Поверхностное натяжение битумов

Поверхностное натяжение битумов при температуре 20—25° С равно 25—35 эрг/см2. Определение поверхностного натяжения битумов сложно, поэтому, по предложению акад. П. А. Ребиндера, для таких материалов принято определять их поверхностную активность-способность растворенного битума снижать поверхностное натяжение раствора на границе с водой. Чем выше поверхностная активность битума, тем выше его полярность, а следовательно, и адсорбция над поверхностью минерального материала. Молекулы поверхностно-активных веществ состоят из неполярной части углеводородной цепи, например СНз—СНг—СНг—…, и полярной активной группы —СООН, —ОН, ЫНг, ЭН и др. На разделе фаз полярной и неполярной жидкостей поверхностно-активные вещества ориентируются по линии раздела поля полярной группой к полярной жидкости, а неполярной частью к неполярной жидкости. От содержания полярных компонентов в вяжущем зависит его смачивающая способность и интенсивность прилипания (сцепления) с каменными материалами.

Смачиваемость минеральных материалов битумом также зависит от содержания в нем поверхностно-активных полярных соединений и свойств каменных материалов. Смачиваемость определяют по краевому углу (углу смачивания), образуемому поверхностью минерального материала и касательной, проведенной к поверхности капли жидкости в точке соприкосновения фаз. Если краевой угол острый, смачивание хорошее, поскольку притяжение молекул жидкости поверхностью минерального материала (адгезия) приближается к внутреннему притяжению молекул жидкости (когезия). Если краевой угол большой (тупой), смачивание плохое, притяжение молекул жидкости минеральным материалом слабое. Таким образом, минеральный материал тем лучше смачивается жидкостью, чем меньше силы сцепления между ее молекулами (когезия) и чем больше силы прилипания между молекулами жидкости и минеральным материалом (адгезия).