20. Взаимодействие битумов с каменными составляющими асфальтобетона. Роль пав в процессах взаимодействия.

Пленка битума должна быть на каждой частичке материала, иначе вода будет отрывать пленку, ухудшая сцепление между битумом и каменным материалом, ухудшая качество материала в целом.

В основе лежат 3 процесса:

1.смачивание – самопроизвольный процесс снижения поверхностной энергии соприкасающихся тел (3 фазы)

Θ →0 — полное смачивание, зависит от чистоты, t вяжущего, время объединения, состава материала.

2.адсорбция — ф-х процесс обогащения минеральной поверхности ПАВ, содержащихся в вяжущем

-физическая между песком, щебнем и битумом – Вандер-Ваальсовы силы, их силы соизмеоимы с размером материала мало

- химическая на поверхности зерна и битума хим реакции. Эта адсорбция – гл значение. Достигают путем применения МП из карбонатных ГП – лучше адсорбцияи обеспечивает химич. взаимодействие с любым битумом.

Химическое соединение между СаСО3 и битумом (как бы химический мостик) R-COOX→R-COO-+X+ образуется R-Ca(COO)2 на поверхности зерна

3.диффузия – взаиморастворение молекул соприкасающихся тел. На взаимодействие битума и кам материала влияет броуновское движение. Чем больше нагрев тем лучше сцепление.

Пути улучшения

1.внедрение азотсодержащих добавок для обеспечеия взаимодействия битума с кислыми ГП(известняки); добавка R-NH3

2.применение модифиц битумов, в которых больше полярных в-в и групп, обеспечивающих химическое взаимодействие.

Смачивание битумом поверхности минерального материала и сцепление между ними можно улучшить применением небольших добавок ПАВ и активаторов.

Смачивание битумом поверхности минерального материала и сцепление между ними можно улучшить применением небольших добавок ПАВ и активаторов.

ПАВ одновременно оказывают влияние на структуру и свойства битума, которое может развиваться по трем направлениям:

а) изменение структуры и механических свойств битума (структурирующее воздействие);

б) изменение структуры и механических свойств битумов в тонких слоях, граничащих с минеральной поверхностью (адсорбционная активация поверхности);

в) изменение процессов старения битумов.

Добавки ПАВ назначают:

а) при использовании каменных материалов, с сухой поверхностью которых битум плохо сцепляется и легко отслаивается под воздействием воды. При применении неактивных битумов - это большинство используемых в дорожном строительстве минеральных материалов. При применении активных битумов, к которым относятся и битумы, отвечающие требованиям ГОСТ 11954-66 и ГОСТ 11955-66, - это отдельные виды минеральных материалов кислых и ультракислых пород (например, отдельные представители кварцев, трахитов, сиенитов, гранитов и др.);

б) при строительстве покрытий осенью и ранней весной, что связано с увлажнением минеральных материалов;

в) для улучшения показателей технологического процесса приготовления битумоминеральных смесей (уменьшение температуры нагрева смеси, сокращение времени перемешивания);

г) для ускорения формирования дорожного покрытия, устраиваемого с применением битумов малой вязкости (все марки класса МГ, марки СГ 15/25; СГ 25/40; СГ 40/70 и марки БНД 200/300) в районах II - IV климатических зон в осенний период (при температуре воздуха не ниже +10°);

д) для адсорбционной активации поверхности минеральных материалов (минеральный порошок, щебень, песок);

е) для уменьшения старения битумов марок БНД-60/90 и БНД-40/60.