2.3 Влияние активации минеральных материалов на свойства минерального порошка.

Исследования и практика показали, что наилучшими являются минеральные порошки, полученные в результате тонкого измельчения известняков и доломитов.

Отечественными учеными проводились исследовательские работы по улучшению качества известняковых минеральных порошков путем обработки их битумом, т.е. готовый минеральный порошок обрабатывали битумом. Такой минеральный порошок обладает в какой-то степени гидрофобностью и лучше смачивается пленкой битума в процессе приготовления асфальтобетонной смеси. Недостаток такого способа активации состоит в том, что высокодисперсный минеральный порошок с частицами менее 0,071 мм, достигающий 70 – 80 %, почти невозможно обрабатывать битумом в обычных мешалках.

Не дало положительных результатов получение минеральных порошков из щебня, обработанного битумом, из-за трудности, возникшей при размоле такого щебня в шаровых мельницах.

Исследования, связанные с применением минеральных материалов в присутствии добавок поверхностно-активных веществ, дали положительные результаты. Причем адсорбирование поверхностно-активных веществ на свежеобразованных поверхностях облегчает диспергирование минеральных материалов.

При применении поверхностно-активных веществ, значительно улучшающих условия смачивания битумом зерен минерального порошка, между органическими материалами (добавками и битумом) и вновь образованной поверхностью возникают хемоадсорбционные связи в момент вскрытия при помоле щебня на границе раздела фаз ( твердой и жидкой).

Использование в качестве носителей тонких ориентированных слоев битума – частиц минерального порошка – приобретает особое значение для свойств асфальтобетона, поскольку в сравнении с другими минеральными компонентами порошок обладает наиболее развитой реагирующей поверхностью. На его долю приходится до 90 – 95 % от общей поверхности минеральных частиц, входящих в состав асфальтобетона. В результате физико – химической активации минеральный порошок превращается в высокоактивный наполнитель, оказывающий наиболее эффективное структурирующее воздействие на битум. Его влияние на свойства асфальтобетона может проявляться в нескольких направлениях: упрочение структурированной дисперсной системы битум – минеральный порошок; повышение плотности и снижение водопроницаемости асфальтобетона ( в связи с дезагрегацией активированного порошка в битуме; уменьшение старения асфальтобетона; в связи со снижением или предотвращением избирательной фильтрации компонентов битумов поры минеральных зерен) ; повышение водо – и морозоустойчивости асфальтобетона. Таким образом, применение активированного минерального порошка может существенно улучшить важнейшие эксплуатационные свойства асфальтобетона, определяющие его долговечность.

Активированный минеральный порошок приобретает ценные свойства и как сырьевой материал. Они связаны, прежде всего, с его гидрофобностью.

В этой связи следует отметить, что для любого минерального порошка, состоящего из тонкодисперсных частиц, необходимы специальные меры, обеспечивающие сохранение дискретных, неагрегированных частиц и предотвращающие их дальнейшую агрегацию. Эти требования могут быть выполнены в результате активации.

Свойства известнякового минерального порошка неактивированного и активированного добавкой ТЖК приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Свойства известнякового минерального порошка неактивированного

и активированного добавкой ТЖК

Наименование показателей	Свойства минерального порошка активированного ТЖК	Свойства минерального порошка неактивированного
Истинная плотность, г/см3	2,65	2,73
Средняя плотность, г/см3	1,87	1,68
Пористость, % по объему	30,7	35,4
Набухание образцов из смеси минерального порошка с битумом, % по объему	1,2	1,3
Показатель битумоемкости, г	49	62
Активированный минеральный порошок	Гидрофобный	-

Таблица 2.8

Зерновой состав минерального порошка,

% по массе

Размер сит, мм	Требования ГОСТ Р52129-2003	Фактические показатели
мельче 1,25	не менее 100	100
мельче 0,315	не менее 90	95,5
мельче 0,071	от 70 до 80	80,5

Зерновой состав известнякового минерального порошка соответствует требованиям ГОСТ Р52129-2003.

Из приведенных данных видно, что с применением активируещей добавки увеличивается средняя плотность минерального порошка ( в условиях стандартного уплотнения), уменьшаются пористость и битумоемкость.