Использование полисилоксановых добавок в качестве адгезивов нефтяных дорожных битумов

А. И. Абдуллин, Е. А. Емельянычева, А. М. Прокопий,

И. Н. Дияров

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИСИЛОКСАНОВЫХ ДОБАВОК В КАЧЕСТВЕ АДГЕЗИВОВ НЕФТЯНЫХ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ

Ключевые слова: битумное вяжущее, полисилоксановая добавка, адгезия.

В статье представлены экспериментальные данные по оценке влияния полисилоксановых добавок на адгезионную прочность битумов к минеральному материалу.

Кeywords: вitumen binder, polysiloxane additive, adhesion.

The article presents experimental data of estimation of polysiloxane additives influence to adhesive strength of bitumen to mineral material.

Битум с давних пор является одним из наиболее известных и важных строительных материалов. Битум представляет собой чрезвычайно сложную смесь углеводородов и гетероорганических соединений разнообразного строения. Групповой состав битума предопределяет его технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемыми в стандартных условиях. Стандартами задаются определенные значения показателей качества, однако производимые битумы не в состоянии обеспечить требуемое качество дорожных покрытий. В связи с этим актуальной является задача разработки комплексных битумных вяжущих, в которых битум служит основой, а необходимый уровень качества, от которого зависят эксплуатационные характеристики асфальтобетонов, достигается за счет введения разного рода модифицирующих компонентов. Эти компоненты должны обеспечивать требуемое повышение адгезионных свойств, расширение интервала пластичности и повышение стабильности свойств вяжущих [1].

Были разработаны составы битумных вяжущих с полисилоксановой добавкой. Добавка представляет собой полиэтилсилоксановую жидкость с массовой долей кремния 27%. Полидиэтилсилоксановые жидкости ПЭС представляют собой полимеры линейной структуры, имеющие низкое поверхностное натяжение, термическую стабильность, низкую испаряемость, хорошую совместимость с органикой. Они взрывобезопасны и нетоксичны [2].

Битумное вяжущее готовили по традиционной технологии с введением в расплав битума полисилоксановой добавки при последующем перемешивании в течении 30 минут.

Битумные вяжущие дорожного назначения с полисилоксановой добавкой по сравнению с исходным битумом обладают лучшими показателями. С увеличением содержания вводимой добавки возрастает температура размягчения битумного вяжущего по методу «кольцо и шар», адгезия, а температура хрупкости понижается.

Определение сцепления битумного вяжущего с минеральным материалом проводилось по ГОСТ 11508 - 76 методом А - «пассивное» сцепление, сущность которого заключается в определении способности вязкого битума удерживаться на предварительно

покрытой им поверхности минерального материала при воздействии воды [3]. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Свойства адгезии битумных вяжущих

Состав битумного вяжущего Адгезия в баллах

Битум БНД 60/90 3

Битум БНД 60/90 + 0,5% полисилоксановой добавки 4

Битум БНД 60/90 + 1% полисилоксановой добавки 4

Битум БНД 60/90 + 2,5% полисилоксановой добавки 5

Расшифровка баллов при сцеплении вяжущего с поверхностью минеральной части:

3 - «удовлетворительно», пленкой вяжущего покрыто 75% поверхности частиц гравия;

4 - «хорошо», пленкой вяжущего покрыто 90% поверхности частиц гравия;

5 - пленкой вяжущего покрыто 95% поверхности частиц гравия.

Определение адгезионной прочности битума путем расчета работ адгезии на основании измеренных краевых углов смачивания битумом стеклянной подложки [4] также подтверждают то, что введение полиэтилсилоксановой добавки в состав битумного вяжущего улучшает адгезионную прочность сцепления с каменным материалом, что говорит о возможности использования данной добавки в качестве адгезива для битумного вяжущего.

Литература

1. Калинин, В.В. Особенности структуры и свойств битумов, модифицированных полимерами / В.В. Калинин, А.Ф. Масюк, Т.С. Худякова

2. Полиэтилсилоксановая жидкость

3. ГОСТ 11508 - 76. Битумы нефтяные. Метод определения сцепляемости битума с минералами и песком.

4. Абдуллин, А.И. Оценка адгезии битума к минеральному материалу в асфальтобетоне на основе его смачивающих свойств /А.И. Абдуллин, Е.А. Емельянычева, И.Н. Дияров // Вестник КГТУ. -2009. Ч. 4. - С. 256-259.

© А. И. Абдуллин - канд. техн. наук, доц. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ, ayaz_abdullin@kstu.ru; Е. А. Емельянычева - асп. той же кафедры; А. М. Прокопий - асп. КГТУ, инж. ФГУ «Волго-Вятскуправтодор»; И. Н. Дияров - д-р техн. наук, проф. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ.