Cтраница 2
В зависимости от химического состава отдельных компонентов структура битумов II типа может также несколько видоизменяться. Высокое содержание твердых парафинов, кристаллизующихся на отдельных асфальтенах, может привести к образованию кристаллических пространственных структур. Однако основные свойства битумов этого типа обусловлены природой смол, представляющих надмолекулярную непрерывную структуру с включением асфальтенов. [16]
Таким образом, в широком диапазоне температур структура битумов I типа обратимо изменяется от твердообразной конденсационной пли ( при наличии твердых парафинов) конденсационно-кристал-лизациопной структуры через коагуляционную структуру и структурированную жидкость в истинную жидкость - концентрированную суспензию асфальтенов. [17]
Значительно меньше разрушается, как это было показано и раньше, структура битумов III типа. Битумы II типа разрушаются высокими градиентами скорости в топких слоях еще меньше. [18]
Высокие температуры нагрева битума, которые применяются при приготовлении битумоминеральной смеси, приводят к значительным изменениям структуры битумов I типа в результате реакций окислительной полимеризации и конденсации, происходящих при взаимодействии углеводородов и смол битума с кислородом воздуха. Коагуляционный каркас битумов I типа при старении превращается в пространственную жесткую структуру высокой прочности. Дальнейшее асфальтенообразование приводит к возникновению локальных перенапряжений в системе, исчезновению клеящих качеств и хрупкому разрушению структуры. [19]
Процессы необратимого структуроооразования в битумах при воздействии кислорода воздуха и температуры протекают в три основные стадии: а) образование коагуляционной сетки асфальте-нов из надмолекулярной структуры смол; б) развитие жесткой пространственной структурной сетки асфальтенов; в) разрушение жесткой пространственной структурной сетки. Следовательно, коа-гуляционная структура битумов I типа является промежуточной в процессе изменения битума при воздействии кислорода воздуха в условиях повышенной температуры. Образовавшаяся в битумах при старении жесткая пространственная структура имеет ряд особенностей. Главной особенностью является превращение пластичных коагуляционных контактов между асфальтенами через топкие прослойки дисперсионной среды в жесткие точечные псевдокоагу-ляционные контакты. При этом меняется и состав дисперсионной среды в части увеличения доли тяжелых спиртобензольных смол и парафино-нафтеновых углеводородов. Эти составляющие значительно понижают гомогенность системы, одновременно способствуя повышению лиофобности асфальтенов, тем более что в процессах окислительной полимеризации и конденсации степень ароматичности С: Н асфальтепов в свою очередь повышается. Поэтому изменение структуры битума, происходящее при его старении, способствует ухудшению его основных реологических свойств. [20]
В упруго-вязком состоянии структура битумов III типа представляет собой отдельные агрегаты или иные структурные образования асфальтенов в маловязкой легкоподвижной дисперсионной среде. В истинно-вязком состоянии структура битумов III типа превращается в суспензию асфальтенов в неструктурированной углеводородной среде. [21]
Структура битумов I типа в упруго-хрупком состоянии относится к конденсационным и определяется застеклованной дисперсионной средой в прослойках между каркасом - структурной сеткой из ас-фальтенов. В эластическом состоянии структура битумов I типа определяется находящимся в жидкой дисперсионной среде коагуля-ционным каркасом из асфальтенов, фиксированным вокруг положения равновесия и способным лишь к обратимым упругим деформациям. [22]
Как и у битумов I типа, размер и лиофильность асфальтенов во многом обусловливают количественное значение прочностных и деформационных характеристик этого материала. В широком диапазоне температур структура битума III типа изменяется с повышением температуры от твердообразной конденсационной структуры при отрицательных температурах, определяемой застеклован-ной дисперсионной средой из смол и углеводородов, через структуру сопряженных сеток к структурированной жидкости и далее к истинной ньютоновской жидкости. Структурным превращениям битума, имеющим обратимый характер, соответствуют определенные реологические состояния в различных температурных диапазонах. [23]
Как следует из вышеизложенного, битумы I типа при низких температурах могут находиться в двух состояниях: эластичном и упруго-хрупком. В эластичном состоянии еще сохраняется коагуля-ционная структура материала, в упруго-хрупком структура битумов I типа относится к конденсационным. [24]