Они создают концентрацию внутренних напряжений и способствуют развитию процессов разрушения асфальтобетонных покрытий. В силу неблагоприятных погодных условий, перебоев поставки органических вяжущих, ремонт асфальтобетонных покрытий не всегда удается выполнить качественно и полностью ликвидировать появившиеся раз-рушения. Это сказывается на сокращении межремонтных сроков службы покрытий до 4 - 6 лет и требует значительных энергетических и материальных затрат. Важным фактором эффективности и качества ремонтных работ является их надежность и долговечность. Этим достигается более полное удовлетворение потребностей автомобильного транспорта. Здесь скрыты значительные резервы повышения интенсификации рабо-ты автомобильного транспорта, прежде всего путем повышения скоро-сти его движения, на основе значительного улучшения эксплуатацион-ных характеристик автомобильных дорог. Решение этой задачи будет способствовать повышению средней скорости транспортных потоков и как следствие - производительности работы автотранспорта без увели-чения парка автомобилей. Для приведения дорожной сети в соответст-вие с требованиями автомобильного движения необходимо в несколько раз увеличить объемы ремонтных работ покрытий автомобильных до-рог и значительно повысить уровень их качества. Это обстоятельство обуславливает необходимость разработки и широкого внедрения надежных технологий ремонтов автомобильных дорог. Главное направление в совершенствовании технологии ремонта асфальтобетонных покрытий преследует своей целью улучшение адге-зионных свойств, обеспечивающих прочное и устойчивое сцепление с поверхностью минеральных материалов различной природы и межслойного сцепления в условиях пониженных температур. Поэтому при разработке новых технологий и способов применения дорожных битумов для приготовления асфальтобетонных смесей вопросы их адгезии с поверхностью минеральных материалов должны занимать центральное место. При этом под адгезией понимается связь или взаимодействие (сцепление) между поверхностями двух разнородных контактирующих тел - битума и минерального материала. Образованию тонких битумных пленок на минеральной поверхности предшествует ее смачивание битумом, величина которого определяется главным образом природой минерального материала и молекулярно - поверхностными свойствами битума - его поверхностным натяжением. Появлению тонких пленок битума в обычных условиях (традиционная технология приготовления асфальтобетонных смесей) способствует повышение температуры, введение пластификаторов, увеличение длительности перемешивания смеси, что ведет к повышению энергозатрат, снижению производительности и, в ряде случаев, ухудшению физикомеханических характеристик получаемого материала. При этом наиболее эффективным является способ, предусматривающий снижение поверхностного натяжения битума, что легко можно обеспечить переводом битума во вспененное состояние путем смешения горячего вяжущего с влажным минеральным материалом. Таким образом, вспенивание битума облегчает (интенсифицирует) процесс смачивания минеральной поверхности и за счет этого может повысить их адгезию. Адгезия битумов с минеральной поверхностью будет зависеть в основ-ном от наличия высокомолекулярных ПАВ и условий их адсорбции на межфазной поверхности “Битум – минеральный материал”. В соответствии с правилом Траубе [1], адсорбция высокомолекулярных асфальтенов на межфазной поверхности выше, чем других групп соеди-нений битума, причем она возрастает с увеличением их молекулярной массы. Кроме того, высокая адсорбционная способность асфальтенов по сравнению с другими компонентами битума объясняется также их более ароматическим характером. Однако большая концентрация асфальтенов в битуме и присутствие других групп высокомолекулярных соединений существенно осложняют процесс адсорбции. При этом наряду с адсорбцией асфальтенов на межфазной поверхности могут адсорбироваться смолы и углеводороды [1]. В случае перевода битума во вспененное состояние этих осложнений при контакте с поверхностью минеральных материалов не возникает. Во вспененном битуме адсорбционный слой на границе раздела фаз “битум – пар” уже насыщен асфальтенами. При контакте пленок битум-ной пены с минеральной поверхностью асфальтены будут адсорбиро-ваться уже на ней. В этом случае поверхность минерального материала сохраняет и усиливает структурные изменения в поверхностном слое битума, вызванные его вспениванием. Таким образом, благодаря концентрации асфальтенов на поверхности битумных пленок адгезия вспененного битума с минеральной поверхно-стью при прочих равных условиях всегда будет выше адгезии того же битума, не подвергнутого предварительному вспениванию. Вспенивание битума можно рассматривать как способ повышения его активности к взаимодействию с поверхностью минерального материала, как способ направленного использования ПАВ, которые имеются в битуме. Этот способ может обеспечить боле высокую адгезию битума с минеральной поверхностью при меньшей длительности перемешивания смеси и более низкой температуре. Кроме того, минеральные составляющие не подвергаются сушке и нагреву, что значительно снижает энергозатраты при приготовлении асфальтобетонных смесей. В то же время, благодаря вспениванию очень большого (в 2 и более раза) повышения адгезии битума с поверхностью минеральных мате-риалов не произойдет, однако увеличение сцепления на несколько еди-ниц и даже десятков процентов вполне реально. Подобное улучшение свойств битума в обычных условиях достигается использованием до-полнительных дорогостоящих ПАВ, усложняющих технологию приго-товления и повышающих стоимость асфальтобетона. В случае же пред-варительного вспенивания битума эффект сцепления обусловлен теми ПАВ, которые входят в состав самого битума. |