Гидроизоляционные материалы для сооружений Сибири. Галина Василовская

и оптические методы исследований [101] позволяют изучить распределение битума и каучука в композиции в зависимости от их соотношения. При малых концентрациях (3–5 %) каучук не образует никаких самостоятельных структурных элементов и изменение свойств битума аналогично введению тонкого наполнителя: возрастает вязкость системы, увеличивается температура размягчения, уменьшается растяжимость. В интервале концентраций от 10 до 12,5 % начинает образовываться сплошной каркас из каучука, а битум становится «масляной смазкой» этого несшитого каркаса. Этот процесс переформирования продолжается до концентрации 20–25 %.

      Дальше поведение композиции целиком определяется поведением каучука. Происходит полное обращение фаз. Дисперсионной средой является уже полимер, а битум включается отдельными частицами в структурные ячейки полимера [45]. Большое влияние на свойства полимербитумных композиций оказывает способ введения полимеров.

      В соответствии с принципами физико-химической механики для создания новой структуры ПБВ необходимо предварительно разрушить имеющиеся в вяжущем и полимере пространственные структурные сетки. Только при этом условии возможно получение единой структуры нового материала. Основными факторами, обусловливающими разрушение структуры полимера и битума, являются температура и механическое воздействие.

      Вследствие большого разнообразия полимеров, применяемых для модификации битумов, технология их введения может значительно отличаться. Анализ зарубежного и отечественного опыта показывает, что полимеры могут вводиться в виде кусков или кип [8; 123; 134;

      135], крошек или гранул [129], растворов в органических углеводородах [8; 123; 136], порошков [8; 119], латексов [59; 123], жидких каучуков и олигомеров [85; 128; 130].

      Первые два способа требуют применения тяжелого и энергоемкого оборудования (резиносмесителей, грануляторов, вальцев). Использование растворов каучуков в жидких углеводородах сопряжено со значительной пожарной опасностью и вредностью производства. Кроме того, этот способ, наряду с удорожанием органического вяжущего (при больших расходах растворителя), имеет технологические ограничения, не позволяющие получать растворы полимера с концентрацией выше 15–20 %, так как при больших количествах полимера происходит желатинизация раствора, его вязкость возрастает в такой степени, которая препятствует его использованию [8; 123].

      Наиболее доступными полимерными модифицирующими добавками являются латексы, которые представляют собой стабильную эмульсию полимера, распределенную в воде в виде микроскопических частиц размером от 0,25 до 6 мк. При совмещении латексов с горячим битумом происходит обезвоживание латексов, разрушение их коллоидной структуры с последующим постепенным растворением содержащегося в них полимера в массе битума и образованием молекулярной структуры из цепных молекул каучука. Совмещение латексов с горячим битумом требует модификации серийного оборудования [8; 59].

      При модификации битумов широкое использование