Приложение Г (справочное). Способы формирования устойчивых структур шероховатых поверхностных слоёв

Приложение Г
(справочное)

Способы формирования устойчивых структур шероховатых поверхностных слоёв

Для формирования устойчивых и прочных структур шероховатых поверхностных слоев рекомендуется определять ионную структуру всех составляющих и взаимодействующих элементов самого материала и обрабатываемого покрытия. Битумоминеральные смеси представляют собой сложные ионообменные системы, устойчивость структур которых зависит от многих факторов. Можно выделить пять видов ионообменных структур, обуславливающих прочность и устойчивость шероховатых поверхностных слоев:

- крупнодисперсные структуры, составляющие остов шероховатой поверхности, характеризуемые максимальным и минимальным диаметром структурообразующих элементов, минералогическим составом, адгезионной активностью поверхности, генезисом;

- мелкодисперсные структуры, заполнитель межструктурных пор структурообразующих элементов (песок, характеризуется модулем крупности, генезисом, минералогическим составом);

- микродисперсные структуры - минеральный порошок, составляющий с битумом асфальтовое вяжущее и обладающий наиболее активной ионообменной структурой;

- битум (вяжущее), как правило, обладающий кислой средой и представляющий самую активную ионообменную связующую среду (внутренние связи) структуры материала поверхностных слоев;

- обрабатываемая поверхность, может быть как катионоактивной или анионактивной, так и нейтральной.

Для активизации поверхностных радикалов взаимодействующих элементов материла поверхностных структур используются физико-механические и физико-химические методы.

Физико-механические методы основаны на механической или электростатической активизации поверхностных молекул взаимодействующих элементов (минерал -битум-минерал).

Из физико-механических методов наиболее распространены и сравнительно легко реализуемы следующие. Методы обработки: ультразвуком при частоте от 15 до 35 кГц, мощностью от 50 до 60 ; струйная технология (торкрет-пушка); высокочастотное вибрирование в электростатическом поле; промывка минеральных материалов в активизирующих растворах и т.п. Физико-механические методы активизации заключаются во ведении в материал поверхностно-активных добавок, которые активизируют (поляризуют) в основном поверхностные радикалы битума, увеличивая силу связи (сцепление битума с минеральным материалом).

При этом эффективность поверхностно-активных веществ зависит от вида минеральных материалов, обрабатываемых битумом. Катионоактивные поверхностно-активные вещества обеспечивают хорошее сцепление битума с кислыми породами и обрабатываемыми покрытиями (pH менее 7). Анионоактивные поверхностно-активные вещества повышают сцепление битума с карбонатными породами (pH более 7).

При использовании эмульсионно-минеральных смесей активизация минеральных материалов (песка, щебня изверженных пород), осуществляется катионоактивными водными растворами (таблица Г.1).

Сведения о рекомендуемых видах поверхностно-активных веществ, применямых для образования устойчивых связей и способы их использования помещены в таблице Г.2.

Таблица Г.1 - Рекомендуемые составы водных растворов для обработки минеральных составляющих эмульсионных смесей

Наименование компонента	Количество, % от массы минерального материала	Условия применения, температура воздуха, °С, не более
1 Четвертичные соли аммония (алкилтриметиламмоний хлорид)	0,1-0,6	+ 20
Соляная кислота	0,2
Вода	до 100
2 БП-3	0,5-1,0
Соляная кислота	0,25-0,5
Вода	до 100
3 Первичные алифатические амины	1,0
Соляная кислота	до pH 4,5-5,5
Вода	до 100
4 Первичные алифатические амины	0,8-1,0
Сланцевое масло (антрационовое масло)	2,5-3,0
Соляная кислота	до pH 4,5-5,5
Вода	до 100
5 Амины	4,5
Соляная кислота	до pH 4,5-5,5
Вода	до 100

Хорошие результаты в активизации обрабатываемых покрытий показывают любые щелочные растворы (известковые, цементные, щелочные и т.д.), распыленные по асфальтобетонному покрытию и растворы соляной кислоты двух-трех процентной концентрации по цементобетонным покрытиям.

Таблица Г.2 - Рекомендуемые составы водных растворов для обработки минеральных составляющих эмульсионных смесей

Класс ПАВ	Пределы концентрации ПАВ при введении		Температура ПАВ при введении в битум или минеральный материал, °С	Температура битума при введении ПАВ, °С		Наименование ПАВ и активаторов	Условия применения
	в битум, массовая доля % от битума	, % от массы минерального материала
				вязкое	жидкое
1	2	3	4	5	6	7	8
Катионоактивные. Высшие апиоратические амины	0,5 - 1,0	0,05 - 0,1	50 - 70	110 - 130	70 - 100	БП-3, продукт на основе полиэтиленполиамина и синтетических жирных кислот	Комплексный водородный показатель рН<7 минеральной части и обрабатываемого покрытия. Обрабатываемые асфальтобетонные покрытия, изверженные горные породы, природный песок
						Амины алифатические (технические); продукт процесса гидрирующего анилирования жирных кислот
						Актодецеломин дидрирования стеарина
Анионоактивные. Высшие карбоновые кислоты	3 - 5	0,2 - 0,3	50 - 70	110 - 130	70 - 100	Смола госсиповая (хлопковый гудрон), продукт получаемый в виде остатка от дистилляции жирных кислот, выделенный из хлопкового соапстока	Комплексный водородный показатель pH > 7 обрабатываемого покрытия и минеральной части. Карбонатные породы (известняк, минеральный порошок, цементобетонные покрытия и обработанные цементом материалы)
						Гудрон жировой, продукт, получаемый при дистилляции жирных кислот, выделенный после расщепления натуральных жиров
						Синтетические жирные кислоты
Активаторы. Смолы твердых топлив	10 - 20	1 - 3	50 - 100	110 - 130	70 - 100	Сланцевая низкотемпературная смола (жидкий сланцевый деготь в пределах С-2 до С-5)	Комплексный водородный показатель обрабатываемого покрытия и минеральной части. Асфальтобетонные и старые цементобетонные покрытия
						Смола каменноугольная
						Древесная смола, газогенераторная и сухоперегонная
Активаторы, минеральные вяжущие	-	1 - 3	-	-	-	Известь гидратная	Комплексный водородный показатель рН<7. Изверженные горные породы, природные пески, асфальтобетонные покрытия
						Портландцемент и гидрофобный портландцемент