Дисперсные структуры битумов

Основным элементом, определяющим размеры и состав молекул битума, является четырехвалентный углерод. Атомы углерода способны образовывать соединения:

  • ? цепочные;
  • ? циклические;
  • ? цепочно-циклические.

Основная часть молекул битума состоит из скелета, состоящего из 25... 150 атомов углерода.

В зависимости от содержания и свойств компонентов группового состава могут образовываться различные дисперсные структуры битума: гель, золь и золь-гель.

Гель образуется при повышенном содержании в битуме асфальтенов и масел и малом содержании смол[1]: асфальтенов (А) > 25 %; масел (М) > 50 %; смол (С) до 19 %.

В битумах со структурой гель соотношение

Согласно принятой классификации, дорожные битумы с таким групповым составом относят к I структурному типу. Это строительные марки битумов.

Золь характеризуется пониженным содержанием асфальтенов (менее 18 %), повышенным содержанием смол (более 36 %) и меньшим содержанием масел (до 47 %). В битумах с такой

структурой

Битумы с таким групповым составом относятся ко II структурному типу.

К этой группе относят жидкие битумы при нормальной температуре или вязкие, разогретые до перехода в жидкое состояние.

Структура золь-гель характерна для вязких битумов при нормальной температуре, у которых одновременно проявляются вязкие и пластические свойства. Такие битумы рекомендуются для получения дорожных асфальтобетонов (III структурный тип).

Битумы III типа имеют промежуточный состав и содержат: асфальтенов — 21...23 %; смолы — 30... 34 %; масла — 45...49 %.

Соотношение асфальтенов и мальтеновой части находится в пределах:

Установлено, что битумы III типа наиболее приемлемы для дорожного строительства. Оптимизация группового состава битумов для дорожной отрасли должна осуществляться по нормативным документам, составленным специалистами дорожного материаловедения.

Разделение битумов по структуре на указанные типы является достаточно условным, так как не только соотношение основных групп углеводородов в битуме, но и их индивидуальный состав и свойства, степень развитости боковых цепей, наличие функциональных групп и др. будут оказывать существенное влияние на физико-химические свойства битумов.

Тем не менее, такая классификация дает возможность связать воедино состав, структуру и основные свойства битумов.

В целом соотношение между основными группами (М, С, А), входящими в состав битума, определяет его важнейшие физико-механические свойства:

  • ? вязкость;
  • ? восприимчивость к изменению температуры (старение);
  • ? хрупкость;
  • ? эластичность.

  • [1] Для характеристики всех структур битумов приводятся примерные цифры.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >