- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унирем». Расскажите, пожалуйста, подробнее о данном продукте.
- Модификатор «Унирем» применяется в составе асфальтобетонных смесей при строительстве и ремонте покрытий дорог и мостов, в том числе эксплуатируемых в условиях движения автомобилей большой грузоподъемности.
Это важно, поскольку в настоящее время около 50 процентов от общего объема перевозок по автомобильным дорогам федерального значения осуществляется в условиях превышения нормативного уровня загрузки дорожной сети и свыше трети протяженности автомобильных дорог федерального значения требует увеличения прочностных характеристик из-за ускоренной деградации дорожных конструкций. Эти данные приведены в ФЦП «Развитие транспортной системы России (2010 - 2015 годы)». При разработке модификатора «Унирем» ставилась задача создать материал, который, в первую очередь, увеличивал бы прочность дорожных покрытий, их стойкость к образованию колеи и к растрескиванию.
Основным компонентом «Унирем» является активный порошок дискретно девулканизованной резины (АПДДР), получаемый при переработке отработанных автомобильных шин по методу высокотемпературного сдвигового измельчения (ВСИ). Производство «Унирем» позволяет использовать гигантские накопленные запасы покрышек и одновременно решить важную экологическую проблему их утилизации.
Разработчиком метода ВСИ является Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, а эксклюзивным разработчиком и изготовителем промышленного измельчающего оборудования (роторных диспергаторов) – ООО «Уником» (ГК «Новый Каучук»). ИХФ РАН осуществляет научное сопровождение проекта.
Эффективность действия модификатора «Унирем», с точки зрения нанотехнологии, основывается на введении в дорожное покрытие активных эластомерных частиц размером от 50 нм до 300 нм. Такие частицы, в частности, тормозят развитие «волосяных» трещин в дорожном покрытии в условиях циклических изгибных деформаций, что и делает дорожные
покрытия более устойчивыми к усталостному разрушению, особенно при низких температурах.
Получаемые по методу ВСИ частицы АПДДР состоят из множества микроблоков размером 5-30 мкм, обладают высокой химической активностью и раскрытой поверхностью, а по форме напоминают цветную капусту. Образование наноразмерных частиц модификатора происходит в процессе контакта с горячим битумом в результате быстрого набухания и девулканизации частиц АПДДР.
Необычная структура частиц АПДДР позволила осуществить наиболее простую и эффективную технологию модификации асфальтобетонной смеси (АБС) так называемым «сухим u1089 способом» без изменения состава применяемого оборудования и традиционных температурно-временных режимов асфальтобетонных заводов.
Отметим, что попытки вводить в АБС «сухим способом» резиновые частицы, получаемые другими методами измельчения, не дали положительных результатов. Для использования таких материалов приходится прибегать к т.н. «мокрому» методу – вводя в технологический процесс получения АБС дополнительную стадию приготовления резинобитумного вяжущего.
- С качественной точки зрения конечного продукта — асфальтобетонного дорожного покрытия — какие характеристики меняются при внесении модификатора?
- В 2008 г. были проведены сравнительные исследования стандартных и модифицированных «Унирем» образцов асфальтобетонов типов «А» и «ЩМА».
Исследование образцов, приготовленных в лабораторных условиях показало, что введение Унирем» в асфальтобетоны типа «А» и «ЩМА» положительно повлияло на улучшение стандартных показателей качества асфальтобетона, таких как прочность при сжатии при +50оС, длительная водостойкость, а также сдвигоустойчивость.
По сравнению с контрольными (немодифицированными) образцами было отмечено также улучшение показателей, не регламентируемых действующими нормативными документами:
- увеличение усталостной долговечности при положительных и отрицательных температурах (+20оС и - 18оС), а также
- уменьшение глубины колеи при температурах +40 / +60оС.
Аналогичные результаты были получены и при изучении образцов кернов, взятых из дорожных покрытий.
- РОСНАНО на модификатор «УНИРЕМ» обратило вниманпие только в 2009 году. Однако продукт появился намного раньше. Можно подробнее об опыте строительства
дорог с применением ваших технологий?
- Уложенные с применением модификатора «УНИРЕМ» асфальтобетонные покрытия эксплуатируются уже несколько лет.
Впервые модификатор «Унирем» был использован в 2005 г. для устройства верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной смеси тип «А» на участке капитального ремонта автомагистрали М-10 «Россия» (Москва С.-Петербург) на участке 386-388 км.
В течение нескольких лет проводился мониторинг состояния покрытия на этих участках и на контрольных участках, где при укладке асфальтобетона модификатор «УНИРЕМ» не использовали. В результате было установлено, что на всех контрольных участках дороги, где модификатор «УНИРЕМ» не использовался, произошло растрескивание покрытия, проявилась значительная колейность и другие существенные дефекты.
