КОМПОЗИЦИОННЫЙ МОДИФИКАТОР АСФАЛЬТОБЕТОНОВ, ПОЛУЧАЕМЫЙ МЕТОДОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СДВИГОВОГО СОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ШИННОЙ РЕЗИНЫ И СБС-ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТА

Обязательным условием создания высококачественного асфальтобетонного покрытия является модификация битумного вяжущего. В качестве модификаторов обычно используют либо полимеры, как правило, СБС, либо измельченные вулканизаты. При использовании полимерного модификатора есть ряд недостатков: плохая совместимость полимеров с битумом, расслоение модифицированного вяжущего при перевозке и хранении, коалесценция частиц дисперсной фазы при температурах укладки покрытия. Применение в качестве модификатора измельченных вулканизатов ограничено из-за сложностей, связанных с получением частиц с микроразмерами и высокой удельной поверхностью. В настоящее время удалось разработать и получить методом высокотемпературного сдвигового соизмельчения бинарный смесевой порошок «Полиэпор-РП» на основе резиновой крошки и бутадиен-стирольного термоэластопласта, в котором сочетаются преимущества обоих типов исходных составляющих и устраняются их недостатки. Кроме того, благодаря использованию современных роторных диспергаторов, полученный гибридный модификатор можно вводить в асфальтобетонную смесь путем его равномерного засыпания в смеситель на завершающей стадии смешения, минуя продолжительную и энегрозатратную стадию приготовления модифицированного битумного вяжущего. В работе проведен сопоставительный анализ реологических свойств четырех типов битумных вяжущих в соответствии с американской системой тестирования “SuperРave”: битума марки БНД 60/90; полимерно-битумного вяжущего; битумов, модифицированных активным резиновым порошком марки «Полиэпор-А» и активным бинарным порошком марки «Полиэпор-РП». Установлено, что введение модификаторов «Полиэпор-А» и «Полиэпор-РП» повышает стойкость асфальтобетонного покрытия к образованию колеи и увеличивает стойкость к усталостному растрескиванию, а введение в битум бутадиен-стирольного термоэластопласта положительно влияет только на стойкость к образованию колеи. Используя гибридный модификатор, можно получить резино-полимерное вяжущее, характеризующееся более высокой стабильностью, стойкое к расслаиванию и разделению фаз, что позволит повысить долговечность покрытий.

метод высокотемпературного сдвигового измельчения, композиционный модификатор, Полиэпор-РП, активный резиновый порошок, битум, полимерно-битумное вяжущее

1. Никольский В.Г. Современные технологии переработки изношенных автопокрышек и других резино-технических отходов // Вторичные ресурсы. 2002. № 1. С. 48-51.

2. Willis J.R., Plemons C., Turner P., Rodezno C., Mitchell T. Effect of ground tire rubber particle size and grinding method on asphalt binder properties. National Center for Asphalt Technology at Auburn University. Auburn, Alabama, October 2012. 47 р. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ncat.us/files/reports/2012/rep12-09.pdf - свободный.

3. 7th RILEM International Conference on Cracking in Pavements: Mechanisms, Modeling, Testing, Detection and Prevention Case Histories / A. Scarpas, N. Kringos, I. Al-Qadi, A. Loizos (Eds.). Springer, 2012. 1378 p.

4. Gaweł I., Piłat J., Radziszewski P., Kowalski K.J., Król J. Rubber modified bitumen // In: Polymer Modified Bitumen. Properties and Characterization. UK, Cambrige: Woodhead Publ., 2011. P. 72-97.

5. Никольский В.Г., Дударева Т.В., Красоткина И.А., Зверева У.Г., Бекешев В.Г., Рочев В.Я., Каплан А.М., Чекунаев Н.И., Внукова Л.В., Стырикович Н.М., Гордеева И.В. Разработка и свойства новых наномодификаторов для дорожного покрытия // Химическая физика. 2014. Т. 33. № 7. С. 87-93.

6. Фролов И.А., Зверева У.Г., Дударева Т.В., Красоткина И.А., Никольский В.Г., Люсова Л.Р., Наумова Ю.А. Использование многотоннажных техногенных отходов для создания битумных композитов с улучшенными показателями долговечности // Тонкие химические технологии. 2018. Т. 13. № 2. С. 64-71.

7. Li B., Wang J., Cao G., Wang C., Yang X. Influence mechanism of crumb rubber characteristics on high-temperature performance for rubber modified asphalt binder // J. Basic Science and Engineering. 2017. V. 25. № 2. P. 347-355.

8. Gaskin J. On bitumen microstructure and the effects of crack healing: Thesis … Ph.D. University of Nottingham, July 2013. 265 p. - [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.nottingham.ac.uk/research/groups/ntec/documents/theses/joshua-gaskin.pdf - свободный.

9. Каблов В.Ф., Перфильев А.В., Шабанова В.П. Перспективные способы активации резиновой крошки // Каучук и резина. 2016. № 3. С. 44-47.

10. Гордеева И.В., Наумова Ю.А., Никольский В.Г., Красоткина И.А., Зверева У.Г. Влияние процесса старения на свойства дорожных битумных вяжущих, содержащих термоэластопласты и резиновую крошку, получаемую методом высокотемпературного сдвигового измельчения // Вестник МИТХТ. 2014. Т. 9. № 3. C. 64-70.

11. Зверева У.Г. Резинобитумные композиты на основе дорожного битума и активного резинового порошка (АПДДР): получение, структура, реологические свойства, применение: дис. … канд. хим. наук. М.: МИТХТ, 2016. 149 с.

12. «Superpave: Performance by Design» Final report of the TRB superpave committee. 2005 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://onlinepubs. trb.org/onlinepubs/sp/superpave.pdf - свободный

13. Greene J., Chun S., Nash T., Choubane B. Evaluation and implementation of PG 76-22 asphalt rubber binder in Florida // Florida Department of Transportation (FDOT Office) - Research Report Number FL/DOT/SMO/14-569. December 2014. 22 p.

14. Lesueur D. The colloidal structure of bitumen: Consequences on the rheology and on the mechanisms of bitumen modification Eurovia // Advances in Colloid and Interface Science. 2009. № 145. Р. 42-82.

15. Фролов И.Н., Юсупова Т.Н., Ганеева Ю.М., Барская Е.Е., Романов Г.В Физико-химические особенности модификации товарных битумов смесевыми олефиновыми термопластами // Нефтехимическое дело, 2008. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ogbus.ru/authors/Frolov/Frolov_1.pdf - свободный.

16. Илиополов С.К. Резиносодержащий полимерный модификатор битума: Пат. 2266934 Рос. Федерация. № 2004124006/04; заявл. 05.08.04; опубл. 27.12.05.

17. Никольский В.Г. Способ получения высокодисперсного полимерного материала и устройство для его осуществления: Пат. 2612637 Рос. Федерация. Заявл. 02.02.17; опубл. 09.03.17. Бюл. № 7.

18. Галдина В.Д. Модифицированные битумы: Учебное пособие. Омск: СибАДИ, 2009. 228 с.

19. Soenen H. The morphology of SBS modified bitumen in binders and in asphalt mix // In: Advanced Testing and Characterization of Bituminous Materials. London: Taylor & Francis Group, 2009. P. 151-160.

20. Oliver J., Khoo K.Y. Ensuring the quality of SBS modified binders // 25th ARRB Conference - Shaping the future: Linking policy, research and outcomes. Perth, Australia. 2012.