Полученная партия была разделена на две части. Первая (традиционно жидкая) использована в Приморском крае для производства на АБЗ опытной партии горячего асфальтобетона, которую сразу же применили для ямочного ремонта дороги с интенсивным движением, в том числе тяжелого автотранспорта. После укладки на дорожное полотно асфальтобетонная смесь уплотнялась тяжелым катком. Вторую, гранулированную, часть опытной партии универсального вяжущего использовали в холодном виде для производства следующей опытной партии асфальтобетона, которую так же, как и первую, сразу же пустили на ямочный ремонт той же автодороги. Таким образом, были заложены два опытных участка с новым асфальтобетоном. Необходимо отметить, что производство асфальтобетона на гранулированном новом вяжущем оказалось гораздо технологичнее, чем на жидком.
Практический эксперимент преследовал две основные цели: - проверка возможности производства асфальтобетона с использованием только гранулированного нового вяжущего; - сравнительная проверка качества дорожного покрытия, выполненного из асфальтобетона на гранулированном новом вяжущем. Результаты показали, что использование универсального нового вяжущего в гранулированном виде очень перспективно (таблицы 1, 2).
Таблица 1
| Физико-механические показатели вяжущего | Требования ГОСТ 22245-90 к битуму БНД 90/130 [1] | Исходный битум БНД 90/130 | Требования ГОСТ Р 52056-2003 к ПБВ 90 [2] | Новое нановяжущее |
| Пенетрация: при 25 °С при 0 °С | 90–130 >28 | 90–130 40–50 | ||
| Температура размягчения по КИШ, °С, не менее | ||||
| Температура хрупкости по Фраасу, °С, не выше | –17 | –21 | –25 | –38 |
| Растяжимость, см: при 25 °С при 0 °С | ||||
| Эластичность, %: при 25 °С при 0 °С | – – | |||
| Изменение температуры размягчения после прогрева, ° С | ||||
| Температура вспышки, °С, не менее | ||||
| Адгезия к минеральным веществам, баллы (от 1 до 5), не более: с природой основной кислотной | – – |
Применение гранулированного нового универсального вяжущего для производства асфальтобетона освобождает АБЗ от необходимости транспортирования и круглогодичного хранения жидкого битума. В то же время предприятие, производящее новое гранулированное вяжущее вне зависимости от времени года, может использовать необходимый битум «с колес». Кроме того, в новом универсальном вяжущем резина шинных отходов заменяет 50% битума, т.е. получается существенная его экономия.
Таблица 2
Физико-механические характеристики асфальтобетона на новом нановяжущем по сравнению с известными марками
| Физико-механические показатели асфальтобетонов | Требования ГОСТ 9128–2013 | БИТРЭК | УНИРЭМ | АБ на новом нановяжущем |
| Предел прочности при сжатии, МПА, не менее: для типа Б: при 50 ºС при 20 °С при 0 °С | 1,2 2,5 < 11,0 | 2,7 5,8 4,0 | 1,0 2,2 12,0 | 3,5 6,4 10,2 |
| Водостойкость, %, не менее: для типа Б | 0,9 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении, %, не менее | 0,85 | 0,98 | 0,9 | 0,98 |
| Сдвигоустойчивость, %: - по коэф. внутр. трения, не менее; - по сцеплению при сдвиге при 50 °С, не менее | – | – | 0,81 0,35 | 0,89 0,46 |
| Сцепление вяжущего с поверхностью минеральной части, баллы (от 1 до 5) | Не менее 3 баллов | – | – |
До настоящего времени постоянно проводится мониторинг состояния опытных участков дорожного полотна с новым асфальтобетоном, главное внимание уделяется образованию трещин и отслоений, которых на момент данной публикации нет: состояние опытных участков отличное (рис. 2), что подтверждает, например, акт выполненных работ по испытанию резинобитумного вяжущего АРБК-50 при асфальтировании автодорог от 26.08.2016.
Рис. 2. Асфальт на первом опытном участке дороги (заложен в августе 2016 г.), состояние на 01.10.2016.
Заключение
Итак, в результате проведенных лабораторных, пилотных и опытно-промышленных исследований создано уникальное новое универсальное нанополимерное высококачественное вяжущее для дорожных асфальтобетонов. Кроме того, сделано следующее.
- Разработана технология промышленного производства созданного вяжущего.
- Построена опытно-промышленная установка, на которой проведены соответствующие исследования и выпущена опытная партия нового вяжущего.
- Произведены две опытные партии асфальтобетона на жидком и гранулированном новом вяжущем, которые были уложены на разных участках дороги с интенсивным движением автотранспорта.
- Производится мониторинг двух опытных участков дороги с новым асфальтобетоном.
- Производство и использование резины шинных отходов в качестве вторичного сырья для производства нового универсального нанополимерного вяжущего позволит существенно увеличить объемы их утилизации. Это, в свою очередь, даст возможность существенной экономии материалов, получаемых из первичного сырья (нефти), – специальных синтетических каучуков и дорожных битумов.
- Новое вяжущее рекомендуется для использования в качестве основы для получения высококачественных кровельных и изоляционных материалов.
Список литературы
1. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные. Технические условия.
2. ГОСТ Р 52056-2003. Вяжущие полимерно-битумные на основе блок-сополимеров типа стиролбутадиен-стирол. Технические условия.
3. ГОСТ 9128-2013. Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия.
4. Корнейчук Г.К., Буценко Ю.А. Новое высококачественное вяжущее для асфальтобетонных дорожных покрытий с эффективным использованием резины шинных отходов // Вестник Инженерной школы
5. Дальневост. федеральн. ун-та. 2015. № 4. С. 23–28.
6. URL: https://www.dvfu.ru/vestnikis/archive-editions/4-25/3/5 (дата обращения: 14.12.2017).
7. Корнейчук Г.К., Буценко Ю.А. Новый асфальтобетон с нанополимерным вяжущим, полученным с использованием резины шинных отходов и ультразвуковых технологий // 8-я науч.-практ. конф. «Вопросы современной науки: проблемы, тенденции и перспективы», Москва, 13 января 2013 // Chronos Journal. 2017, январь. С. 76–80.
8. URL: https://chronos-journal.ru/archive/new/Chronos_multi_january_2017.pdf (дата обращения: 10.11.2016). 6. Корнейчук Г.К., Никифоров П.А., Пигильцин О.С., Буценко Ю.А. Деструкция резины под действием ультразвука // Южно-сибирский научный вестник. 2015. № 3(11). С. 41–51/ URL: https://s-sibsb.ru/issues-ofthe-journal.html?sobi2Task=sobi2Details&catid=32&sobi2Id=297 (дата обращения: 12.12.2016).
9. Пат. 2489464 Российская Федерация: Способ приготовления резинобитумной композиции» /
10. Г.К. Корнейчук; заявл. 2012127266 от 29.06.2012, зарег. 10.07.2013.
11. Пат. 2550888 Российская Федерация: Способ приготовления резинобитумной композиции / Г.К. Корнейчук; заяв. 2012154148 от 13.12.2013, зарег.15.04.2015.