Состав битумов
Ввиду чрезвычайно большого числа индивидуальных, разнообразных по характеру веществ, входящих в состав битумов, мала вероятность взаимодействия одинаковых полярных молекул. Молекула асфальтенов будет притягивать соседнюю молекулу, с которой может образовать сильную ассоциированную связь. Эти две разные молекулы могут притягивать третью, которая способна хорошо разместиться между ними, если ее форма или ее часть подходят к комплексу молекул.
Молекулы, которые могут создавать структурную сетку, содержат ароматические или гетероциклические кольца, присутствие которых может создать полости, куда разместятся промежуточные (соединяющие) молекулы. Молекулы, не имеющие подходящей формы, не могут войти в такую структуру. Тип образующихся структур зависит в основном от количества и качества асфальтенов и смол и растворяющей способности растворителя.
Битумы, содержащие небольшое количество асфальтенов с относительно низкой молекулярной массой, имеют неупорядоченную структуру, характерную для ньютоновской жидкости.
Ассоциированные комплексы асфальтенов не являются кристаллитами. При образовании таких комплексов сегмент одной молекулы асфальтенов объединяется с сегментами других молекул асфальтенов, смол или высокоароматизированных компонентов, образуя сетку, тогда как другие сегменты могут быть разделены растворяющей средой и не вступают в контакт.
Сцепление сегментов иногда происходит так, что образуется структура в определенной степени упорядоченная — структура упругого геля. Такая система более стойка во времени и более прочна к механическим воздействиям. Для такой структуры в некоторых случаях возможно присутствие двух фаз. Одна из фаз — сетка из высокомолекулярных веществ и вторая — масла, причем масляная среда в случае плохой связи с молекулами сетки (если в среде присутствуют нерастворяющие вещества — парафино-нафтеновые) может отделиться под действием механических сил, под влиянием диффузии в адсорбент, тепла и света (синерезис), а также при сжатии структурной сетки геля (контракции).