Научная статья на тему 'Исследование составов дорожных поверхностно-активных веществ'

Исследование составов дорожных поверхностно-активных веществ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
374
73
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИТУМ / ПАВ / ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / АДГЕЗИОННЫЕ ДОБАВКИ / МОДИФИКАЦИЯ БИТУМА / ДОРОЖНЫЕ ПАВ / АДГЕЗИЯ БИТУМА / АДГЕЗИЯ К ЩЕБНЮ / BITUMEN / SURFACTANTS / ADHESIVES / BITUMEN MODIFICATION / ROAD SURFACTANTS / BITUMEN ADHESION / ADHESION TO STONE

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Аюпов Дамир Алиевич, Потапова Людмила Ильинична, Казакулов Рауф Ильдарович, Хакимуллин Юрий Нуриевич

Постановка задачи. В данной работе исследовались состав и структура поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые применяются в дорожном строительстве в качестве адгезионных добавок. Основной задачей была идентификация составов ПАВ, что позволяет предполагать механизм их воздействия на битумные вяжущие и каменные материалы. Результаты. Сняты и расшифрованы ИК-спектры исследуемых ПАВ. Определены их числа омыления. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что они позволяют предположить механизм воздействия ПАВ на битумные вяжущие и их адгезионную способность, прогнозировать их эффективность при стабилизации ПБВ с различным типом полимеров.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Аюпов Дамир Алиевич, Потапова Людмила Ильинична, Казакулов Рауф Ильдарович, Хакимуллин Юрий Нуриевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Road surfactants composition investigation

Problem statement. In this article the composition and structure of surfactants, which are used in road construction as adhesion additives, were investigated. The main task was the identification of surfactant compositions, what allows to suggest the mechanism of their influence on bituminous binders and stone materials. Results. The surfactants IR spectra were studied deciphered. Surfactants numbers of saponification are determined. Conclusions. The significance of the obtained results for the construction industry is that they allow us to suggest the mechanism of surfactants influence on bituminous binders and their adhesiveness, to predict their effectiveness in stabilizing of polymer bituminous compositions with different types of polymers.

Текст научной работы на тему «Исследование составов дорожных поверхностно-активных веществ»

ш

CTi'inn K.it.iiiiii: » vii iMi Lihi 11 iiiii.iiiJi

УДК 661.185

Аюпов Дамир Алиевич

кандидат технических наук, доцент E-mail: ayupov_damir@rambler.ru Потапова Людмила Ильинична кандидат химических наук, доцент E-mail: ludmilapo@mail. ru Казакулов Рауф Ильдарович инженер

E-mail: Rauf-kazakulov@mail. ru

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1 Хакимуллин Юрий Нуриевич доктор технических наук, профессор E-mail: hakim 123@rambler.ru

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Адрес организации: 420015, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 72

Исследование составов дорожных поверхностно-активных веществ

Аннотация

Постановка задачи. В данной работе исследовались состав и структура поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые применяются в дорожном строительстве в качестве адгезионных добавок. Основной задачей была идентификация составов ПАВ, что позволяет предполагать механизм их воздействия на битумные вяжущие и каменные материалы.

Результаты. Сняты и расшифрованы ИК-спектры исследуемых ПАВ. Определены их числа омыления.

Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что они позволяют предположить механизм воздействия ПАВ на битумные вяжущие и их адгезионную способность, прогнозировать их эффективность при стабилизации ПБВ с различным типом полимеров.

Ключевые слова: битум, ПАВ, поверхностно-активные вещества, адгезионные добавки, модификация битума, дорожные ПАВ, адгезия битума, адгезия к щебню.

Введение

В дорожном строительстве поверхностно-активные вещества (ПАВ) широко применяются для двух целей: в качестве стабилизаторов битумных эмульсий [1-2], а также в качестве промоторов адгезии битумных вяжущих к минеральной части асфальтобетонной смеси [3-4]. При этом известная способность ПАВ являться эффективными стабилизаторами дисперсных систем [5-6] позволяет рассчитывать на пониженную склонность к расслоению ПАВ-содержащих полимербитумных вяжущих (ПБВ) на основе СБС или других полимеров, применяемых для модификации [7-8], что позволяет избежать дополнительного введения реакционноспособных стабилизаторов [9-10]. Очевидно, что различные ПАВ неодинаково эффективны как адгезионные добавки и как стабилизаторы дисперсных систем в силу своего строения. При этом производители скрывают состав выпускаемых продуктов, опасаясь их копирования конкурирующими химическими концернами. Идентификация молекулярного строения и составов, применяемых в дорожном строительстве, ПАВ позволила бы понять механизм их воздействия на битумные вяжущие и каменные материалы, спрогнозировать эффективность в случае применения поверхностно-активных веществ в качестве стабилизатора в полимерно-битумных вяжущих, классифицировать популярные ПАВ по доминирующему действию, отличать прямые аналоги от действующих по-другому принципу добавок.

Объекты исследования

Нами для исследований были выбраны пять популярных поверхностно-активных веществ, широко представленных на рынке дорожного строительства, Амдор 20Т, Азол 1002, Азол 1003В, Бупогаш и 8ееаЬа8е 200. Научный и практический интерес представляет также отход переработки хлопкового масла казанского АО «Нэфис Косметикс» - ОПХМ, хорошо показавший себя в качестве эмульгатора в битумных эмульсиях [1].

Выбранные ПАВ, за исключением ОПХМ, широко применяются в дорожном строительстве в качестве адгезионных добавок и и были синтезированы специально для этих целей. Исследование эффективности конкретных стабилизирующих добавок имеет узкий практический смысл, гораздо важнее представлять состав и структуру данных добавок, имея в виду, что полученные выводы, возможно, при расширении выборки поверхностно-активных веществ и повторяемости результатов, применимы к целому классу подобных соединений. С этой целью были сняты ИК-спектры изучаемых ПАВ, которые представлены ниже.

Азол-1002

На рис. 1 представлен ИК-спектр Азол-1002 (ОАО «Котласский химический завод») - катионактивный ПАВ на основе амидоаминов и имидазолинов жирных кислот.

Л5Я» юз яда Щ) ни. пни и

Рис. 1. ИК-спектр Азол-1002

По описанию производителя, адгезионная добавка Азол 1002 применяется для улучшения адгезии битумных и полимерно-битумных вяжущих к минеральной части асфальтобетонных смесей, а также в качестве стабилизатора свойств битума при производстве асфальтобетонных смесей в дорожном строительстве.

Основные технические свойства Азол 1002 представлены в табл. 1.

Таблица 1

Технические свойства Азол 1002

Наименование показателей Норма

1. Внешний вид при 20 °С Вязкая жидкость темно-коричневого цвета

2. Массовая доля нелетучих веществ, %, не менее 90,0

3. Общее содержание титруемого азота, %, не менее 4,5

4. Вязкость условная по ВУБ-1Ф с соплом 5мм при 50 °С, с, не более 100

5. Сцепление битумного вяжущего, в котором растворена адгезионная добавка Азол 1002, с поверхностью щебня, в баллах 4 - 5

В табл. 2 показаны представляющие интерес характерные пики с вероятной расшифровкой.

Таблица 2

Расшифровка ИК-спектра Азола-1002

Частота, см-1 Характеристика

3289 валентные колебания МИ-групп

2923 валентные антисимметричные колебания СН2-групп

2852 валентные колебания СН-групп

1645 валентные колебания карбонильных групп в третичных амидах

1548 деформационные колебания МН-групп во вторичных амидах

1458 ножничные деформационные колебания СН2-групп

Таким образом, Азол-1002 представляет собой азотсодержащее органическое поверхностно-активное вещество, имеющее в своем составе вторичные амины, а также вторичные (имиды) и третичные амиды. Это совпадает с описанием производителя, который характеризует Азол 1002 как катионактивный ПАВ на основе амидоаминов и имидазолинов жирных кислот.

Dinoram SL

Dinoram SL (Arkema Group) - это ПАВ, представляющий собой, по описанию производителя, производное Н-алкил «жир» полипропилен полиамина. Применяется как эмульгатор для производства катионных битумных эмульсий быстрого распада для поверхностной обработки и для нанесения вяжущих слоев, а также как эмульгатор для производства эмульсий среднего распада для битумно-минеральных смесей, подлежащих хранению. Физико-химические свойства ПАВ Dinoram SL представлены в табл. 3.

Таблица 3

Технические свойства Dinoram SL

Характеристика Еденица измерения Показатели

Общая щелочность мл нсад/г 5,2-5,7

Точка расплава °С Не более 12

Плотность при 25°С г/см3 0,915-0,935

Содержание воды % вес. Не более 1

Точка воспламенения °С 100

Вязкость при 20 ° С мПа с 320

На рис. 2 представлен ИК-спектр поверхностно-активного вещества Dinoram SL.

Я »

ГЧ

J

«0№ ММ ЮМ Кй МЙ 1Ш IM м

опп.1

Рис. 2. ИК-спектр Dinoram SL Характерные полосы описаны в табл. 4.

Таблица 4

Расшифровка ИК-спектра Dinoram SL

Частота, см-1 Характеристика

3373 валентные колебания МИ-групп

2922 валентные антисимметричные колебания СН2-групп

2852 валентные колебания СН-связей

1464 ножничные деформационные колебания СН2-групп

721 маятниковые колебания СН2-групп

Производитель описывает Dinoram SL как производное Н-алкил «жир» полипропилен полиамина. По всей видимости, он представляет собой органическое вещество, поверхностная активность которого основана на содержании вторичных аминов. Нерастворимый в воде, Dinoram SL образует дисперсию в горячей воде и растворимые соли при добавлении органических или неорганических кислот (например, уксусная или соляная кислота). Данные соли используются в качестве катионных эмульгаторов.

Secabase 200

Также был идентифицирован Secabase 200 (Arkema Group) - смесь алкил амидо-полиаминов и алкил имидазо-полиаминов. СЕКАБАЗ 200 является термостабильной адгезионной добавкой для:

- чистого или полимер-модифицированного битума для горячих и теплых асфальтобетонов,

- флюксованного битума, применяемого для поверхностной обработки и холодных асфальтобетонов.

Физико-химические свойства ПАВ Secabase 200 SL представлены в табл. 5.

Таблица 5

Технические свойства Secabase 200

Характеристики Единицы Показатели

Внешний вид при 25°С - жидкость

Щелочность по перхлорату мл НСЮ4(]Ч)/г 5,70-6,50

Точка застывания °С Не более 10

Точка воспламенения °С 145

Удельная плотность при 20°С кг/м3 970

Вязкость при 20°С мПа-с 5800

Нерастворимый в воде Секабаз 200 растворяется в чистом и полимермодифицированном битуме.

На рис. 3 представлен ИК-спектр 8есаЬа8е 200.

«но тао зло н® ш ism юап его

ель-1

Рис. 3. ИК-спектр ЗесаЬаБе 200 Описание характеристических полос спектра показано в табл. 6.

Таблица 6

Расшифровка ИК-спектра 8ееаЬазе 200

Частота, см-1 Характеристика

3287 валентные колебания МИ-групп

2923 валентные антисимметричные колебания СН2-групп

2853 валентные колебания СН-связей

1649 валентные колебания карбонильных групп в третичных амидах

1457 ножничные деформационные колебания СН2-групп

722 маятниковые колебания СН2-групп

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8ееаЬа8е 200 заявляется производителем как смесь алкил амидо-полиаминов и алкил имидазо-полиаминов. Спектр 8ееаЬа8е 200 не содержит новых пиков - все они представлены либо в спекре Азол 1002, либо в спектре Бтогаш По результатам ИК-спектроскопии можно сделать вывод, что 8ееаЬа8е 200 практически идентичен по составу Азолу-1002.

Азол 1003В

Азол 1003В (ОАО «Котласский химический завод») представляет собой поверхностно-активное вещество (ПАВ) амфолитного типа на основе природных продуктов и фосфатидов растительных масел. Эта адгезионная добавка по утверждению производителей имеет ту же область применения, что и Азол 1002: она применяется для улучшения адгезии битумных и полимерно-битумных вяжущих к минеральной части асфальтобетонных смесей, а также в качестве стабилизатора свойств битума при производстве асфальтобетонных смесей в дорожном строительстве.

Технические свойства Азол 1003 В представлены в табл. 7.

Таблица 7

Технические свойства Азол 1003 В

Наименование показателей Норма

1. Внешний вид при 20°С Текучая масса тёмно-коричневого цвета

2. Массовая доля нелетучих веществ, %, не менее 99,0

3. Вязкость условная по ВУБ-1Ф с соплом 5 мм при 50°С, не более 180

4. Температура вспышки, оС, не ниже 230

5. Сцепление битумного вяжущего, в котором растворена Адгезионная добавка Азол 1003 марка В, с поверхностью щебня 4-5

На рис. 4 показан ИК-спектр Азола 1003-В.

-иго зон лап дЬп |ни ']Ьэ нп

Рис. 4. ИК-спектр Азола 1003-В

В табл. 8 приведена расшифровка данного спектра.

Таблица 8

Расшифровка ИК-спектра Азола 1003-В

Частота, см-1 Характеристика

3316 комбинированная частота: валентные колебания катионов аммония (водородная связь) + связанная ОН-группа

2923 валентные антисимметричные колебания СН2-групп

2854 валентные колебания СН-связей

1744 валентные колебания С=О-групп

Этот ПАВ позиционируется как вещество амфолитного типа на основе фосфатидов растительных масел, что подтверждается данными ИК-спектра. Катионные свойства данного ПАВ обусловлены наличием аминогруппы, в то время как анионактивность обусловливается содержанием карбоксильной группы.

Амдор-20Т

Также был проанализирован состав одной из наиболее используемой добавки Амдор-20Т (ЗАО Амдор) - по описанию производителя, представляет собой кислотно-полимерную присадку. Отличается от присадок аминного типа химической природой и свойствами. Рекомендуется для модификации битума на битумных производствах и базах хранения перед отгрузкой потребителям, а также для повышения адгезии полимербитумного вяжущего. Максимальный эффект от введения присадки достигается при интенсивном перемешивании с битумом не менее 3 часов при температуре 140-180 °С. При этом в результате химического взаимодействия присадки с компонентами горячего битума происходит нарастание модифицирующих свойств с последующей их стабилизацией и сохранением в течение нескольких суток.

При использовании присадки «АМДОР-20Т» для модификации битумполимерных вяжущих дозировка присадки возможна либо на стадиях перед введением полимера, либо совместно с введением полимера, или после введения полимера с последующим проходом вяжущего с присадкой через диспергатор, что способствует более полному диспергированию присадки в битуме, а последующая выдержка битумполимерных вяжущих для «дозревания» гарантирует достижение заданных адгезионных свойств.

При введении присадки непосредственно в линию подачи битума в асфальтосмеситель необходимо избегать смешения «АМДОР-20Т» с аминосодержащими присадками.

Адгезионная присадка «АМДОР-20Т» дозируется в битум в концентрации от 0,1 до 0,4 % в зависимости от типа щебня и качества битума, обеспечивая степень покрытия поверхности щебня 90-100 %. Представляет собой водорастворимый, биоразлагаемый продукт на основе эфиров фосфорной кислоты.

Физические свойства «АМДОР-20Т» представлены в табл. 9.

Таблица 9

Физические свойства «АМДОР-20Т»

Подвижная вязкая жидкость,

Внешний вид при 20 °С обладающая кислотными свойствами, от светло-желтого до коричневого цвета

Показатели сцепления с минеральным материалом битума, содержащего 0,15-0,5 % присадки, по ГОСТ 12801-84 4ч5 баллов

Температура потери текучести, не выше, °С Минус 3

Плотность при 20 °С, кг/м3 1250ч1300

Вязкость, мм2/с, при:

10°С 1750

20°С 1100

30°С 600

40 °С 250

На рис. 5 показан ИК-спектр нового поверхностно-активного вещества Амдор-20Т.

4000 КВД ВОО 2000 1Й0 10Й М

(АН

Рис. 5. ИК-спектр Амдора-20Т Описание характеристических пиков представлено в табл. 10.

Таблица 10

Расшифровка ИК-спектра Амдора-20Т

Частота, см-1 Характеристика

3230 комбинированная частота: валентные колебания катионов аммония (водородная связь) + связанная ОН-группа

2871 симметричные валентные колебания СН3-групп

2360 валентные колебания Р-Н-групп

1242 валентные колебания Р=0-групп

988 деформационные колебания С-Н связей

Амдор-20Т существенно отличается от других изученных ПАВ. Он описывается производителем как продукт на основе эфиров фосфорной кислоты. Подчеркивается также, что он не является поверхностно-активным веществом аминного типа. На спектре действительно видны фосфорогранические соединения, а также водородные связи. Отсутствие ярко выраженных пиков, соответствующих аминным и карбоксильным группам, позволяет предположить, что это ПАВ является неионогенным. Кроме того, производитель называет Амдор-20Т «кислотно-полимерной присадкой». Можно предположить, что молекулярная масса Амдор-20Т выше, чем у традиционных ПАВ.

ОПХМ

Последний исследуемый состав - ОПХМ является кубовым остатком дистилляции жирных кислот хлопкового масла, а значит является анионактивным ПАВ, визуально представляет собой пастообразную массу коричневого цвета, которая при нагревании до 50-60°С переходит в жидкое состояние.

Общая молекулярная формула высших жирных кислот:

где Я - углеводородный радикал.

Жирнокислотный состав и основные характеристики ОПХМ представлены в табл.11-12.

Таблица 11

Жирнокислотный состав ОПХМ

Состав, мас. % ОПХМ

миристиновая С 14:0 0,5-1,0

пальмитиновая С 16:0 15-20

пальмитолеиновая С 16:1 -

стеариновая С18:0 1-2

олеиновая С 18:1 20-25

линолевая С18:2 30-40

линоленовая С 18:3 -

арахиновая С20:0 -

гадолеиновая С20:1 -

бегеновая С22:0 -

эруковая С22:1 -

Таблица 12

Основные характеристики ОПХМ

Свойства ОПХМ

Содержание мономерных кислот, % мас. 30

Содержание олигомерных кислот, % мас. 70

Кислотное число, мг КОН/г 110-125

Число омыления, мг КОН/г 150-165

Иодное число, г12 /100 г 80-90

Водородный показатель, рН 10-11,4

Среднечисловая молекулярная масса 1130

Среднемассовая молекулярная масса 1500

Полидисперсность 1,33

Содержание жировых веществ, % мас. 84-88

Содержание нежировых веществ, %мас. 4-6

Содержание воды, % мас. 8-10

Содержание золы, % мас., не более 0,4-0,6

Температура застывания, еС 35-40

Температура вспышки, еС 250

Числа омыления выбранных ПАВ

Для определения содержания свободных кислот и эфиров были установлены числа омыления изучаемых ПАВ. Результаты показаны в табл. 13.

Таблица 13

Числа омыления изучаемых ПАВ

№ ПАВ Число омыления

1 Амдор 20Т 14,6

2 ОПХМ 11,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 Dinoram SL 8,66

4 Азол 1003 В 8,42

5 Азол 1002 7,50

6 Secabase 200 7,43

Из таблицы видно, что выбранные катионактивные ПАВ содержат меньше свободных кислот и эфиров, чем анионактивный ОПХМ и неионогенный Амдор-20Т. Среди катионактивных ПАВ наибольшее число омыления имеет Бтогат

Наименьшее - Secabase 200. Интересно отметить, что схожие по составу Азол 1002 и Secabase 200 показали почти одинаковые результаты. Невозможно, однако, прямо утверждать, что катионактивные ПАВ имеют меньшие числа омыления, так как амфолитный Азол 1003В оказался в таблице ниже Dinoram SL. Отметим, что содержание свободных кислот и эфиров важно с точки зрения идентификации состава поверхностно-активных веществ, однако не характеризует напрямую их поверхностную активность.

Заключение

По проделанной работе можно сделать следующие выводы:

1. Азол-1002 представляет собой катионактивный ПАВ на основе амидоаминов и имидазолинов жирных кислот.

2. Dinoram SL представляет собой органическое вещество, поверхностная активность которого основана на содержании вторичных аминов.

3. Secabase 200 практически идентичен по составу Азолу-1002.

4. Азол-1003В - это вещество амфолитного типа.

5. Амдор-20Т, вероятно, является неионогенным ПАВ. Возможно, молекулярная масса Амдор-20Т выше, чем у изученных ПАВ. Он также имеет наибольшее число омыления.

6. ОПХМ является анионактивным ПАВ.

Полученные результаты позволяют предположить механизм воздействия ПАВ на битумные вяжущие и их адгезионную способность, прогнозировать их эффективность при стабилизации ПБВ с различным типом полимеров.

Список библиографических ссылок

1. Nuriev M. A., Murafa A. V., Makarov D. B., Khozin V. G. Waterproofing latex-bitumen emulsions // Polymer Science. Series D. 2008. Т. 1. C. 132-134.

2. Тенников А. А., Абдуллин А. И., Емельянычева Е. А., Абдуллина В. Х. Оценка эмульгирующей способности цвиттерионных ПАВ при создании водобитумных эмульсий // Вестник Технологического университета. 2018. Т. 21. № 3. С. 90-93.

3. Rossi C. O., Teltayev B., Angelico R. Adhesion promoters in bituminous road materials: a review // Applied Sciences (Switzerland). 2017. Т. 7. № 5. C. 524-534.

4. Соломенцев А. Б., Мосюра Л. С., Анахин Н. Ю., Грошев Н. Г. Исследование физико-механических свойств асфальтовяжущего с адгезионными добавками // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 1-4 (55). С. 124-127.

5. Lehtonen M., Merinen M., Mikkonen K. S., Kilpelainen P. O., Xu C., Willfor S. M. Phenolic residues in spruce galactoglucomannans improve stabilization of oil-in-water emulsions // Journal of Colloid and Interface Science. 2018. Т. 512. С. 536-547.

6. Богданова С. А., Гатауллин А. Р., Шевцова С. А., Галяметдинов Ю. Г. Модификация латексов дисперсиями углеродных нанотрубок // Вестник Технологического университета. 2018. Т. 21. № 2. С. 5-8.

7. Аюпов Д. А., Мурафа А. В., Хакимулин Ю. Н. Модификация дорожных битумов радиационными регенератами бутиловых резин // Строительные материалы. 2009. № 12. С. 44-45.

8. Шыхалиев К. С., Алиева З. Н. Модификация битума с полиэтиленовыми отходами // Проблемы современной науки и образования. 2017. № 16 (98). С. 14-17.

9. Аюпов Д. А., Мурафа А. В., Потапова Л. И., Ягунд Э. М., Макаров Д. Б., Казакулов Р. И., Хакимуллин Ю. Н. Эпоксидированный силан как сшивающий агент между битумом и полимерным модификатором // Известия КГАСУ. 2015. № 4 (34). С. 253-258.

10. Пактер М. К., Беспалов В. Л., Самойлова Е. Э., Стукалов А. А., Ананьев Е. В., Науменко Д. С. Влияние модификации нефтяного дорожного битума реакционноспособными олигомерами на его термоокислительную стабильность в слоях различной толщины // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2017. № 2 (124). С. 45-52.

Ayupov Damir Alievich

candidate of technical sciences, associate professor

E-mail: ayupov_damir@rambler.ru

Potapova Ludmila Illynichna

candidate of chemical sciences, associate professor

E-mail: ludmilapo@mail. ru

Kazakulov Rauf Ildarovich

engineer

E-mail: Rauf-kazakulov@mail. ru

Kazan State University of Architecture and Engineering

The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1

Khakimullin Yuri Nurievich

doctor of technical sciences, professor

E-mail: hakim 123@rambler.ru

Kazan National Research Technological University

The organization address: 420015, Russia, Kazan, K. Marksa st., 72

Road surfactants composition investigation

Abstract

Problem statement. In this article the composition and structure of surfactants, which are used in road construction as adhesion additives, were investigated. The main task was the identification of surfactant compositions, what allows to suggest the mechanism of their influence on bituminous binders and stone materials.

Results. The surfactants IR spectra were studied deciphered. Surfactants numbers of saponification are determined.

Conclusions. The significance of the obtained results for the construction industry is that they allow us to suggest the mechanism of surfactants influence on bituminous binders and their adhesiveness, to predict their effectiveness in stabilizing of polymer bituminous compositions with different types of polymers.

Keywords: bitumen, surfactants, surfactants, adhesives, bitumen modification, road surfactants, bitumen adhesion, adhesion to stone.

References

1. Nuriev M. A., Murafa A. V., Makarov D. B., Khozin V. G. Waterproofing latex-bitumen emulsions // Polymer Science. Series D. 2008. Vol. 1. P. 132-134.

2. Tennikov A. A., Abdullin A. I., Emel'yanycheva E. A., Abdullina V. H. Zwitterionic surfactants emulsifying ability during creating water-bitumen emulsions evaluation // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. 2018. Vol. 21. № 3. P. 90-93.

3. Rossi C. O., Teltayev B., Angelico R. Adhesion promoters in bituminous road materials: a review // Applied Sciences (Switzerland). 2017. Vol. 7. № 5. p. 524-534.

4. Solomentsev A. B., Mosyura L. S., Anahin N. Y., Groshev N.G. Physicomechanical properties of asphalts with adhesion additives investigation // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2017. № 1-4 (55). P. 124-127.

5. Lehtonen M., Merinen M., Mikkonen K. S., Kilpelâinen P. O., Xu C., Willfor S. M. Phenolic residues in spruce galactoglucomannans improve stabilization of oil-in-water emulsions // Journal of Colloid and Interface Science. 2018. Vol. 512. P. 536-547.

6. Bogdanova S. A., Gataullin A. R., Shevtsova S. A., Galyametdinov Yu. G. Modification of latexes by carbon nanotubes dispersions // Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta. 2018. Vol. 21. № 2. P. 5-8.

7. Ayupov D. A., Murafa A. V., Khakimulin Yu. N. Modification of road bitumen by radiation régénérants of butyl rubbers // Stroitel'nye materialy. 2009. № 12. P. 44-45.

8. Shikhaliev K. S., Aliyeva Z. N. Modification of bitumen with polyethylene waste // Problemy sovremennoj nauki i obrazovanija. 2017. № 16 (98). P. 14-17.

9. Ayupov D. A., Murafa A. V., Potapova L. I., Yagund E. M., Makarov D. B., Kazakulov R. I., Khakimullin Yu. N. Epoxidized silane as crosslinking agent between bitumen and polymer modifier // Izvestiya KGASU. 2015. № 4 (34). P. 253-258.

10. Pakter M. K., Bespalov V. L., Samoylova E. E., Stukalov A. A., Ananyev E. V, Naumenko D. S. The effect of petroleum road bitumen modification by reactive oligomers on its thermal and oxidative stability in layers of various thicknesses // Vestnik Donbasskoj nacional'noj akademii stroitel'stva i arhitektury. 2017. № 2 (124). P. 45-52.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.