Ученые Пермского Политеха совместно со специалистами МАДИ, РОСДОРНИИ и Российской академии транспорта разработали принципиально новый материал для всесезонного ремонта дорог — полидисперсную битумную суспензию, которую можно использовать даже при температуре до –15°C и хранить до 40 лет без потери свойств, передает inbusiness.kz со ссылкой на Пермский Политех.
Сегодня дорожная отрасль остается одной из самых зависимых от сезонности. Причина — технологическая: традиционный горячий асфальт требует нагрева до 150–180 °C, что делает его применение зимой невозможным. В результате, строительный сезон сокращается до нескольких месяцев, возникают авралы, растут затраты и накапливаются отставания в ремонте дорог. При протяженности автодорожной сети в миллионы километров эта проблема приобретает стратегический масштаб.
"Существующие альтернативы — "теплые" и "холодные" асфальтобетоны — также имеют серьезные ограничения. "Теплые" смеси все равно требуют плюсовых температур, а "холодные", несмотря на возможность зимней укладки, хранятся не более месяца и медленно набирают прочность, что исключает их использование для долгосрочных запасов", - отметили исследователи Пермского Политеха.
Разработка ученых ПНИПУ принципиально меняет ситуацию. Новый материал представляет собой полидисперсную суспензию, состоящую из 33% минерального порошка, 34% воды и 33% вязкого битума. В процессе производства горячий битум при температуре не ниже 155°C вводится порциями в холодную водно-минеральную среду. Резкий температурный перепад приводит к распаду битума на микроскопические сферические частицы, которые покрываются минеральной оболочкой.
Как пояснил профессор кафедры "Автомобильные дороги и мосты" ПНИПУ, доктор технических наук Андрей Кочетков, в результате липкий нефтепродукт фактически "запечатывается" в твердую минеральную оболочку и превращается в пастообразный материал, напоминающий влажный песок или пластилин. Это предотвращает слипание частиц и делает суспензию устойчивой при хранении.
"Перед применением такой материал достаточно развести водой, добавить песок и щебень до нужного гранулометрического состава — и он готов к использованию. По сути, речь идет о "консервированном" вяжущем полуфабрикате, который сохраняет свойства битума, но не требует нагрева и специальных условий хранения", - отметил Кочетков.
Отдельное внимание ученые уделили контролю качества материала, в первую очередь — размеру частиц битума. Для этого был разработан цифровой метод анализа: с помощью микроскопии и метода седиментации исследователи отслеживали скорость оседания частиц в стеклянном цилиндре, а затем анализировали изображения с помощью специальной программы.
Результаты показали, что частицы варьируются от 0,4 микрометра до 100 микрон, что подтверждает полидисперсность состава. Именно сочетание частиц разного размера обеспечивает плотную упаковку, однородность структуры и устойчивость материала при длительном хранении.
В отличие от традиционных битумных эмульсий, склонных к расслоению, новая суспензия сохраняет стабильность десятилетиями. Это позволяет создавать стратегические запасы дорожных материалов и выполнять ремонтные работы круглый год, включая зимний период.
Читайте по теме:
Сколько технологий для строительства дорог зарегистрировали в Казахстане
