила 22500 м /кг, что свидетельствует о заполнении поровых окон цеолита полимерной матрицей с высокоразвитой удельной поверхностью.

4. Разработана технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси с использованием гибридного наномодифицированного агента, позволяющая максимально использовать эффект от модификации минеральной подложки.

5. Проведена оптимизация соотношения наномодифицированный агент/известняк на основании анализа обобщённого критерия качества по совокупности физико-механических показателей асфальтобетона. Установлено, что исходя из технологической и экономической целесообразности, оптимальное соотношение компонентов наномодифицированный агент/известняк находится в интервале 50/50 - 30/70.

6. Доказана пролонгированность действия разработанного наномодифицированного наполнителя, заключающаяся в первоначальном поглощении его поровой системой низкомолекулярных компонентов битума и последующем замедленном обратном высвобождении лёгких фракций битума и подпиткой ими поверхности за счёт обратной диффузии в процессе эксплуатации, что способствует увеличению периода работоспособности асфальтобетона в покрытии.

7. Установлено, что предложенные составы плотного асфальтобетона с использованием наномодифицированного агента, за счёт целенаправленного регулирования процессов структурообразования на границе раздела фаз, позволяют получать композиты с пределом прочности при сжатии при температурах испытания 0 °С - 7,6 МПа, 20 °С - 4,9 МПа, 50 °С - 3,2 МПа, длительной водостойкостью на 60 сутки водонасыщения - 0,82, повышенными морозостойкостью, а также трещино- и сдвигоустойчивостью.

8. Для внедрения результатов диссертационной работы разработан технологический регламент. Выпущена опытная партия асфальтобетонной смеси типа «Б» на ООО «АсфальтСД» (г. Истра, Московской обл.).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Федоров, Михаил Юрьевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Грушко, И.М. Дорожно-строительные материалы [Текст] / И.М. Грушко, И.В. Королёв // Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. - 357 с.

2. Горелышев, Н.В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы [Текст] / Н.В. Горелышев. - М.: Можайск-Терра, 1995. - 176 с.

3. Котлярский, Э.В. Строительно-технические свойства дорожного асфальтового бетона: учеб. пособие [Текст] / Э.В. Котлярский. - М.: МАДИ (ГТУ), 2004. - 192 с.

4. Рыбьев, И.А. Строительное материаловедение [Текст] / H.A. Рыбьев. -М.: Высшая школа, 2004. - 701 с.

5. Гезенцвей, Л.Б. Дорожный асфальтобетон [Текст] / Л.Б. Гезенцвей [и др.] - М.: Транспорт, 1985. - 350 с.

6. Сахаров, П.В. Способы проектирования асфальтобетонных смесей [Текст] / П.В. Сахаров // Транспорт и дороги города. - 1935. - №12. - С. 22-26.

7. Гридчин, A.M. Асфальтобетон с использованием гидравлически активных минеральных порошков: учеб. пособие [Текст] / А. М. Гридчин [и др.] - Белгород: Изд-во БГТУ, 2006. - 163 с.

8. Эфа, А.К. Щебеночно-мастичный асфальтобетон. Теоретические основы, практика применения [Текст] / А.К. Эфа, A.B. Жураускас, А.П. Акулов [и др.] // Строительные материалы. - 2003. — №1. — С. 22-23.

9. Аминов, Ш.Х. Щебеночно-мастичный асфальтобетон на основе природного сырья и отходов промышленности [Текст] / Ш.Х. Аминов, И.Б. Струговец, Г.Т. Ханнанова // Строительные материалы. - 2007. - №3. -С. 40-41.

10. Подрез, Г.А. Применение местных эффузивных горных пород для производства асфальтобетонов [Текст] / Г. А. Подрез, A.B. Биту ев, М.Е. [и др.] // Строительные материалы. - 2009. - №5. - С. 36-38.

11. Губач, JT.C. Дорожные покрытия из керамзитоасфальтобетона [Текст] / Л.С. Губач, В.Д. Галдина, С.Г. Пономарева // Автомобильные дороги. - 1980. - №6. - С. 9-10.

12. Прокопец, B.C. Асфальтобетоны на основе пористых заполнителей Западной и Восточной Сибири [Текст] / B.C. Прокопец, В.Д. Галдина, Г.А. Подрез // Строительные материалы. - 2009. - №11. - С. 26-28.

13. Дворкин, Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности: учебно-справочное пособие [Текст] / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 368 с.

14. Скориков, C.B. Физико-механические и технологические свойства цветных дорожных покрытий на основе эмульгированных вяжущих [Текст] / C.B. Скориков, Б.Г. Печеный, В.А. Бородина // Строительные материалы. - 2009. - №5. - С. 39-41.

15. Братчун, B.I. Ф1зико-х1м1чна мехашка буд1вельних матер1ал1в [Текст] / B.I. Братчун, В.О. Золотарьов [и др.] - Макивка: ДонНАБА, 2006.-303 с.

16. Урьев, Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы [Текст] / Н.Б. Урьев - М.: Химия. 1980. - 319 с.

17. Соколов, Ю.В. Физико-химические основы технологии производства дорожно-строительных материалов [Текст] / Ю.В. Соколов [и др.] // лаб. практикум - Омск: СибАДИ, 2004. - 156 с.

18. Гохман, Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон: Учеб. пособие [Текст] / Л.М. Гохман. - М.: ЭКОН, 2008. - 117 с.

19. Гридчин, A.M. Особенности свойств поверхности кислых минеральных материалов для асфальтобетонных смесей [Текст] / A.M. Гридчин, В.В. Ядыкина [и др.] // Строительные материалы. - 2007. - №8. -С. 56-57.

20. Ядыкина, В.В. Взаимодействие метаморфогенного кварца с битумом [Текст] / В.В. Ядыкина // Наука и техника в дорожной отрасли. -2003.-№2.-С. 25-26.

21. Аверков, C.B. Минеральные порошки из природных кислых материалов [Текст] / C.B. Аверков, Т.В. Литвинов [и др.] // Повышение качества дорожных и строительных материалов и отходов промышленности: сб. науч. трудов. - Омск: СибАДИ, 1995. - С. 3-9.

22. Кучма, М.И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве [Текст] / М.И. Кучма. - М.: Транспорт, 1980. - 191 с.

23. Борщ, И.М. Процессы структурообразования в асфальтовых материалах [Текст] / И.М. Борщ // Труды МАДИ. - М.: МАДИ, 1958. Вып. 23.-С. 37-41.

24. Котлярский, Э.В. Роль битумоёмкости в формировании структуры и свойств асфальтобетонных смесей [Текст] / Э.В. Котлярский // Сб. научных трудов. «Проблемы создания информационных технологий». Вып. 14. Международная академия информационных технологий. - М.: Минск. 2006.-С. 100-107.

25. Горелышев, Н.В. Механические свойства битума в тонких слоях [Текст] / Н.В. Горелышев, Г.Н. Акимова, И.И. Пименова // Труды МАДИ. - М.: МАДИ, 1958. Вып.23.-С. 75-81.

26. Горелышева, Л. А. Теоретические аспекты взаимодействия различных порошкообразных материалов с органическим вяжущим [Текст] / Л.А. Горелышева // Пути экономии материальных и энергетических ресурсов при ремонте и реконструкции автомобильных дорог.-М.: МАДИ, 1989. - Вып.1. - С. 29-35.

27. Рыбьева, Т.Г. Исследование влияния минералогического состава порошков на структурно-механические свойства битумоминеральных материалов [Текст]: Автореф. дис... канд. техн. наук / Т.Г. Рыбьева. - М., i960. - 18 с.

28. Колбановская, A.C. Метод красителей для определения сцепления битума с минеральными материалами [Текст] / A.C. Колбановская - М.: Автотрансиздат, 1959. - 63 с.

29. Рыбьев, И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ [Текст] / И.А. Рыбьев. - М.: Высш. школа, 1978. - 307 с.

30. Горелышев, Н.В. Взаимодействие битума и минерального порошка в асфальтовом бетоне [Текст] / Н.В. Горелышев // Труды ХАДИ. -Харьков.: ХАДИ 1955. - Вып. 16. - С. 10-23.

31. Золотарёв, В.А. Особенности смачивания битумом поверхности каменных материалов [Текст] / В.А. Золотарёв // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1991. - №8. - С. 68-70.

32. Peterson J.C., Ensley Е.К., Barbour F.A. Molecular interaction of asphalt in the asphalt - aggregate interface region // Transp. Res. Ree. - 1974. -№515.-P. 67-68.

33. Колбановская, A.C. Дорожные битумы [Текст] / A.C. Колбановская, B.B. Михайлов. - M.: Транспорт, 1973. - 261 с.

34. Гохман, JI.M. О роли органических вяжущих материалов в обеспечении работоспособности асфальтобетона [Текст] / Л.М. Гохман // Автомобильные дороги. - 1987. - №7. - С. 21-23.

35. Горнаев, Н.В. Взаимодействие битума с влажными минеральными материалами [Текст] / Н.В. Горнаев // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1967. -№12. -С. 137-139.

36. Pilat J. Mieszanki mineralno-asfaltowe z dodatkiem mialu gumowego i wapna hydratyzowanego / J. Pilat, M. Kalabinska, P. Radziszewski // Materialy Budowlane. 2000. Nr 11. - S. 60-62.

37. Королев, И.В. Пути экономии битума в дорожном строительстве [Текст] / И.В. Королев. - М.: Транспорт, 1986. - 149 с.

38. Руденская, И.М. Органические вяжущие для дорожного строительства [Текст] / И.М. Руденская, A.B. Руденский. - М.: Транспорт, 1984.-226 с.

39. Золотарёв, В.А. О вкладе составляющих асфальтобетона в его прочность [Текст] / В.А. Золотарёв // Повышение эффективности использования материалов при строительстве асфальтобетонных и черных покрытий: Тр. СоюздорНИИ. - М., 1989. - С. 78-84.

40. Рыбьев, И.А. Асфальтовые бетоны [Текст] / И.А. Рыбьев. - М.: Высшая школа, 1969. - 399 с.

41. Черноусов, Д.И. Применение асфальтового вяжущего вещества с шунгитом при устройстве дорожных покрытий [Текст]: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / Д.И. Черноусов. - Воронеж, 2011. - 19 с.

42. Высоцкая, М.А. Удивительный шунгит! [Текст] / М.А. Высоцкая, С.Ю. Русина [и др.] // Сборник научных трудов Института строительства и архитектуры МГСУ: научные труды Международной молодёжной конференции «Оценка рисков и безопасность в строительстве. Новое качество и надёжность строительных материалов и конструкций на основе высоких технологий» (26-28 сентября 2012). - М.: Изд-во МГСУ, 2012.-Вып. 4.-С. 18-20.

43. Солдатов, A.A. Структуры поверхности пористых порошков на основе отсевов дробления керамзита и их адсорбционная активность [Текст] / A.A. Солдатов, Ю.Г. Борисенко // Строительные материалы. -2011. -№ 6. -С. 36-38.

44. Солдатов, A.A. Повышение сдвигоустойчивости и износостойкости дорожных покрытий при использовании высокодисперсных отсевов дробления керамзита в асфальтобетонных смесях [Текст]: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / A.A. Солдатов. - Воронеж, 2011. - 19 с.

45. Солдатов, A.A. Битумно-минеральные композиции, модифицированные высокодисперсными отсевами дробления керамзита [Текст] / Ю.Г. Борисенко, A.A. Солдатов, С.О. Яшин // Строительные материалы. - 2009. - № 1. - С. 62-63.

46. Солдатов, A.A. Термостабильность лёгких битумно-минеральных композиций [Текст] / Ю.Г. Борисенко, O.A. Борисенко, A.A. Солдатов // Строительные материалы. - 2009. - № 7. - С. 10-11.

47. Гончаров, А.К. Свойства пористых проницаемых материалов и уравнение фильтрации воздуха в пористых телах [Текст] / А.К. Гончаров // Строительные материалы. - 2010. - № 1. - С. 54-55.

48. Брек, Д. Цеолитовые молекулярные сита [Текст]: [пер. с англ.] / Д. Брек. - М.: Мир, 1976. - 781 с.

49. Оськин, К.В. Использование природных цеолитсодержащих пород для повышения морозостойкости бетонов транспортных сооружений [Текст] / К.В. Оськин, Л.И. Куприяшкина, A.C. Борискин // Транспортное строительство. - 2008. - № 7. - С. 16-18.

50. Коротаев, А.П. Повышение качества асфальтобетона за счет использования пористого минерального порошка [Текст]: Дис. ... канд. техн. наук / А. П. Коротаев. - Белгород, 2009. - 161 с.

51. Петров, В.П. Формирование структуры особо лёгких пористых заполнителей [Текст] / В.П. Петров, С.А. Токарева // Строительные материалы. - 2010. - № 6. - С. 38-43.

52. Петров, В.П. Вопросы энергетики, экологии и экономики производства пористых заполнителей [Текст] / В.П. Петров // Строительные материалы. - 2010. - № 8. - С. 11-13.

53. Прокопец, B.C. Асфальтобетоны на основе пористых заполнителей Западной и Восточной Сибири [Текст] /B.C. Прокопец, В.Д. Галдина, Г.А. Подрез // Строительные материалы. - 2009. - № 11. - С. 26-28.

54. Прокопец, B.C. Структурно-механические и деформативные свойства асфальтобетона на пористом заполнителе [Текст] / B.C. Прокопец, В.Д. Галдина [и др.] // I Всероссийский дорожный конгресс: сборник докладов. - Москва: Изд-во МАДИ ГТУ, 2009. - С. 226-230.

55. Печерский, С.А. Использование вулканического туфа в горячих асфальтобетонах [Текст] / С.А. Печерский, A.B. Биту ев и др. // Строительные материалы. - 2010. - № 2. - С. 32-33.

56. Агейкин, В.Н. Исследование влияния вспученного вермикулитового песка на свойства битумных композиций и асфальтобетона [Текст] / В.Н. Агейкин, Л.Е. Свинтицких, Т.Н. Шабанова, A.A. Клюсов // Строительные материалы. - 2003. - № 7. - С. 40-42.

57. Свинтицких, Л.Е. Влияние дисперсности вспученного вермикулита на свойства битумного вяжущего и асфальтобетона [Текст] / В.Н. Агейкин, JI.E. Свинтицких [и др.] // Строительные материалы. - 2004. -№9.-С. 32-33.

58. Коротаев, А.П. Дорожные композиты на основе дисперсного вспученного перлита [Текст] / А.П. Коротаев, A.M. Гридчин и др. // Строительные материалы. - 2009. - № 5. - С. 42-44.

59. Борисенко, Ю.Г. Использование керамзитовой пыли в составе лёгких асфальтобетонов [Текст] / Ю.Г. Борисенко, O.A. Борисенко // Строительные материалы. - 2007. - № 9. - С. 48-49.

60. Борисенко, O.A. Битумоминеральные композиции, модифицированные отсевами дробления керамзита для асфальтовых материалов с повышенными термостабильностью и трещиностойкостью [Текст]: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / O.A. Борисенко. - Воронеж, 2008.-22 с.

61. Борисенко, Ю.Г. Особенности структуры лёгких асфальтобетонов [Текст] / Ю.Г. Борисенко, O.A. Борисенко // Строительные материалы. -2007.-№ 10.-С. 64-65.

62. Борисенко, Ю.Г. Повышение качества лёгких битумоминеральных композиций путём совершенствования подбора минеральных составов [Текст] / Ю.Г. Борисенко, В.В. Лынник [и др.] // Строительные материалы. - 2011. - № 8. - С. 54-55.

63. Tongyan P. Effect of coarse aggregate morphology on permanent deformation behavior of hot mix asphalt [Текст] / Pan Tongyan, Erol Tutumluer, Carpenter Samuel H.J. // Transp. Eng. - 2006. - 132, № 7. - P. 580-589.

64. Артюхина, Г.И. Исследование возможности применения щебня и отсевов дробления шунгитсодержащих пород в асфальтовом бетоне [Текст] / Г.И. Артюхина // доклады 64 Научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. Ч. 2. - Санкт-Петербург: Изд-во СПбГАСУ, 2007.-С. 7-10.

65. Щербинина, С.Е. Обоснование возможности применения минерального порошка из шунгита в асфальтобетонных смесях [Текст] / С.Е. Щербинина, Д.И. Черноусов // Наука и техника в дорожной отрасли. -2009.-№2.-С. 34-35.

66. Подольский, Вл.П. Влияние шунгитового минерального порошка на устойчивость структуры песчаного асфальтобетона в условиях увлажнения [Текст] / Вл.П. Подольский, A.A. Быкова, Д.И. Черноусов // I Всероссийский дорожный конгресс: сборник докладов. - Москва: Изд-во МАДИ ГТУ, 2009. - С. 219-224.

67. Высоцкая, М.А. Дорожные композиты на основе дисперсных пористых наполнителей [Текст] / М.А. Высоцкая, Д.А. Кузнецов, М.Ю. Фёдоров // сб. материалов научно-технической конференции «Современные тенденции и направления строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и искусственных сооружений», посвящённой 50-летию республиканского дочернего унитарного предприятия «БелдорНИИ» (25-26 октября 2012). - Минск, 2012. - С. 6265.

68. Яшин, С.О. Применение фосфогипса в составе наполнителя асфальтобетонных смесей [Текст] / С.О. Яшин, М.Н. Шальнев, Ю.Г. Борисенко // Строительные материалы. - 2009. - № 11. - С. 18-19.

69. Ярмолинская, Н.И. Повышение коррозионной стойкости асфальтобетона на основе отходов ТЭС [Текст] / Н.И. Ярмолинская, JI.C. Цупикова // Строительные материалы. - 2007. - № 9. - С. 46-47.

70. Котлярский, Э.В. Битум+минеральный порошок=? [Текст] / Э.В. Котлярский // Дороги России XXI века. - 2002. - №4. - С. 74-77.

71. Гордиенко, И.В. Особенности геологического развития Прибайкалья и Забайкалья в среднем и позднем палеозое [Текст] / И.В. Гордиенко // Тектоника Сибири. Т. 12. - Новосибирск: Наука, 1985. - С. 94-101.

72. Боярская, Р.В. Минералогия и генезис клиноптилолитов Забайкалья [Текст] / Р.В. Боярская, A.B. Мегер [и др.] // Изв. АН СССР. Сер. геология. - 1988. - № 12. - С. 82-92.

73. Коробов, A.B. Морденитовые цеолиты месторождения Мухор-Тала (происхождение, состав и последующие изменения) [Текст] / A.B. Коробов, Н.М. Ульзутуев // - № 84. - М.: ВИНИТИ, 1987. - 108 с.

74. Комаров, Ю.В. Среднеюрские эффузивные породы Юго-Западного Забайкалья [Текст] / Ю.В. Комаров, А.И. Киселёв и др. // Петрография Восточной Сибири. Т. 3. -М.: Наука, 1965. - С. 295-314.

75. Зонхоева, Э.Л. Очистка нефтесодержащих сточных вод различными материалами природного и искусственного происхождения [Текст] / Э.Л. Зонхоева, Л.А. Онходоева // Природные цеолиты России: Тез. докл. республ. совещ. Т. 1.-Новосибирск, 1991.-С. 121-125.

76. Зонхоева, Э.Л. Свойства цеолитового туфа как фильтрующего материала [Текст] / Э.Л. Зонхоева, Л.А. Онходоева и др. // Природные цеолиты России: Тез. докл. республ. совещ. Т. 1. - Новосибирск, 1991. -С. 112-115.

77. Обуздина, М.В. Природные и модифицированные цеолиты как адсорбенты нефтепродуктов из промышленных сточных вод [Текст] / М.В. Обуздина // Вестник ИрГТУ. - 2010. - № 4 (44). - С. 104-110.

78. Обуздина, М.В. Исследование закономерностей сорбционного извлечения органических загрязнителей из промышленных сточных вод цеолитами [Текст] / М.В. Обуздина, Е.А. Руш // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2011. - № 1 (29). - С. 117-123.

79. Обуздина, М.В. Термодинамические закономерности сорбционных процессов извлечения нефтепродуктов из промышленных сточных вод [Текст] // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2011.-№2(30).-С. 110-116.

80. Ишкаев, Т.Х. Влияние цеолитсодержащих пород на миграцию тяжёлых металлов и радионуклидов в системе «почва-растения» [Текст] / Т.Х. Ишкаев, Р.С. Шакиров // Плодородие почв, удобрение, урожай. -Казань, 2001.-С. 48-52.

81. Белкин, Б.Л. Ветеринарно-гигиеническое обоснование применения хотынецких цеолитов в кормлении свиней [Текст] / Б.Л. Белкин, Р.И. Тормасов // Ветеринария. - № 3. - 2000. - С. 45-47.

82. Georgiev D., Bogdanov В., Angelova К., Markovska I., Hristov Y. Synthetic zeolites - structure, classification, current trends in zeolite synthesis. Review // "Economics and Society development on the Base of Knowledge": International Science conference, 4-5 June 2009, Stara Zagora, Bulgaria. -Vol. VII: Technical studies.

83. Reyes C.A.R., Williams C.D., Alarcon O.M.C. Synthesis of zeolite LTA from thermally treated kaolinite / Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia №.53, Junio, 2010.-pp. 30-41.

84. Rayalu S.S., Udhoji J.S., Meshram S.U., Naidu R.R., Devotta S. Estimation of crystallinity in flyash-based zeolite-A using XRD and IR spectroscopy // Current Science. 2005. Vol.89. №12. - P. 2147-2151.

85. Reyes C.A.R., Fiallo L.Y.V. Application of illite- and kaolinite-rich clays in the synthesis of zeolites for wastewater treatment // Earth and Environmental Sciences. 2011. - P. 363-374.

86. Valcke E., Engels В., Cremers A. "The use of zeolites as amendments in radiocaesium- and radiostrontium-contaminated soils: A soil-chemical approach. Part II: Sr-Ca exchange in clinoptilolite, mordenite and zeolite A". Zeolites. Vol. 18. 1997. pp. 212-217.

87. Qiu G., Jiang Т., Li G., Fan X., Huang Z. "Activation and removal of silicon in kaolinite by thermochemical process". Scandinavian Journal of Metallurgy. Vol. 33. 2004. pp. 121-128.

88. Бикбау, М.Я. Новое в технологии цемента и бетона. Открытие явления нанокапсуляции дисперсных веществ [Текст] / М.Я. Бикбау // Сборник научных трудов Института строительства и архитектуры МГСУ: научные труды Международной молодёжной конференции «Оценка рисков и безопасность в строительстве. Новое качество и надёжность строительных материалов и конструкций на основе высоких технологий» (26-28 сентября 2012). - М.: Изд-во МГСУ, 2012. - Вып. 4. - С. 324-330.

89. Бикбау, М.Я. Нано-, микро- и макрокапсуляция - новые направления получения композиционных материалов и изделий с заданными свойствами [Текст] / М.Я. Бикбау // В сб.: «Цемент. Бетон. Сухие строительные смеси». Международный аналитический обозреватель «Alitinform». - СПб: Изд-во «Alitinform», 2009. - № 6(12). -С. 62-69.

90. Vysotskaya М. Polymer-bitumen binder with the addition of singlewalled carbon nanotubes // Advanced Materials Research Vol. 699. 2013. pp. 530-534

91. Luz S Quintero, Luis E Sanabria. Analysis of Colombian Bitumen Modified With a Nanocomposite // Journal of Testing and Evaluation (JTE). Volume 40, Issue 7 (December 2012).

92. Пат.2412126РФ, МПК7, C04B24/36. Наноструктурирующий модификатор для асфальтобетона // Кондратьев Д.Н., Гольдин В.В., Меркелене Н. Ф.; ООО "Электронинвест" -№ 2009142640/03; заявл. 19.11.2009; опубл. 19.11.2009.

93. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия [Текст] - Введ. 1991-01-01. - М.: Госстандарт СССР, 1991.-12 с.

94. ГОСТ Р 52129-2003. Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия [Текст] - Введ. 200310-01. -М.: Госстрой России, 2004.-33 с.

95. ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний [Текст] - Введ. 1998-07-01. - М.: Госстрой России, 1998. - 38 с.

96. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний [Текст] - Введ. 1989-07-01. - М.: Стандартинформ, 2006. - 72 с.

97. ГОСТ 11501-78. Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы [Текст] - Введ. 1980-01-01. - М.: Стандартинформ, 2005.-5 с.

98. ГОСТ 11505-75. Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости [Текст] - Введ. 1977-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1993. -4 с.

99. ГОСТ 11506-73. Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару [Текст] - Введ. 1974-07-01. -М.: Изд-во стандартов, 2003. - 5 с.

100. ГОСТ 11507-78. Битумы нефтяные. Метод определения температуры хрупкости по Фраасу [Текст] - Введ. 1980-01-01 - М.: Изд-во стандартов, 1993- 4 с.

101. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний [Текст] -Введ. 1999-01-01.-М.: МНТКС, 1999.-41 с.

102. Ядыкина, В.В. Влияние физико-химической обработки на реакционную способность кварцевого заполнителя при формировании

цементно-песчаных бетонов [Текст]: Дне. ... канд. техн. наук / В.В. Ядыкина. - Белгород, 1987. - 211 с.

103. Кислотно-основные свойства поверхности твёрдых веществ: метод, указания [Текст] / ЛТИ им. Ленсовета. - Л., 1989. - 23 с.

104. Вернигорова, В.Н. Современные методы исследования свойств строительных материалов: учебное пособие [Текст] / В.Н. Вернигорова, H.H. Макридин, Ю.А. Соколова. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 204 с.

105. Быстров, Н.В. Методы испытаний дорожных битумов: Учеб. пособие [Текст] / Н.В. Быстров. - М.: Авторская книга, 2012. - 176 с.

106. Грушко, И.М. Испытания дорожно-строительных материалов. Лабораторный практикум [Текст] / И.М. Грушко, Н.Ф. Глущенко, В.А. Золотарёв [и др.] - М.: Транспорт, 1985. - 201 с.

107. Руденский, A.B. Исследование деформативных свойств асфальтовых вяжущих [Текст] / A.B. Руденский, A.C. Галкин // Дороги и мосты. - 2008. - № 20/2. - С. 262-272.

108. Руденский, A.B. Современный метод проектирования состава асфальтобетона по асфальтовому вяжущему [Текст] / A.B. Руденский // Дороги и мосты. - 2009. - № 21/1. - С. 201-207.

109. Верещагин, В.П. Оценка уровня качества асфальтобетона с применением серобитумного вяжущего [Текст] / В.П. Верещагин // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2002. - №3. - С. 17-18.

110. ГОСТ 9128-2009. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия [Текст] - Введ. 2009-10-21.-М.: МНТКС, 2009. -21 с.

111. Ядыкина, В.В. Повышение качества асфальто- и цементобетона из техногенного сырья с учётом состояния его поверхности [Текст]: Дис. ... докт. техн. наук /В.В. Ядыкина. - Белгород, 2004. - 394 с.

112. Ядыкина, В.В. Взаимосвязь донорно-акцепторных свойств поверхности минеральных материалов с их реакционной способностью

при формировании органо-минеральных композитов [Текст] / В.В. Ядыкина // Известия вузов. Строительство. - 2004. - №4. - С. 46-50.

113. Айлер, Р. Химия кремнезёма [Текст] / Р. Айлер. - М.: Мир, 1982. -Ч. 2.-421 с.

114. Котлярский, Э.В. Долговечность дорожных асфальтобетонных покрытий и факторы, способствующие разрушению структуры асфальтобетона в процессе эксплуатации [Текст] / Э.В. Котлярский, O.A. Воейко. - М.: Техполиграфцентр, 2007. - 136 с.

115. Иванов, H.H. Дорожный асфальтобетон [Текст] / H.H. Иванов, Л.Б. Гезенцвей [и др.] - М.: Транспорт, 1976. - 336 с.

116. Горелышева, Л. А. Основные направления получения асфальтобетонных материалов с заданными свойствами [Текст] / Л.А. Горелышева // Дороги и мосты. - 2008. - № 19/1. - С. 238-251.

117. Иваньски, М. Асфальтобетон как композиционный материал (с нанодисперсным и полимерным компонентами) [Текст] / М. Иваньски, Н.Б. Урьев. - М.: Техполиграфцентр, 2007. - 668 с.

118. Ковалев, Я.Н. Активационные технологии дорожных композиционных материалов [Текст] / Я.Н. Ковалев. - Минск: БелЭн, 2002.-336 с.

119. Сухорукое, Ю.М. Пористые каменные дорожно-строительные материалы [Текст] / Ю.М. Сухоруков. - М.: Транспорт, 1984. - 143 с.

120. Железко, Т.В. Структура и свойства асфальтовяжущих [Текст] / Т.В. Железко, Е.П. Железко // Известия вузов. Строительство. - 1997. - № З.-С. 35-42.

121. Печеный, Б.Г. Битумы и битумные композиции [Текст] / Б.Г. Печеный. - М.: Химия, 1990. - 259 с.

122. Браун, Е.Р. Горячие асфальтобетонные смеси, материалы, подбор составов смесей и строительство автомобильных дорог в Северной Америке [Текст] / Е.Р. Браун [и др.] - НАПА, 2009. - 411 с.

123. Krutko, N.P. Investigation of structural-rheological properties of the bitumens modified by composite polymeric additives on a basis of blockcopolumers SBS and EVA [Текст] / N.P. Krutko, O.N. Opanasenko L.V.Ovseyenko, Yu.V. Loboda, Yu.M. Tsyhanok // Eurobitume and Euroasphalt. - Vienna, 2004. - V. 2. - pp. 1685-1694.

124. Обзор рынка природных цеолитов [Текст] / Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности // ИнфоМайн. Изд. 2е, перераб. и доп. - М.: 2010.

125. Графен объединяется с цеолитом для катализа [Электронный ресурс] / Сайт о нанотехнологиях #1 в России // URL: http://www.nanonewsnet.ru/news/201 l/grafen-obedinyaetsya-s-tseolitom-dlya-kataliza

126. Сухно, И.В. Углеродные нанотрубки. Высокотехнологичные приложения [Электронный ресурс] / И.В. Сухно, В.Ю. Бузько // URL: http://sukhno.kubsu.ru/index.files/course2.files/CNT.pdf

127. Горелышева, JI.A. Влияние адгезионных добавок на свойства асфальтобетона [Текст] / JI.A. Горелышева // Автомобильные дороги. -2006.-№6.-С. 105-106.

128. Соломенцев, А.Б. Классификация и номенклатура модифицирующих добавок битумов [Текст] / А.Б. Соломенцев // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2008. - №1. - С. 14-16.

129. Соломенцев, А.Б. Адгезионные свойства и когезионная прочность дорожного битума с ПАВ класса имидазолинов [Текст] / А.Б Соломенцев,

B.В. Круть [и др.] // Наука и техника в дорожной отрасли. - 1999. - №1. -

C. 22-23.

130. Быстров, Н.В. Дорожно-строительные материалы: Справочная энциклопедия дорожника. Т. III [Текст] / Н.В. Быстров, Э.М. Добров, Б.И. Петрянин [и др.] - М.: ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2005. - 465 с.

131. Гохман, JI.M. Комплексные органические вяжущие материалы на основе блоксополимеров типа СБС: учебное пособие [Текст] / JI.M. Гохман. - М.: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ», 2004. - 510 с.

132. Илиополов, С.К. Органические вяжущие для дорожного строительства [Текст] / С.К. Илиополов [и др.] - Ростов-на-Дону: Юг, 2003. -428 с.

133. Слепая, Б.М. Основы применения в асфальтобетоне минеральных материалов, модифицированных полимерами [Текст] / Б.М. Слепая, Л.Б. Гезенцвей // Тезисы докладов на Всесоюзной конференции по производству и применению искусственных строительных материалов в сельскохозяйственном строительстве. - Брест, 1979. - С. 207-208.

134. Маркина, Г.Я. Использование полимеров для модифицирования минеральных порошков [Текст] / Г.Я. Маркина // Труды СоюздорНИИ. -1978.-Вып. 107.-С. 100-103.

135. Янова, Л.П. Механо-химическое модифицирование поверхности порошков ионных кристаллов прививкой полимера [Текст] / Л.П. Янова // Физико-химические свойства и структура полимеров. — Киев: Наукова думка, 1977.-С. 136-140.

136. Спицына, Н.Г. Перспективы применения наноуглеродных трубок для повышения качества битума и асфальтобетона [Текст] / Н.Г. Спицына, A.C. Лобач [и др.] // Инновационные материалы и технологии (XX научные чтения) : сб. докл. междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 11-12 окт. 2011 г. - Белгород : Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2011. - Ч. 4.-С. 306-309.

137. Баженов, Ю.М. Нанотехнология и наномодифицирование в строительном материаловедении. Зарубежный и отечественный опыт [Текст] / Ю.М. Баженов, Е.В. Королев // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. -2007,-№2.-С. 16-19.

138. Ерёмин, Н.Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов [Текст] / Н.Ф. Ерёмин. - М.: Высшая школа, 1986. - 280 с.

139. Bellami L. Infrared spectrums of compound molecules. - M.: Publishing house of the foreign literature, 1963. - 590 p.

140. Brown D.W., A.J. Floyd, M. Sainsbury. Organic Spectroscopy. Wiley & Sons, Incorporated, John, 1988. 258 p.

141. Cross A.D. An introduction to practical infra-red spectroscopy. Butterworth & Company Publishers Limited, 1964. 86 p.

142. Пащенко, А. А. Кремнийорганические покрытия холодного отверждения [Текст] / А.А. Пащенко. - Киев: Выща школа, 1972. - 78 с.

143. Сотникова, В.Н. Гидрофобизация кремнийорганическими соединениями некондиционных порошков для асфальтобетона [Текст] / В.Н. Сотникова // Труды СоюздорНИИ. - 1969. - Вып. 34. - С. 189-199.

144. Андриянов, К.А. Полимеры с неорганическими главными цепями молекул [Текст] / К.А. Андриянов. - М.: АН СССР, 1962. - 327 с.

145. Пащенко, А.А. Гидрофобизация [Текст] / А.А. Пащенко, М.Г. Воронков [и др.]. - Киев: Наукова думка, 1973. - 239 с.

146. Королев, Е.В. Наномодифицированные коррозионно-стойкие серные материалы [Текст] / Е.В. Королев // Научный вестник ВГАСУ: Строительство и архитектура. - Воронеж: ВГАСУ, 2008. - № 2 (10). - С. 51-59.

147. Королев, Е.В. Методика оценки экономической целесообразности внедрения нанотехнологии [Текст] / Е.В. Королев, А.А. Чевычалов // Нанотехнологии в строительстве. - 2012. - № 2. - С. 25-31.

148. Удельная теплоёмкость [Электронный ресурс] / Материал из Википедии - свободной энциклопедии // URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/ Удельнаятеплоёмкость

149. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость [Текст]: [пер. с англ.] / С. Грег, К. Синг. - М.: Мир, 1984. - 2е изд. - 306 с.

150. Никитин, Е.Е. Определение прочности сцепления дорожных битумов с минеральными материалами [Текст] / Е.Е. Никитин [и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2002. - №9. - С. 28-33.

151. Юрген Хученройтер. Асфальт в дорожном строительстве [Текст] / Юрген Хученройтер, Томас Вёрнер. - М.: ИД «АБВ-пресс», 2013. - 450 с.

152. Королев, Е.В. Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы [Текст] / Е.В. Королев, Ю.М. Баженов, А.И. Альбакасов. - Пенза, Оренбург: ИПК ОГУ, 2010. - 364 с.

153. ГЭСН 81-02-27-2001. Автомобильные дороги [Электронный ресурс] / Открытый строительный каталог // URL: http ://www.norm-load.ru/SNiP/Datal/8/8793/index.htm