|
жущим. Молекулы в поверхностном слое вовлекаются внутрь вещества в результате сил взаимного притяжения, которые не компенсированы в противоположном направлении. Поверхностное натяжение является определенным запасом свободной поверхностной энергии, обеспечивающей взаимную связь присоединяемых веществ. Поверхностные явления проявляются наиболее полно у измельченных тел с развитой поверхностью. Минеральный порошок в асфальтовом бетоне обладает большой поверхностью, а следовательно и значительным запасом свободной поверхностной энергии. В процессе присоединения фусов свободная поверхностная энергия минерального порошка уменьшается, при этом образуется новая поверхность раздела: минеральный порошок-фусы, вместо минеральный порошок-воздух. На рисунке 2.1 приведена схема образования асфальтовяжущего вещества в асфальтобетоне с применением доломитного минерального порошка, активированного фусами. Фусы гидрофобизируют поверхность минерального порошка, и повышают адгезию битума к минеральным частицам. С применением гидравлически активных минеральных порошков в асфальтобетонных смесях фусы целесообразнее вводить в битум, а затем композиционным вяжущим обрабатывать минеральный порошок. Схема образования асфальтовяжущего вещества с применением шламов доменного и конверторного производства и активированного фусами битума приведена на рисунке 2.2. Сцепление между материалами изменяется в зависимости от разности поверхностного натяжения битума и минерального материала [44]. Чем меньше эта разность, тем прочнее становится связь пленки битума с минеральными частицами и тем больше проявляется «сродство» между ними. Надо полагать, что такое сродство активированного фусами минерального порошка с битумом будет больше, чем неактивированного.К тому же твердая поверхность тем лучше смачивается жидкостью, чем меньше силы сцепления между образующими ее молекулами и чем больше силы сцепления между молекулами твердого тела. Фусы имеют меньшую вязкость, чем битумы, следовательно, они имеют меньшую когезию и большую адгезию к поверхности минерального материала. 43 |
43 материалами и битумом. Действие молекулярных сил при смешении минеральной части с битумом проявляется в виде адсорбционных процессов. Процесс физической адсорбции заключается в молекулярном взаимодействии на поверхности раздела фаз между минеральным материалом и органическим вяжущим. Молекулы в поверхностном слое вовлекаются внутрь вещества в результате сил взаимного притяжения, которые не компенсированы в противоположном направлении. Поверхностное натяжение является определенным запасом свободной поверхностной энергии, обеспечивающей взаимную связь присоединяемых веществ. Поверхностные явления проявляются наиболее полно у измельченных тел с развитой поверхностью. Минеральный порошок в асфальтовом бетоне обладает большой поверхностью, а следовательно и значительным запасом свободной поверхностной энергии. В процессе присоединения фусов свободная поверхностная энергия минерального порошка уменьшается, при этом образуется новая поверхность раздела: минеральный порошок фусы, вместо минеральный порошок воздух. На рис. 2.1 приведена схема образования асфальтовяжущего вещества в асфальтобетоне с применением доломитного минерального порошка, активированного фусами. Фусы гидрофобизируют поверхность минерального порошка, и повышают адгезию битума к минеральным частицам. С применением гидравлически активных минеральных порошков в асфальтобетонных смесях фусы целесообразнее вводить в битум, а затем композиционным вяжущим обрабатывать минеральный порошок. Схема образования асфальтовяжущего вещества с применением шламов доменного и конверторного производства и активированного фусами битума приведена на рис. 2.2. Сцепление между материалами изменяется в зависимости от разности поверхностного натяжения битума и минерального материала [78]. Чем 45 Надо полагать, что такое сродство активированного фусами минерального порошка с битумом будет больше, чем неактивированного. К тому же твердая поверхность тем лучше смачивается жидкостью, чем меньше силы сцепления между образующими ее молекулами и чем больше силы сцепления между молекулами твердого тела. Фусы имеют меньшую вязкость, чем битумы, следовательно, они имеют меньшую когезию и большую адгезию к поверхности минерального материала. Поэтому при последующей обработке композиционным битумом минеральной части, контакт битума будет происходить через посредство структурированного слоя фусов, уже связанных с минеральной частицей прочной адгезионной связью. При этом связь битума и структурированного слоя фусов становится гораздо прочней, чем связь между битумом и неактивированной поверхностью минерального материала. В результате этого достигается повышение водои морозостойкости асфальтобетона. Наряду с избирательной адсорбцией под влиянием капиллярных сил происходит избирательная диффузия компонентов битума в поры минерального материала. Ряд исследователей [32, 22, 35, 83] считают, что избирательная диффузия компонентов битума при его взаимодействии с минеральными материалами является нежелательным процессом. При использовании фусов в качестве поверхностно-активного вещества, поры минерального порошка заполняются компонентами фусов смолами, а микропоры, обладающие более высоким адсорбционным потенциалом, заполнены маслами. Таким образом, фусы препятствуют избирательной диффузии компонентов битума в поры минерального порошка, в результате чего структурированный слой битума не будет обедняться низкомолекулярными компонентами, что снизит интенсивное старение асфальтобетона. 45 Надо полагать, что такое сродство активированного фусами минерального порошка с битумом будет больше, чем неактивированного. К тому же твердая поверхность тем лучше смачивается жидкостью, чем меньше силы сцепления между образующими ее молекулами и чем больше силы сцепления между молекулами твердого тела. Фусы имеют меньшую вязкость, чем битумы, следовательно, они имеют меньшую когезию и большую адгезию к поверхности минерального материала. Поэтому при последующей обработке композиционным битумом минеральной части, контакт битума будет происходить через посредство структурированного слоя фусов, уже связанных с минеральной частицей прочной адгезионной связью. При этом связь битума и структурированного слоя фусов становится гораздо прочней, чем связь между битумом и неактивированной поверхностью минерального материала. В результате этого достигается повышение водои морозостойкости асфальтобетона. Наряду с избирательной адсорбцией под влиянием капиллярных сил происходит избирательная диффузия компонентов битума в поры минерального материала. Ряд исследователей [32, 22, 35, 83] считают, что избирательная диффузия компонентов битума при его взаимодействии с минеральными материалами является нежелательным процессом. При использовании фусов в качестве поверхностно-активного вещества, поры минерального порошка заполняются компонентами фусов смолами, а микропоры, обладающие более высоким адсорбционным потенциалом, заполнены маслами. Таким образом, фусы препятствуют избирательной диффузии компонентов битума в поры минерального порошка, в результате чего структурированный слой битума не будет обедняться низкомолекулярными компонентами, что снизит интенсивное старение асфальтобетона. |