Читайте также:
|
Для получения наибольшего эффекта необходимо использовать для активации поверхности зерен вещества, позволяющие сблизить молекулярные свойства адсорбционного слоя и среды, которую должен наполнять порошок. Совершенно очевидно, что в данном случае функции такого вещества наилучшим образом выполняет битум.
Для этого на поверхности минеральных зерен должен быть создан тонкий слой высокоструктурированного битума. Этот слой представляет собой структурно- механический барьер, хемоадсорбционно связанный с поверхностью. Такой барьер возникает в результате физико-химического взаимодействия битума с введенными в него поверхностно-активными веществами с адсорбционными центрами на поверхности минеральных зерен. Химической фиксации битума должны способствовать, помимо хемоадсорбционных процессов, механо-химические превращения, протекающие на свежеобразованных поверхностях.
Таким образом, структурно- механический барьер образуется за счет химической адсорбции поверхностно-активных веществ и высокомолекулярных компонентов битума. Такой барьер может выполнять несколько функций:
1. Прежде всего, благодаря однородности молекулярных свойств адсорбционных слоев и дисперсной среды предельно облегчается смачивание дисперсных частиц битумом.
Лиофилизируя поверхность, структурно-механический барьер усиливает способность минерального порошка к коагуляционному структурообразованию. В результате повышения смачиваемости зерен минеральный порошок способствует переводу большей части битума в состояние сольватных оболочек (по лиофилизованным участкам поверхности). В таком состоянии битум прочнее, чем в объемном.
В связи с этим основная функция минерального порошка, как микронаполнителя битума, состоящая в том, чтобы переводить объемный битум в пленочное состояние, будет выполняться активированным порошком наиболее эффективно.
2. Присутствие структурно-механического барьера должно оказывать пептизирующее влияние на дисперсную систему: битум- минеральный порошок. Обычный, неактивированный порошок образует более или менее крупные агрегаты и присутствует в асфальтобетоне в виде таких агрегатов. Это способствует повышению пористости и битумоемкости асфальтобетона. В отличие от него активированный порошок в условиях хорошей смачиваемости битумом не должен образовывать агрегатов.
3. Наличие структурно-механического барьера, оказывающего экранизирующее действие, будет снижать или препятствовать избирательной фильтрации компонентов битума в поры минеральных зерен. Это позволит замедлить старение асфальтобетона.
4. Структурно-механический барьер сообщит поверхности зерен гидрофобные свойства, что существенно улучшит условия хранения и применения активированного минерального порошка. Это уменьшит агрегацию порошка в процессе хранения.
5. Благодаря отмеченным выше особенностям структурно-механический барьер предотвращает проникание влаги в минеральные зерна. Это позволит использовать в качестве минеральных порошков более широкий круг материалов, включая и недостаточно устойчивые.
Таким образом, применение активированных минеральных порошков оказывает существенное влияние на важнейшие структурно-механические свойства асфальтобетона.
К этому следует добавить, что для создания адсорбционных слоев битума на зернах порошка (в процессе физико-химической активации) возможно применение битумов с различными структурно- механическими свойствами в зависимости от требований, предъявляемых к асфальтобетону, и условий его работы. Это является важным дополнительным средством направленного структурообразования.
Выбор поверхностно-активных веществ осуществляется в зависимости от особенностей используемых минеральных материалов.
Оптимальное количество активирующей смеси зависит от свойств ее компонентов, особенностей используемых минеральных материалов, вида и назначения асфальтобетона. Нужно отметить, что количество активирующего вещества должно быть оптимальным не только из условия получения наилучших показателей физико-механических свойств асфальтобетона. Оно должно быть оптимальным и с точки зрения процесса активации порошка.
Эффективность обработки минеральных материалов различными активирующими смесями и ее влияние на свойства минерального материала рассмотрено ниже.
На ООО «ЕАБЗ» было приготовлено и исследовано несколько серий порошков, для активации которых применялись различные поверхностно-активные вещества (ПАВ) и битумы, причем варьировалось общее количество активирующей смеси (битум + ПАВ) и соотношение в ней между битумом и ПАВ.
В качестве исходного материала для приготовления минерального порошка использовался известняк Богдановического ЗАО «Известняк».
В состав активирующей смеси для одной серии активированных порошков входит поверхностно-активная добавка ТЖК, полученная в результате соединения талового пека и аминов.
Для активирующей смеси применялся битум БНД 90 / 130 ООО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез»
Свойства минерального порошка из известняка, обработанного активирующей смесью, состав которой: битум – 50%, ТЖК – 50%, но с разным ее количеством, приведены в таблице 2.13.
Таблица 2.13
Свойства минерального порошка из известняка, активированного смесью:
Битум -50%, ТЖК – 50%.
| № | Наименование показателей | Фактические значения для порошка МП-1 | |||
| неактивированный | 1% активирующей смеси | 1,2% активирующей смеси | 1,5% активирующей смеси | ||
| 1. | Зерновой состав, % по массе: мельче 1,25 мельче 0,315 мельче 0,071 | 99,2 79,28 | 97,5 80,4 | 98,04 82,15 | 98,53 81,76 |
| 2. | Истинная плотность, г/см3 | 2,51 | 2,64 | 2,70 | 2,76 |
| 3. | Средняя плотность, г/см3 | 1,78 | 1,84 | 1,92 | 1,98 |
| 4. | Пористость, % по объему | 35,4 | 33,0 | 26,6 | 24,5 |
| 5. | Набухание образцов из смеси смеси порошка с битумом, % | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,5 |
| 6. | Показатель битумоемкости, г | ||||
| 7. | Гидрофобность | _ | _ | гидрофобный | гидрофобный |
| 8. | Влажность, % по массе | 0, 20 | 0,18 | 0,21 | 0,22 |
Как видно из таблицы 2.13, по мере увеличения количества активирующей смеси увеличивается средняя плотность и уменьшается пористость и битумоемкость.
Из данных вариантов принимаем для производства минерального порошка
1,2 % активирующей смеси, так как данный порошок соответствует требованиям ГОСТ Р 52129-2003. Увеличение активирующей смеси приведет к удорожанию минерального порошка.
Таблица 2.15
Свойства минерального порошка из известняка, активированного смесью:
1. Битум - 75 %; WETFIX BE – 25 %,
2. Битум – 70 %; WETFIX BE – 30 %.
| № | Наименование показателей | Требования ГОСТ Р 52129-2003 МП-1 | Фактические значения | |
| 1 состав | 2состав | |||
| 1. | Зерновой состав % по массе: Мельче 1,25 Мельче 0,315 Мельче 0,071 | Не менее 100 Не менее 90 Не менее 80 | 97,24 81,6 | 97,46 81,38 |
| 2. | Пористость, %, не более | |||
| 3. | Набухание образцов из смеси порошка с битумом, %, не более | 1,8 | 1,9 | 1,76 |
| 4. | Показатель битумоемкости, г, не более | Не нормируется | 63,5 | |
| 5. | Истинная плотность, г /см3 | Не нормируется | 2,68 | 2,72 |
| 6. | Средняя плотность, г / см3 | Не нормируется | 1,87 | 1,91 |
| 7. | Гидрофобность | гидрофобный | гидрофобный | гидрофобный |
| 8. | Влажность, % по массе | Не нормируется | 0,14 | 0,15 |
Минеральный порошок, активированный смесью №1 не соответствует требованиям ГОСТ Р 52129-2003 по показателям пористости и набухания, так как малое количество поверхностно-активной добавки WETFIX BE не дает положительных результатов.
Минеральный порошок, активированный смесью №2 соответствует требованиям ГОСТ Р 52129-2003, но увеличение добавки WETFIX BE приведет к высокой стоимости асфальтобетонной смеси.
Таблица 2.16
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 257 | Нарушение авторских прав