|
порошка и фусов, известнякового порошка, фусов и битума с целью изучения процесса старения асфальтовяжущего проводились методом ИК спектроскопии. Перед снятием ИК спектров пробы асфальтовяжущего вещества, в которых в одном случае применялся неактивированный известняковый минеральный порошок, а в другом активированный фусами минеральный порошок, выдерживались в термошкафу при температуре 140 °C. На рисунке 3.3 (а) видно, что в ИКспектре фусов присутствует полоса поглощения в интервале 3700 3300 см'1, свидетельствует, о колебании свободных групп ОН. и подтверждающая наличие фенольных соединений [54,112]. В ИКспектре известняка (б) наблюдается широкая полоса в интервале 1700 900 см'1 и несколько полос поглощения в области 880 700 см'1. Известно, что в этих областях поглощает карбонат ион (СОз). У известняка появляется полоса связной группы ОН в области 3300 см'1, что говорит о наличии координационосвязанной воды в молекулах. Широкая полоса в интервале 1700-900 см"1 указывает на межмолекулярные взаимодействие СОз ионов карбонатов типа [Са Mg (СОз)2] п [ 76,20,112]. В ИК спектре смеси известняка с фусами наблюдается исчезновение полосы поглощения в интервале 3700 3300 см'1, характерной для фусов, что свидетельствует об активном взаимодействии фенольных соединений фусов с окислами. Сужение полосы в области 1450 1400 см'1 говорит о том, что в результате взаимодействия фусов и известняка происходит процесс нейтрализации известняка кислотными группами фусов: [CaMg(CO3 )2 ]л + пН* -> пН2СО3 + и(Са++ \Mg++ ) На этот процесс указывают полосы поглощения СО2, которые появляются при 2450 2285 см'1 в спектре смеси известняка с фусами. Об активном взаимодействии карбоновых кислот с известняковым порошком свидетельствует исчезновение полосы поглощения в области 1100 -1050 см'1, характерной для группы С-ОН, в ИК спектре смеси известняка и фусов, которая присутствует в ИК спектре фусов. В качестве оценки влияния продуктов взаимодействия фусов и известняка на интенсивность процессов старения битума была принята глубина карбонального по74 |
78 Присутствие фусов существенно улучшает условия обволакивания поверхности частиц минерального порошка битумом и способствует образованию хемоадсорбционных связей на границе раздела фаз. Равномерное распределение небольших количеств вязкого битума на большой поверхности дисперсных минеральных частиц не всегда выполнимо без применения поверхностно-активных веществ. Высокоактивные смолы, находящиеся в фусах, заполняют микропоры, находящиеся на поверхности минеральных частиц, а капилляры, обладающие более высоким адсорбционным потенциалом, заполняются маслами. Таким образом, фусы играют роль барьера, препятствующего избирательной диффузии компонентов битума в поровое пространство и капилляры минеральных частиц, поэтому структурированный слой битума не обедняется низкомолекулярными компонентами, что снижает интенсивность процессов старения асфальтобетона. Ускоренное термостарение является наиболее жестким испытанием по сравнению с длительным воздействием воды или совместного воздействия воды и низких температур. Этот вид испытания был взят за основу для изучения влияния фусов на старение асфальтовяжущего вещества, состоящего из известнякового порошка и битума. Исследование процессов, происходящих на границе раздела известнякового порошка и фусов, известнякового порошка, фусов и битума с целью изучения процесса старения асфальтовяжущего проводились методом ИК спектроскопии. Перед снятием ИК-спектров пробы асфальтовяжущего вещества, в которых в одном случае применялся неактивированный известняковый минеральный порошок, а в другом активированный фусами минеральный порошок, выдерживались в термошкафу при температуре 140° С. На рис. 3.3 (а) видно, что в ИК-спектре фусов присутствует полоса поглощения в интервале 3700 3300 см"1, свидетельствует о колебании свободных групп ОН и подтверждающая наличие фенольных соединений [122, 117]. 79 В ИК-спектре известняка (б) наблюдается широкая полоса в интервале 1700 900 см’1 и несколько полос поглощения в области 880 700 см'1. Известно, что в этих областях поглощает карбонат ион (СО3). У известняка появляется полоса связной группы ОН в области 3300 см’1, что говорит о наличии координационо-связанной воды в молекулах. Широкая полоса в интервале 1700-900 см'1 указывает на межмолекулярные взаимодействие СО3 ионов карбонатов типа [Са Mg (СО3)2] п [115-117]. В ИК спектре смеси известняка с фусами наблюдается исчезновение полосы поглощения в интервале 3700 3300 см"1, характерной для фусов, что свидетельствует об активном взаимодействии фенольных соединений фусов с окислами. Сужение полосы в области 1450 1400 см’1 говорит о том, что в результате взаимодействия фусов и известняка происходит процесс нейтрализации известняка кислотными группами фусов: [ Са Mg (СО3)2] п + пН+ —> пН2СО3 + п(Са++) (Mg++) / \ пН2О пСО2 На этот процесс указывают полосы поглощения СО2, которые появляются при 2450 2285 см’1 в спектре смеси известняка с фусами. Об активном взаимодействии карбоновых кислот с известняковым порошком свидетельствует исчезновение полосы поглощения в области 1100 — 1050 см’1, характерной для группы С-ОН, в ИК спектре смеси известняка и фусов, которая присутствует в ИК-спектре фусов. В качестве оценки влияния продуктов взаимодействия фусов и известняка на интенсивность процессов старения битума была принята глубина карбонального поглощения в области 1600 см’1 . Соединения ароматического типа обнаруживаются в ИК спектре по наличию полос валентных колебаний С = С в области 1600 см’1 [120] и по серии слабых полос в области частот 1225 950 см’1 [117]. |