3 Билет

1. Почему нефтяные битумы необходимо модифицировать с полимерами, поверхностно-активными веществами? Какие требования предъявляются к полимерам, которые могут эффективно влиять на свойства битумов? Как технологически осуществляется производство битумно-полимерных вяжущих?

Основные требования, предъявляемые к полимерам, эффективно модифицирующим структуру органического вяжущего является следующие: основным условием получения термодинамически устойчивой системы «битум-полимер» является совместимость органического вяжущего (ОВ) и полимера, которая определяется, прежде всего, способностью полимера растворятся в вяжущем до молекулярного уровня. Только при этом условии можно получить существенное улучшение структуры и свойств органических вяжущих (например, равенство полимеров растворимости полимера и компонентов дисперсионной среды ОВ). Оптимальные температурно-временные режимы совмещения полимера и ОВ должны обеспечить растворение полимера в ОВ без деструкции при достижении максимального значения эластичности битумо-, дегтеполимерным вяжущим (ДПВ).

Для производства модифицированных асфальтополимерсеробетонных смесей асфальтобетонный завод следует дооборудовать емкостями для хранения растворителя бутадиенметилстирольного каучука (СБС, ЭЛВ), приготовления и хранения раствора СКМС-30, складскими помещениями для складирования СКМС-30 и технической серы, битумными котлами для приготовления полимербитумно-серного вяжущего, технологической линией для производства активированного СКМС-30 минерального порошка. Технологический процесс приготовления битумополимерного вяжущего включает: – приготовление раствора бутадиенметилстирольного каучука СКМС-30; – приготовление битумополимерного вяжущего.

Технология производства битумополимерного вяжущего заключается в следующем: - в битумоварочный котел 11 закачивают на 2/3 его емкости из битумоварочного котла 4 обезвоженный битум; - из емкости 3 насосом 9 подают концентрированный раствор СКМС-30 в количестве, обеспечивающем концентрацию бутадиенметилстирольного каучука в битуме 2% мас; бинарную смесь битума и раствора СКМС-30 подогревают до температуры 100-110ºС и ведут перемешивание до полного испарения растворителя из битумополимерного вяжущего.

2. Дисперсно-армированный бетон (Fibre-reinforced Concrete): компоненты, технология производства, свойства и область применения

Фибробетон – это бетон, армированный дисперсными волокнами (фибрами). Фибробетон обладает повышенной трещиностойкостью, прочностью на растяжение, ударной вязкостью, сопротивлением истираемости. Изделия из этого бетона можно изготовлять без армирования специальными сетками и каркасам, что упрощает технологию изготовления изделия и снижает ее емкость.

Введение волокон в замес – важная операция, так как бетонная смесь с фибрами склонна к комкованию, а фибры могут образовывать в бетонной смеси "ежи", что резко ухудшает ее качество и не позволяет добиться надлежащего уплотнения материала в изделии. Поэтому для приготовления смеси используют различные приемы: вводят фибры в последнюю очередь в предварительно перемешанную смесь цемента, воды и заполнителя или смешивают сначала заполнители и волокна, а затем добавляют цемент и воду. Иногда для приготовления смесей используют особые виды смесителей, например смесители с дополнительным пульсирующим воздействием на смесь, которое способствует разрушению комков и "ежей". Для изготовления некоторых конструкций используют одновременный набрызг волокна и мелкозернистой бетонной смеси. Это оказывается полезным при применении хрупких неметаллических волокон.

Для армирования бетона применяют различные металлические и неметаллические волокна (рис. 14). В качестве фибры обычно применяют тонкую проволоку диаметром 0,1...0,5 мм, нарубленную на отрезки 10...50 мм. Лучшие результаты обеспечивают волокна диаметром 0,3 мм и длиной 25 мм. При повышении диаметра свыше 0,6 мм резко уменьшается эффективность влияния дисперсного армирования на прочность бетона.

Эффективность влияния различных видов волокон на свойства бетона зависит от соотношения модулей упругости армирующих волокон и бетона. При отношении Ев/Еб>1 возможно получение фибробетонов с повышенной прочностью на растяжение и трещиностойкостью. При Ев/Еб<1 повышаются ударная прочность и сопротивление материала истираемости.

Билет 11