Высокотехнологичный способ модифицирования асфальтобетонных смесей
Битум – один из главных материалов для дорожного строительства. Основным сырьём для его производства являются остаточные продукты нефтепереработки. С каждым годом технологии экстракции нефтепродуктов становятся все более глубокими и совершенными, а битум, который является остаточным продуктом перегонки, становится все более обеднённым и требует МОДИФИКАЦИИ. Особенно остро проблема встала в последнее время, когда мировая потребность в качественном топливе резко возросла, и из нефти «выжимают» все возможные полезные элементы.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИКАЦИИ БИТУМА
Модификация битумного вяжущего позволяет нивелировать недостатки сырья и достигнуть установленных государством стандартов качества. Битум нефтяной дорожный (БНД) без добавок в составе асфальта приводит к быстрому износу дорожного покрытия, образованию глубокой колеи, растрескиванию и выбоинам.
Существуют две основные технологии модификации битума. Двухстадийная технология, или «мокрый» способ модификации – приготовление полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) на битумном заводе либо непосредственно на асфальтобетонном заводе. Одностадийная технология, или «сухая» модификация – ввод модификатора напрямую в асфальтосмесительную установку вместе с другими компонентами асфальта. Рассмотрим особенности каждой из технологий.
При производстве ПБВ битум модифицируют чаще всего СБС (стирол-бутиен-стирол) и другими добавками. Их вводят в разогретый битум, перемешивают, пропускают через коллоидную мельницу и затем отстаивают несколько часов. В результате заказчики получают готовое модифицированное вяжущее высокого качества. Однако такое вяжущее требует особых условий хранения и транспортировки, постоянного подогрева и перемешивания, а также регулярного лабораторного контроля. Затраты на специальное оборудование и транспорт, энергию, квалифицированный персонал и оснащение лабораторий ведёт к удорожанию ПБВ, как и всего проекта. В некоторых случаях особенности логистики делают продукт попросту недоступным в некоторых регионах.
«Сухая» модификация происходит в процессе приготовления асфальтобетонной смеси. Добавка в виде гранул или пеллет добавляется в АБС вместе с минеральными компонентами. Одна из таких добавок – полимерный модификатор PROpolymer производства ООО «Пласткор», Санкт-Петербург. Модификатор вводится по линии подачи АЦД, не требует дополнительного оборудования и подготовки трудового персонала. Ещё одним преимуществом является длительный срок годности добавки и простота хранения, главное – укрыть мешки от дождя. В любой момент можно взять немного модификатора со склада и уложить небольшой участок дороги, без необходимости заказывать большую и дорогую партию ПБВ.
Исходя из этих данных можно сделать вывод, что сухая модификация имеет весомое экономическое и технологическое преимущество. При этом модификаторы PROpolymer позволяют получить качество дорожного полотна, не уступающее асфальту на ПБВ.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МОДИФИКАТОРОВ
Полимерные модификаторы PROpolymer представляют собой сплав полиолефинов, модифицированных непредельными органическими кислотами, содержащий процессинговые и функциональные добавки.
Принцип действия PROpolymer можно назвать процессом «химического армирования». Он заключается в создании полярной взаимосвязи между молекулами компонентов асфальтобетонной смеси, превращая ее в полимерный сплав – бойца, который способен сопротивляться внешним негативным факторам: интенсивное движение, высокие или слишком низкие температуры, многократный переход через ноль, шипованная резина и так далее. Покрытие сохраняет свои первоначальные свойства как можно дольше, увеличивается износостойкость и межремонтные интервалы дорожного полотна.
Если углубиться в тонкости процесса, он происходит следующим образом: нагретые минеральные материалы и полимерный модификатор дозируют в АСУ и перемешивают около 5-10 секунд для диспергирования сухих компонентов. Далее – вводится битум. В этот момент минеральные материалы и полимерный модификатор создают точки кристаллизации в битуме. Следующим этапом компоненты модификатора взаимодействуют со структурообразующей фазой сополимера битума, образуя «зародыши» пространственной сетки в вяжущем, после чего специально подготовленный мелкодисперсный алюминий создает металлическую сшивку (армирующую сетку), взаимодействуя с природными карбонатами. На конечном этапе асфальтобетонная смесь наполняется волокном различной структуры (происходит химическое связывание целлюлозы), благодаря чему повышается адгезия.
Функциональные преимущества полимерных модификаторов:
для горячих и ЩМА асфальтобетонных смесей: они увеличивают срок службы дорожного покрытия; выступают как альтернатива ПБВ и PG с улучшением качества полотна; эффективны как в верхних, так и в нижних слоях; сохраняют износостойкость исходного битума; снижают сырьевую себестоимость и производственные затраты; удобны в транспортировке и хранении; имеют малую дозировку; выдерживают температурный градиент от -60 до +80 °С;
для литых асфальтобетонов следующие: показатель глубины вдавливания штампа при температуре 40 градусов на 28% лучше нормы по ГОСТ Р 54401-2020; они выступают как альтернатива СБС; имеют более доступную стоимость; позволяют нагревать смесь до +220–250 градусов по Цельсию; придают однородность структуре; придают выраженный насыщенный цвет дорожного покрытия; снижают шумность покрытия; повышают сцепление колес с покрытием; снижают аварийность; повышают удобоукладываемость смеси.
Продукты компании «Пласткор» прошли все необходимые согласования в сфере дорожного хозяйства (ГК «Автодор», ФДА «РОСАВТОДОР»), получили положительное заключение экспертизы ТК418, были включены в реестр Министерства промышленности и торговли, а также в реестр новых и наилучших технологий ФАУ «РОСДОРНИИ».
ПРОВЕРКА НА ДОРОГАХ
Регулярные мониторинги на практике доказывают эффективность модификаторов PROpolymer. Ниже приведены фотографии с мониторинга шоссе Андреаполь в 2024 году. Укладывали асфальт с добавкой PROpolymer MA123, 0,5% от состава АБС. С момента укладки прошло 4 года. Наглядно заметна разница со старым покрытием. Местами встречаются мелкие дефекты и следы износа, тем не менее общее состояние дороги более чем удовлетворительное. Колея на всех трёх участках укладки – минимальная.
Второй, знаковый пример – Калужская область, пункт весового контроля в г. Обнинск. На этом участке дороги отмечается экстремально высокая интенсивность движения. Отдельно отмечен факт перегрузки грузовых автомобилей – рядом с участком расположен песчаный карьер.
АССОРТИМЕНТ МОДИФИКАТОРОВ КОМПАНИИ «ПЛАСТКОР»:
> модификатор для горячих асфальтобетонных смесей –PROpolymer MA123
> комплексный (модифицирующий и стабилизирующий)модификатор для ЩМА смесей – PROpolymer MA-СК
> модификатор для литых асфальтобетонных смесей –PROpolymer Monolit
> модификатор для горячих и щебёночно-мастичныхасфальтобетонов с добавлением резиновой крошки,полученной в результате переработки отходов РТИ –PROpolymer ЕСО
В 2023 году ремонту подвергался стык сопряжения асфальтобетонного покрытия с полимербетоном, в который вмонтированы датчики весового контроля (правая полоса в направлении от карьера в сторону г. Обнинск, являющаяся более нагруженной). В нижний слой асфальта использовали добавку МА123, в верхнем слое – МА-СК. В покрытие, уже после укладки, были отдельно вмонтированы дополнительные датчики весового контроля.
Мониторинг участка в 2024 году показал, что визуально участок выглядит хорошо, без наличия явных дефектов. Продольные и поперечные трещины отсутствуют. Ям, выбоин – нет.
Позже, в 2025 году пришла обратная связь от клиента – несколько соседних ПВК пришли в негодность и выведены из эксплуатации, данный же пункт единственный в пригодном к работе состоянии.
> Компания Пласткор предоставляет комплекс услуг по разработке и внедрению полимерных модификаторов, а также проводит консультации и предоставляет бесплатные образцы для испытаний и опытных укладок асфальта. Специалисты компании осуществляют выезды на АБЗ клиента, технологическое сопровождение при приготовлении смеси с добавкой, мониторинги качества уложенного дорожного полотна с PROpolymer. Мы решаем сложные задачи и предлагаем качественное решение.