ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМОВ, ПОВЫШАЮЩИХ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

УДК 627.5

Лакей В.Н.

научный сотрудник ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж),

г. Воронеж, РФ

Синюгина Ю.В.

младший научный сотрудник ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж),

г. Воронеж, РФ

Макаренко А.А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМОВ,

ПОВЫШАЮЩИХ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Аннотация

В статье рассматривается вопрос влияния модифицирующих добавок к битумам

Ключевые слова:

Полимер, асфальтобетонное покрытие, битум

Важнейшим условием повышения долговечности асфальтобетонных покрытий является улучшение свойств битумов и подбор их с учетом условий эксплуатации. Ростом качества дорожных битумов является регулирование их свойств путем применения различных модифицирующих добавок (полимеров, резиновой крошки, серы, адгезионных добавок и т.д.). Применение полимеров для модификации битумов относится к одной из наиболее активно внедряющихся технологий строительства и ремонта покрытий автомобильных дорог. Перспективным направлением модификации битумов является использование добавок резиновой крошки. Преимуществами резиновой крошки как модифицирующей добавки к битумам являются ее низкая стоимость, высокое качество получаемых резинобитумных вяжущих, экологическая целесообразность утилизации изношенных автомобильных шин и отходов резинотехнических изделий. Применение резиновой крошки для модификации битумов позволяет получить резинобитумное вяжущее с высокими эксплуатационными свойствами. Асфальтобетоны на резинобитумном вяжущем обладают меньшей жесткостью, повышенной эластичностью в широком интервале температур, хорошей звукопоглощающей и фрикционной способностью. Улучшение свойств битумов с применением полимеров, способных многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении [1]. На практике не все термопласты так просто перевести в текучее состояние, так как температура начала термического разложения некоторых полимеров ниже температуры их текучести (поливинилхлорид, фторопласты и т.д.). В таком случае используют технологические приемы, снижающие температуру текучести полимеров с помощью пластификаторов или применением стабилизаторов, или переработку в среде инертного газа. Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать, но и хорошо растворяться в подобранных растворителях. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации 2-5 %, отличаются довольно большой вязкостью, следствием чего являются большие размеры полимерных молекул по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. На этом основано использование растворов термопластов в качестве лаков, красок, клеев, вяжущего компонента в мастиках и полимерных растворах. Практическую применяемость имеет термопластичный полимер – полиэтилен сохраняющий пластичность до минус 70ºС, он склонен быстро стареть от солнечной радиации. Установлено что вторичный полиэтилен сохраняет достаточно высокие прочностные и деформационные показатели и может использоваться в качестве модифицирующей добавки к битумам [2].

Также термопластичный полимер полипропилен получаемый полимеризацией пропилена при синтезе образует несколько разных по строению полимеров: изотактический, атактический, синдиотактический. В основном на производстве применяется изотактический полипропилен. Его применяют для гидроизоляции в виде пленок и листов, при производстве геосинтетических материалов. По механическим характеристикам, газо- и паропроницаемости полипропилен превосходит полиэтилен. При синтезе полипропилена получается атактический полипропилен, который применяют в качестве модифицирующей добавки к битумам. Большой интерес вызывает окисленный атактический полипропилен, который является стабилизатором структуры вяжущего и профилактического средства, замедляющего процессы старения, вяжущего [1]. Модифицированный добавками окисленного атактического полипропилена битум слабо подвержен процессам старения и обладает улучшенными свойствами.

Обладает хорошей адгезией поливинилацетат к каменным материалам, стеклу, бетону, стоек к старению от солнечного света, хорошо растворяется во многих растворителях, не растворяется в бензине, керосине, масле, скипидаре, широко используется в строительстве. В битуме приводит к расширению интервала работоспособности и улучшению адгезионных свойств вяжущего [1].

При введении в битум полистирола повышается вязкость битума, температура размягчения, увеличивается растяжимость при 0 ºС. Использование добавки дает эффект в основном за счет повышения качества и сокращения продолжительности перемешивания асфальтобетонных смесей, а также повышения их эластичности и трещиностойкости асфальтобетонного покрытия.

Применение для модификации полимерных и битумных материалов термопластического каучук подобного полимера полинзобутилена, в зависимости от молекулярной массы представляющий собой вязкие клейкие жидкости или эластичный материал, обладает хорошими адгезионными свойствами к минеральным материалами улучшает их свойства при низких температурах.

Получаемые из нефтяного сырья синтетические вещества нефтеполимерные смолы. В зависимости от строения исходных углеводородов, смолы делят на ароматические, алифатические, нафтеновые, сополимерные, удачно совмещаются с природными синтетическими смолами, битумами. Успешно работают в качестве структурообразующих добавок к маловязким битумам способствуют повышению вязкости, когезионной прочности и интервалу пластичности.

Таким образом, долговечность асфальтобетонных покрытий зависит от качества применяемых модифицирующих добавок в дорожных битумах.

Список использованной литературы:

1. Бонченко Г.А. Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость и технология модифицирования полимером. – М.: Машиностроение, 1994. – 176 с.

2. Илиополов С.К. Органические вяжущие для дорожного строительства: учеб. пособие. – Ростов н/Д: Изд-во РГСУ, 2003. – 428 с.

© Лакей В.Н., Синюгина Ю.В., Макаренко А.А. 2021