Мы много рассказываем про инновационность PROpolymer, но что же фактически представляет собой полимерный модификатор? Рынок материалов для дорожного строительства насыщен различными по составу и основному активному компоненту добавками на основе: восков, целлюлозы, полимеров высокого давления, этиленвинилацетата, резиновой крошки, латекса, стиролбутадиенстирола, слабореактивного полиэтилена и другие. Продукты отличаются по форме выпуска: жидкие, сыпучие, гранулированные, пеллетированные и по способу применения: «мокрый» («двухстадийный») или «сухой» («одностадийный»).
PROpolymer – это гранулированный (МА 123 для горячих АБС) или пеллетированный (МА-СК для ЩМА) модификатор, в основе которого сплав полиолефинов, модифицированных непредельными органическими кислотами, наполненный целлюлозным волокном, содержащий процессинговые добавки и добавки, увеличивающие обволакивающую способность вяжущего, метод введения – «сухой» способ. Особая полимерная композиция в основе состава модификаторов, способная самостоятельно запустить химическую реакцию компонентов в асфальтобетонной смеси, – в этом и заключается основная инновация действия PROpolymer.
Химизм
Применение сополимеров в модификаторе позволяет образовывать пространственную сетку при меньшей концентрации за счёт взаимодействия активных групп сополимера с активными компонентами битума. Ввод в состав битума компонента, способного взаимодействовать со структурообразующей фазой сополимера, образуя «зародыши» пространственной сетки, повышает эффективность всей системы, обеспечивает хорошее адгезионное взаимодействие всех компонентов асфальтной добавки, обеспечивает максимально возможную гомогенность интерполимерного сплава, в дальнейшем наполняемого волокном различной структуры.
Для обеспечения армирования готовой асфальтной смеси в добавку введен порошковый алюминий, который образует координационное соединение с сополимером этилена и натриевой солью органической кислоты, что вызывает химическое связывание целлюлозы.
Говоря простым языком, модификация битума происходит в самой смеси и процесс запуска модификации лежит в том числе на минеральной части, которая создает точки кристаллизации в вяжущем, и в итоге происходит одновременно межмолекулярное и химическое взаимодействие битума с модификатором в асфальтобетонной смеси. Кристаллизация – создание прочной решетки в сплавах (в данном случае – это сплав полимера и битума). Минеральная часть выступает как активатор, но модификация происходит за счёт химизма модификатора с битумом, который в смеси.
С развитием вариативности в сегменте дорожных добавок возник вопрос: использовать готовые модифицированные компоненты или модифицировать асфальтобетонную смесь менее консервативным «сухим» способом? Применение PROpolymer при приготовлении асфальтобетонной смеси приводит к запуску химической реакции всех компонентов и прежние битум, гравий, песок и добавка становятся образцовой асфальтобетонной смесью. После нагрева и перемешивания компонентов смесь не расслоится, не разделится на исходные компоненты, будет держать температуру, поддерживать стабильный уровень адгезии.
Готовое дорожное полотно в итоге станет качественной дорогой, обладающей улучшенными эксплуатационными свойствами:
Не громкие слова
Придумать новый продукт мало. Нужно подтвердить заявленные свойства и эффект от применения, а в идеале улучшение значений в сравнении с привычными рецептурами. До недавнего времени мы могли оперировать данными лабораторных исследований кернов, взятых сразу после укладки объектов. Например, в 2021 году укладка дороги в Санкт-Петербурге, конец сезона. Образец, уложенный по ГОСТ Р 58406.1 и 58406.2 с применением PROpolymer, имеет улучшенный коэффициент водостойкости от 0,02 до 0,05 по сравнению с рецептом на ПБВ-60, а также показывает повышенную устойчивость к образованию колеи. С PROpolymer средняя глубина колеи меньше на 0,5–1,08 мм чем в рецепте ПБВ-60 с обычной добавкой или без добавки.
Теперь в распоряжении имеется результат мониторинга 7-ми участков, уложенных на 87-89 км МКАД при участии кафедры «Изыскания и проектирование дорог» МАДИ. Участки укладывались по двум ГОСТ 58401.22019 и 58406.1-2020 в мае 2021, точки мониторинга в сентябре 2021, апреле и октябре 2022. Само исследование гораздо объемнее, для этой статьи взяли выжимку. По показателю ровности IRI, среднему значению глубины износа для полос легкового транспорта и отдельно для полос грузового транспорта – рецепт с применением модификатора PROpolymer MA-CK уверенно занимает место в тройке лучших результатов.
Качество дорожного полотна из щебеночно-мастичного асфальтобетона по ГОСТ 58406.1 – на щебне фракции 16 с применением PROpolymer – демонстрирует результат на уровне качества дороги, уложенной из SMA22 и SMA16 по ГОСТ 58401.2. Не секрет, что рецепты на вариантах SMA зачастую дороже и сложнее в исполнении рецептов на ЩМА. Сравнение результатов ЩМА-16-МА-СК и ЩМА-16-сера показывает значительную разницу в показателях и связано с тем, что полимерный модификатор работает одновременно и как стабилизатор асфальтобетонной смеси, и как модификатор, влияя на эксплуатационные показатели.
В заключении можно сказать, что применение PROpolymer является важным шагом в улучшении качества дорожного покрытия. Это инновационное решение позволяет создавать долговечные и надежные дороги, которые обладают высокой устойчивостью к внешним воздействиям и требуют минимального количества ремонтов.
Данный материал подходит как для строительства новых дорог, так и для ремонта и модернизации существующих. При этом, использование PROpolymer не только улучшает качество дорожного покрытия, но и снижает затраты на обслуживание дорог, что является важным экономическим аспектом.
Разработка новых технологий и совершенствование существующих являются важными направлениями развития дорожной отрасли, так как позволяют повысить эффективность и качество дорожных работ. Однако срок от разработки до практического применения новых технологий может занимать значительное количество времени.
Для сокращения сроков внедрения новых технологий необходимо ускорить процесс их тестирования и сертификации, а также оптимизировать процессы проектирования и строительства дорог. Важно также учитывать потребности и требования рынка, как в части государственных заказчиков, так и в части частных заказчиков, для обеспечения быстрого и эффективного распространения новых технологий.
Главный принцип работы в этом направлении – разумная балансировка между скоростью внедрения новых технологий и обеспечения их качества.