Дьогтеполімерні бетони підвищеної довговічності на основі в’яжучих, модифікованих відходами виробництва стиролу та полістиролу

Abstract

UA: Дисертація присвячена дослідженню шляхів підвищення довговічності дьогтеполімербетонів за рахунок цілеспрямованого регулювання структури та властивостей кам’яновугільних дьогтів введенням до їх складу відходів виробництва стиролу та полістиролу. У роботі розроблена технологія приготування кам’яновугільних дьогтів, модифікованих кубовими залишками ректифікації стиролу, які забезпечують підвищення довговічності дорожніх покриттів, побудованих з використанням дьогтеполімерних в’яжучих. З’ясовано характер впливу технологічних та погодно-кліматичних факторів на властивості кам’яновугільних дьогтів, модифікованих відходами виробництва стиролу та полістиролу, а також дьогтеполімербетонів, приготовлених з використанням дьогтеполімерних в’яжучих. Показано, що дьогтеполімербетони за показниками фізичних і механічних властивостей перевищують вимоги стандарту до дьогтебетонів І марки, характеризуються підвищеними значеннями кута внутрішнього тертя та коефіцієнта зчеплення, меншим показником температурної чутливості механічних властивостей, що вказує на підсилюючу дію дьогтеполімерного в’яжучого на зсувостійкість бетону у покритті дорожнього одягу. RU: Диссертационная работа посвящена теоретическому и экспериментальному обоснованию возможности повышения эластичности и деформативности каменноугольных дорожных дегтей при низких температурах, а также теплоустойчивости при положительных температурах и, как следствие, долговечности дегтеполимербетонов на их основе, применением кубовых остатков ректификации стирола для их модификации. Главным принципом получения качественных дегтеполимерных вяжущих на основе КОРС является создание условий для полимеризации стирола и формирования пространственной надмолекулярной структуры, представленной полимерной сеткой. Деформативность и эластичность такого вяжущего определяются термомеханическими свойствами коагуляционного пространственного каркаса и дисперсионной среды. Экспериментально исследованы параметры технологических режимов приготовления дегтеполимерных вяжущих, модифицированных КОРС, которые вводятся и полимеризуются в составе каменноугольного пека с последующим разжижением полученной композиции каменноугольной смолой или маловязким дегтем. Установлено, что дегтеполимерным вяжущим на основе КОРС характерны больший интервал пластичности и меньшая температурная чувствительность показателя пенетрации, а также меньшая интенсивность потери массы и возрастания показателей температуры размягчения и хрупкости, по сравнению с эквивязкими дегтеполимерными вяжущими на основе полистирольной пыли. Исследованы зависимости физических и механических свойств дегтеполимербетонов от температуры дегтеполимербетонной смеси в процессе уплотнения, а также величины уплотняющей нагрузки. Дегтеполимербетоны превышают традиционные дегтебетоны по показателям физико-механических свойств и характеризуются повышенными значениями угла внутреннего трения и коэффициента сцепления, что свидетельствует об усиливающем действии дегтеполимерного вяжущего на сдвигоустойчивость дегтеполимербетона. Им свойственна меньшая температурная чувствительность прочностных характеристик, большие показатели длительной водоустойчивости и морозоустойчивости, они более устойчивы к старению по сравнению с дегтебетонами. EN: The thesis covers the ways of tar polymer concretes durability increase by means of purposeful adjustment of coal tar structure and properties by adding of styrene and polystyrene waste products. The production technology of coal tars modified with distillation residual of styrene rectification, providing increase in durability of road pavements, constructed on tar polymer binders, has been developed. The character of influence of technological, weather and climatic factors on the properties of both coal tars modified with distillation residual of styrene and polystyrene rectification, and tar polymer concretes prepared using tar polymer binders, has been determined. Tar polymer concretes exceed standard requirements to tar concretes of I grade by the parameters of physical and mechanical properties. It has been revealed that they are characterized by increased values of the angle of internal friction and friction coefficient, and lower parameter of temperature sensitivity of mechanical properties. This fact demonstrates reinforcing action of tar polymer binder on concrete shear resistance in the pavement.