МЕЖФАЗНЫЕ КОНТАКТЫ В БИТУМОМИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ И ИХ УСИЛЕНИЕ

В настоящее время при строительстве дорогих покрытий почти 98 % составляют битумоминеральные материалы (в том числе асфальтобетон). Для снижения их стоимости широко применяются огромные запасы местных минералов (кварцевые пески) и отходы промышленности в виде отработанных формовочных смесей (побочный продукт литейного производства). Такой подход экономически и экологически вполне оправдан, но требует теоретического обоснования, поскольку в естественном состоянии адгезионное взаимодействие в системе битум - кварцевая подложка (SiO₂ более 95 %) является слабым, а при воздействии воды - еще снижается. В связи с этим объективно возникает необходимость коренного совершенствования технологии битумоминеральных композиций для обеспечения надежности дорожных покрытий с использованием кремнеземных компонентов.

Все представления об усилении адгезионной связи в системе «кварцевая минеральная подложка - битум» традиционно носят физико-химический характер, и в них используются в основном методы коллоидной химии. В статье сделана попытка рассмотреть этот вопрос на основе молекулярно-кинетической теории строения вещества, учитывая, что общепринятые расчеты межмолекулярных взаимодействий компонентов в системе «SiO₂ - органическое вяжущее (ОВ) вещество» отсутствуют.

В качестве теоретической предпосылки используется следующее общеизвестное в физике положение: так как каждый атом и молекула любого вещества имеют собственные электромагнитные поля, то действие внешних электромагнитных полей вызывает их взаимодействие, приводящее к возбуждению электронов, деформациям и разрыву химических связей. Анализ литературы свидетельствует о том, что существующие электрические связи между компонентами систем SiО₂-ОВ дают основания для применения различных электрофизических методов, воздействующих на эти компоненты с целью усиления их адгезионного взаимодействия.

С учетом указанных позиций в статье рассмотрены вопросы определения энергии связи при физической адсорбции и адгезии в системе SiО₂- ОВ.

1. Витязь, П. А. Высокие технологии и наноматериалы в строительной индустрии / П. А. Витязь, В. Г. Горобцов // Строительная наука и техника. - 2009. - № 6. - С. 4-16.

2. Айлер, Р. К. Химия кремнезема. Растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия : в 2 ч. / Р. К. Айлер. - М. : Мир, 1982. - 1127 с.

3. Алексеева, Е. А. Влияние коллоидных пленок на зернах песка на процессы взаимодействия с битумом / Е. А. Алексеева // Труды Харьк. автомоб. дорож. ин-та. - 1954. - № 17. - С. 75-80.

4. Колбановская, А. С. Влияние природы битума и поверхности каменного материала на свойства битума в тонких слоях / А. С. Колбановская, Л. И. Ефимов // Автомобильные дороги. - 1962. - № 7. - С. 15-17.

5. Рыбьев, И. А. Асфальтовые бетоны : учеб. пособие / И. А. Рыбьев. - М.: Высш. шк., 1969. - 399 с.

6. Печеный, Б. Г. Битумы и битумные композиции / Б. Г. Печеный. - М. : Химия, 1990. - 256 с.

7. Реофизика конгломератных материалов / З. П. Шульман [и др.] ; под общ. ред. З. П. Шульмана. – Минск : Наука и техника, 1978. - 240 с.

8. Гохман, Л. М. О роли органических вяжущих материалов в обеспечении работоспособности асфальтобетона / Л. М. Гохман // Автомобильные дороги. - 1987. - № 7. - С. 21-23.

9. Ковалев, Я. Н. Активационные технологии дорожных композиционных материалов / Я. Н. Ковалев. – Минск : Бел. Энциклопедия, 2002. - 336 с.

10. Ковалев, Я. Н. Активационно-технологическая механика дорожного асфальтобетона / Я. Н. Ковалев. – Минск : Вышэйш. шк., 1990. - 180 с.

11. Горелышев, Н. В. Механические свойства битума в тонких слоях / Н. В. Горелышев, Т. Н. Акимова, И. И. Пименова // Труды МАДИ. - Москва, 1958. - Вып. 23. -С. 42-54.

12. Королев, И. В. Пути экономии битума в дорожном строительстве / И. В. Королев. - М. : Транспорт, 1986. - 149 с.

13. Зинченко, В. Н. Исследование влияния ультразвуковой обработки битума на структурообразование и свойства асфальтобетона : автореф. дис. ... канд. техн. наук 05.23.05 / В. Н. Зинченко. - Харьков: ХАДИ, 1979. - 28 с.