ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ...................................................................................... 12
1.1 Битум: преимущества, недостатки, целесообразность модифицирования ....... 12
1.2 Полимерные модификаторы. Достоинства и недостатки ПБВ .......................... 15
1.3 Наполненные полимеры ......................................................................................... 24
1.4 Шунгит ..................................................................................................................... 26
1.4.1. Месторождения шунгита .................................................................................... 26
1.4.2 Состав, структура и свойства шунгита .............................................................. 29
1.4.3 Применение шунгита в строительной индустрии ............................................ 33
1.5 Выводы ..................................................................................................................... 38
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ..................................................... 39
2.1. Характеристика применяемых материалов ......................................................... 39
2.1.1 Компоненты, используемые для приготовления полимерно-битумного
вяжущего, наполненного шунгитом ............................................................................ 39
2.1.2 Характеристика битума ...................................................................................... 42
2.1.3 Характеристика минеральных материалов ........................................................ 43
2.2 Методы исследования ............................................................................................. 46
2.2.1 Методы исследования структурных свойств шунгита
разных месторождений ................................................................................................. 46
2.2.2 Методы испытания полимерно-битумного вяжущего ..................................... 52
2.2.3 Методы испытания асфальтобетона по ГОСТ 12801-98 и
ГОСТ Р 58406.2-2020 .................................................................................................... 54
2.3 Выводы ..................................................................................................................... 57
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ ШУНГИТА РАЗНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОЦЕНКА ИХ ВЛИЯНИЯ НА СВОЙСТВА
ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО ....................................................... 58
3.1 Дизайн эксперимента диссертационного исследования ..................................... 58
3.2 Особенности состава, структуры и свойств поверхности шунгита разных
месторождений .............................................................................................................. 64
3
3.2.1 Дисперсность и структурные характеристики .................................................. 65
3.2.2 Фазовый, химический состав и структура шунгита ........................................ 70
3.2.3 Активность поверхности шунгита...................................................................... 79
3.3 Влияние шунгита на свойства полимерно-битумного вяжущего ...................... 81
3.3.1 Полимерно-битумное вяжущее, модифицированное тонкодисперсным шунгитом ........................................................................................................................ 82
3.3.2 Полимерно-битумное вяжущее на основе полимерной композиции, наполненной шунгитом ................................................................................................ 91
3.4 Взаимосвязь особенностей состава шунгита, свойств его поверхности и структуры углерода с процессами структурирования и характеристиками модифицированного ПБВ ............................................................................................. 99
3.5 Процессы термоокислительной деструкции в исследуемых вяжущих ........... 109
3.5.1 Старение ПБВ при непосредственном введении шунгита ......................... 111
3.5.2 Старение ПБВ при введении композиции (СБС+Унипласт)/шунгит в состав битума ............................................................................................................... 116
3.6 Выводы ................................................................................................................... 118
4. ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ШУНГИТОМ ПБВ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСФАЛЬТОБЕТОНА .............................................................................................. 122
4.1 Исследование физико-механических свойств асфальтобетона ........................ 122
4.1.1 Асфальтобетон типа Б на основе ПБВ, модифицированного шунгитом ..... 122
4.1.2 Эффективность применения полимерно-шунгитовой композиции при производстве асфальтобетонной смеси А 16 Вн по ГОСТ Р 58406.2-2020 .......... 129
4.2 Изменение эксплуатационных характеристик асфальтобетона ....................... 133
4.3 Выводы ................................................................................................................... 140
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВВЕДЕНИЯ ШУНГИТА В СОСТАВ ВЯЖУЩЕГО. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ...................................... 142
5.1 Технология приготовления модифицированного шунгитом ПБВ в производственных условиях ...................................................................................... 142
4
5.2 Разработка нормативных документов и промышленная апробация результатов исследования ................................................................................................................ 146
5.3 Экономическая эффективность применения шунгита в составе полимерно-битумного вяжущего ................................................................................................... 150
5.4 Выводы .................................................................................................................. 155
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................... 157
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 159
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................... 186
Приложение А. Патент на изобретение .................................................................... 187
Приложение Б. Титульный лист стандарта организации на полимерно-битумное вяжущее, модифицированное шунгитом .................................................................. 188
Приложение В. Титульный лист технологического регламента на производство полимерно-битумного вяжущего, модифицированного шунгитом ....................... 189
Приложение Г. Акт апробации результатов работы ............................................... 190
Приложение Д. Результаты испытаний асфальтобетонной смеси ......................... 191
Приложение Е. Результаты контроля ОГКУ «УпрДорТранс» ............................... 192
Приложение Ж. Результаты испытаний асфальтобетона из покрытия через год эксплуатации ................................................................................................................ 194
Приложение З. Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы в учебный процесс ......................................................................................... 196
