Проектирования асфальтобетона

- нефтяной битум по  ГОСТ 22245.

Необходимо подчеркнуть, что применение активированных минеральных  порошков, для получения которых  в горную породу перед измельчением вводят активирующую смесь, состоящую  из битума и поверхностно-активного веществ, что позволяет повысить качество асфальтобетона.

 Активированные минеральные  порошки обладают высокой адсорбционной  и ингибирующей способностью  и затормаживающие ход химических  реакций в битуме, замедляют старение  асфальтобетона. Ингибирующая роль этих порошков при старение асфальтобетона проявляется значительном снижение образования в битуме кислородосодержащих и других органических соединений и водородных связей. Пониженная пористость таких порошков способствует снижению битумоемкости асфальтобетона. Активированные минеральные порошки менее склонны к агрегированию, что способствует их лучшему перемешиванию с битумом. В целом же они позволяют получить асфальтобетон с более однородной и плотной структурой.

Согласно ГОСТу, к материалам для производства минеральных порошков предъявляются требования по следующим показателям свойств:

 1) Содержание полуторных окислов (Al203+Fe203) в горных породах, твердых отходах промышленного производства, используемых при приготовлении порошков, и в порошковых отходах промышленного производства, используемых в качестве порошков, не должно превышать, % по массе:

7,0 - для активированных  порошков;

2) В битуминозных породах  и горючих сланцах, используемых  для приготовления активированных  порошков, содержание органического вещества должно быть от 2 до 15 % по массе.

Теоретические основы гидрофобизации (активации) минеральных материалов заложены П. А. Ребиндером, а затем  развиты применительно к условиям дорожного строительства А. И. Лысихиной, Л. Б. Гезенцвеем и другими исследователями.

Из основ коллоидной химии известно, что гидрофобизация (активация) основана на образовании  адсорбционного слоя ориентированных  молекул поверхностно-активных веществ  на минеральной поверхности и  является одним из методов введения последних в систему асфальтового бетона. В общем случае механизм процесса гидрофобизации (активации)

представляется следующим  образом. Поверхности минералов, вследствие различного строения их кристаллических  решеток, обладают различной адсорбционной способностью в отношении к данному поверхностно-активному веществу. Кроме того, не только ребра и углы кристалла из-за большого остаточного силового поля более интенсивно цепляются с поверхностно-активными молекулами, но и различные плоскости одного и того же минерала во многих случаях характеризуются различной адсорбционной способностью к данному поверхностному веществу.

В природе адсорбционных  связей электрические силы играют основную роль. Эти силы определяются порядком расположения разноименно заряженных ионов кристаллической решетки минерала и уровнем ионного силового ноля в отношении данной плоскости минерала. По выражению Лэнгмюра, центрами адсорбции являются отдельные точки (элементарные площадки), которые способны адсорбировать только одну молекулу поверхностно-активного вещества (ПАВ). В результате адсорбции ПАВ на поверхности минерального материала образуется мономолекулярный слой, толщина которого равна диаметру одной молекулы. Каждая молекула адсорбируемого вещества, сталкивающаяся со свободной (т.е. не содержащей других адсорбированных молекул) поверхностью адсорбента, удерживается на ней в течение некоторого времени и чем больше это время, тем большая часть поверхности адсорбента покрывается адсорбированным веществом. Причем, знак заряда минеральной поверхности предопределяет те группы веществ, которые способны снизить или полностью скомпенсировать остаточные заряды на поверхности. Следовательно, поверхности (элементарные площадки), на которых преобладают отрицательно заряженные анионы, будут адсорбировать катионактитивные вещества.

Минералы с преимущественным значением катионов на поверхности  будут прочно адсорбировать анионактивные  молекулы. Строение поверхностно-активных молекул обусловливает их полярность и характеризуется ассиметрией, при которой один конец молекулы несет положительный или отрицательный заряд (к числу полярных принадлежат такие группы, как -ОН, -СООН , -NH2 , - CN , - N02 , - S02 и др.), а второй - складывается из инактивных групп СН2 - СНЗ со слабыми побочными валентными силами, составляющих так называемый гидрофобный радикал. При полном насыщении адсорбционного слоя минеральная поверхность покрывается пленкой поверхностно-активных молекул с ориентацией гидрофобных радикалов наружу («частокол» Лэнгмюра). В этом и состоит не только аналогия, но и однозначность процесса и эффекта адсорбционной активации и гидрофобизации минеральных материалов.

Развитие технологических  приемов гидрофобизации по направленному