Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Будівельні матеріали та вироби


Жданюк Катерина Валеріївна. Бітумно-полімерні мастики підвищеної теплостійкості для гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів. : Дис... канд. наук: 05.23.05 - 2008.



Анотація до роботи:

Жданюк К.В. Бітумно-полімерні мастики підвищеної теплостійкості для гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – будівельні матеріали та вироби. – Українська державна академія залізничного транспорту, Харків, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню шляхів підвищення теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик за рахунок цілеспрямованого регулювання структури введенням до їх складу полімеру класу термоеластопластів, комбінованих наповнювачів та пластифікатору.

У роботі удосконалено методику визначення теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів з урахуванням технологічних режимів укладання та ущільнення захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей та досліджено вплив гранулометричного складу мінеральної частини сумішей, їх температури та ущільнюючого навантаження на водонепроникність шару гідроізоляційного матеріалу.

Показано, що бітумно-полімерна мастика, до складу якої входить бітум типу «гель», 9 % полімеру типу СБС розгалуженої структури, 20 % дрібнодисперсного каоліну, 1,25 % поліакрилонітрильного волокнистого наповнювача та 10 % індустріального масла, є ефективним матеріалом для гідроізоляційного захисту проїжджої частини залізобетонних автодорожніх мостів із влаштуванням захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей. Такий склад бітумно-полімерної мастики одночасно забезпечує підвищену теплостійкість, еластичність, гнучкість при низьких температурах та водонепроникність гідроізоляційного шару, влаштованого із неї.

1. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено, що ефективним способом одночасного забезпечення підвищеної теплостійкості та гнучкості при низьких температурах бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик є застосування для їх приготування бітуму типу «гель», модифікова-ного полімером класу термоеластопластів, мінерального порошкового та син-тетичного волокнистого наповнювачів і пластифікатору, та створення умов для формування надмолекулярної просторової структури.

2. Експериментально встановлено залежності властивостей бітумних матриць гідроізоляційних мастик від походження, виду та концентрації на-повнювачів, введених до їх складу. Встановлено, що синтетичне волокно, порівняно з каоліном, забезпечує більше зростання показника теплостійкості та в’язкості наповнених бітумів у 15-30 разів, залежно від типу бітуму. Пока-зано, що зростання показника температури гнучкості та зменшення, при однаковій температурі випробування, величини кута вигинання, при якому утворюється тріщина у наповнених бітумах, пов’язане із збільшенням кон-центрації наповнювачів у їх складі та товщини покриття. Показано, що най-більше зростання показників температури розм’якшення і теплостійкості при тривалому впливі температури властиве бітумним мастикам з комбінованими наповнювачами.

3. Встановлено, що збільшення вмісту полімеру типу СБС від 3 до 9 % забезпечує одночасне зростання показників теплостійкості і еластичності бітуму типу «гель» та зниження температури гнучкості і пенетрації. Введення наповнювачів у склад бітумно-полімерної матриці мастики приводить до зростання показників теплостійкості на 10-15 оС та температури гнучкості на 5 оС і зменшення показника еластичності на 10-15 %. Процеси проявляються більшою мірою при використанні волокнистого наповнювача, порівняно з дрібнодисперсним.

4. Експериментально доведено, що бітумно-полімерні гідроізоляційні мастики з пластифікатором, представленим індустріальним маслом, характе-ризуються та зберігають у процесі старіння більш низькі значення темпе-ратури гнучкості (-30 оС), порівняно з мастиками з оліфою (-20 оС). Методом ІЧ-спектроскопії встановлено, що при об’єднанні складових бітумно-полімер-ної гідроізоляційної мастики відбувається фізична адсорбція компонентів бітуму та пластифікатора на поверхні наповнювачів.

5. Розроблено методику визначення інтенсивності структуроутворення шару праймеру, нанесеного безпосередньо на поверхню цементного бетону, та експериментально досліджено вплив витрати праймеру і його складу на швидкість формування структури. Доведено, що присутність у складі прай-меру полімерного модифікатора у два рази збільшує період формування структури шару ґрунтовки на бетонній поверхні завдяки уповільненню темпів випаровування розріджувача, порівняно з праймером на основі чистого біту-му. Експериментально показано, що наявність шару ґрунтовки на поверхні, яка ізолюється, забезпечує зростання міцності зчеплення з нею шару бітумно-полімерного гідроізоляційного матеріалу.

6. Удосконалено методику визначення теплостійкості бітумно-полі-мерних гідроізоляційних матеріалів з урахуванням технологічних режимів укладання та ущільнення захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей та досліджено вплив гранулометричного складу мінеральної частини сумішей, їх температури та ущільнюючого навантаження на водонепро-никність шару гідроізоляційного матеріалу.

7. Встановлено, що бітумно-полімерна мастика, до складу якої входить бітум типу «гель», 9 % полімеру «Calprene C 411», 20 % дрібнодисперсного каоліну, 1,25 % поліакрилонітрильного волокнистого наповнювача та 10 % ін-дустріального масла, є ефективним матеріалом для гідроізоляційного захисту проїжджої частини залізобетонних автодорожніх мостів із влаштуванням захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей. Такий склад бітумно-полімерної мастики одночасно забезпечує підвищену теплостійкість, гнуч-кість при низьких температурах та водонепроникність гідроізоляційного ша-ру, влаштованого із неї, при гідростатичному тиску 0,5 МПа.

8. Розроблено рекомендації з улаштування гідроізоляції проїжджої частини залізобетонних автодорожніх мостів із застосуванням бітумно-полі-мерних мастик. Результати досліджень використані при розробці ВБН В 2.3-218-197-2005 «Споруди транспорту. Проектування та влаштування гідроізоля-ції залізобетонних мостових споруд» та ТР 218-02071168-377:2006 «Тех-нологічний регламент на улаштування гідроізоляції проїзної частини залізобетонних автодорожніх мостів і шляхопроводів із застосуванням бітумно-полімерних мастик», які застосовуються проектними організаціями і виробничими підприємствами при проектуванні та влаштуванні конструкцій гідроізоляційного захисту прогонових будов автодорожніх мостів. Впровадження бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик підвищеної теплостійкості дозволяє знизити собівартість виготовлення 1 т на 111,41 грн.

Основні положення дисертаційної роботи викладено у таких публікаціях:

1. Безбабічева О.І., Бережна К.В., Жданюк К.В. Сучасні конструктивні і технологічні рішення мостового полотна автодорожніх мостів із ефективними варіантами гідроізоляційного захисту // Вісник ХНАДУ. – 2002. – № 19. – С. 142-144.

Особистий внесок автора – виконано аналіз літературних даних стосовно нових матеріалів для гідроізоляції залізобетонних мостів.

2. Безбабичева О.И., Жданюк Е.В. Свойства битумно-полимерных мастик с базальтовыми наполнителями // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. – 2004. – № 70. – С. 41 – 46.

Особистий внесок автора – досліджено вплив порошкових та волокнис-тих наповнювачів на фізико-механічні властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик.

3. Жданюк В.К., Безбабичева О.И., Розенфельд Н.В., Жданюк Е.В. Исследование величины тепловых воздействий на слой гидроизоляции при устройстве конструкций дорожной одежды на мостах и путепроводах с использованием горячих и литых асфальтобетонных смесей // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. – 2004. – № 69. – С. 59-63.

Особистий внесок автора – розглянуто вплив високих температур на шар гідроізоляційного матеріалу під час улаштування захисних шарів та шарів покриття із гарячих та литих асфальтобетонних сумішей.

4. Жданюк В.К., Безбабічева О.І., Жданюк К.В. До питання про ефективність гідроізоляційного захисту мостового полотна автодорожніх мостів // Новини науки Придніпров’я. Серія: Інженерні дисципліни. – 2004. – № 4. – С. 15-21.

Особистий внесок автора – досліджено вплив ґрунтовки на поверхні прогонових будов автодорожніх мостів на якість гідроізоляційного захисту.

5. Золотов М.С., Жданюк К.В. До питання про гідроізоляційний захист залізобетонних прогонових будов мостів та шляхопроводів на автомобільних дорогах // Діагностика, довговічність та реконструкція мостів і будівельних конструкцій: Зб. наук. праць. – Львів: Каменяр, 2005. – Вип. 7. – С. 42-45.

Особистий внесок автора – досліджено вплив складу бітумно-полімерних мастик на їх фізико-механічні властивості.

6. Жданюк В.К., Безбабичева О.И., Розенфельд Н.В., Жданюк Е.В. Напряженно-деформированное состояние слоя гидроизоляции при воздей-ствии временных нагрузок и отрицательных температур // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. – 2006. – № 73. – С. 98-101.

Особистий внесок автора – проаналізовано результати розрахунку напружень, які виникають у гідроізоляційному матеріалі, розташованому на поверхні прогонової будови під дією тимчасового навантаження та від’ємних температур.

7. Золотов М.С., Жданюк К.В. Вплив порошкоподібних і волокнистих наповнювачів на властивості бітумних гідроізоляційних мастик // Ресурсо-економні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб. наук. праць. – Рівне: НУВГП, 2007. – Вип. 15. – С. 53 – 58.

Особистий внесок автора – експериментально досліджено вплив порошкоподібних та волокнистих наповнювачів на властивості бітумних гідроізоляційних мастик на основі бітумів різних структурних типів.

8. Безбабичева О.И., Жданюк Е.В. Исследование свойств битумно-полимерных мастик с наполнителями на основе базальта // Сучасні проблеми

та перспективи розвитку дорожньо-будівельного комплексу України: Міжнародна науково-технічна конференція. – Київ: НТУ, 2004. – С. 41.

Особистий внесок автора – досліджено вплив різних видів наповнюва-чів на показники водонепроникності, теплостійкості, та гнучкості бітумно-полімерних мастик.

9. Золотов М.С., Безбабічева О.І., Жданюк К.В. Дослідження власти-востей бітумно-полімерних мастик на основі порошкового та волокнистого наповнювачів // Сучасні технології та матеріали для будівництва й експлуата-ції автомобільних доріг: Науковий семінар молодих вчених та аспірантів. – Харків: ХНАДУ, 2004. – С. 25-26.

Особистий внесок автора – виконано порівняльні дослідження фізико-механічних властивостей бітумно-полімерних мастик з порошковим та волокнистим наповнювачем.

10. Золотов М.С., Жданюк Е.В., Безбабичева О.И. Особенности гидро-изоляционной защиты железобетонных пролетных строений мостов // Проб-лемы надежности дорожных одежд городских улиц и дорог: Международная научно-практическая конференция. – Минск: БНТУ, 2005. – С. 109-115.

Особистий внесок автора – проаналізовано умови роботи гідроізоляцій-них матеріалів у конструкціях одягу прогонових будов автодорожніх мостів та досліджено низько- та високотемпературні властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик.

11. Zhdanyuk V.K., Ivzenko A.A., Masyuk Y.A., Zhdanyuk K.V. Application of gussasphalt on polymer modified bitumen for bridge deck waterproofing // Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering: 3rd International Conference. – Vrtna, Slovak Republic, 23–26 May 2005. – P. 269-272.

Особистий внесок автора – досліджено вплив температури на гідроізо-ляційний матеріал при улаштуванні захисного шару із литої асфальтобетонної суміші.

12. Золотов М.С., Жданюк К.В. До питання про методики оцінки властивостей матеріалів для гідроізоляції залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів // Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве: VII международная научно-техническая интернет-конференция. – Харьков: ХНАГХ, 2006. – С. 30-32.

Особистий внесок автора – здійснено аналіз ефективності існуючих методів випробування гідроізоляційних матеріалів.

13. Золотов М.С., Жданюк К.В. До питання про методики оцінки гідро-ізоляційного захисту прогонових будов автодорожніх мостів // Компьютерное материаловедение и обеспечение качества: 45-й международный семинар по моделированию и оптимизации композитов. – Одесса: Астропринт, 2006. – С. 177-178.

Особистий внесок автора – здійснено оцінку міцності зчеплення на зсув гідроізоляційного матеріалу у конструкції мостового полотна.

14. Золотов М.С., Жданюк К.В. До питання про роботу гідроізоляційних матеріалів автодорожніх мостів з урахуванням технологічних та експлуата-ційних факторів // Городской электротранспорт, энергосбережение и осве-щение городов: XXXIII научно-техническая конференция преподавателей, аспирантов и сотрудников ХНАГХ. – Харьков: ХНАМГ, 2006. – Ч. 2. – С. 158-159.

Особистий внесок автора – досліджені залежності величини техноло-гічної теплостійкості рулонного бітумно-полімерного гідроізоляційного матеріалу від вмісту щебеню у гарячих асфальтобетонних сумішах.

15. Золотов М.С., Жданюк К.В. Оцінка теплостійкості гідроізоляційних матеріалів, які застосовуються для гідроізоляційного захисту проїжджої частини автодорожніх мостів // Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: Международная научно-техническая конференция. – Харьков: ХНАДУ, 2006. – С. 86-87.

Особистий внесок автора – вивчено вплив величини ущільнюючого навантаження, при улаштуванні захисного шару із гарячих асфальтобетонних сумішей, на технологічну теплостійкість гідроізоляційних матеріалів.

16. Zolotov M., Zhdanyuk K. On the Issue of Waterproofing Material Adhesion to Structural Layers of Highway Bridge Decks // Durable Bridge Structures in the Environment: International Conference EKO-MOST. – Kielce, Poland, 16-17 May 2006. – Warszawa, 2006. – P. 389-394.

Особистий внесок автора – експериментально досліджено вплив прай-меру на міжшарове зчеплення у конструкції «цементобетон-гідроізоляція-асфальтобетон».

17. Zolotov M., Zhdanyuk K., Zhdanyuk V. The influence of technological factors on bridge deck waterproofing when laying hot asphalt concrete protective and wearing courses // Better roads – better life: 1st Polish Road Congress.- Warszawa, Poland, 4-6 October 2006. – Warszawa, 2006. – P. 491-498.

Особистий внесок автора – досліджено вплив технологічних факторів на властивості бітумно-полімерного гідроізоляційного матеріалу при улаштуванні захисного шару із гарячої асфальтобетонної суміші.

18. Золотов М.С., Жданюк К.В. Оцінка теплостійкості гідроізоляційних мастик // Моделирование в компьютерном материаловедении: 46-й международный семинар по моделированию и оптимизации композитов. – Одесса: Астропринт, 2007. – С. 160-161.

Особистий внесок автора – експериментально досліджено вплив виду матричного в’яжучого на теплостійкість бітумно-полімерних гідроізоляцій-них мастик.

19. Золотов М.С., Жданюк К.В. Дослідження теплостійкості гідроізоляційних матеріалів // Строительство, реконструкция и восстанов-ление зданий городского хозяйства: II международная научно-техническая интернет-конференция. – Харьков: ХНАГХ, 2007. – С. 161-164.

Особистий внесок автора – розроблено методику оцінки технологічної теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів, яка враховує вплив технологічних факторів.

20. Жданюк К.В. Теплостійкість бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик // Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве: VIII международная научно-техническая интернет-конференция. – Харьков: ХНАГХ, 2008. – С. 94-96.

Особистий внесок автора – виконані експериментальні дослідження та здійснено аналіз отриманих результатів.