Битум и вещества, в составе которых он присутствует, – это одни из основных материалов, используемых сегодня в дорожном строительстве. Совершенствование асфальтовых составов для покрытия дорог во многом основано на создании и использовании новых битумных составов высокого качества для дорожных работ, а также полимербитумного сырья. Совершенствование свойств битума – один из главных способов улучшения качественных показателей дорожного покрытия из асфальтобетона. Свойства битума совершенствуются преимущественно путем повышения его стойкости к перепадам температур и улучшения адгезии.
БНД – нефтяные дорожные битумы
Такие вещества могут иметь жидкую форму или вязкую. Во втором случае битумы применяются при создании горячего асфальтобетона для покрытия дорог и решения других задач в сфере дорожного строительства при теплой погоде. Сфера использования жидких аналогов – создание холодного асфальтобетона, содержащего растворители, испаряющиеся на воздухе, превращая битумную смесь в твердое вещество. Жидкие битумные составы позволяют продлить сезон проведения дорожно-строительных работ. Такие битумы производятся путем соединения вязких с растворителями (разжижителями).
Главная цель использования битума дорожных марок при создании асфальтобетонных составов – связать частицы минерального сырья между собой, ослабить напряжения, вызванные факторами, связанными с деформациями и температурными воздействиями, равномерно смочить частицы минерального сырья и обеспечить их обволакивание. Качественные показатели битума, который присутствует в составе асфальтобетона, влияют на качество и срок эксплуатации дорожного покрытия. Битум, изготовленный из продуктов нефтепереработки, применяется также для изготовления эмульсий, при помощи которых обрабатывается поверхность дорожной одежды и осуществляется подгрунтовка.
БНД – полимер-битумные композиты
Высокая скорость увеличения количества большегрузных авто и обусловленный этим процессом рост нагрузки на покрытие автодорог, стимулирует появление все большего количества повреждений дорожного покрытия, созданного на базе стандартных битумов. При создании асфальтобетона разных видов одним из важнейших факторов являются качественные характеристики битума. Они влияют на качество покрытия и продолжительность его эксплуатации.
Чтобы получить асфальтобетон высокого качества, необходимо, в первую очередь, обеспечить качественное сцепление между битумом и входящими в состав раствора минеральными элементами. Добиться его позволяет активное взаимодействие этих веществ и качественное обволакивание. В последнее время по разным причинам наблюдается значительное ухудшение качественных показателей битума, используемого в дорожных работах. Однако одновременно осуществляется разработка и интенсивное применение специальных добавок, позволяющих модифицировать битум и ПБВ (полимерно-битумные вяжущие), способствующие улучшению свойств асфальтобетона.
В процессе модификации в состав битума вводятся дополнительные вещества, вызывающие приобретение им новых физико-механических характеристик. Чаще всего для модификации применяются такие высокомолекулярные составы.
1 – Реактопласты. Могут быть синтетическими, полиэфирными и карбомидными.
2 – Эластомеры. Представляют собой каучуки синтетического типа.
3 – Термопласты, например, этиленвинилацетат, полистирол, полиэтилен, эпоксидная смола.
4 – Блоксополимеры стирола и дивинила (ДСТ, СБС).c
ПБВ (полимерно-битумное вяжущее) – используемый сегодня композиционный материал, который создается посредством смешивания и гомогенизации битумов с вязкой консистенцией и блоксополимеров СБС (стирол-бутадиен-стирол), поверхностно-активных веществ и пластификаторов. ПБВ – это инновационный материал для дорожного строительства, который по многим показателям превосходит стандартные битумы, используемые в дорожно-строительной сфере. Такое вяжущее, как можно понять из его названия, обеспечивает связь между ингредиентами смесей, применяемых в дорожном строительстве, для асфальтирования дорог, проведения ремонтных, реконструкционных работ. В отличие от стандартных битумов ПБВ позволяют продлить срок эксплуатации дорожного покрытия в два-три раза, сделать его более устойчивым к повреждениям при значительных нагрузках, снизив риск колееобразования и открывая возможности для проведения работ при низкой температуре (до −10 °С).
У битумных составов полимерного типа широкий температурный диапазон использования (показатель, отражающий разницу между температурами, при которых материал размягчается и становится хрупким). Если для стандартных битумов это максимум 60°С, то для полимерных показатель достигает 100°С.
При проведении в Украине строительных работ на магистралях общего пользования необходимо придерживаться установленных профильной Государственной службой правил, устанавливающих, как должны быть устроены верхние слои дорожного покрытия. Для их создания может использоваться исключительно асфальтобетон на базе полимерного битума.
Чтобы улучшить эксплуатационные свойства покрытия дорог, можно также использовать адгезионные добавки, позволяющие усилить сцепление между битумом и вяжущими с минеральными составляющими, повышающими устойчивость к коррозии, низким, высоким температурам и воздействию влаги, замедляющие процесс старение материала под воздействием высоких температур и позволяющие продлить сезон проведения дорожных работ.
Битумные эмульсии
Такие вещества применяются в качестве связующих ингредиентов, предназначенных для обработки поверхности покрытия при асфальтировании (марки ЭБПК-1, ЭБПК-2, ЭБК-1), а также проведения холодных работ по восстановлению покрытия (марка эмульсии ЭБК-2).
