ніх покриттів;
більш висока теплостійкість без значного збільшення жорсткості при низьких температурах знижує небезпеку утворення в шарах дорожніх покриттів тріщин в холодну (зимовий) час року, і пластичних деформацій в жаркий (річний) період;
можливість приготування сумішей на основі серобітумного в'яжучого при більш низьких температурах нагрівання компонентів;
більш висока стійкість серобітумних матеріалів до динамічних навантажень;
більш висока стійкість до впливу бензину, дизельного палива та інших органічних розчинників дозволяє використовувати їх при влаштуванні покриттів на стоянках автомобілів.
Особливостями асфальтобетонних сумішей на основі серобітумних в'яжучих є їх хороші оброблюваність (в'язкість серобітумного в'яжучого при рівній температурі менше, ніж вихідної бітуму) і уплотняемость. Поряд з перевагами, якими володіють нафтові суміші з сіркою, вони мають і недоліки, що перешкоджають їх широкому застосуванню. Основними з них є токсичність, викликана виділенням сірководню та сірчаного ангідриду, що обмежує температурний режим приготування і укладання сумішей; висока швидкість корозії технологічного обладнання; необхідність часткової зміни традиційної технології підготовки в'яжучого та приготування сумішей на його основі; більш тривалий контроль якості таких сумішей і в'яжучих, так як процеси структуроутворення протікають в них значно довше, ніж у традиційних асфальтобетонних сумішах.
Сірка в серобітумних композиціях може перебувати в трьох видах: бути хімічно зв'язаної, розчиненої в органічному в'яжучому і у вигляді нерозчиненого наповнювача бітуму. У кожному виді сероорганических в'яжучий володіє різними властивостями. У хімічну взаємодію з органічним в'яжучим вступає незначне (5 - 7%, іноді до 10% мас.) Кількість сірки. Аналіз залежності в'язкості сероорганических в'яжучих від вмісту сірки показує, що оптимальний вміст сірки в меншій мірі залежить від в'язкості органічного компонента. При вмісті в в'яжучому 5 - 10% мас. сірки відбувається пластифікація органічного компонента. Саме ця кількість є, як правило, найбільш ефективним модифікатором, значно покращуючи термостабільність сероорганических в'яжучих і сумішей на їх основі, збільшуючи адгезійну здатність в'яжучого. Подальше збільшення вмісту сірки в в'яжучому не приводить до поліпшення його властивостей, спостерігається подальше зростання температур розм'якшення і крихкості, відбувається зниження розтяжності. Під час взаємодії нафтових залишків з сіркою протікають дві основні хімічні реакції:
перший - при температурі нижче 140 ° С відбувається взаємодія радикалів сірки з вуглеводнями в напрямку створення зв'язків сірка-вуглець, тобто полярних ароматичних зв'язків. При цьому вірогідною структурою сероорганических сполуки є полісульфідні сполуки, які при більш високих температурах переходять в циклічні сульфіди зі структурою тіофенового типу, що включає міжмолекулярні поперечні зв'язки;
друга - при температурі вище 140 ° С настає дегідрогенізація компонентів органічного в'яжучого, ознакою який є виділення сірководню, що утворюється внаслідок сполуки сірки з воднем. Дегідрогенізірованние ланцюга піддаються циклізації, в результаті чого збільшується кількість структуроутворюючих комплексів типу асфальтенів та інших високомолекулярних сполук. На цій стадії відбувається «зшивання» органічних фрагментів сіркою.
Ці температурні межі умовні, так як насправді обидві реакції протікають одночасно. При цьому домінуючий характер однієї з них залежить від зміни температури, тобто її зростання або зниження, складу і структури компонентів смол, що призводить до певної зміни властивостей в'яжучих за рахунок різного ступеня полімеризації матеріалу.
У серобітумной суміші надлишки сірки знаходяться у вигляді дрібнодіспергіроване частинок, які служать структуростворюючим наповнювачем. Вміст сірки при цьому може складати більше половини всього кількості додається сірки, а ефективність наповнення зростає зменшенням в'язкості органічного компонента. Величина зерен сірки, нерозчиненої в нафтовому залишку, робить істотний вплив на властивості дисперсної системи і особливо на міцнісні властивості серобітумних сумішей.
Були досліджені залежності адгезії до мінерального матеріалу (гальці) і діелектричної проникності серобітумного в'яжучого від концентрації сірки при температурі приготування серобітума 130 оС. На рис. 1 наведені залежність адгезії і діелектричної проникності серобітумов від кількості сірки.
Діелектрична проникність і адгезія бітуму при додаванні сірки різко знижується. Це пов'язано з переважанням процесів диспергування сірки в обсязі бітуму і в меншій мірі протіканням хімічних реакцій, тобто утворюється неполярная дисперсія...
