Бітумно-полімерні мастики підвищеної теплостійкості для гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів

ویرایش:  
نویسندگان: Жданюк К.В.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 0 
زبان: Ukrainian 
فرمت فایل : DOC (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 57,000

واقعی بودن تم بیش از 16000 پل و روگذر در جاده های عمومی اوکراین در حال بهره برداری هستند. تجربه بهره برداری از سازه های پل نشان می دهد که طول عمر پوشش های بتنی آسفالتی روی پل ها 5-10 سال است. آسیب مشاهده شده بر روی سازه های دهانه عمدتاً ناشی از اثر تهاجمی رطوبت بر سازه در ترکیب با بارهای دینامیکی ناشی از حرکت وسایل نقلیه است. عملکرد حفاظت از ساختار دهانه در برابر نفوذ رطوبت توسط عایق رطوبتی انجام می شود. بنابراین، دوام سازه های دهانه پل های بزرگراهی به میزان قابل توجهی به وضعیت عایق رطوبتی و لایه های ساختاری لباس جاده در بالا بستگی دارد. مواد تقویت شده رول یا ماستیک بر پایه قیری اغلب برای چیدمان ترکیبات پلیمری لایه ضد آب استفاده می شود. استفاده از فناوری‌های جدید که شامل چیدن لایه بتن آسفالتی از مخلوط‌های بتن داغ یا ریخته‌شده مستقیماً روی لایه‌ای از مواد عایق رطوبتی است، نیاز به مقاومت حرارتی بیشتر این ماده دارد. این به دلیل دمای بالای تکنولوژیکی مخلوط‌های بتن آسفالتی است که در بالا قرار داده شده است. همزمان با مقاومت حرارتی بالا، ماده عایق رطوبتی باید با افزایش تغییر شکل (انعطاف پذیری) در دماهای پایین مشخص شود که ناشی از ضرایب مختلف انبساط حرارتی و سازگاری کار در ساختار ضد آب و سطح عایق شده است. بنابراین، مرتبط بودن کار به دلیل نیاز به افزایش طول عمر سازه های دهانه پل های جاده ای از طریق افزایش دوام مواد عایق رطوبتی با بهبود خواص فنی و عملیاتی آنها است. - یک امکان تئوری توجیه شده و اثبات شده تجربی برای افزایش مقاومت حرارتی ماستیک های عایق رطوبتی قیر پلیمری با استفاده از قیر ساختاری نوع I (نوع \"ژل\")، اصلاح شده با پلیمری از کلاس ترموالاستوپلاس، پرکننده های ترکیبی. و یک نرم کننده؛ - برای اولین بار، وابستگی زاویه خمشی که در آن شکاف ایجاد می شود به ضخامت لایه ای از ماستیک های قیری پر شده با الیاف مصنوعی و معدنی پودر و پرکننده های ترکیبی ایجاد شد؛ - نشان داده شده است که بیشترین شاخص های رشد دمای نرم شدن و مقاومت حرارتی تحت قرار گرفتن طولانی مدت در دما، مشخصه ماستیک های قیری با پرکننده های ترکیبی است. و افزایش غلظت پرکننده پودر در ترکیب به افزایش دمای انعطاف پذیری و کاهش سطح سطح شیشه خیس شده توسط ماستیک کمک می کند؛

Актуальність теми. В Україні на автомобільних дорогах загального користування експлуатується більше 16 тисяч мостів та шляхопроводів. Досвід експлуатації мостових споруд показує, що термін служби асфальтобетонних покриттів на мостах складає 5-10 років. Руйнування, які спостерігаються на прогонових будовах, викликані переважно агресивним впливом на конструкцію вологи у комбінації з динамічними навантаженнями від руху транспортних засобів. Функцію захисту прогонової будови від проникнення вологи виконує гідроізоляція. Таким чином, довговічність прогонових будов автодорожніх мостів суттєво залежить від стану гідроізоляції та розташованих вище конструктивних шарів дорожнього одягу. Для улаштування шару гідроізоляції найчастіше використовуються рулонні або мастикові армовані матеріали на основі бітумно-полімерних композицій. Використання нових технологій, які передбачають укладання асфальтобетонного шару із гарячих або литих асфальтобетонних сумішей безпосередньо на шар гідроізоляційного матеріалу, вимагає більшої теплостійкості цього матеріалу. Це пов’язано з високою технологічною температурою асфальтобетонних сумішей, що укладаються зверху. Одночасно з високою теп-лостійкістю гідроізоляційний матеріал повинен характеризуватись підвищеною деформативністю (гнучкістю) при низьких температурах, що викликано різними коефіцієнтами термічного розширення та сумісністю роботи у конструкції гідроізоляції та поверхні, яка ізолюється. Таким чином, актуальність роботи обумовлена необхідністю подовження терміну служби прогонових бу-дов автодорожніх мостів за рахунок підвищення довговічності гідроізоляційних матеріалів шляхом покращення їх технологічних та експлуатаційних властивостей. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних та проектно-конструкторських робіт державної служби автомобільних доріг України у рамках виконання науково-дослідних робіт за темами № 60/35-07-06 «Розробити технологічний регламент влаштування гідроізоляції проїзної частини залізобетонних автодорожніх мостів і шляхопроводів із застосуванням полімерно-бітумних мастик» (номер держреєстрації 0105V002690), № 49-10-03 «Розробити технологію улаштування гідроізоляції прольотної будови і деформаційних швів при реконструкції мостового переходу на відм. 99 м Дніст-ровської ГЕС-1» (номер держреєстрації 0104U005541) та № 141/39-01-04 «Розробити ВБН «Проектування та влаштування гідроізоляції залізобетонних мостових споруд» (номер держреєстрації 0103U004599). Особистий внесок здобувача – участь у розробці розділів нормативних документів щодо технологічних режимів улаштування гідроізоляції на залізобетонних прогонових будовах автодорожніх мостів. Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик комплексною модифікацією бітуму полімерами класу термоеластопластів та комбінованими наповнювачами при одночасному забезпеченні гнучкості при низьких температурах шляхом їх пластифікації. Для досягнення поставленої мети необхідно виріши-ти наступні завдання: Виконати аналіз особливостей роботи гідроізоляційних матеріалів на залізобетонних прогонових будовах автодорожніх мостів та методів оцінки їх якості, а також теоретично обґрунтувати способи підвищення їх довговічності. Встановити особливості впливу порошкового мінерального та волокнистого синтетичного наповнювачів на фізико-механічні властивості бітумів різних структурних типів. Дослідити особливості впливу концентрації полімеру класу термоеласто-пластів, наповнювачів різних видів та їх комбінації на властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик. Експериментально встановити вплив пластифікатору на показники теплостійкості та гнучкості при низьких температурах бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик з комбінованим наповнювачем. Удосконалити методику оцінки теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів, виходячи з технологічних особливостей улаштування захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей. Розробити методику кількісної оцінки готовності обробленої праймером цементобетонної поверхні до улаштування шару гідроізоляційного матеріалу.
7. Здійснити впровадження результатів дослідження. Об’єкт дослідження. Закономірності впливу складових бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик на їх структуру та властивості. Предмет дослідження. Бітумно-полімерні мастики підвищеної теплостійкості для гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів. Методи дослідження. Для дослідження фізико-механічних властивостей бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик використовувались як стандартні, так і спеціально розроблені методи. Водонепроникність гідроізоляційних матеріалів визначали при постійному прикладанні гідростатичного тиску та за методом поетапного збільшення тиску. Показники теплостійкості визначали за методом «кільця і кулі», розтікання кульки гідроізоляційного матеріалу та методом сповзання покривної маси з основи. Процес взаємодії компонентів мастик досліджували методом інфрачервоної спектроскопії. У роботі застосовувалися методи математичного планування експерименту та статистичні методи обробки результатів досліджень. Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному: - теоретично обґрунтована і експериментально доведена можливість підвищення теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик з використанням бітуму І структурного типу (типу «гель»), модифікованого полімером класу термоеластопластів, комбінованих наповнювачів та пластифікатору; - вперше встановлені залежності величини кута вигинання, при якому утворюється тріщина, від товщини шару бітумних мастик, наповнених синтетичним волокнистим, мінеральним порошковим та комбінованим наповнювачами; - показано, що найбільше зростання показників температури розм’якшення і теплостійкості при тривалому впливі температури властиве бітумним мастикам з комбінованими наповнювачами, а збільшення концентрації порошкового наповнювача у комбінованому сприяє зростанню температури гнучкості та зменшенню площі поверхні скла, яку змочує мастика; - встановлено наростання структуруючої дії просторової полімерної сітки та інверсію фаз при збільшенні концентрації полімеру у складі бітумно-полімерної матриці, що позначається на зростанні показників теплостійкості і еластичності та зниженні температури гнучкості гідроізоляційних мастик; - встановлено, що бітумно-полімерні мастики з пластифікатором, представленим індустріальним маслом, характеризуються та зберігають у процесі старіння більш низькі значення температури гнучкості, порівняно з мастиками з оліфою; - удосконалено методику визначення показника технологічної теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів та досліджено вплив на величину цього показника концентрації щебеню у складі гарячих асфальтобетонних сумішей, їх температури та ущільнюючого навантаження. Практичне значення одержаних результатів. Результати роботи використані при розробці ТР 218-02071168-377:2006 «Технологічний регламент на улаштування гідроізоляції проїзної частини залізобетонних автодорожніх мостів і шляхопроводів із застосуванням бітумно-полімерних мастик» та ВБН В 2.3-218-197-2005 «Споруди транспорту. Проектування та влаштування гідроізоляції залізобетонних мостових споруд», які є чинними нормативними документами, що застосовуються проектними організаціями і виробничими підприємствами при проектуванні та влаштуванні конструкцій гідроізоляційного захисту прогонових будов автодорожніх мостів. Результати досліджень доведено до практичних рекомендацій щодо вибору гідроізоляційних матеріалів та влаштування гідроізоляційного захисту залізобетонної прогонової будови шляхопроводу у м. Запоріжжя на автомобільній дорозі М18 «Харків-Сімферополь-Алушта-Ялта», та розробки і вико-ристання технологічного регламенту «Устройство гидроизоляции пролетного строения мостового перехода на отм. 99 м Днестровской ГЭС с использова-нием современных материалов». Особистий внесок здобувача полягав у виконанні аналізу роботи гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів, критеріїв якості та способів підвищення довговічності бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів; обґрунтуванні складу та способу приготування високотеплостійкої бітумно-полімерної мастики; у визначенні впливу мінерального порошкового, синтетичного волокнистого та комбінованого наповнювачів на властивості бітумів різних структурних типів; встановленні залежності температури гнучкості бітумних мастик від виду та концентрації наповнювачів; оцінці впливу матричного в’яжучого на теплостійкість бітумних та бітумно-полімерних мастик; впливу суцільного армування бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик нетканим склополотном на показники їх водонепроникності; у розробці методики та дослідженні інтенсивності структуроутворення шару праймеру на цементобетонній поверхні від його витрати, виду розрід-жувача та в’яжучого у складі праймеру; визначенні залежності міцності зчеплення на зсув та відрив гідроізоляційних мастик з цементобетонною поверхнею від виду та концентрації пластифікатору у їх складі; удосконаленні методики оцінки технологічної теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів; у статистичній обробці отриманих даних та здійсненні загального аналізу результатів досліджень. Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на 1-му Польському дорожньому конгресі Better roads – better life (м. Варшава, Польща, 2006 р. ); міжнародній науковій конференції EKO-MOST Durable Bridge Structures in the Environment (м. Кельце, Польща, 2006 р. ); міжнародній науково-технічній конференції «Современные техно-логии и материалы в дорожном хозяйстве» (м. Харків, ХНАДУ, 2006 р. ); міжнародній науково-технічній конференції, присвяченій 60-річчю НТУ «Сучасні проблеми та перспективи розвитку дорожньо-будівельного комплексу України» (м. Київ, 2004 р. ); 3-ій міжнародній науковій конференції з динаміки цивільного будівництва, споруд транспорту та вітрового будівництва DYN-WIND-2005 (м. Вратна, Словацька Республіка, 2005 р. ); міжнародній науково-практичній конференції «Проблемы надежности дорожных одежд городских улиц и дорог» (м. Мінськ, 2005 р. ); 45-му міжнародному семінарі з моделювання і оптимізації композитів «Компьютерное материаловедение и обеспечение качества» (м. Одеса, 2006 р. ); 46-му міжнародному семінарі з моделювання та оптимізації композитів «Моделирование в компьютерном материаловедении» (м. Одеса, 2007 р. ); XXXIII науково-технічній конферен-ції викладачів, аспірантів та співробітників Харківської національної академії міського господарства (м. Харків, 2006 р. ); науковому семінарі молодих вче-них та аспірантів «Сучасні технології та матеріали для будівництва й екс-плуатації автомобільних доріг» (м. Харків, 2004 р. ); VII і VIII міжнародній науково-технічній інтернет-конференції «Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве» (м. Харків, 2005 р. і 2008 р. ); II міжнародній науково-технічній інтернет-конференції «Строительство, реконструкция и восстановление зданий городского хозяйства» (м. Харків, 2007 р. ). Публікації. Основні положення дисертаційної роботи та результати досліджень опубліковані у 20 наукових роботах, у тому числі 7 публікацій у виданнях за переліком ВАК, і 13 доповідей на міжнародних наукових конференціях.