Да будет асфальт эластичным: новые технологии производства, полимеры и не только

С начала этого года заработал Реестр новых и лучших технологий, материалов и технологических решений повторного применения. Он призван обеспечить эффективную реализацию национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». В том числе, и за счёт увеличения пластичности асфальтобетонной смеси с помощью модификаций полимерно-битумными вяжущими (ПБВ).

Любой дорожник знает, что из-за частых переходов температуры через 0 ⁰С дорожное полотно испытывает огромные нагрузки. Добавим сюда превышение нормативных нагрузок при эксплуатации ― и вот появились трещины, их наполнила влага, далее лёд разрывает асфальт, и в итоге весной покрытие сходит вместе со снегом. А количество автотранспорта только растёт, грузовики становятся тяжелее. Требуются современные технологии укладки асфальта и повышение его качества.

«Применение ПБВ обеспечивает увеличение межремонтных сроков службы покрытия дорог с 3–4 лет до 7–10 лет, повышая трещиностойкость, теплостойкость, сдвигоустойчивость, водо- и морозостойкость дорожного полотна.

При этом позволяет снизить расходы на содержание покрытия практически в два раза, продлить срок службы покрытия ориентировочно в 2,5 раза, существенно повысить безопасность движения и, как следствие, увеличить пропускную способность автодороги за счёт уменьшения ремонтов», ― комментирует менеджер по работе с ключевыми клиентами СБС ООО «СИБУР» Илья Осипов.

Гонка инноваций

Да, естественно, использование ПБВ увеличивает стоимость ремонта автомобильных дорог. Но, как говорят специалисты, это выгоднее, чем каждые три года заводить технику на текущие или капитальные реконструкции полотна. Особенно, если полимер для конкретного участка подобрали с учётом всех возможных нюансов.

В лабораториях крупнейших игроков по производству ПБВ новые «рецепты» лекарства для дорожного полотна разрабатываются уже далеко не первый год. И изыскания не останавливаются. Руководитель направления «Битумные материалы ТН-Инжиниринг» корпорации «Технониколь» Владимир Плишкин подчёркивает, что специалисты, исходя из задач клиентов, оценивают, как достичь требуемых характеристик ПБВ с использованием ранее разработанных рецептур.

Если потенциал какого-то модификатора уже исчерпан, то инженеры начинают разрабатывать новые рецептуры, искать новые модификаторы и технологии введения их в исходный битум.

«У нас есть реальный кейс поиска инновационного решения для снижения колееобразования нестандартными методами. Наш научный центр разработал новый вяжущий материал с применением гибридного модификатора, который показал себя с положительной стороны на объекте КАД в Санкт-Петербурге.

Также первой в России «Технониколь» произвела высокомодифицированное вяжущее, основное преимущество которого ― высокая концентрация полимера и длительное время приготовления, что напрямую сказывается на качестве продукта», ― рассказывает Владимир Плишкин.

Кроме того, в «Технониколь» работают над внедрением в производство нового полимера высокостирольной структуры диблочного типа, который в других странах уже показал продление срока службы асфальтобетона.

Подстёгивает производителей полимеров к созданию инноваций и оператор Реестра ― ФАУ «РосДорНИИ». Там запустили акселератор дорожной отрасли, предлагая участникам поддержку в развитии, экспертизу в лаборатории и апробацию технологии в пилотных регионах.

Но и без того спрос на инновационные модификаторы стимулирует компании, особенно крупные, самостоятельно инвестировать в НИОКР и досконально контролировать продукцию на выходе.

«Термоэластопласты бутадиен-стирольные различной (линейной или разветвлённой) структуры представляют собой продукт блоксополимеризации стирола и бутадиена в растворе углеводородов в присутствии литийорганического катализатора и стабилизированный нетемнеющими антиоксидантами.

Традиционно содержание связанного стирола в полимере составляет порядка 30,0% масс. Для удобства выпускается в виде гранул или порошка, дополнительно обработанных антиадгезивом. Контроль полученного материала с применением в качестве модификатора СБС полимера осуществляется в соответствии с действующими НТД», ― объясняет Илья Осипов.

К погоде готовы

Одна из важных проблем полимерных добавок в битум ― эффективность в одном климате и совершенно другие показатели в регионе с другими погодными условиями. Поэтому производители материалов тратят довольно много сил на поиск конкретного решения.

«Мы для себя выработали эффективную стратегию, учитывающую особенности регионов. Каждый завод нашей корпорации, производящий ПБВ, поддерживает технические коммуникации с технологами по дорожному строительству в своём регионе, оценивает опыт выполнения предыдущих объектов, учитывает новые требования стандартов, утверждённых приказами Росавтодор.

Важно, что данная большая работа по подбору нового вяжущего и рецептуры асфальтобетона проходит в зимний период, чтобы дорожники могли в сезон выполнять работы с надлежащим качеством и в требуемый срок», ― делится г-н Плишкин.

В «СИБУРе» производят лишь один класс модификаторов ― СБС полимеры. Но, по словам представителя компании, их применение в производстве вяжущего по PG даёт возможность получить материал с широкими температурными диапазонами эксплуатации и различных транспортных нагрузок.

«В портфеле наших партнёров присутствуют различные марки PG (PG 52-46, PG 58-40, PG 64-40, PG 70-40 и другие), которые подходят для различных климатических условий, в том числе и экстремальных северных. В свою очередь, для большинства альтернативных модификаторов различной природы в большинстве случаев существуют ограничения по температурным пределам и условиям транспортных эксплуатационных нагрузок готового вяжущего с их применением», ― говорит г-н Осипов.

Тем временем, в «РосДорНИИ» испытывают всё новые образцы слоёв асфальтобетона. Те, что покажут хорошие результаты не только в лаборатории, но и в реальных условиях, будут рекомендованы к применению на дорогах страны.

Подготовил Артем Щетников