На правах рукописи

Саенко Сергей Сергеевич

МЕТОДЫ МИНИМИЗАЦИИ СТАРЕНИЯ БИТУМА В РАБОЧЕМ КОТЛЕ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ГОРЯЧИХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Научный руководитель:

доктор технических наук,профессор Илиополов Сергей Константинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Невский Владимир Александрович

кандидат технических наук Геймор Виктор Фёдорович

Ведущая организация: ОАО Дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «ГИПРОДОРНИИ» Северо-Кавказский филиал «СЕВКАВГИПРОДОРНИИ»





Защита состоится «18» декабря 2008 г. в 10 ч. 15 мин. в ауд. 232 на заседании диссертационного совета ДМ 212.207.02 при Ростовском государственном строительном университете по адресу: 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая,162, т/ф 8(863)263-53-10, E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».

Автореферат разослан «17» ноября 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета  Моргун Л.В.


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день асфальтобетонные покрытия относятся к наиболее распространённым дорожным покрытиям капитального типа. Существенным недостатком применяемого для их строительства вяжущего - битума является его неизбежное старение. Пр и этом необратимые изменения структуры битума происходят не только в период эксплуатации автомобильных дорог, но и в процессе подготовки вяжущего на асфальтобетонном заводе (АБЗ). О с обенно ощутимы изменения его свойств в рабочем котле, где воздействие таких факторов старения, как кислород и высокая температура вследствие существующей технологии подготовки битума наиболее интенсивны. Ухудшение и без того невысокого качества вяжущего в процессе подготовки его на АБЗ ведёт к сокращению сроков службы асфальтобетонных покрытий и увеличению объёмов ремонтных работ, что требует привлечения дополнительных средств.

В такой постановке решение задачи по разработке методов минимизации старения битума в рабочем котле асфальтобетонного завода при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей, а также устройств, позволяющих реализовать данные методы, является весьма актуальным.

Цель диссертационной работы: р азработка методов и устройств минимизации ухудшений свойств битума в рабочем котле при приготовлении асфальтобетонных смесей.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- произведена оценка изменений свойств битума в рабочем котле путём натурных наблюдений;

- исследованы процессы старения битума в рабочем котле методом физического моделирования и дано их математическое описание;

- разработаны методы и устройства, обеспечивающие минимизацию изменений свойств вяжущего в рабочем котле АБЗ;

- в ып олнено производственное внедрение результатов и оценена их экономическая эффективность.

Объект исследования - состояние качества битума в рабочем котле АБЗ.

Предмет исследования - кинетика старения битума.

Методы исследования. Ф актический материал для диссертации получен методами документального изучения, натурного исследования и физического моделирования, гндравлическими и энергетическими расчётами.

Научная новизна:

- выявлены зависимости кинетики старения битума в рабочем котле АБЗ от условий технологического процесса, его организации и особенностей оборудования;

- нонннсна математическая зависимость скорости окисления битума в рабочем котле от условий его движения и физических свойств;

- разработаны методы замедления скорости изменения физико-механических свойств битума в рабочем котле.

На защиту выносятся:

- методика проведения и результаты натурных экспериментальных исследований изменения свойств битума в рабочем котле асфальтобетонного завода при его функционировании;

- методика расчёта физической модели рабочего котла и результаты экспериментальных исследований при моделировании;

- мстематическая модель окисления битума в рабочем котле при приготовлении горячих асфальтобетонных смесей;

- методы минимизации старения битума в рабочем котле асфальтобетонного завода.

Практическое значение работы:

- сформулированы рекомендации по организации технологического процесса подготовки битума в рабочем котле асфальтобетонного завода, позволяющие замедлить необратимые структурные изменения битума;

- рсзработан метод сохранения качества битума в рабочем котле при пониженной производительности битумного насоса, обеспечивающий снижение необратимых структурных изменений битума рабочего котла за счёт уменьшения количества вяжущего, участвующего в циркуляции;

- разнсботан метод минимизации окисления битума в рабочем котле и его техническая реализация - приёмно-саборное устройство битума, полностью исключающее окисление вяжущего при его возврате в рабочий котёл;

- разработаны конструкции специальных устройств минимизации старения битума в рабочем котле: по типу «наклонный лоток» и «труба в трубе», минимизирующие окисление битума при сливе его из возвратного би-тумопровода;

- выполнен расчёт экономического эффекта, согласно которому применение разработанного метода минимизации окисления битума в рабочем котле позволяет получить годовой экономический эффект 3 157 377 руб.;

- получены патенты РФ № 2278142 от 20.06.2006г., РФ № 66353 от 10.09.2007г. и РФ № 2314383 от 10.01.2008 г., РФ № 2315146 от 20.01.2008г. и РФ № 2322477 от 20.04.2008 г.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались, сссуждались и получили одобрение на Международных научно-практических конференциях «Строительство» (г.Ростов-на-Дону, 2005, 2006, 2007), на 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды» (г. Пермь, 2005), на I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (г. Омск, 2006).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 18 публикациях и пяти патентах.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы из 179 наименований, в том числе на иностранных языках, 2 приложений. Р абота изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 51 рисунок.

Полная версия (PDF)