Обработка минеральных материалов ПАВ

Совместно с Е.Н.Агеевой были проведены исследования технологических и структурно-механических свойств асфальтобетонов с различной последовательностью введения в минеральную смесь битума и ПАВ. Были приняты следующие схемы:

• I - минеральная часть, битум;

• II - минеральная часть, битум с ПАВ;

• III - минеральная часть, ПАВ, битум;

• IV - минеральная часть, ПАВ, битум, ПАВ.

Первая схема обычная, принята для контроля. Вторая схема полагает повышение активности битума за счет введения ПАВ и, как следствие, повышение водостойкости асфальтобетона. ПАВ ориентируется к поверхности минеральных зерен, однако этот процесс протекает относительно медленно и не все ПАВ выполняют свои функции.

Третья схема предполагает активацию поверхности минерального материала ПАВ и вследствие этого повышение адгезии к ним битума, улучшение условий смачивания и перемешивания в результате снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз.

Обработка минеральных материалов ПАВ до смешивания с битумом существенно влияет на технологию приготовления смесей: уменьшает продолжительность перемешивания материалов с битумом, увеличивает подвижность смесей и их уплотняемость. ПАВ улучшает смачивание минеральных материалов битумом и создает условия для их распределения по поверхности зерен более тонким слоем, что и снижает расход битума.

Четвертая схема предполагает сложный комплекс физико-химических и химических процессов при взаимодействии всех компонентов.

Гидрофобный радикал ПАВ в силу своего родства с битумом втягивается в вяжущее, полярная часть торчит наружу. При этом значительно снижается аутогезия отдельных зерен, покрытых битумом, уменьшается трение между ними. Такой порядок введения ПАВ несомненно должен улучшить уплотняемость асфальтобетонной смеси.

В качестве ПАВ был принят камид, представляющий собой смесь алкиламидов, свободных жирных кислот и свободного моноэтаноламина. Характеристика его следующая: кислотное число 40-50 мг КОН; эфирное число 30-40 г КОН; содержание свободного моноэталоноламина 2-5%; температура каплепадения 70°С.

Введение ПАВ на минеральный материал до битума приводит к значительному увеличению плотности и прочности асфальтобетона, четвертая схема введения ПАВ несколько ухудшает свойства асфальтобетона по сравнению с третьей схемой, но асфальтобетон, приготовленный по этой схеме, лучше, чем по первой и второй.