Процесс смешивания битумов
После воздействия света на тонкие пленки битума он становится нерастворимым в бензоле и хлороформе. При испытаниях на старение в естественных и искусственных условиях был сделан вывод, что в этих условиях все битумы ведут себя примерно одинаково и что в том и в другом случае образуется некоторое количество водорастворимых продуктов — кислот и кетонов. Свет и тепло без доступа кислорода или тепло и кислород без доступа света не вызывают образования водорастворимых веществ, т. е. отсюда можно сделать вывод, что водорастворимые вещества образуются при фотохимическом окислении некоторых компонентов битумов. Исследования воздействия искусственного солнечного света на дорожные битумы проводилось на образцах-пленках толщиной 10—15 мкм (на стеклянных пластинках) без доступа воздуха при температуре в среднем 82°С. Вязкость битумов определялась до и после 24-часовой экспозиции. Отношение вязкости битумов, подвергавшихся экспозиции, к вязкости исходных битумов, измеренной при скорости сдвига 5-10-2 с-1, изменялось от 1,5 до 8,3, причем 7 из 11 битумов имели это отношение от 2 до 3.
Скорость окисления битума выше в присутствии света, чем без него, и реакции, проходящие при этом, различны. Окисление на свету вызывается главным образом ультрафиолетовой радиацией, и этот эффект распространяется на глубину около 4 мкм, а твердение в темноте — на глубину до 3 мм. Интенсивность изменения свойств битумов под действием ультрафиолетовых лучей зависит от природы битума и от условий облучения (количество энергии, температура). При воздействии ультрафиолетовых лучей увеличивается содержание в битуме водорастворимых веществ. Физико-химические свойства битумов при периодическом увлажнении изменяются несколько больше, чем без увлажнения.
Считают, что короткие видимые волны могут действовать в большей степени разрушающе на битум, чем ультрафиолетовые. Отраженный солнечный свет (поляризованный), даже такой, как лунный, ускоряет разрушение органических веществ, в том числе и битумов. Добавка 5% высокомолекулярных кислот (олеиновой, монтановой, лауриновой, стеариновой) или соответствующих спиртов может предотвратить изменение свойств битума под действием солнечного света.
Исследования показали, что ванадиевые комплексы являются катализаторами фотоокислительных процессов. Содержание ванадия в битуме может характеризовать его погодоустойчивость.