Главная » 2015 » Январь » 23 » .РП-асфальтобетон имени Яна Дидерика ван дер Ваальса (шутка, конечно)
11:40
.РП-асфальтобетон имени Яна Дидерика ван дер Ваальса (шутка, конечно)

Асфальт, который укладывают на дороги, и не может "дожить" до весны:

Молекулы, образующие асфальтовую массу ( без минерального наполнителя) при укладке дают вполне приемлемую массу. Однако, после кристаллизации ( зимой) образут корытообразные домены, на которые покрытие и разрушается после перепадов температур. То есть асфальт, в том виде, в каком его укладывают,и НЕ может "перезимовать"!!!

 


Сосредоточив своё внимание на таком, обычно забываемом элементе асфальтобетона, как песок, лаборатория получила довольно любопытные результаты работ по обкатке технологии реопексного асфальтобетона.
Во-первых, оказалось, что недостаточно просто «отбить» песок от влаги (по терминологии «фляшинг-процесса»» лакокрасочной промышленности) и добиться смачивания его битумным материалом. Кислый характер песчинок (видимо обуславливаемый Si-O-H) не даёт возможности образования надёжной химической связи между поверхностью песчинок и связующим. Для проверки качества связывания песка в ТУ ввели параметр проверки вымывания песка подкисленной водой. Проанализировав используемый для включения в композицию песка механизм, разработчики пришли к выводу, что и представление о характере ковалентной связи Si-O с модификатором поверхности, и представление о формировании реопексии 5 нанометровым нанопухом на песке, нуждаются в уточнении.
Так что, во-вторых, оказалось недостаточным разворачивание сферических коллоидов (наночастиц, по - современному) в спиральные, лестничные олигомеры - структурные протезы АГК для образования реопексных частиц и появления собственно реопексии.
Из сопоставления численных значений электросродства элементов и температур образования связей элементов с кремнийорганическими силанолами (аналогами в нашем случае с Si-OH песка):
Электросродство элементов («Э») ! Температура реакции силанолятов с «Э»
(Б.В. Некрасов «Основы общей химии») (Л.М. Хананашвили «Химия и технология
- Cu - 0,57 ?
- Mn- 0,57 ?
- Fe - 0,60 ?
= Ti = 0,61 0 – 10 град.С
= Fe - 0,65 30 – 40 град.С
= Mn = 0,7 ?
= Al - 0,7 73-75 град.С
= Si = 0,83
= C = 1,19
можно сделать вывод о легкости образования адгезионной связи элемента с песком. Как видно из таблицы, элементы тем легче образуют связь с Si – O -, чем меньшее значение электроотрицательности они имеют. Очевидно, что для успешности, надо, по крайней мере, чтобы электроотрицательность элемента была меньше значения электроотрицательности кремния. Видимо, это связано с кислотностью силанолов (O – Si – O –H). При замесе асфальтобетонной смеси с соединениями двухвалентного Mn, в качестве посредника связи песка с нановолосками лестничных олигомеров, диспергированных в битуме, в качестве структурного протеза АГК, наблюдалась бурная реакция с разогревом смеси и, даже, с выбросом не перемешанного ещё песка «фонтанчиками» вверх из ёмкости. Быстрое формирование асфальтобетона после легкой «укатки» ( не нужны тяжёлые катки!) с моментальным набором прочности всего слоя, вместо ранее наблюдавшегося быстрого формирования резинистой плёнки, - свидетельство реализации принципа плотной упаковки, согласно которому молекулы, моделируемые своим «ван-дер-ваальсовым окаймлением», располагаются таким образом, что «выступы» одной молекулы входят во «впадины» другой («Химическая энциклопедия» т.1, 1988, с.218). Таким образом, получен аналог молекулярного инструмента инженерии – Пексамида. Центральным остовом конструкции служит органический олигомер – природный «протез» АГК битума. Фрагментами, обеспечивающими собирание конструкции в кластерную «стаю», служат гидроксиды металлов, гликолятно присоединённые к олигомеру. Металл, так же, как в Пексамиде, через гидроксиды обеспечивает монтаж конструкции с песчинками. Дирижёром или, если уместно так выразиться, молекулярным руководителем всего процесса работает артель молекулярных машин б/с НИКА, распределяющая элементы конструкций олигомер-гидроксид металла по объёму битуму и обеспечивающая реакцию (некаталитическим способом) гидроксидов с поверхностью песка и друг другом (кластеризацию). В результате кластеризации молекулярных конструкций и крепления их на песчинках образуются реопексные элементы, взаимодействующие друг с другом межмолекулярными ван-дер-ваальсовыми силами. При сдвиговом деформировании с малой скоростью («укатке») происходит структурирование дисперсной системы, характерное для реопексных систем («Химическая энциклопедия» т.2, с. 112). Структурирование, приводящее к упрочнению асфальтобетона и являющееся своеобразным торжеством ван-дер-ваальсовых взаимодействий всех участников системы!Это похоже на приготовление "снежка" - твёрдого шарика - из мягкого рыхлого снега!

Горячие асфальтобетонные смеси производить проблематично на дровяных печах или с газобаллонным обогревом, однако, мы довели потребительские качества холодных смесей до уровня горячих. Только ценовая ситуация отражает трудности нашего (да и любого производственного предприятия) общения с правительством: горячий асфальт мы были готовы отпускать по 2500-2800 руб за тонну, холодный в розницу (до тонны) 10 руб за кг и до 3 руб за кг при значительном тоннаже. Наша торговая ниша – розница и качество. (Данные 2009-10 года)

Просмотров: 405 | Добавил: Москатель | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar