Тема Органические вяжущие вещества Занятие 3 Повышение

Тема: Органические вяжущие вещества Занятие 3

Повышение качества битумов добавками каучуков полимеров, олигомеров В зависимости от состава и строения полимерных добавок различают два механизма образования полимернобитумного вяжущего

1. Образование единой пространственной структуры вяжущего за счет химического взаимодействия компонентов системы «битум-полимер» . При этом модифицирующие добавки изменяют физико-механические свойства вяжущего, оказывают пластифицирующее действие на дисперсионную среду.

2. Образование в битумно-полимерной композиции независимых пространственных структур. При этом компоненты системы не вступают между собой в химическое взаимодействие и действуют как армирующий элемент. Структурирующие добавки существенно повышают механические свойства и температурную устойчивость вяжущего и различаются по форме частиц на волокнистые и порошкообразные наполнители.

Добавки, используемые в битумнополимерных материалах: Ø каучукоподобные полимеры - эластомеры (натуральный и синтетический каучук, бутил-каучук, этиленпропиленовый каучук, полиизобутилен, резиновая крошка); Ø различные латексы (дивинил-стирольные и жидкие силоксановые каучуки); Ø термопластичные пластмассы (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид); Ø термореактивные полимеры (фенолформальдегидные смолы); Ø термопластичные полимеры (дивинилстирольный, изопренстирольный блок— сополимеры).

Разработаны и применяются различные способы введения модифицирующих полимерных добавок в битумы: Ø введение порошкообразного полимера в нагретый до 150 -170°С битум; Ø введение раствора полимера (различных углеводородных фракций) в нагретый битум; Ø введение измельченного (порошкообразного полимера непосредственно в минеральный материал до его объединения с битумом); Ø введение полимера в виде латекса в битумную эмульсию.

Дорожные эмульсии представляют собой жидкости темно-коричневого цвета, получаемые путем диспергирования битума в водном растворе эмульгатора или щелочного вещества. Образование и устойчивость эмульсии достигается введением в нее специальных эмульгаторов – поверхностноактивных веществ или тонкодисперсных твердых порошков. По виду ПАВ, используемых в качестве эмульгатора, битумные дорожные эмульсии подразделяют на анионные (ЭБА) и катионные (ЭБК).

Для изготовления дорожных эмульсий применяют: Ø водорастворимые органические эмульгаторы Ø твердые минеральные порошкообразные вещества. К числу водорастворимых эмульгаторов относятся поверхностно-активные анионактивные и катионактивные вещества. Эмульсии с анионактивными эмульгаторами называют щелочными, с катионактивными – кислыми. Содержание эмульгаторов • водорастворимых обычно не превышает 3%, • твердых – 5 -15% и зависит от дисперсности эмульсии

В качестве анионактивных эмульгаторов применяются мыла: щелочные соли нафте- новых, сульфонафтеновых, смоляных органических кислот, лигносульфонат технический, хлопковый гудрон и др.

К катионактивным эмульгаторам относятся катионовые мыла. К твердым эмульгаторам – тонкоизмельченные порошки глин, извести, цемента, сажи, угля и т. д.

Свойства эмульсий • • • Вязкость Содержание битума с эмульгатором Однородность эмульсии Устойчивость при транспортировании

Вязкость выбирают в зависимости от условий и способа обработки минеральных материалов. Ее определяют на вискозиметре типа ВУ или на вискозиметре для дорожных битумов со сточным отверстием 3 мм при температуре (20± 2) 0 С.

Содержание битума с эмульгатором характеризует концентрацию эмульсии и определяется в процентах как отношение массы битума с эмульгатором к массе эмульсии. Содержание битума определяется как остаток при выпаривании воды из эмульсии и составляет 45 -55%.

Однородность определяется процеживанием ее навески через сито № 014. однородность устанавливают в процентах как отношение остатка на сите к навеске эмульсии. Она должна быть не более 0, 5%.

Устойчивость определяют по изменению ее однородности при хранении, при выдерживании проб в течение недели и месяца.

Устойчивость при транспортировании определяют после 2 ч встряхивания навески эмульсии. Если эмульсия не распалась на битум и воду, то она выдержала испытание. Высококонцентрированные эмульсии называются пастами.

Применение битумных эмульсий Битумные эмульсии применяют для • изготовления холодных асфальтобетонов, • приготовления черного щебня, • укрепления грунтов, • обеспыливания дорог и др.

Экономическая эффективность дорожных эмульсий заключается • в экономии битума, • в приготовлении смесей без подогрева • в возможности проведения работ с применением эмульсий в дождливую погоду.