Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные технологии производства дорожных битумов. термоокислительная стабильность (литературный обзор) 7
1.1 Состав и структурные типы битумов 7
1.2 Изменения группового химического состава (ГХС) нефтяных дисперсных систем (НДС) в термоокислительных процессах 14
1.2.1 Термическое разложение 15
1.2.2 Химические процессы при высокотемпературном окислении гудронов (производство битумов) 17
1.2.3 Химические процессы, протекающие при низкотемпературном окислении (старении) битумов 20
1.2.4 Структурное старение битумов 25
1.3 Современные технологии производства дорожных битумов 28
1.4 Изменение реологических свойства НДС в процессе старения 35
ГЛАВА 2. Выбор объектов и методов исследования 39
2.1 Объекты исследования 39
2.2 Методы исследования 42
2.4 Методика моделирования промышленных технологий получения дорожных битумов 46
2.5 Методики имитирования старения дорожных битумов 48 (
ГЛАВА 3. Термоокислительная стабильность дорожных битумов, полученных по различным технологиям 55
3.1 Изменение температуры размягчения после прогрева- как один из критериев оценки термоокислительной стабильности дорожных битумов 55
3.2 Вязкость - как критерий структурных изменений дорожных битумов в процессе старения 58
ГЛАВА 4. Исследование старения асфальтитсодержащих дорожных битумов 71
4.1 Асфальтит - как компонент сырья производства дорожных битумов 71
4.2 Окисление масляной фракции асфальтитсодержащих гудронов в производстве битумов 83
4.3 Низкотемпературное окисление (старение) асфальтитсодержащих дорожных битумов 92
4.3.1 Химические процессы низкотемпературного окисления 92
4.3.2 Выбор критерия оценки низкотемпературной термоокислительной стабильности асфальтитсодержащих дорожных битумов 97
Общие выводы 104
Литература
- Химические процессы, протекающие при низкотемпературном окислении (старении) битумов
- Методика моделирования промышленных технологий получения дорожных битумов
- Вязкость - как критерий структурных изменений дорожных битумов в процессе старения
- Химические процессы низкотемпературного окисления
Введение к работе
Актуальность темы.
Наиболее актуальными в нефтеперерабатывающей промышленности, наряду с углублением переработки нефти, остаются проблемы повышения качества нефтепродуктов, к наиболее массовым среди которых относятся и нефтяные дорожные битумы. Однако, несмотря на соответствие уровня показателей качества дорожных битумов требованиям ГОСТ 22245-90, дорожные покрытия на их основе не всегда и не полностью удовлетворяют климатическим условиям эксплуатации в РФ. Одна из причин этого — ускоренное старение дорожных битумов, особенно производимых по технологиям компаундирования сырья или окисленного продукта с компонентами, содержащими легкоокисляющиеся ароматические углеводороды. Поэтому повышение термоокислительной стабильности окисленных дорожных битумов является актуальной проблемой для большинства их производителей и потребителей.
Цель и задачи работы.
Цель настоящей работы — изучение устойчивости дорожных битумов и битумных материалов, получаемых по различным технологиям, к термоокислительному старению, и технологических возможностей её регулирования; исследование закономерностей регулирования процессов высокотемпературного окисления гудронов и низкотемпературного окисления (старения) дорожных битумов.
Для достижения этих целей были сформулированы следующие основные задачи исследования:
проанализировать и смоделировать для проведения экспериментальных работ в лаборатории современные технологии производства дорожных битумов и битумных материалов с целью получения и анализа представительных образцов;
- исследовать и оценить способность дорожных битумов и битумных материалов, полученных по различным технологиям, к термоокислительному
старению;
- обобщить количественные зависимости изменения группового
химического состава (ГХС) и соотношения его компонентов в условиях
высокотемпературного окисления (производство битумов) гудронов и при
низкотемпературном окислении (старение) дорожных битумов различного
состава;
изучить зависимости влияния концентрации асфальтита, вовлекаемого в сырье битумного производства, на изменения его ГХС, на скорость окисления и на устойчивость к старению;
- обосновать и предложить более объективные критерии оценки
изменения качества дорожных битумов в процессе старения.
Научная новизна работы.
1. Предложена оригинальная концепция изучения особенностей
производства и применения битумов как единого процесса
высокотемпературного окисления сырья (гудрона) и низкотемпературного
окисления битумов или битумных материалов в условиях эксплуатации. Это
позволило выявить ряд общих закономерностей изменения ГХС в ходе этих
последовательных стадий окисления, предложить критерии их оценки и
некоторые технологические операции (например, регулирование ГХС
методом компаундирования), позволяющие эффективно влиять на скорость
их протекания;
2. Установлены количественные зависимости изменения ГХС
асфальтитсодержащих компаундированных дорожных битумов в процессах
низко- и высокотемпературного окисления. При этом показано, что в
процессе высокотемпературного окисления (при ~250С) сырья быстрее
всего подвергаются окислению высокомолекулярные ароматические
соединения и смолы. В условиях старения таких битумов (при 163С)
скорость превращения среднемолекулярных ароматических соединений и
парафино-нафтеновых соединений превосходит скорость превращения
высокомолекулярных ароматических соединений в смолы и далее в
асфальтены. Это даёт мощный рычаг регулирования скоростей вышеупомянутых окислительных процессов при производстве и применении битумов за счёт оптимизации их ГХС.
3. Выявлено, что изменение показателя вязкости дорожных битумов в процессе старения является более объективным оценочным критерием происходящих изменений их структурно-механических свойств (вследствие изменения ГХС), чем традиционно принятая оценка изменения температуры размягчения.
Практическая ценность работы.
Проведённая оценка устойчивости дорожных битумов и битумных материалов к старению предоставляет нефтепереработчикам сделать осознанный выбор технологии при проектировании и создании битумного производства.
Подтверждены возможности вовлечения до 23,0% мае. асфальтитов (в зависимости от марки требуемого продукта) в состав сырья производства дорожных битумов марок БНД по ГОСТ 22245-90.
Для объективной и глубокой оценки термоокислительной стабильности дорожных битумов в процессе старения предложено определение изменения уровня их вязкости.
Апробация работы.
Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007 г.; на 8-ом Петербургском Международном Форуме «ТЭК России: ресурсная база, транспортировка, переработка», 2008 г.; на IV международной конференции "Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем", М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008 г.; на 64-ой международной научной студенческой конференции «Нефть и газ 2010». М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2010 г.
Публикации.
Материалы работы изложены в 9 печатных работах, в т.ч. в 7 тезисах докладов и 2 статьях (1 статья - в печати) в журналах, включенных в список ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объём диссертации.
Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 101 наименования и 3 приложения. Изложена на 121 странице, включает 45 рисунков и 18 таблиц.
Химические процессы, протекающие при низкотемпературном окислении (старении) битумов
Из-за сложности строения битумов трудно определять и выделить какие-либо индивидуальные соединения, за исключением парафинов. Поэтому битумы разделяют по методике ВНИИНП-СоюзДорНИИ на группы компонентов, отличающихся по растворимости [2]. Битумы состоят из асфальтенов, смол и масел. Сумму масел и смол часто называют мальтенами. Масла в битуме понижают температуру его размягчения, твердость, увеличивают текучесть и испаряемость. Масла [3] состоят из: — парафиновых соединений, представленных гомологическими рядами нормальных и разветвленных алканов, с числом углеродных атомов 26 и более, имеющие температуру кипения в пределах 350-520С, температуру плавления 56-90С, плотность 790-820кг/м3; — нафтеновых структур с числом углеродных атомов от 20 до 35, имеющих плотность 820-870кг/м ; — ароматических соединений: моноциклических, имеющих молекулярную массу 450-620, бициклических - 430-600, полициклических 420-670. При переходе от моно- к полициклическим ароматическим соединениям боковые углеводородные цепи укорачиваются. Смолы придают битуму пластичность и растяжимость. Это высокомолекулярные органические соединения циклической и гетероциклической структуры, высокой степени конденсации, связанные между собой алифатическими цепями. В состав смол, кроме углерода (79-87% мае.) и водорода (8,5-9,5% мае), входят азот (до 2% мае), кислород (1-10% мае), и сера (1-10% мае). Молекулярная масса смол составляет от 300 до 2500, а плотность колеблется в пределах 990-1100 кг/м . Смолы считают промежуточной формой между маслами и асфальтенами, химический состав которых до настоящего времени изучен недостаточно полно [3,41,42,43]. Асфальтени - это концентрат высокомолекулярных соединений нефти, как правило, гетероатомных. Асфальтены являются основным структурообразующим компонентом битумов. Благодаря значительной поляризованности молекул, они склонны к ассоциации. Молекулы асфальтенов образуют ассоциаты в виде пачек параллельно расположенных плоских надмолекулярных структур. Их сольватная оболочка, состоящая преимущественно из масел и смол, не дает развиваться процессам ассоциации асфальтенов [3,41,42,43,45,46,47,48]. Молекулярная масса ассоциатов - от 1500 до 4000, однако истинная молекулярная масса асфальтенов - 400-500 [48,49,50]. Асфальтены представляют собой продукты уплотнения смол: твердые, неплавящиеся, хрупкие вещества черного или бурого цвета, нерастворимые в углеводородах нормального строения, спиртах и спиртоэфирных смесях, но хорошо растворимые в бензоле и его гомологах, сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде.
Асфалыпогеновые кислоты и их ангидриды - это вещества коричнево-серого цвета, густой смолистой консистенции, хорошо растворимые в спирте или хлороформе, но трудно растворимые в бензине. Имеют плотность более 1000кг/м3.
Карбены и карбоиды - это высокоуглеродистые продукты высокотемпературной переработки нефти и ее остатков. Предвестники первичных коксовых образований. Карбены нерастворимы в четыреххлористом углероде, карбоиды - в сероуглероде.
Важно отметить, что по общепринятой методике ВНИИНП определения группового химического состава разделение гудронов и битумов на группы соединений имеет условный характер, так как колоночная препаративная хроматография не позволяет четко отделить одну группу соединений от другой. В настоящее время предлагается и признанаётся групповое разделение битумов методом тонкослойной хроматографии в комбинации с пламенно-ионизационным детектором (TLC/FID - метод) [51,52]. Кроме того, используют гель-хроматографию и экстракцию для разделения нефтяных остатков на фракции, содержащие компоненты дисперсной фазы и дисперсионной среды [53].
Содержание гетероатомных соединений. Среди гетероатомных соединений нефти наиболее распространены серосодержащие органические соединения [45]. Основными типами сероорганических соединений нефти являются меркаптаны, сульфиды, дисульфиды и тиофены. С ростом температуры кипения фракций изменяется химический состав сернистых компонентов нефти. Высокомолекулярные серосодержащие соединения нефти преимущественно представлены производными тиофенов и, отчасти, сульфидными, тиациклановыми соединениями [48,53]. Следует отметить, что для серосодержащих компонентов характерны полифункциональные соединения, доля которых значительно увеличивается при переходе к тяжелым нефтяным остаткам. Поэтому соединения, включающие атомы серы, присутствуют в составе концентратов как азот-, так и кислородсодержащих высокомолекулярных соединений нефти [45,54].
Азотсодержащие соединения в основном сконцентрированы в смолистоасфальтеновых компонентах тяжелых нефтяных остатках (ТНО) [55,56]. Существует мнение, что большая часть атомов азота включена в состав полиароматических блоков молекул смол и асфальтенов, а остальное их количество соизвлекается с ними в виде донорно-акцепторных ассоциатов. Установлено, что состав экстрагируемых сильноосновных азотсодержащих соединений выражается общими формулами CnH2n-z и CnH2n-zNS. Соединения первого типа преобладают: 62,5% мае. Преимущественно они представлены производными пиридина, хинолина, бензо- и дибензохинолина.
Групповой состав высокомолекулярных кислородсодержащих соединений дистиллятных фракций представлен карбоновыми кислотами, фенолами, сложными эфирами, кетонами, ангидридами и др. [47]. Около 60% мае. кислорода, в тяжелых нефтяных остатках, связано в виде сложноэфирных групп.
Методика моделирования промышленных технологий получения дорожных битумов
Реологии битумов посвящено значительное количество исследований в России и за рубежом [9-11]. Основными показателями, определяемыми при исследовании реологических свойств битумов в диапазоне температур приготовления и укладки смеси, а также эксплуатации покрытия, являются вязкость и деформативные характеристики битума (модули упругости, деформации и др.). Поведение битума под действием внешних деформирующих сил определяется комплексом его реологических свойств, к которым относятся вязкость, упругость, пластичность, хрупкость, усталость, ползучесть, прочность и др. Каждая из этих характеристик материала зависит от температуры и характера его напряженного состояния и связана с межмолекулярными взаимодействиями и наличием структуры определенного типа. Вязкость битумов также характеризует его структурно-механические свойства и зависит от ГХС. Опыт дорожно-строительных работ показывает, что реологические свойства должны минимально изменяться при нагреве битума в битумных котлах, приготовлении, укладке и в течение всего времени его эксплуатации в составе асфальтобетонной смеси дорожного покрытия.
Органические вяжущие материалы и органоминеральные материалы, в которых они выполняют роль клея, относятся к упруго-вязко-пластичным. Эти материалы в уплотненном виде должны обеспечивать необходимую долговечность покрытий, оснований или других конструктивных слоев дорожной одежды.
Основные требования, которые должны обеспечивать вяжущие, - это сохранять работоспособность во всем интервале эксплуатационных температур (от 70С до минус 60С): обладать такими свойствами, чтобы на покрытии не появлялись наплывы, сдвиги и волны, выкрашивания, шелушения и трещины, то есть была бы обеспечена необходимая сдвигоустойчивость, трещиностойкость, длительная водо- и морозостойкость. Формирование прочного дорожного покрытия основано на изменении структуры и свойств вяжущих при остывании. С понижением температуры меняются размеры ССЕ, структура битумов, а тип контакта между частицами дисперсной фазы из обратимого, коагуляционного переходит в необратимый, конденсационный. Естественно, что при этом принципиально меняются свойства вяжущих и они переходят из одного реологического состояния в другое, характерное для каждого типа дисперсной структуры, достигая при отрицательных температурах упруго-хрупкого реологического состояния. Специфика дисперсных систем, в том числе органически вяжущих материалов, заключается, в том, что при наложении силового поля их структура начинает лавинно разрушаться при достижении весьма небольших напряжений, при этом происходит и изменение размеров ССЕ. Эта особенность весьма благотворно сказывается в процессе уплотнения смесей и крайне отрицательно в период эксплуатации покрытий.
В работе [99] приведено сравнительное изучение закономерностей изменения энергии активации вязкого течения (Еа) высокомолекулярных многокомпонентных углеводородных систем, включая нефтяные и каменноугольные пеки, и их связь с химическим составом и температурой размягчения-стеклования. В работе установлено, что энергия активации вязкого течения определяет температуру размягчения битумов и гудронов. Несмотря на различную химическую природу многокомпонентных пеков, включая битумы различного назначения, существует общая закономерность, связывающая энергию активации вязкого, течения и таких параметров, как температура размягчения, а также ГХС. Зависимость температуры размягчения от энергии активации вязкого течения Еа линейна для пеков и нелинейна для гудронов и битумов.
Таким образом, работоспособность органических вяжущих материалов определяется, с одной стороны, температурой, а с другой - напряженным состоянием, возникающим в тонких пленках вяжущего в процессе приготовления, укладки, и уплотнения органоминеральных смесей, а в процессе эксплуатации покрытий - при одновременном воздействии температурных напряжений, динамических и статических нагрузок.
Ниже приведены основные реологические свойства, позволяющие оценить технологические свойства органических вяжущих материалов: вязкость условно-разрушенной структуры или наименьшая пластическая (бингамовская) вязкость, характеризующая пластические свойства вяжущих в процессе укладки и уплотнения, определяются вязкостью дисперсионной среды вяжущих и концентрацией частиц дисперсной фазы в них по объему. Вязкость условно-разрушенной структуры является более объективной характеристикой, чем бингамовская вязкость, т.к. бингамовскую получают при испытаниях в условиях простого сдвига, когда величина деформации ограничена, а следовательно, и величина напряжения тоже, и поэтому удается лишь незначительно разрушить дисперсную структуру вяжущего. - наименьшая ньютоновская вязкость или вязкость полностью разрушенной структуры - характеризует вязкость вяжущего с полностью разрушенной пространственной дисперсной структуры. - тиксотропия — характеризует способность битума восстанавливаться в исходное состояние после снятия приложения механической нагрузки. - пластичность — способность битума вытягиваться в нить, сохраняя при этом сплошность.
Технологические характеристики вяжущих наиболее целесообразно определять в режиме постоянного градиента скорости сдвига. Такие измерения, как правило, проводят в условиях чистого сдвига при кручении на приборах типа Воларовича (РВ-8) или типа Реотест, где сдвиг происходит между коаксиальными цилиндрами, а, следовательно, деформация практически неограниченна [9].
Одним из основных свойств битума является вязкость. Вязкость битумов более полно характеризует их консистенцию при различных температурах применения по сравнению с эмпирическими показателями, такими, как пенетрация и температура размягчения. Ее легко и в более короткий срок можно измерить при любой требуемой температуре производства и применения битума. Желательно, чтобы битум при прочих равных показателях обладал наибольшей вязкостью при максимальной температуре применения и имел как можно более пологую вязкостно-температурную кривую. При температуре ниже 40С битум подобен твердообразным системам, при температурах от 40 до 140С — структурированным жидкостям, при температуре выше 140С — истинным жидкостям.
Проведенный литературно-аналитический обзор позволил обосновать необходимость изучения термоокислительной стабильности перспективных асфальтитсодержащих дорожных битумов и битумных материалов. А также -исследование закономерностей химического превращения ГХС НДС в условиях высоко- и низкотемпературного окисления. Это позволяет осуществить обоснованный выбор технологических способов повышения устойчивости дорожных битумов к старению. Естественно, что одновременно возникает вопрос о подборе и обосновании объективных и надежных критериев оценки термоокислительной стабильности окисленных дорожных битумов.
Вязкость - как критерий структурных изменений дорожных битумов в процессе старения
Как показывают результаты (табл. 3.1.1), АТР. для всех образцов битумов удовлетворяет требованиям соответствующего уровня качества (не более 5С) по ГОСТ 22245-90. Здесь важно отметить, что полученные образцы битумов удовлетворяют требованиями качества по ГОСТ только в том случае, когда все другие его показатели качества соответствуют уровню норм ГОСТ. АТр. битума, полученного из гудрона, стабилизированного по вязкости (образец №2), несколько ниже, чем у битума, полученного по технологии прямого окисления гудрона (образец №1). Битум, полученный компаундированием сырья с глубокоокисленным гудроном (стабилизация по ГХС битума - образец №3) имеет одинаковые АТР. с битумом, полученного по технологии прямого окисления гудрона (образец №1). Однако у битумов, полученных из гудронов, стабилизированных по фракционному и ГХС сырья окисления (образец №4) или не только сырья окисления, но и окисленного битума (образец №5), АТР. незначительно выше чем АТР. битума, полученного по технологии прямого окисления гудрона (образец №1). Это связано, очевидно, с более высоким содержанием в них ароматических соединений и смол. Из этих данных можно сделать вывод о том, что уровень значений ЛТР. достаточно надёжно характеризует изменения ГХС битумов в процессе старения, однако не полностью отражает происходящие в них структурные изменения.
Единым российским законодательным документом, нормирующим для производителей и потребителей комплекс качественных характеристик дорожных битумов, является ГОСТ 22245-90 «Битумы нефтяные дорожные вязкие». За годы, прошедшие с момента принятия данного документа, многое изменилось в требованиях потребителя к качеству дорожного битума (в частности, к уровню термоокислительной стабильности). В указанном ГОСТе единственным, к сожалению, оценочным критерием степени старения окисленных битумов является уровень изменения температуры размягчения после прогрева. И отсутствуют другие критерии, позволяющие оценить, другие изменения, например, структурные, характеризующиеся реологическими свойствами. Например, значения кинематической или динамической вязкости, свидетельствующие не только о компонентном составе, но и о дисперсной структуре битумов, напрямую определяющей их реологию, т.е. эксплуатационные свойства.
Как сказано выше, одним из основополагающих эксплуатационных показателей для дорожных битумов является степень изменения их уровня после длительного прогрева при 163С, т.е. их термическая стабильность. В зарубежных спецификациях термическая стабильность оценивается по методам ASTM D 1754 и ASTM D 2872. Суть первого сводится к термостатированию битума в тонком слое при температуре 163С в течении 5 часов в печи RTOFT. Второй является экспресс-методом, его суть заключается в термостатировании битума в колбе, оборудованной системой подачи воздуха при температуре 163С в течение 75 мин. (используется в Германии). Между методами существует хорошая корреляция. Эти методы имитируют процессы старения битума под действием температуры (при хранении битума и приготовлении асфальтобетона), света и кислорода воздуха (при эксплуатации верхних слоев дорожного покрытия). Метод определения термической стабильности RTOFT более жесткий по сравнению с отечественным методом по ГОСТ 18180. Отечественная система оценки качества битумов не учитывает в полном объеме изменение их реологических свойств на стадии транспортирования и хранения [22].
Поскольку изменение температуры размягчения не полностью отражает структурные изменения в битумах при старении, то для оценки этих изменений были определены значения вязкости битумов до и после старения при различных напряжений сдвига и при разных температурах.
На этом этапе работы проводилось измерение вязкости окисленных и состаренных образцов битумов на приборе Реотест-2 . Зависимость эффективной вязкости (л) этих битумов от напряжения сдвига (т) при 60, 80 и 100С представлена на рис. 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5, 3.2.6 и в Приложение №1. В работе принимал участие к.т.н. К.А.Иноземцев
Химические процессы низкотемпературного окисления
Как следует из зависимостей, представленных на рис. 4.2.3, 4.2.4, и 4.2.5 в процессе высокотемпературного окисления сырья различной вязкости происходит симбатное изменение содержания нём суммы высокомолекулярных тяжёлых ароматических углеводородов и смол, а также асфальтенов. В менее вязком сырье определяющим при окислении являются скорости химических реакций компонентов ГХС. При этом их концентрации изменяются наиболее резко. В тяжёлом же сырье на первый план выдвигаются скорости диффузионных процессов подвода молекул в зону реакции и отвода продуктов. Т.е. очевидно в первом случае можно говорить о протекании процесса в переходной области, а во втором - в диффузионной. Для выявления влияния концентрации асфальтита в сырье (далее вязкости сырья) на структурообразование битумов была построена диаграмма зависимости коэффициента дисперсности битумов Д (косвенно характеризующего структурообразование битума) от уровня вязкости 5У,80 сырья окисления (рис. 4.2.6).
Зависимость Дбит. от Byf сырья окисления. Из кривой зависимости, представленной на рис. 4.2.6 следует, что вовлечение асфальтита в сырьё окисления способствует процессу структурообразования (увеличение коэффициента дисперсности) в битуме. При концентрации асфальтита в сырье -17% мае. (уровень вязкости сырья -110 сек) это влияние достигает предельного значения. Это связано с тем, что при получении битумов важную роль играют структурирующий компонент — асфальтены и надмолекулярная дисперсная структура смол (большей частью находятся в асфальтите), которые помимо структурирования битума, по-видимому, непосредственно участвуют в процессе окисления сырья. Дальнейшее увеличение концентрации асфальтита в сырье вызывает заметное уменьшение коэффициента
дисперсности битума из-за высокой вязкости сырья и далее сложности его окисления. Зависимость значения коэффициента дисперсности окисленных битумов от уровня условной вязкости сырья окисления описывается уравнением второй степени у = -0,00\х2 + 0Д97х-85826с величиной достоверности аппроксимации (уровня надёжности) R = 0,9. Гдеу - значение коэффициента дисперсности окисленного битума, и х - уровень условной вязкости сырья окисления.
Таким образом, из анализа экспериментальных данных можно сделать следующие выводы: в процессе высокотемпературного окисления гудронов высокомолекулярные тяжелые ароматические соединения и смолы первыми подвергаются окислению, легкие ароматические соединения подвергаются окислению несколько медленнее. Это связано с высокой реакционной способностью высокомолекулярных тяжелых ароматических соединений и смол в композиции, содержащей значительное количество асфальтенов (7% мае), при высокой температуре (250С) [76]. Степень превращения высокомолекулярных тяжелых ароматических соединений и смол имеет экстремальный характер в зависимости от уровня вязкости сырья. - при 250С наиболее интенсивно протекают реакции деалкилирования длинных боковых углеводородных цепей ароматических углеводородов, полимеризации и конденсации соединений. В результате поликонденсации образуются высокомолекулярные соединения; - изменение коэффициента дисперсности битумов, характеризующего структурообразование в дорожных битумах, зависит от количества асфальтита, вовлеченного в сырьё, и достигает максимального значения на уровне вязкости сырья —110 сек. Этот факт подтверждает целесообразность прямого вовлечения не более 17% мае. асфальтита в сырье. Так как добавление большего количества добавки препятствует процессу окисления гудрона. 4.3 Низкотемпературное окисление (старение) асфальтитсодержащих дорожных битумов Как было отмечено в главе 1 (литературный обзор) во время старения битумов происходят как химические процессы (полимеризационные и окислительные), так и структурные изменения (перестройка надмолекулярных структур), которые тесно связаны друг с другом: Поэтому в дальнейших исследованиях были изучены изменения ГХС (отдельных групп соединений и гетероатомных соединений, и их соотношения) дорожных битумов в процессе низкотемпературного окисления. Было исследовано изменение показателей, характеризующих структурные изменения битумов в процессе старения. Была сделана попытка найти взаимосвязь между этими показателями и далее выбрать наиболее эффективный критерий оценки термоокислительной стабильности асфальтитсодержащих дорожных битумов.
