Инновационные битумы: рецепт идеального сцепления с каменной породой

Как рассказали в ЛУКОЙЛе редакции Строительство Ru, перед запуском в производство полимер-битумных вяжущих (ПБВ) с адгезионными добавками компания провела успешные испытания новинок. Показательно, что сцепляемость этого битума с кислыми гранитными породами оказалась в несколько раз лучше по сравнению с альтернативными продуктами, также усиленными специальными добавками.

Даже самый прочный каменный материал, подобный граниту, может оказаться «слабым звеном» в составе асфальтобетона, если к нему неправильно подобрать рецептуру битумного материала. Быстрое крошение асфальта под нагрузками, появление ям после зимних осадков и применения дорожных реагентов – прямое следствие неудачного сочетания вяжущего материала и каменных пород. Степень адгезии, то есть прочности связи между битумом и минеральными наполнителями асфальтобетона, у разных видов щебня может отличаться полярно.

С точки зрения соотношения цены и качества каменного материала для дорожников крайне привлекательно выглядят гранит и кварцитопесчаник – прочные и широкодоступные материалы. К сожалению, именно эти породы отличаются низкими показателями адгезии с битумом. Проблему решает правильное использование модифицированных битумов и специальных адгезионных добавок.  Однако в российской дорожно-строительной отрасли есть сложности с применением подобных добавок. На большинстве асфальтобетонных заводов (АБЗ) отсутствуют системы точного дозирования этих компонентов. Добавки часто вносятся в битумные вяжущие механически, вручную, и поэтому распределяются в ней неравномерно. Из-за этого на дорожном покрытии появляются участки со слабой концентрацией адгезионных добавок или, напротив, перенасыщенные ими. Как результат, битум не выполняет роль надежного «клея», скрепляющего твердые элементы асфальтобетона, и дорожное покрытие быстро разрушается.

Оптимальным выходом для АБЗ становятся поставки готовых битумных продуктов с адгезионными добавками непосредственно от производителей вяжущих, таких как ЛУКОЙЛ. Компания выпускает битумы со специальными добавками на современных мощностях, оборудованных автоматическими системами дозирования компонентов. Благодаря этому адгезионные добавки распределяются равномерно по всему объему вяжущих материалов.

Заказчикам дорожного строительства бывает сложно контролировать правильное применение вяжущих на АБЗ. Производя для АБЗ битумы с добавками, ЛУКОЙЛ точно следует технологии смешения компонентов, а подбор вяжущих материалов делает эксклюзивно, под специфику конкретных каменных материалов.

Одно из классических испытаний на адгезию. Предварительно очищенный от пыли щебень обрабатывается битумом. Затем через час на электроплитке нагревают специальную стеклянную лабораторную посуду с дистиллированной водой. Когда начинается кипение, в химический стакан опускаются тестируемые образцы, повешенные на штативе (так, чтобы они оказались на уровне середины стакана и не касались друг друга и стенок посуды). Щебень находится в умеренно кипящей воде в течение 30 минут, а затем 2 минуты остужается в холодной воде. Остывшие образцы оцениваются визуально по степени сохранности пленки вяжущего на каменном материале. Наилучшие результаты в сочетании с любыми видами каменных материалов, как правило, демонстрируют ПБВ с адгезионными добавками. В идеале пленка битума должна полностью покрывать поверхность щебня, без отслоений и наличия светлых пятен.  

Большое преимущество рецептур новых ПБВ «ЛУКОЙЛ» – возможность адгезионным добавкам оставаться эффективными в горячем битуме до 7 дней. Это значительно упрощает транспортировку на дальние расстояния и хранение высокотехнологичных нефтепродуктов. Для сравнения, запас прочности альтернативных продуктов на рынке заметно скромнее: типичный срок годности адгезионных добавок в горячем вяжущем материале не превышает 1-2 дня.

ПБВ «ЛУКОЙЛ» с адгезионными добавками – инновация, которая решает актуальнейшую проблему отрасли. Ограничения в применении каменных материалов кислой природы уходят в прошлое. Дорожно-строительные организации смогут максимально эффективно использовать потенциал таких распространенных и прочных пород, как гранит и кварцитопесчаник.

Наша справка:

*К кислым породам относятся каменные материалы с высоким содержанием диоксида кремния (свыше 63% SiO2), например, гранит и кварцитопесчаник. Значительная доля частиц таких материалов имеет отрицательный заряд – являются анионами. Асфальт с подобной основой будет разрушаться быстрее, особенно зимой, после попадания влаги в микропустоты между битумом и минеральными материалами. В окисленных битумах также присутствуют вещества анионной природы. Одинаковые заряды твердого материала и вяжущего не позволяют битуму прочно прикрепиться к щебню и заполнить его мельчайшие поры.

Наиболее подходящей «каменной парой» классическим битумам могут быть некислые породы: габбро-диабаз, доломит или известняк. Идеальный выбор для дорожников – габбро-диабаз. Он превосходит другие материалы по прочности, морозостойкости и степени сцепления с битумом. В России основные объемы этой породы получают в Карелии. Удаленность сырьевой базы от большинства регионов делают применение «эталонного щебня» дорогостоящим.  Покрытия с применением такого щебня часто получаются дорогими ввиду ограниченности сырьевой базы и удаленности от регионов применения.

«Строительство.RU»

Текст и фото предоставлены компанией «ЛУКОЙЛ»