С.Ю. Цветков
НИ Иркутский государственный технический
университет
Современное дорожное и промышленное
строительство предъявляет новые более высокие требования к битумным вяжущим.
Вопросы качества сырья и готовой продукции, к которым еще совсем недавно
уделялось явно недостаточное внимание, сегодня становятся принципиальными.
Нефтебитумы, вырабатываемые по
действующим стандартам, уже не могут в полной мере удовлетворять повышенным
требованиям дорожной отрасли, специалистов в области создания долговечных
кровель и других гидроизоляционных материалов. Тем не менее, битум и сейчас
является наиболее доступным и сравнительно недорогим материалом, и области его
применения достаточно широки и многообразны.
В связи с этим создание современных
вяжущих и гидроизоляционных материалов на битумной основе является актуальной
задачей.
Известно достаточно большое число
модификаторов битумов различными полимерными материалами, добавками,
присадками. Известны и воплощены технологии производства модификационных
битумов. Наибольшее распространение в качестве полимерных модификаторов битума
получили: резиновая крошка (РК), атактический полипропилен (АПП) и
термоэластопласты (ТЭП) типа СБС (стирол-бутадиен-стирол), отечественным
представителем которого является ДСТ-30 R.[1]
Неокисленные битумы имеют более
высокое содержание ароматических углеводородов, меньшее содержание
парафино-нафтеновых углеводородов и асфальтенов. Неокисленные битумы и полимеры
СБС имеют большое сродство и поэтому в большей степени совместимы. Большинство
отечественных исследователей в качестве пластификатора рекомендуют использовать
индустриальные масла И-20, И-40. Это неверный подход. Мы для этой цели
использовали легкий гудрон (υ20 = 4,3 сст) с установки
каталитического крекинга ГК-3 (ОАО «АНХК», НК Роснефть). Результаты оказались
лучше, чем на индустриальных маслах. Лучшая совместимость ДСТ-30 R и гудрона – это первая причина. Вторая – повышенное
содержание асфальтенов в составе битумов приводит к стерическим затруднениям
при совмещении, причем сами асфальтены в процессе растворения не участвуют, а
более высокое содержание асфальтенов характерно как раз для окисленных битумов.
И третье. Вследствие того, что более легкий фракционный состав у гудронов, чем
у индустриальных масел И-20 или И-40 [2]. При таком подходе проблемы улучшения
качества битумов за счет модификаций решаются более полно.
Следовательно, при модификации
битумов сополимерами этилена система приобретает следующие специфические
свойства:
· увеличиваются
когезия в широком температурном диапазоне и, что особенно важно, в диапазоне
рабочих температур;
· увеличивается
сопротивление деформации;
· улучшается
гибкость при пониженных температурах;
· увеличивается
интервал пластичности (диапазон между температурной размягчения и температурной
хрупкости);
· увеличивается
способность к удлинению до разрыва, что обеспечивает лучшее сопротивление на
усталость.[3]
Таким образом, найдены соотношения компонентов и
технологические приемы, позволяющие на базе нефтяного гудрона без всякого
окисления получать дорожные, строительные и даже тугоплавкие битумы с
интервалом пластичности до 200˚С.
Литература:
1) Нефтяные
битумы / Р.Б. Гун. – М.: Б. и., 1973 – 432 с.
2) Битумы
и битумные композиции / Б.Г. Печеный. – М.: Химия, 1990 – 256 с.
3) Модифицированные
нефтяные битумы для дорожного строительства: учеб. пособие / О.И. Дошлов, А.И.
Елшин, А.И. Козиенко; Иркут. гос. ун-т. – Иркутск ИрГТУ, 2001 – 100 с.