Теоретично й експериментально обгрунтовано одержання багатокомпонентного кам'яновугільного в'яжучого з широким інтервалом пластичності на підставі встановлення закономірностей формування в них комплексно-сполученої мікроструктури, поданої коагуляційним каркасом із часток активного дисперсного наповнювача у концентрованому розчині полімеру в гама-фракції дьогтю. У процесі модифікації кам'яновугільного дорожнього дьогтю відсівом полівінілхлориду внаслідок розгортання глобул полімеру у витягнуті конформації формується просторова полімерна сітка, утворена за рахунок переплетення та міжмолекулярної взаємодії макромолекул і надмолекулярних утворень полівінілхлориду. Оптимальний вміст активного дисперсного наповнювача сприяє утворенню коагуляційної структури у в'яжучому та підвищенню загальної структурованості системи. Структуруюча дія деревного гідролізного лігніну одночасно з пластифікуючою дією сірки сприятиме зміщенню температури переходу в'яжучого у в'язко-текучий стан, в область більш високих позитивних температур і зсуву температури склування в область більш низьких негативних температур. Багатокомпонентне кам'яновугільне в'яжуче характеризується більш широким інтервалом пластичності. Використано експериментально-статистичне моделювання, завдяки якому встановлено оптимальні концентраційні співвідношення комбінованого дисперсного наповнювача в кам'яновугільному дорожньому дьогті. Застосовано метод ІЧ-спектроскопії. За результати дериватографічних і калориметричних досліджень доведено існування тривкої міжмолекулярної взаємодії, що сприяє створенню в багатокомпонентному кам'яновугільному в'яжучому (БКВ) безперервного спектра молекулярно-масового розподілу, розширенню інтервалу пластичності і зниженню температурної чутливості БКВ. Вивчено фізико-механічні та деформаційно-міцнісні властивості БКВ і бетонів на їх основі.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено можливість одержання довговічних і ресурсоекономічних асфальтобетонів методом комплексної модифікації їх мікроструктури, зокрема бітуму - етиленгліцидилакрилатом у поєднанні з поліфосфорною кислотою ПФК-105, а мінерального порошку - шламом нейтралізації сталедротоканатних заводів механоактивацією полімермісткими відходами виробництва епоксидних смол. Методами диференційно-сканувальної калориметрії, термограліметричного аналізу виявлено хімічну взаємодію асфальтогенових кислот бітуму з епоксигрупами Елвалою АМ, які інтенсифікуються за умов присутності поліфосфорної кислоти, що призводить до формування просторової полімерної сітки у бітумополімерному зв'язуючому. З використанням методу математичного планування експерименту оптимізовано склади асфальтополімербетонів з комплексно-модифікованою мікроструктурою. Вивчено технологічні властивості асфальтополімербетонних сумішей і фізичні та деформаційні показники асфальтополімербетонів. Результати наукового дослідження реалізовано у процесі промислового виробництва асфальтополімербетонних сумішей.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено теоретичному і експериментальному обгрунтуванню здобуття довговічного дорожнього дьогтебетону на основі установлення закономірностей формування комплексно модифікованої мікроструктури дьогтебетону, представленої дьогтеполівінілхлоридним в'яжучим і мінеральним порошком, поверхня якого активована олігомером, котрий містить функціональні групи (карбамідоформальдегідна смола КФ-МТ, епоксидні смоли, полімервміщуючі відходи виробництва епоксидних смол).

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена теоретичному і експериментальному обгрунтуванню отримання дьогтеполімерсіркобетону з широким інтервалом в'язкопружної поведінки на основі встановлення закономірностей формування структури кам'яновугільних дорожніх дьогтів і дьогтев'яжучої речовини, представленої дьогтеполівінілхлоридним в'яжучим і мінеральним порошком - сірчаним шламом. Запропонована модель колоїдної міцели дьогтю. Побудовані діаграми фазової рівноваги системи "кам'яновугільний пек-антраценове масло". Криві "ліквідусу" і "солідусу" апроксимовані рівняннями другого порядку. Вивчене структуроутворення в кам'яновугільних дорожніх дьогтях. Експериментально-статистичні оптимізовані склади дьогтеполівінілхлоридного в'яжучого і дьогтеполімерсіркобетонних сумішей. Вивчені фізичні і деформаційно-міцнісні властивості дьогтеполімерсіркобетону. Результати роботи реалізовані при промисловому випуску дьогтеполімерсіркобетонних сумішей, що містять в своєму складі дьогтеполівінілхлоридне в'яжуче і сірчаний шлам.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та метод розрахунку асфальтобетонних шарів нежорстких дорожніх одягів, армованих синтетичними матеріалами. Проаналізовано сучасні методи розрахунку армованих асфальтобетонних шарів на міцність. Досліджено й узагальнено механізм взаємодії армуючого синтетичного прошарку з асфальтобетонними шарами нежорсткого дорожнього одягу й обгрунтовано фізичні моделі даного процесу. Розроблено моделі функціонування армуючих прошарків в асфальтобетонних шарах нежорстких дорожніх одягів, які дозволяють визначати прийнятні норми напруження, сформованого під дією транспортних засобів. Створено метод розрахунку армованих асфальтобетонних шарів й обгрунтовано умови межового стану, що описує розтріскування армованих асфальтобетонних шарів. На підставі проведених експериментальних досліджень запропоновано методику визначення розрахункових характеристик для асфальтобетону, армованого різними синтетичними матеріалами, шляхом використання аналітичних залежностей. Вперше для прогнозування стану армованих асфальтобетонних шарів використано метод акустичної емісії. На базі узагальнення одержаних результатів наукового дослідження розроблено й апробовано за виробничих умов методику проектування дорожніх одягів нежорсткого типу з асфальтобетонними шарами, армованими різними синтетичними матеріалами.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проаналізовано особливості впливу полімерів і поверхнево-активних речовин (ПАР) на адгезійні властивості бітумів. Досліджено водостійкість плівок бітуму, модифікованого полімером (БМП), на поверхні кам'яних матеріалів і асфальтобетонів на основі БМП. Розглянуто вплив на зчеплення типів і видів полімерів, а також вмісту полімеру в БПМ на їх зчеплення з підложкою у водному середовищі. Досліджено поверхневі властивості БМП, як основи адсорбційно-адгезійних процесів на межі поділу фаз, що забезпечує зчеплення. Запропоновано механізми взаємодії в системах бітум - полімер - ПАР - підложка. Обгрунтовано та підтвержено, що сумісне використання полімеру та ПАР у бітумі призводить до складання індивідуальних ефектів від кожної застосованої домішки і раціонального використання обох домішок.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано здійснювати зменшення спрацьованості робочого органа - обертових різців дорожньої фрези - шляхом оптимізації його геометричної форми з урахуванням умов і механізму зношування, режимів обробки асфальтобетону, а також розробки зностостійкого сплаву та технології його нанесення. Уточнено закономірності фрезерування дорожнього покриття різцем дорожньої фрези. За результатами дослідження поверхонь тертя зношених різців встановлено механізм руйнування поверхні корпусу інструмента. У динаміці досліджено інтенсивність спрацьовування різців, розміщених на різних ділянках барабана фрези. Вдосконалено математичні залежності, які відображають вплив геометричних розмірів корпусу різця на величину тиску й інтенсивність зношування інструмента. Визначено вплив властивостей зовнішнього середовища та параметрів експлуатації різців дорожньої фрези на зносостійкість за умов зношування закріпленим абразивом. За результатами лабораторних і промислових досліджень установлено вплив структурно-фазового стану та системи легування на здатність сталей і сплавів щодо зношування за умов експлуатації інструментів. З використанням математичних методів оптимізовано хімічний склад експериментального наплавлювального сплаву для підвищення зностостійкості робочої поверхні корпусу різця.

  Скачати повний текст

Розроблено нові розрахункові схеми роботи армованих асфальтобетонних шарів нежорсткого дорожнього одягу, для яких уперше встановлено аналітичні залежності, що дають змогу визначити температурні напруження в армованих асфальтобетонних шарах з урахуванням коливання температури протягом річного та добового циклів. Удосконалено умову межового стану даних шарів за температурною тріщиностійкістю з урахуванням кінетки тріщиноутворення. Одержано нові закономірності температурного розтріскування армованих асфальтобетонних шарів, розроблено метод їх розрахунку на температурну тріщиностійкість.

  Скачати повний текст

На основі системного підходу запропоновано досліджувати руйнівний вплив агресивних середовищ хлористих протиожеледних матеріалів на асфальтобетонні покриття з урахуванням напружено-деформованного стану дорожньої конструкції. Результати експериментальних досліджень виявили, що хлориди сприяють проникненню агресивних середовищ у асфальтобетонні покриття, шари основи та земляне полотно. Визначені критичні концентрації агресивних середовищ хлористих протиожеледних матеріалів, при яких максимально прискорюються різні види руйнувань покриттів. За результатами досліджень закономірностей руйнувань покриттів в агресивних середовищах хлористих протиожеледних матеріалів обгрунтовано спосіб профілактики руйнувань регулювання фізико-хімічних властивостей середовищ протиожеледних матеріалів у процесі боротьби із зимовою слизькістю.

  Скачати повний текст

Розглянуто температурну тріщиностійкість асфальтобетонного покриття (АП) у зоні між деформаційними швами на найбільш розповсюджених залізобетонних елементах прогонових будов штучних залізобетонних споруд. На підставі аналізу умов експлуатації розроблено розрахункові схеми роботи АП, що враховують основні конструктивні особливості дорожнього одягу штучних споруд, їх закономірності температурного деформування, а також відображають характер температурного режиму даного покриття та залізобетонних елементів. Для даних розрахункових схем встановлено аналітичні залежності для визначення температурних напружень і межового стану АП у разі коливання температури у річному та добовому циклах. Зазначено, що аналітичні залежності одержано з урахуванням термореологічних властивостей асфальтобетону. На підставі експериментальних досліджень і числового аналізу показано достовірність теоретичних положень і зроблено аналіз температурного розстріскування АП, а також встановлено закономірності забезпечення його температурної тріщиностійкості. За даною методикою проведено розрахунки та розроблено практичні рекомендації щодо підвищення температурної тріщиностійкості АП штучних споруд автомобільних доріг.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано критерії адгезійної активності поверхнево-активних речовин (ПАР) і термостабільності бітумів, які їх вміщують. Розкрито взаємозв'язок концентраційних залежностей поверхневого натягу, крайового кута змочування й адгезійної активності бітумів, що вміщують ПАР, використаний як підстава для визначення мінімально необхідного вмісту ПАР у бітумі. Експериментально доведено пряму залежність адгезійної здатності бітумів і бітумів, що вміщують ПАР, від температурно-часового режиму їх нагріву в процесі технологічної підготовки. Виявлено кількісний зв'язок між показником зчеплення бітуму та коефіцієнтом тривалої водостійкості асфальтобетону, висловлено припущення про можливість виявлення узагальненої залежності цих властивостей. Встановлено ефективність апретування поверхні кам'яних матеріалів розчинами ПАР, що сприяє зниженню витрати ПАР і собівартості бітумомінеральних матеріалів.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано важливу практичну проблему - забезпечення тривалої водостійкості асфальтобетонних покриттів. Розроблено та сформульовано концепцію "слабких" граничних шарів бітуму в контактній зоні. Відзначено їх роль у забезпеченні водостійкості асфальтобетону. Створено метод визначення кількісного показника водостійкості бітумних плівок на мінеральній поверхні, використання якого, у відношенні до різних за походженням кам'яних матеріалів дозволяє на стадії проектування складу асфальтобетонної суміші прогнозувати здатність бітуму та мінерального матеріалу забезпечувати тривалу водостійкість асфальтобетону. Встановлено, що границя розділу між бітумом та поверхнею зернин щебеню з кислих гірських порід у складі асфальтобетону найбільш підвладна руйнувальній дії води. Запропоновано практичні шляхи підвищення тривалої водостійкості асфальтобетонних покриттів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проаналізовано умови роботи та характер руйнування асфальтобетонного покриття міських дорожніх одягів. Показано, що розтріскування покриття від дії транспорту є більш інтенсивним за більшого часу дії навантаження. Обгрунтовано вибір межового стану та умову міцності для оцінки тріщиностійкості асфальтобетонного покриття міських вулиць і доріг. Визначено межову кількість прикладання навантажень на асфальтобетонне покриття нежорсткого дорожнього одягу, а також розрахункову інтенсивність руху з урахуванням режиму руху транспортних засобів за умов міста. Запропоновано поняття "міра відновленості пошкодженої структури асфальтобетону", з використанням якого уточнено аналітичну залежність для визначення сумарної міри накопичення пошкодження покриття. Експериментальним шляхом з'ясовано розрахункові характеристики та показники довговічності різних асфальтобетонів, які є необхідні для виконання розрахунків з метою оцінки тріщиностійкості покриття міських вулиць і доріг.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологію будівництва асфальтобетонних шарів дорожнього одягу за способом "термоса" на підставі виявлення закономірностей впливу територіальних природних комплексів на транспортно-експлуатаційний стан автомобільної дороги. Показано, що технологія "термоса" дозволяє перейти від сезонного до цілорічного виконання дорожньо-будівельних робіт. Розв'язання наукової задачі виконано у межах температурного підходу щодо аналізу показників покриття з використанням диференціальних рівнянь, які моделюють процеси остигання асфальтобетонів, та результатів експериментальних досліджень якостей останніх сучасними методами. Математичну модель представлено у вигляді крайової задачі термопружності для багатошарової прямокутної плити, що лежить на грунтовій основі. Одержано рівняння закону остигання асфальтобетонної суміші з використанням різних видів теплоізолюючих прошарків. Здійснено експериментальну перевірку нової технології; на підставі одержаних результатів сформульовано рекомендації щодо вибору складу сумішей, схем покриттів, типу ущільнювача, підготовки ділянки дороги, механізмів та асфальтобетонних заводів для будівництва доріг в осінньо-зимовий період. Розроблено технічні умови "Будівництва асфальтобетонних покриттів за способом "термоса".

  Скачати повний текст