Конференция «Асфальтобетон 2024»: добавки бывают разные

Мы продолжаем знакомить вас с важными темами, затронутыми на конференции «Асфальтобетон 2024». Большое внимание участники уделили всевозможным модификаторам, причём их влиянию не на один параметр, а в комплексе.

Сухой и мокрый

«Технология сухого ввода хороша там, где затруднено использование ПБВ в силу логистических проблем. За счёт прямого ввода модификаторов в асфальтосмесительную установку ускоряется время процесса, так как не нужно проводить входной контроль поступающего вяжущего. Не нужно занимать место ёмкостями для хранения битума, и снижаются выбросы углерода в окружающую среду», — с места в карьер начала перечислять достоинства химических модификаторов АБС руководитель отдела продаж ООО «Пласткор» Анна Симановская.

По её словам, воздействие добавок можно разделить на два типа: межмолекулярное и химическое. Последнее заключается в образовании нового вещества путём смешивания двух других. Например, разогревают минеральные компоненты, дозированно подают на АБЗ, а затем вводят полимерную добавку, истирают на протяжении 3-5 секунд до мелкой фракции и сливают битум.

«А далее происходит волшебство: компоненты модификатора взаимодействуют со структурообразующей фазой сополимера битума, образуя „зародыши” пространственной сетки в вяжущем. Далее специально подготовленный мелкодисперсный алюминий создаёт металлическую сшивку, так называемую армирующую сетку, взаимодействуя с природными карбонатами.

Это работает только в случае соблюдения всех этапов производства АБС: прогрев камня, добавление модификатора, слив битума. Затем идёт процесс связывания длинноволоконной целлюлозы, и в процессе перемешивания смеси происходит химическая реакция», — объяснила принцип работы добавки своей компании г-жа Симановская.

В подтверждение слов об эффективности полимерного модификатора она привела данные экспертизы, согласно которым глубина образующейся колеи не превышала 1,5 мм, а коэффициент водостойкости достигал значения 1,11. Помимо улучшения эксплуатационных характеристик спикер привела данные экономии при применении добавки от 10 до 17% в зависимости от типа смеси.

«Есть один вопрос ко всем производителям модификаторов — это время действия добавки. Он периодически возникает и быстро тухнет, так как нет никакой информации. Мы вводим поверхностно-активное вещество, но не понимаем, к примеру, сколько длится тот же эффект увеличения адгезии», — обратился к залу президент Ассоциации «Р.О.С.Асфальт» Николай Быстров.

Он сообщил, что большинство компаний проводит двухнедельные испытания, но асфальтобетон должен сохранять свои свойства годами. Все понимают, что характеристики добавок меняются со временем, поэтому нужны результаты тестирования модификаторов, в которых будет видно, как они себя поведут через год-два и более.

«С 2012 года мы проводили мониторинг участков дорог как с добавлением нашего модификатора сухого ввода на основе активного резинового порошка, так и референтных участков с модификацией от других производителей и без неё.

По результатам исследования мы можем точно сказать, что срок жизни асфальтобетонного покрытия с модификаторами намного выше. В сравнении с ПБВ от ВИНК модификаторы дают схожие результаты в части физико-механических и эксплуатационных характеристик», — сообщил заместитель генерального директора ООО «Новые технологии строительства» Олег Потапов.

Он отметил, что рынок растёт и ежегодно появляются новые производители добавок в АБС. Этому способствовало внедрение новых стандартов на автодороги. Однако существуют и проблемы, мешающие развитию. Например, возможность применения модификаторов сухим способом не заложена для смесей по методу ОФП, она присутствует только в АБС по системе Маршалла.
Да и мокрый способ, когда добавку вводят в вяжущее, имеет свои ограничения в виде ГОСТ 58400.1, где прописаны растворимость и размер дискретных частиц.

Один из ранее известных производителей резино-битумных вяжущих, «Инфотех» прекратил выпуск своего модификатора. Отчасти это связано с результатами исследований, показавших преимущества добавок сухого ввода. У таких продуктов нет жёстких ограничений по транспортному плечу и сроку хранения.

Г-н Потапов предложил участникам ТК 418 внести изменения в ГОСТ 58401.1.2, чтобы допустить применение добавок. Он уверен, что это не даст возможности напрямую спроектировать АБС с низким показателем вяжущего при применении модификатора, зато подрядная организация сможет разработать техническое решение о применении более низкого диапазона PG. В этом случае использование добавок может стать даже более выгодным.

В качестве другого варианта изменения ситуации представитель компании «Новые технологии строительства» предложил предусмотреть в методологии стандарта ОФП возможность расширения диапазона PG за счёт ввода модификаторов сухим способом.

Олег Потапов обозначил и ещё одну проблему, мол, проектные институты не закладывают в документацию модификаторы, как в прежних ГОСТах. Они отсутствуют и в классификаторе строительных ресурсов. И, чтобы добавка появилась в проекте, производителям приходится изворачиваться и убеждать как подрядчиков, так и сотрудников Главгосэкспертизы в пользе использования для улучшения свойств смеси.

«В технологии ОФП заложено, что достижение требуемых результатов идёт через модификацию вяжущего. Поэтому вопрос введения любых добавок сухим способом касается самой идеологии, нужно показать, на что влияет добавка», — согласился с этим суждением Николай Быстров.

Добавки в ЩМА

Рецепт щебёночно-мастичного асфальтобетона уже сложно представить без стабилизирующих добавок. Они могут быть как природного (растительного или минерального), так и химического происхождения. Правда, востребованы в лабораториях далеко не все, предпочтение отдают целлюлозным, хризотиловым и базальтовым волокнам. По классике их пропитывают битумом, гранулируют и получают стабилизатор для АБС.

В ходу и модификаторы разной природы происхождения, укрепляющие смесь. По большей части они тоже представляют собой гранулы, которые затем автоматизированно добавляют в состав смеси на АБЗ.

«Есть и альтернативный способ введения волокон для получения стабилизирующего эффекта — использование в чистом негранулированном виде. Их упаковывают в непрессованные брикеты, далее с помощью специальных установок добавляют в смесь. Но у данного способа вагон и маленькая тележка недостатков, поэтому от него уже уходят», — рассказал генеральный директор ООО «ПК «Стилобит» Пётр Мазепа.

По его словам, хризотиловые волокна славятся хорошей способностью впитывать излишки битума в ЩМА. Базальтовые аналоги повышают прочность асфальтобетона за счёт адгезии с вяжущим. Вообще же повышенные физические характеристики, такие как модуль упругости, прочность на растяжение и удлинение при разрыве, говорит г-н Мазепа, отмечены у минеральных волокон. Но вот термостойкость во время изготовления смеси на АБЗ, согласно проведённым исследованиям, лучше всего у хризотиловых и базальтовых волокон.

Особенно это важно для ЩМА, где АБС нагрета не 5 минут. При температуре в 165 °С на протяжении двух часов (примерно столько проходит с момента производства до укладки) и 300 минут (при условии длительной доставки) природные волокна теряют от 5 до 7%, а минеральные практически не меняют свойств.

Из модификаторов наибольшей популярностью пользуются полиэтиленовый воск и полимерные композиции для снижения пластической колеи. Наилучший эффект получается при применении модификаторов со стабилизатором.

«Мы проводили исследование об изменениях стекания в щебёночно-мастичной смеси в зависимости от соотношения цикла сухого и мокрого перемешивания на АБЗ. Суммарное время процедуры составляло 40 секунд. Гранулы стабилизирующей добавки раскрываются по-разному, и мы можем добиваться нужного показателя стекания, просто регулируя время мокрого перемешивания при одной и той же дозировке без смены рецепта», — поделился наблюдениями Пётр Мазепа.

Текст: Артём Щетников