Изменение свойств битума в асфальтобетоне

Существующие представления о старении битума основываются на работах о механизме окисления высокомолекулярных углеводородов нефти. Согласно теории Н.Н. Семенова, окисление органических веществ протекает через промежуточное образование перекисей, легко вступающих в соединения. М. Эмануэль показал, что окисление углеводородов является цепным процессом, идущим по радикальному механизму.

Основное положение перекисной теории заключается в том, - что при автоокислении кислород присоединяется к окисляемому веществу в виде целой молекулы, переходящей при этом из неактивного состояния в активное, которое характеризуется разрывом одной из связей. Первичным продуктом окисления являются неустойчивые перекиси, превращающиеся в стабильные продукты при дальнейшем развитии процесса. Накапливаясь в системе, эти перекиси одновременно распадаются. Такой распад ведет к возникновению дополнительных радикалов, являясь источником развития новых цепей.

Старение битумов в асфальтобетоне идет по тому же механизму, как и в свободном битуме, хотя имеются и некоторые особенности, обусловленные присутствием минеральных материалов. Так И. А. Рыбьев считает, что введение в битум минеральных порошков повышает их погодоустойчивость. А. И. Лысихина отмечает, что известняк оказывает замедляющее воздействие на старение битумов. В то же время Барт считает, что при адсорбции на поверхности кварцевого или известнякового минерального наполнителя компоненты битума быстрее окисляются.

Адсорбированные слои по сравнению со свободным битумом имеют одно важное преимущество: молекулы битума в адсорбированных слоях имеют гораздо меньшую подвижность, чем в свободном битуме, что, безусловно, снижает их реакционную способность. Естественно, различные минеральные наполнители в асфальтобетоне обладают различной адсорбционной способностью. Мерой адсорбционной способности поверхности минеральных наполнителей Б.Г. Печеным взята диэлектрическая проницаемость е, которая обусловлена полярной природой вещества, характеризует полярность его молекул или структурных элементов и является важной характеристикой взаимодействия поверхностей.