EN    

Вы можете заказать консультацию нашего специалиста или приехать к нам на завод.

Укажите телефон или электронную почту, а также имя и организацию, чтобы мы могли с Вами связаться

Сообщение отправлено. Мы вам перезвоним.

Или позвоните нашим менеджерам по работе с корпоративными клиентами


 

Адгезия асфальтобетона

Сцепление битума с поверхностью каменных материалов в водной среде является свойством, определяющим водо- и средустойчивость асфальтобетонов на его основе и долговечности асфальтобетонных покрытий.

В строго научном толковании это свойство битума попадает под понятие адгезии.

Адгезия (прилипание) – связь между приведенными в контакт разнородными поверхностями твердых или жидких тел (фаз).

Широко известен факт разрушения дорог под воздействием воды, это происходит в следствии недостаточно прочной химической связи (сцепления или адгезии) на границе раздела фаз битум-каменный материал, основной характеристики на пути получения эффективного асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги.

Материалы на основе битумов в процессе работы в дорожной одежде подвергаются воздействию жидких сред, главным образом воды. В результате образуется система, когда на поверхности каменного материала распределена пленка битума, окруженная водой. В такой пленке всегда имеются слабые зоны, неоднородности, очаги минеральной поверхности, не покрытой битумом, через которые вода проникает к зоне контакта битума.

Вода, являясь полярной жидкостью, хорошо распределяется по поверхности каменных материалов (хорошо их смачивает) и, проникая под пленку битума, отслаивает ее.

В дорожном покрытии это происходит в периоды больших осадков осенью или при таянии снега и льда весной, а в регионах с жарким и влажным климатом во время обильных осадков летом.

Для чего нужна адгезионная добавка?

Для улучшения адгезии битума к минеральной поверхности, в него на технологи ческой стадии подготовки к использованию вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Адгезионные добавки (или присадки) предназначены для обеспечения сцепления дорожных битумов с каменными материалами в составе асфальтобетона.
Адгезионные добавки предназначены для изменения поверхностных свойств и полярности несовместимых материалов. Это облегчает установление сильной связи между битумом и каменным материалом, которая оказывает сопротивление отслаивающему действию воды в течение всего срока службы дорожного покрытия.

Принцип действия адгезионной добавки

По специфике химического состава битум характеризуется достаточно низкой полярностью, в то время как вода имеет чрезвычайно высокую полярность. Битумы, в особенности сорта с высоким показателем кислотности, проявляют тенденцию к приобретению незначительного отрицательного заряда. Поэтому проблема слабой адгезии характерна, в основном, при применении кислых (отрицательно заряженных) каменных материалов.

Адгезионные добавки представляют собой молекулы поверхностно-активного вещества (ПАВ).

Поверхностно-активные вещества – это углеводороды, при растворении малого количества которых в жидкости ее поверхностное натяжение сильно снижается. В случае асфальтобетона – поверхностное натяжение возникает на границе раздела фаз между битумом и поверхностью каменных материалов.

Особенностью поверхностно-активных веществ является несимметричность строения их молекул. Одна часть молекулы представлена углеводородным радикалом, вторая – полярной группой, которая имеет дипольный момент и достаточно большое силовое поле.

По заряду полярной группы ионогенные ПАВ могут быть анионными и катионными.

  • Анионные ПАВ несут отрицательный заряд(«-»). В качестве анионных ПАВ используют соли щелочных металлов, карбоновых кислот, получаемых из животных жиров или растительных масел.
  • Катионные ПАВ имеют положительный заряд(«+»), создаваемый наличием в них атома азота.
  • Существуют Амфотерные ПАВ, содержащие, как правило, два заряда, проявление заряда таких веществ зависит от рН раствора.

Не стоит забывать, что каменный материал может быть кислого типа (при тенденции к отрицательному заряду поверхности) или щелочного типа (при тенденции к положительному заряду поверхности). К кислым каменным материалам относятся материалы с высоким содержанием кремния, а щелочные каменные материалы содержат карбонаты.

На диаграмме показано содержание окисленного кремния SiO2 в некоторых из наиболее распространенных типов каменного материала.

При смешивании асфальтобетона молекулы ПАВ концентрируются на поверхности раздела «битум-каменный материал»

При смачивании битумом поверхности каменных материалов молекулы ПАВ ориентируются полярной функциональной группой к поверхности минерального материала, а радикалы — к пленке битума. При этом происходит взаимодействие электрических зарядов противоположного знака, что способствует сцеплению битума с каменным материалом.

Схема прилипания поверхности битума с ПАВ к поверхности каменного материала:

а — прилипание пленки битума с ПАВ катионного типа к поверхности кислого каменного материала; б — прилипание пленки битума с ПАВ анионного типа к поверхности основного каменного материала; 1 — битум; 2 — молекулы ПАВ катионного типа; 3 — каменный материал из кислых горных пород (кварцевый песок, гранит); 4 — молекулы ПАВ анионного типа; 5 — каменный материал из основных (карбонатных) горных пород (известняк, доломит).

Наиболее характерными представителями анионактивных веществ являются мыла карбоновых кислот, катионактивных — соли ароматических и алифатических аминов.

В дорожной практике наиболее распространенными являются катионные ПАВ. Это связано с тем, что содержащиеся в битуме группы веществ, в том числе и асфальтены, обеспечивают достаточно прочное сцепление с поверхностью карбонатных горных пород.

Положительно заряженные (гидрофильные) головные группы катионного поверхностно-активного вещества прочно прикрепляются к отрицательно заряженным участкам на поверхности каменного материала, в то время как гидрофобные углеводородные «хвостовые части» молекул закрепляются в битуме.

 

Таким образом, адгезионная добавка действует как мост или клей между битумом и поверхностью каменного материала, оказывая сопротивление вытесняющему действию воды.
Катионные ПАВ наиболее эффективно работают с каменными материалами только из кислых горных пород, образуя хемосорбционные соединения типа силикатаминов. Помимо этого, существуют породы со смешанным зарядом поверхности.

В работах исследователей методично подчеркивается, что поверхность каменных материалов, используемых для дорожного строительства, мозаична, т.е. имеет как участки несущие как положительный заряд так и отрицательный. Желательно выбирать такие ПАВ, которые в дальнейшем химически взаимодействуют со всей поверхностью каменного материала (хемосорбционная адгезия), что обеспечивает длительную водостойкость пленки битума.

Очевидно, что в этом случае необходимо использовать вещества способные эффективно работать как при использовании кислых, так и основных пород. Именно таким веществом и является адгезионная добавка амфотерного типа ДАД-1.

 

Компания «Селена» выпускает полный спектр химических веществ, использующихся в мировой практике в качестве адгезионных добавок для битумов и асфальтобетона.

Поскольку некоторые ПАВ могут значительно ухудшить свои свойства под воздействием повышенных температур при нагреве битума, нагревать битум с ПАВ следует строго в соответствии с нормативными документами.

Избыток ПАВ в битуме или его недостаточное количество ухудшает адгезионные свойства битума. Поэтому добавки ПАВ вводят в битум также строго нормировано.

Дорожные адгезионные добавки линейки «ДАД» различаются по своей химической природе, составу и механизму обеспечения химических адгезионных связей, что позволяет гибко подбирать необходимый реагент для любых условий производства асфальтобетона.
«ДАД-1» Марка «А»
«ДАД-1» марка «С»
«ДАД-К Премиум»
«ДАД-К»
«ДАД-КС»
«ДАД-КТ»
«ДАД-М»
Следующая технология