Полиэтиленгудроновые вяжущие

В настоящее время в России при строительстве и ремонте дорожного асфальтобетонного покрытия применяют два основных типа вяжущих материалов. Авторы:А.А. Гуреев, д.т.н.,профессор, А.В. Лакомых, инженер, М.В. Самсонов, инженер НОЦ «Битумные материалы», РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, Москва

Первый – это окисленный битум марок БНД, БНДУ, БДД, МГО и прочие. Их стоимость в зависимости от сезона и производителя находится в диапазоне 7–15 тыс. руб­лей за тонну. Срок эксплуатации дорожного полотна, устроенного с применением таких битумов, нормирован в пределах 2–5 лет.

Второй тип представлен полимерно­битумными вяжущими. Это композиционный материал, получаемый путем смешения и дальнейшей гомогенизации традиционных окисленных дорожных битумов, блок­сополимеров типа СБС, пластификатора и иногда поверхностно­активных веществ. При ремонте и строительстве дорог они позволяют продлить эксплуатационный срок дорожного полотна до 10–15 лет. Однако несмотря на их очевидные преимущества по сравнению с обычным битумом, высокая стоимость (не менее 25–35 тыс. рублей за тонну) ограничивает широкое использование этих материалов в дорожном строительстве России. Цена обусловлена дороговизной компонентов. Например, блок­сополимеры типа СБС находятся на уровне 160 тыс. рублей за тонну, что при содержании полимера в количестве уже 3% масс. добавляет к стоимости вяжущего не менее 5 тыс. рублей. Введение в состав пластификатора (чаще всего масла И­40) в количествах до 7% масс. приводит к увеличению его стоимости еще на 3 тыс. рублей.

На рис. 1 схематично в координатах цена­качество представлены наименования дорожных вяжущих, предлагаемых сегодня на российском рынке. Он наглядно иллюстрирует значительные возможности и необходимость создания вяжущих с более высокой эффективностью применения, чем дорожные битумы, и более низкой стоимостью. Особенно это актуально, на наш взгляд, для верхних покрытий на автодорогах различных категорий.

В связи с существующей острой необходимостью увеличения продолжительности срока службы дорожного полотна в России, а также отсутствием на рынке доступных модифицированных вяжущих были начаты исследования по разработке нового, инновационного типа материала для дорожных асфальтобетонных покрытий. Такое вяжущее должно обладать физико­химическими и эксплуатационными свойствами, максимально приближенными к значениям нормативных требований ГОСТ Р 52056­2003, но по стоимости находиться на уровне цены традиционных окисленных битумов по ГОСТ 22245­90.

Применение пластификатора в традиционной технологии производства вяжущих связано с необходимостью полного и равномерного растворения полимера в объеме битума, обладающего невысокой растворяющей способностью вследствие того, что в результате химических реакций, происходящих в процессе окисления, масляные компоненты сырья частично превращаются в смолы и асфальтены, то есть переходят в дисперсную фазу. Для увеличения растворяющей способности дисперсионной среды битумов в его состав вводят дополнительное количество парафиново­нафтеновых соединений. Для оценки разницы в содержании масляных компонентов в сырье и в произведенном из него битуме был проведен анализ группового химического состава гудрона с установки УЗК ОАО «Новокуйбышевский НПЗ» и дорожного битума марки БНД 60/90, полученного из этого гудрона.