Структура битумов
В зависимости от химического состава битумов, свойств и строения молекул их компонентов в битумах образуются определенные структуры, которые могут изменяться под воздействием различных факторов и оказывать значительное влияние на свойства материала.
На начальном этапе исследования битумов привели к созданию теории коллоидной структуры и предположению существования в битуме трех компонентов — лиофобной части (асфальтены), окруженной лиофильными защитными телами (смолы), которые вместе образуют мицеллы, суспендированные в масляной среде. Согласно этой теории стабильность системы зависит от поверхностного взаимодействия между мицеллами и масляной средой. Эта теория была основана на том факте, что растворы битумов в бензоле дают эффект Тиндаля (светорассеяния), а суспендированные частицы показывают заметное броуновское движение. Согласно мицеллярной теории при растворении вещества растворитель сначала проникает между мицеллами, что приводит к межмицеллярному набуханию. Затем растворитель может проникнуть внутрь мицеллы и раздвинуть ее. Набухание и потерявшие между собой связь мицеллы в результате теплового движения отрываются друг от друга и переходят в раствор.
Мицеллярная теория предполагала, таким образом, гетерогенность и неустойчивость системы. Представления, положенные в основу мицеллярной теории, по существу сводились к представлениям о природе битумов как типичных коллоидных систем лиозолей. В настоящее время мицеллярная теория потеряла свое значение и сами авторы от нее отказались. Однако отголоски этой теории еще встречаются до сих пор как в научной, так и в учебной литературе. Ряд авторов до настоящего времени описывает битумы как мицеллярную систему из асфальтенов, окруженных смолами в масляной среде. Позднее различием в коллоидной структуре объясняли разницу в характере течения битумов. Они были разделены на три типа по температурной чувствительности консистенции, и была предложена характеристика по индексу пенетрации. Битумы с индексом пенетрации менее —2 отнесены к типу золь, от —2 до +2 к промежуточному типу золь—гель, более +2 к типу гель. Таким образом, считалось, что структура каждого конкретного битума неизменна.