• При температурах от 10 до 25 °С в композициях наблюдается структурный переход, который назван температурой текучести. Этот переход более отчетливо обнаруживается при нагревании образца. При температурах выше у битумоминеральной композиции меньше, чем при температурах ниже; аномальное его изменение при повышенных температурах вызвано особенностями деформирования битумного связующего, находящегося в композиции.

    Другой структурный переход в битумоминеральной композиции связан со стеклованием битумного связующего. Температура стеклования битумоминеральной композиции на 5 °С ниже температуры стеклования битума. Казалось бы, должна быть выше вследствие ограничения молекулярной подвижности адсорбированного на поверхности минерального материала битумного связующего. Однако на поверхности минерального наполнителя адсорбируются наиболее полярные компоненты битума- асфальтены и часть смол, которые, как было установлено в главе 1, мало влияют на. Связывание полярных компонентов битума на поверхности минерального наполнителя уменьшает влияние ориентационных и индукционных межмолекулярных сил в углеводородных компонентах связующего, в результате чего снижается и расширяется температурный интервал стеклования битума в составе битумоминеральной композиции.

    Тепловое расширение битумоминеральных композиций непосредственно связано с тепловым расширением битумов при равенстве остальных параметров. В композиции на маловязком битуме больше, чем в композиции на высоковязком битуме того же происхождения. При переходе структуры битума от золя к золь — гелю в композициях значения а убывают и при переходе к гелю снова возрастают. Температура стеклования асфальтобетонов на 3-10 °С ниже, причем эта разница возрастает по мере перехода структуры битума от золя к гелю. Температура стеклования асфальтобетонов на 2-5 °С ниже температур их растрескивания, причем это различие меньше в композициях на битумах структуры золь -гель и возрастает при переходе структуры битума в композиции к золю или гелю.


  • Температурные напряжения в тонких битумных пленках выше, чем в толстых, растрескивание пленок от температурных напряжений по мере уменьшения их толщины происходит при более низких температурах. Это обусловлено, во-первых, более высокой прочностью тонких пленок по сравнению с толстыми. Так, максимальная прочность при растрескивании при пленки толщиной 0,013 мм примерно в 3 раза выше, чем пленки толщиной 0,5 мм. Во-вторых, коэффициент линейного теплового расширения в адсорбированных слоях иной, чем в объемной фазе. Это правило распространяется и на битумные пленки в битумоминеральных композициях.

    Исследованиями битумов, проведенными с помощью объемного дилатометра, и битумов в битумоминеральных композициях — с помощью полуавтоматического линейного дилатометра было установлено, что температурные деформации битумного связующего в свободной фазе примерно на 15% при температуре и на 27% при температуре выше, чем в составе композиций с известняком или нитом.

    При введении поправок, учитывающих ограничение деформируемости битума поверхностью минерального наполнителя по сравнению с деформируемостью свободного связующего, тепловое расширение битумоминеральных композиций можно описать «уравнением смеси», т. е. при характеристике определенного показателя композиции показатели свойств компонентов композиции, имеющих выраженные в долях единицы объемы, суммируются по объемному принципу. В частности, коэффициент объемного теплового расширения битумоминеральной композиции (определяется уравнениями для двухфазной смеси при температуре выше, температурные деформации битумного связующего и минерального наполнителя при температурах выше температуры стеклования битума изменяются линейно, а в битумоминеральной композиции зависимость переходит на этом участке из линейной в криволинейную.


  • Зона битумного слоя имеет толщину до 10~6 мкм и характеризуется твердообразным состоянием, отсутствием клеющей способности и повышенным в 1,5 раза содержанием асфальтенов по сравнению с объемной фазой битума. Различие свойств жидкостей, адсорбированных на поверхности подложек и в объемной фазе, подробно изучено и объяснено в работах Б. В. Дерягина и других исследователей. Причем проявление дальнедействующих поверхностных сил для различных минеральных материалов зафиксировано на расстояниях от 0,001 до 0,5 мм, которые определяются природой минеральных материалов и взаимодействующих с ними жидкостей.

    Таким образом, температура растрескивания пленок битумов, определенная на стеклянных малоактивных поверхностях, может отличаться от температуры растрескивания битумов в битумоминеральных композициях, в частности с активным известняковым минеральным наполнителем, не только вследствие различных значений а этих подложек, но также и из-за различий в молекулярном дальнодействии их поверхностей, проявляющихся не одинаково в битумах различного происхождения.

    Зависимость свойств битумных пленок от их толщины хорошо подтверждается значительным понижением по мере уменьшения толщины пленки, которое описано уравнением. Интересны зависимости температурных напряжений от толщины битумной пленки, полученные с помощью прибора, разработанного БашНИИ НП для определения внутренних напряжений в покрытиях. Испытывались покрытия из битума марки БН 70/30 при охлаждении со скоростью 0,017 °С/с. Как видно из фиков, с уменьшением толщины битумной пленки температурные напряжения в покрытии возрастают.


  • Существенные различия между в зависимости от природы нефти, из которой был получен битум, и его пенетрации при 25 °С можно объяснить влиянием адсорбционных процессов на структуру и свойства битумных пленок в битумоминеральных композициях.

    Хорошо известно, что адсорбированные на поверхности наполнителя слои битума и битум в объеме значительно отличаются по структуре и свойствам. По результатам, полученным Ч. Макком, адсорбционные силы, действующие на поверхности минеральных наполнителей, изменяют свойства битумной пленки толщиной 0,25 — 0,51 мм. Причем этот эффект проявляется в пленках из окисленных битумов (со структурой, близкой к гелю) на большей толщине слоя, чем в пленках из остаточных битумов (со структурой, близкой к золю). Слабое структуропреобразующее действие поверхности наполнителя в тонких пленках битумов со структурой, близкой к золю, обнаружено также и в работах А. С. Колбановской, которая по изменению когезии битумных пленок различной толщины установила, что действие поверхности минерального наполнителя на битумную пленку обнаруживается на расстояниях, достигающих 0,007-0,01 мм. Причем величина этого влияния в зависимости от природы минерального материала может различаться в несколько раз. Так, когезия тонких пленок битума со структурой, близкой к гелю, на мраморе может быть в 2 и более раз выше, чем на ните. В битумах со структурой, близкой к золю, это различие гораздо меньшее. По мнению И. В. Королева, битумы, попадая в зону действия поверхностных сил минерального наполнителя, претерпевают структурные изменения, образуя перпендикулярно расположенные к поверхности минеральных зерен цепочки из высокомолекулярных соединений (асфальтенов), напоминающие структуры типа жидких кристаллов.


Метки

адсорбционный александрович алексеевич анализ андреевич арист асфальт асфальтобетон атака башкирии бесшовный биметаллический бнд 60/90 бнд 90 бнд 90/130 бнд 130/200 бн 90 боевой борисович будущее быстрый вагон важный васильевич ввод величина вениамин верхний вклад вновь внутренний водонасыщения возрастание вопрос выбор вывод выксунского высококачественный высокомолекулярный георгиевич год гордость григорьевич групповой гудрон давидович давление деталь деформирование диэлектрический днепровский добавка достижение ефимович жидкий заготовка западносибирский затрата зимний известняк известняковый изотермический индекс интенсивный интервал иосифовича использовать кинетика киров кислота климатический книга коллоидный коэффициент кристаллизация кристаллический крошка крупман кубовая кубометр леонидович линейный максимальный масло масса месторождение метод механизм механик минимальный минус михаил михайлович модернизация модуль моисеевич молекулярный мунайлы нагревание начинать незначительный непосредственный низкотемпературный николаевич обеспечивать образец объемный олег описать оптимальный органический орден основание остаток отклонение павлович перемещение переохлаждение переработка пересыщения петрович петровна плавка поверхностный повысить подвижность пожалуй полностью получать порошок последующий постоянный поток предельный принципиальный принять природа присадка производительность производство проницаемость процесс работать размер размягчение раствор растворимость растяжение расширение реакция реализация резиновый родной розенштрах ромашкинской рост ряд связанный связующий сектор селиверстович семенович сергеевич серна склад служба событие содружество создать солдат средства срок старший стеклообразный строительство схема счет считать сырье термодинамический термообработка толщина тонна тот точка тысяча убедительный узкий украинский упругость усадка усадочный успех участник участок учет фабрика факт фактор федорович фракционный характеризовать характеристика хрупкость частица человек широкий эдуард экспериментальный энергетик энергия этап эффект яковлевич яковлевна 12 16 17 35 40 60/90 и бн 70 90 и бн 130 90/130 120 150 160 250 1420 deg

 

Июль 2010
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июн   Авг »
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

Категории