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瀝青混合料表面活性物質及其作用原理

表面活性物質是一種能降低表面張力且相應地吸附在該表面層的物質。表面活性物質大 都具有兩親性性質,由極性(親水性)基團和非極性(親油性)基團兩部分組成。極性基團具有 偶極矩,且激烈地表現力場,屬于此類基的有羧基、羥基和胺基等。極性基有水合作用能力,是 親水的、可溶的、且強烈地表現化合價力。非極性基是由具有弱副價力和偶極矩很小的碳氫鏈 或芳香族鏈所組成的分子鈍化部分,是憎水性的。


 表面活性物質吸附在兩相界面上時,就形成定向分子層。此時,分子的極性基團定向于極 性較大的礦料表面,而烴基卻朝向外面。由于朝向外面的烴鏈很大,致使礦料表面(大多數是 親水的)產生憎水性。而且,當表面活性物質的極性基團與礦料表面上的吸附中心產生化學鍵 時,憎水效果就會大大增加,因此,相界面上表面活性物質分子的定向層改變了表面的分子性 質和相互接觸相界的反應條件。表面活性物質的作用效果,隨烴鏈長度的增大而增大。

瀝青混合料

 表面活性物質吸附在材料表面上并形成定向多分子的(有時是聚合的)分子層時,需要有 一定的時間。吸附的速度取決于表面活性物質的分子擴散速度,對于分子量很大的物質尤其 是這樣。


相間界面的特殊性質也決定瀝青礦料系統中表面活性物質的作用效果,這首先涉及 到瀝青潤濕礦料條件的改變和瀝青層與礦料表面的粘結特性。


 潤濕條件的改善是形成瀝青層與礦料表面發生粘結的必要條件,這對瀝青路面施工工藝 的改善起到重要的作用,如加速了瀝青與礦料的拌和過程,提高了瀝青混合料的可壓實性,降低了瀝青混合料各工藝過程的溫度。 


表面活性物質按其化學性質可以分為離子型和非離子兩大類。離子型表面活性物質又可 分為陰離子型和陽離子型兩種基本形式。陰離子型表面活性物質在水中離解時,形成帶負電 荷的表面活性離子(陰離子);而陽離子型表面活性物質則形成帶正電荷的離子(陽離子)。因 此,在陰離子型表面活性物質中,分子的烴基包含在陰離子組分內;在陽離子型表面活性物質 中,分子的烴基包含在陽離子組分內。 


為了改善瀝青與碳酸鹽礦料等堿性礦料(石灰巖、白云巖、玄武巖、輝綠鹽等)的粘結力,可 使用陰離子型表面活性物質。在這類礦料表面上,可形成不溶于水的化合物(如羧酸鈣等),有 助于加強與瀝青的粘結。


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