Средняя плотность асфальтовых систем

Средняя плотность асфальтовых систем постепенно повышается при добавлении в асфальтовяжущее песка и щебня. Это вполне закономерно, так как с увеличением размера зерен уменьшается их битумоемкость. Наибольшей прочностью при сжатии обладает асфальтовяжущее. Введение в асфальтовяжущее песчаных частиц фракций 0,071-0,14 и 0,14-0,315 мм приводит к резкому падению прочности системы, что объясняется значительным снижением поверхности указанных фракций по сравнению с частицами мельче 0,071 мм. Так, если удельная поверхность частиц мельче 0,071 мм равна 500 м²/кг, то удельная поверхность фракции 0,14-0,315 мм - всего лишь 30м²/кг.

Добавление в изучаемые составы частиц крупнее 0,315 мм вплоть до зерен 25 мм приводит к постепенному снижениюрочности.

Наибольшей битумоемкостью обладают частицы мельче 0,071 мм. По мере увеличения размера фракций битумоемкость уменьшается по параболическому закону. В области мелких частиц наибольшей битумоемкостью обладает обожженная доломитовая пыль (22,5%) и наименьшей молотый кварцевый песок (14%). Как показали микроскопические исследования, обожженная доломитовая пылца обладает большой внутренней и внешней поверхностью. Доломитовая пыль является продуктом помола обожженного долоЯ мита (СаСО₃ MgCO₃), из которого удален углекислый газ составляющий до 44% массы исходного продукта. Поэтому она и обладает такой большой внутренней поверхностью.

Второе место по величине битумоемкости (20,5%) занимают основные доменные шлаки, содержащие до 50% продуктов силикатного распада. Эти частицы также с большой внутренней и внешней поверхностью. В таких порошках неизбежна фильтрация битума в глубь частиц. А если поры имеют очень маленький диаметр, исчисляемый долями микрометра, будет происходить избирательная диффузия компонентов битума. В наименьшие поры будут проникать масла, в большие - смолы. В этом случае пленка битума будет пересыщена асфальтенами, что неизбежно приведет к се уплотнению и упрочнению. Битум, профильтровавший в глубь зерна, не участвует в склеивании минеральных зерен.

Кварцевый порошок, состоящий из плотных кварцевых частичек, обладает наименьшей битумоемкостью (14%) из всех изученных материалов. Он имеет наименее развитую поверхность, химическое взаимодействие с битумом практически отсутствует.