Способы улучшения свойств битумов
Одним из важнейших условий повышения эксплуатационной надежности асфальтобетонных покрытий является улучшение свойств битумов и правильный выбор их с учетом условий эксплуатации. Улучшение качества битумов достигается за счет сортировки и отбора высокосмолистых специальных нефтей, совершенствования технологических режимов производства, а также введения различного рода добавок. На долговечность покрытий, устраиваемых с применением битумов, решающее влияние оказывает прочность связи между битумом и минеральным материалом. Для улучшения сцепления битумов с минеральными материалами применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ).
В составе битумов, как правило, имеются поверхностно-активные вещества — асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, в зависимости от их количества проявляется активность битумов. Активными считают битумы, имеющие кислотное число выше 0,7 мг КОН. Они показывают хорошее сцепление с сухой поверхностью минеральных материалов карбонатных, основных и ультраосновных пород (известняки, доломиты, базальты, диабазы) и имеют плохую адгезию с поверхностью минеральных материалов кислых и ультракислых пород (кварциты, граниты, сиениты). Неактивные битумы с кислотным числом менее 0,7 мг КОН имеют плохое сцепление с поверхностью большинства минеральных материалов, а пленка битума на поверхности этих материалов легко отслаивается водой. Для улучшения сцепления битумов с минеральными материалами применяют ПАВ двух типов (классов) — катионактивные и анионактивные. Оба эти класса веществ представляют собой углеводородные соединения сдлинной цепью, имеющие полярные группы.
Характерными представителями класса катионактивных веществ являются соли высших первичных, вторичных, третичных алифатических аминов и четырехзамещенные аммониевые основания. Характерными представителями анионактивных веществ являются высшие карбоновые кислоты, соли (мыла) тяжелых и щелочно-земельных металов высших карбоновых кислот, высшие фенолы.
Значительное количество катионактивных и анионактивных ПАВ входит в состав смол твердых топлив (каменноугольные дегти и смолы, смолы полукоксования, буроугольные, сланцевые, торфяные, древесные).
Расход ПАВ для улучшения сцепления битума с минеральным материалами составляет в расчете на минеральный материал: катионак тивных — 0,5—2,0% от массы битума, анионактивных — 3—5%, смол твердых топлив — 7—12%.
Некоторые ПАВ, помимо улучшения сцепления, улучшают некоторые другие свойства. Так, введение 0,2—0,5% от массы вязкого битума высших аминов повышает стабильность его к старению, а железные соли (мыла) высших карбоновых кислот в количестве 5—7% ускоряют формирование покрытия с жидкими битумами. Все типы ПАВ улучшают технологический режим приготовления асфальтобетона.