Материал: 2348

рыв связи. В результате на поверхности кварца в вакууме может стабилизироваться до 1017 м-2 свободных радикалов ≡Si* и ≡SiO*.

В меньшем количестве на поверхности активированного кварца могут стабилизироваться непарамагнитные дефекты, так называемые силиленовые центры – двухкоординированные атомы кремния = Si. Активными в химическом отношении являются также образующиеся в результате механических воздействий деформированные связи Si-O-Si, сходные по своим химическим свойствам с радикальными парами ≡Si*–*OSi≡. Количество таких связей может существенно превышать кол чество парамагнитных центров и достигать величин

С17 -2

акционную Во многбАх дорожных организациях Российской Федерации бы-

1,5∙10 м .

Возн кновен е в процессе механической активации в значи-

тельных кол чествах указанных центров обусловливает высокую респосо ность поверхности кварца по отношению к органи-

ческим вяжущ м веществам.

ли на практ ке апро рованы полученные результаты. Один из примеров пр менен я дез нтеграторной технологии получения минерального порошка применительно к смесителю ДС-117-2Е приведён на рис. 20.

Производственные испытания результатов исследований во многих хозяйствах дорожной отрасли показали более высокую эффективность предлагаемого способа получения минеральных порошков по сравнению с существующими. Так, если принять стоимость привозного минерального порошка за 100%, то стоимость помола минерального порошка в шаровой мельнице составит 80 – 85%, а стоимость помола в установке УИС-2У – 50 – 60% от стоимости привоз-

порошка и среды, в которую он должен быть помещен.

Поскольку в асфальтобетоне минеральный порошок находится в среде битума, для гидрофобизации чаще всего и применяют смесь, включающую битум. Применение в составе гидрофобизатора поверх- ностно-активных веществ улучшает условия смачивания поверхности частиц порошка битумом, способствует образованию водоустойчивых хемосорбционных связей на границе раздела «битум – минеральный

111

материал», способствует процессу измельчения каменных материалов при их размоле. Кроме этого, структурно-механический барьер, со-

рошка более широкий круг материалов. Кроме этого, физикохимическая активация позволяет использовать для производства активированного минерального порошка промышленные отходы и материалы, применение которых в чистом виде невозможно или затруднительно из-за их физико-химических особенностей. Такие материалы, как правило, являются полиминеральными, и активирующая смесь должна содержать ПАВ как кислого, так и основного характера.

Особенно актуальна данная проблема в последние годы, когда резко возросла стоимость транспортных перевозок и необходимо найти достаточно эффективные заменители привозных минеральных порошков из карбонатных горных пород.

112

Известно, что наибольший эффект от физико-химической активации достигается в процессе помола, то есть в момент образования

свежих высокоактивных поверхностей, обусловливающих повышение реакционной способности тонко размолотого материала. Причем активирующая смесь взаимодействует не со всей поверхностью минерального материала, а только с ее активными центрами (анкерными точками), которые находятся в узлах кристаллической решетки минерального матер ала. Количество активных центров на поверхности

Сминерального матер ала ограничено и зависит от времени и параметров помола. Кроме этого, в процессе помола происходит постоянная деструкц я акт в рующей смеси на минеральной поверхности. Все это пр вод т к тому, что нео ходимо в каждом конкретном случае

навливатьмольного оборудован я и свойств получаемого минерального порошка, отслеж вать факторы, влияющие на повышение производительно-

провод ть лабораторный под ор состава активирующей смеси, устаее доз ровку с учетом технологических особенностей по-

шенной плотностьюоборудования, прочностью, водо- и морозостойкостью, а в не-

обеспечивает возможность приготовления асфальтобетонов с повы-

которых случаях – с повышенной сдвигоустойчивостью и трещиностойкостью.

А Холодные асфальтобетонныеДсмеси на активированном мине-

ральном порошке не слеживаются при хранении, покрытия из таких смесей формируются быстрее под движением автомобилей. Расход битума для приготовления таких смесей на 10 – 20% меньше, чем смесей на неактивированном порошке. Применение активированных

1.Как получают неактивированный минеральныйИпорошок?

2.Как получают активированный минеральный порошок?

3.Из каких компонентов состоит активирующая смесь и какую роль она выполняет?

4.Какие функции выполняет минеральный порошок в асфальто-

бетоне?

113

5. Какие механизмы используют для получения минеральных порошков?

9. СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВЯЖУЩИХ

9.1. Полимерные модифицирующие добавки к битумам

Мод ф ц рованными называют битумы, улучшенные добавками определенных веществ (полимеров, серы, резины, поверхностно-

талостной долговечностью. Д Среди термоэластичных полимеров, используемых для модифи-

летом и уменьшение зимой, а также придание вяжущему эластичности – способности к обратимым деформациям во всем диапазоне эксплуатационных температур. Если эта цель достигнута, то дорожно-

строительный материал с применением ПБВ обладает повышенной

сдвигоустойчивостью, низкотемпературной трещиностойкостью и ус- И

кации битума, ведущая роль принадлежит термопластам, эластомерам и термоэластопластам [5, 28, 29, 30, 31].

Термопласты модифицируют битум, создавая в нем жесткую

пространственную сетку, сопротивляющуюся деформированию. К ним относятся атактический полипропилен (АПП), этиленвинилацетат (ЕVА) – полукристаллический сополимер, применяемый за рубежом в течение 25 лет, Элвалой АМ, Вископласт - S и др. Непрерывная пространственная сетка термопласта образуется при его содержании в вяжущем около 6%. Термопласты повышают когезию, теплостойкость, эластичность, адгезионные свойства, снижают хрупкость вя-

114

жущего при отрицательных температурах. Большинство термопластов хорошо растворяются в битуме при температуре 150 – 170 °С.

Эластомеры обладают ярко выраженными упругими свойствами и как модификаторы битума придают ему способность к обратимому деформированию. К ним относятся натуральный и синтетический каучуки (бутадиенстирольные, изопреновые, полиизобутилен и др.), «Каудест-Д». Добавки эластомеров вводят в битумы в количестве 2 – 7% пре мущественно в виде растворов в углеводородных раство-

дивинлст рольные термоэластопласты ДСТ-30-01, Кратон 1101, Солпрен 411 др.

Термоэластопласты ( локсополимеры бутадиена и стирола типа

БС) – это гранул рованные в виде порошка или крошки аморфные

полимеры л нейного ли разветвленного строения. К ним относятся

Пол меры па СБС сочетают в себе высокую прочность, присущую пластмассам, и высокую эластичность, характерную для эла-

отношения между бутадиеновой и стирольной составляющей. Полимеры СБС обеспечивают физическую модификацию битумов. Объединение полимера (2,5 – 6%) или его раствора в пластификаторе с би-

По сравнению с битумом ПБВ характеризуется повышенными показателями эластичности и прочности в широком интервале температур, тепло- и трещиностойкости.

Полимерно-битумные вяжущие с использованием термоэластопластов получили наибольшее практическое применение за рубежом и в России. К настоящему времени в нашей стране освоена технология приготовления ПБВ на основе блоксополимеров типа СБС, «Кау- дест-Д», атактического полипропилена (АПП), растворов каучука типа СКС для устройства полимерасфальтобетонных покрытий на федеральных дорогах I и II категорий.

115