Активаторы поверхности минеральных материалов

Наряду с добавками ПАВ, усиливающими адгезию битума к поверхности каменного материала с битумом, ту же роль могут играть некоторые неорганические вещества, такие как известь, цемент, растворы хлористого кальция, солей железа. Сущность этого эффекта заключается в активизации или модификации поверхности минеральных материалов, связанной с ее электризацией (зарядом).

В результате активации поверхности минеральных материалов неорганическими активаторами:

1. изменяются свойства битумоминеральных смесей,

2. улучшая условия их перемешивания,

3. подвижность при укладке,

4. открывается возможность использования влажных минеральных материалов,

5. повышается водо- и морозостойкость материалов.

Активаторы поверхности химически взаимодействуют с компонентами битума, изменяя его структуру. Для усиления эффекта активации и гидрофобизации поверхности минеральных материалов в битумы нередко вводят анионные или катионные ПАВ.

На этом эффекте основано также и получение гидрофобных материалов, таких как известь, портландцемент и минеральный порошок, которые практически не смачиваются водой.

Это обстоятельство облегчает их транспортирование, хранение и применение. Особое значение указанные свойства приобретают в условиях современной технологии приготовления асфальтобетонных смесей, предусматривающей подачу минерального порошка в мешалки АБЗ в холодном виде.

Помимо гидрофобизации существенное усилие структурообразующей роли минерального порошка в асфальтобетоне, а, следовательно, и улучшение структурно-механических свойств этого материала достигается в результате физико-химической активации порошка. При этом наибольший эффект может быть получен путем совмещения физико-химической обработки с механическими воздействиями. Такие условия создаются при обработке минерального порошка битумом 1-1,5 % в процессе размола.

Таким образом, применение активированных минеральных порошков может оказать существенное влияние на важнейшие структурно-механические свойства асфальтобетона.

Гидрофобный портландцемент изготавливают совместным помолом цементного клинкера и гидрофобных ПАВ (0,15-г0,3%). В качестве таких добавок применяют мылонафт, осидол, олеиновую кислоту и др. Эти вещества сорбируясь на поверхности зерен цемента, создают гидрофобную (водоотталкивающую) пленку, которая понижает способность цемента взаимодействовать с влагой воздуха, в результате гидрофобный цемент не снижает активность, и не комкуется при хранении и менее чувствителен к влажной воздушной среде.

При затвердении гидрофобного цемента водой ПАВ вступают в реакцию с Са(ОН)₂, образуют микропоры, в результате чего происходит воздухововлечение. Цементное тесто при этом получается более пластичным, а цементный камень - более морозостойким.

Пластифицированный портландцемент, напротив, за счет введения при помоле клинкера пластифицирующих ПАВ, (СДБ - сульфатно-дрожжевая бражка, сульфатно-спиртовая барда) характеризуется более полным смачиванием водой, (опять-таки при меньшем количестве воды).

Таким образом, активируя поверхность материалов, в т.ч. вяжущих можно существенно изменять структуру и свойства получаемых конгломератов.