24
część I – ASFALTY I ICH WŁAŚCiwości
Na rysunku 1.11. przedstawiono schematyczną budowę koloidalną asfaltów typu żel i zol.
Rys.1.11. Schematyczne przedstawienie budowy koloidalnej asfaltu typu żel (z lewej) i zol (z prawej) [34]
Typ budowy koloidalnej lepiszczy asfaltowych jest zdeterminowany przez temperaturę oraz ich skład i strukturę
chemiczną. Wykazano, że zawartość żywic oraz charakter chemiczny maltenów mają większy wpływ na typ budowy
koloidalnej niż zawartość asfaltenów [23, 24]. Mniejsza ilość struktur asfaltenowych, dobrze asocjowanych przez
żywice oraz aromatyczny charakter maltenów sprzyjają formowaniu się struktury typu zol. Z kolei większa ilość
struktur asfaltenowych, przy nie za dużej ilości żywic, ale wystarczającej do ich asocjacji sprzyja powstawaniu
struktury typu zol-żel. Budowa koloidalna typu żel tworzy się przy małej zawartości żywic w stosunku do dużej
ilości asfaltenów oraz słabszym charakterze aromatycznym maltenów. Asfalty o budowie koloidalnej typu żel
charakteryzują się mniejszą homogenicznością, w porównaniu do asfaltów o strukturze zolu [25].
Na przestrzeni ostatnich lat, do określania typu budowy koloidalnej asfaltu stosowano różne metody analityczne.
Obecnie, za pomocą między innymi technik mikroskopowych, takich jak mikroskopia elektronowa czy mikroskopia
fluorescencyjna jesteśmy w stanie dokładnie ustalić i opisać typ budowy koloidalnej danego asfaltu [26, 27].
Najnowocześniejszymi technikami instrumentalnymi stosowanymi do badania układów koloidalnych są spektroskopia
SAXS (
Small-angle X-ray scattering
) oraz SANS (
Small-angle neutron scattering
). Dzięki nim możliwe jest również
oznaczenie rozmiarów oraz stopnia rozproszenia cząstek w asfaltach [25, 28].
1.3.1. Stabilność budowy koloidalnej
Trwałość danej struktury koloidalnej określa się mianem stabilności. Do określania stabilności koloidalnej asfaltów
stosuje się wskaźnik CI, określony wzorem [29]:
gdzie:
A
1
– zawartość asfaltenów (ang.
Asphaltenes
)
S – zawartość związków nasyconych (ang.
Saturates
)
R – zawartość żywic (ang.
Resins
)
A
2
– zawartość związków aromatycznych (ang.
Aromatics
)
Większa wartość CI oznacza mniejszą stabilność koloidalną. Wskaźnik koloidalny ma jednak wartość jedynie
orientacyjną i służy przede wszystkim do porównywania różnych rodzajów asfaltów pomiędzy sobą.
