РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ. МАТЕРИАЛЫ
И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Существующие методы оценки адгезионных свойств битумов
Адгезию жидкости к поверхности твердого тела изучают применительно к различным клеевым соединениям [52].
В работе Басина В.Е. [53] выполнен анализ теорий адгезии полимеров. В качестве основной теории принята адсорбционно-молекулярная. Молекулярному взаимодействию, согласно этой теории, предшествует образование контакта между молекулами адгезива и подложки. Повышение температуры, введение пластификатора или растворителя, повышение давления облегчает протекание первой - "транспортной" стадии образования адгезионной связи и способствует достижению более полного контакта. На второй стадии процесса происходит образование молекулярных связей [52].
Битумные пленки на поверхности зерен минеральных составляющих асфальтобетона возможно рассматривать как клеевые прослойки. Стойкость клеевых соединений проверяют в условиях тех воздействий, которые наиболее вероятны в процессе эксплуатации. Наиболее часто проводят испытания на водостойкость[52]. С этой целью образцы клеевого соединения помещают в воду, имеющую заданную температуру, чаще всего комнатную, и выдерживают в ней в течение нормируемого срока (для разных клеевых соединений - 24, 48 час и более). По истечении срока выдерживания образцы испытывают на прочность и сопоставляют полученные результаты с аналогичными показателями сухих образцов. В отдельных случаях ограничиваются выдерживанием образцов в воде без последующего испытания на прочность [52].
Лысихина А.И. [28] разделила существовавшие к тому времени методы оценки прилипания органических вяжущих к поверхности минеральных материалов на три группы:
1) методы, позволяющие непосредственно проследить смещение (отслаивание) пленки вяжущего с поверхности обработанных им минеральных частиц под действием воды;
2) методы, основанные на избирательной адсорбции минеральным материалом воды или раствора битума;
3) методы, позволяющие косвенно определить прочность прилипания битума или дегтя к поверхности минеральных частиц - по уменьшению прочности образцов из органоминеральной смеси после водонасыщения. Автор отмечает, что в практике дорожного строительства наиболее широко применяют методы 1й и 3й групп.
Колбановская А.С. разделила все существующие методы оценки сцепления битума с минеральным материалом также на три основные группы [13]:
1) методы, основанные на характеристике смачивания и адсорбции битума на поверхности минерального материала;
2) методы, основанные на определении механического усилия, необходимого для разделения образцов каменного материала, склеенных битумом;
3) методы, основанные на вытеснении битумной пленки с поверхности минерального материала водой и фиксировании величины поверхности, покрытой битумом, или прочности битумоминерального материала.
Широко известны методы оценки адгезионных свойств битумов, предложенные Никольсоном В.[54], Риделем и Вебером [55].
Согласно методу Никольсона В., каменную мелочь, обработанную битумом, помещают в сосуд с дистиллированной водой, в котором ее встряхивают в течение одного часа при различных температурах нагрева. Прочность прилипания битума считается хорошей, если при встряхивании не происходит смещения битума с минеральных частиц. При вытеснении битума с поверхности минеральных частиц сцепление считается неудовлетворительным. Интенсивность прилипания битума тем ниже, чем меньше температура воды, при которой обнаруживается смещение водой битумных пленок [54]. Степень сцепления по методу Никольсона В. устанавливается визуально, что характеризует показатель сцепления как субъективный.
По методу Риделя и Вебера [55] прилипание битума или дегтя определяют путем кипячения в воде смеси минеральных частиц крупностью 0,2 ...0,6 мм с битумом или дегтем в течение 1 мин. Если битум или деготь отслаивается водой от минерального материала, это указывает на отсутствие прилипания. Поскольку результат прилипания оценивается визуально, метод также является субъективным.
Метод Американского общества испытания материалов [56] заключается в выдерживании обработанных органическим вяжущим зерен щебня или гравия размерами 6,35...9,5 мм. в дистиллированной воде на протяжении 16...24 час при комнатной температуре в случае испытания жидких битумов и при 600С в случае обработки минерального материала вязким битумом или битумной эмульсией. О прочности прилипания судят визуально, определяя процент поверхности щебня или гравия, покрытой битумом.
Лысихина А.И. и Ханина Ц.Г. предложили метод оценки прилипания битумов и дегтей к сухой поверхности щебня [28]. Согласно этому методу производят обработку нагретым битумом или дегтем поверхности зерен минерального материала размерами крупнее 10 мм, предварительно высушенных в термостате до постоянной массы и подвешенных на нитке, и кипячение обработанных вяжущим зерен в течение 3 мин. в дистилированной воде. Оценка производится визуально с использованием пятибалльной шкалы. Нестабильность результатов испытания состоит в непостоянстве толщины пленки вяжущего на минеральных зернах при их погружении в вяжущее и стекании вяжущего с минеральной поверхности, а также в визуальном характере оценки.
Бломинк и Петерман предложили метод оценки сцепления по величине поверхности, оставшейся покрытой битумом после выдерживания битумоминерального материала в воде. Оценка производится по количеству битума, который переходит в раствор в условиях воздействия смеси бензола и спирта [57]. Метод характеризуется объективной оценкой величины сцепления битума с поверхностью минеральных материалов, но является достаточно сложным и трудоемким , что затрудняет его широкое использование для контроля адгезионных свойств битума.
Колбановская А.С. разработала метод оценки адгезионных свойств битумов, согласно которому после кипячения в дистиллированной воде смеси мраморной крошки с битумом высушенные пробы смеси подвергают воздействию на вс
- Київ+380960830922