Высокотехнологичный способ модифицирования асфальтобетонных смесей
Актуальность модификации битума
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 совершёнными, 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.
Модификация битумного вяжущего позволяет нивелировать недостатки сырья и достигнуть установленных государственных стандартов качества.
Битум нефтяной дорожный (БНД) без добавок в составе асфальта приводит к:
быстрому износу дорожного покрытия
образованию глубокой колеи
растрескиванию и выбоинам
Технологии модификации битума
Существует два основных метода модификации битума:
1. Двухстадийная («мокрая») технология
Процесс включает приготовление полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) на битумном или асфальтобетонном заводе.
Особенности:
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.
2. Одностадийная («сухая») технология
Модификатор вводится непосредственно в асфальтосмесительную установку вместе с другими компонентами.
Особенности:
«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 с ПБВ.
Модификаторы PROpolymer
Модификаторы PROpolymer представляют собой сплав полиолефинов, модифицированных непредельными органическими кислотами, содержащий процессинговые и функциональные добавки.
Принцип действия модификаторов PROpolymer
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.
Технологический процесс
Нагретые минеральные материалы и полимерный модификатор дозируют в АСУ и перемешивают около 5−10 секунд для диспергирования сухих компонентов.
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.
Ассортимент модификаторов компании «Пласткор»:
PROpolymer МА123
для горячих асфальтобетонных смесей
Прямая альтернатива применению ПБВ
PROpolymer МА-СК
для щебёночно-мастичных асфальтобетонных смесей
Стабилизирующая добавка на длинноволоконной целлюлозе с модифицирующей функцией
PROpolymer МONOLIT
для литых асфальтобетонных смесей
Улучшение показателей удобоукладываемости и глубины вдавливания штампа
Преимущества полимерных модификаторов:
Для горячих и ЩМА асфальтобетонных смесей:
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:
показатель глубины вдавливания штампа при температуре 40 градусов на 28 % лучше нормы по ГОСТ Р 54401-2020
выступают как альтернатива СБС
имеют более доступную стоимость
позволяют нагревать смесь до +220-250 градусов по Цельсию
придают однородность структуре
имеют выраженный насыщенный цвет дорожного покрытия; снижают шумность покрытия
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».
Регулярные мониторинги на практике доказывают эффективность модификаторов PROpolymer
1. Шоссе Андреаполь
Ниже приведены фотографии с мониторинга шоссе Андреаполь в 2024 году. Укладывали асфальт с добавкой PROpolymer MA 123, 5% 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.
2. Пункт весового контроля в Калужской области
Мониторинг участка произвели 24.07.24 г, спустя год
Колееобразование: минимальное, несмотря на интенсивную нагрузку
Дефекты: небольшие неровности только на стыках с полимербетоном
Общее состояние покрытия: хорошее, без разрушений
Услуги компании «Пласткор»
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.