Казанский государственный технологический университет, г. Казань
Научно-технологический центр «Природные битумы»
Повысить качество вяжущих можно путем введения в их состав каучуков, резиновой крошки, серы, различных ПАВ и др. Модифицированные таким образом битумы обладают улучшенными адгезионно-прочностными, низкотемпературными и реологическими свойствами.
Однако их масштабное применение на практике существенно ограничено отсутствием строгих критериев применения модификаторов. Зачастую используются только эмпирические подходы вследствие недостаточной изученности состава окисляемого сырья, условий совмещения модификаторов, в особенности при использовании полимерных материалов с битумами, имеющими различный химический состав и их влияния на физико-механические характеристики асфальтобетонных смесей, эксплуатируемых в различных климатических условиях.
Поэтому в большинстве случаев производят дорожный ремонт, представляющий собой залечивание трещин, ям и других дефектов, а не дорогостоящую замену всего старого дорожного полотна. Работы по санации (залечиванию) производятся с использованием битумных мастик (БМ). В связи с этим обеспечение высоких эксплуатационных характеристик по водонепроницаемости, минимальному водонасыщению, адгезии, устойчивости к процессам старения – является актуальной задачей для исследователей и инженеров-практиков, работающих в этой области.
При возрастающих темпах строительства, реконструкции и ремонта (санации) объектов дорожного назначения – асфальтобетонные покрытия федерального и местного уровней, объектов промышленного и гражданского назначения –материалы рулонного и наливного типа для обустройства кровель зданий и сооружений и дорожного полотна, в том числе и для реконструкции мостовых сооружений, а так же для нефте- и газопроводов, важное место среди множества строительных материалов занимают мастичные материалы на битумной основе.
Основными компонентами битумных мастик являются нефтяной битум, полимер, минеральный наполнитель и растворитель. Введение в состав мастики полимера способствует переводу битума в битумное вяжущее, и как следствие при приложении нагрузки возникают только упругие деформации, а течения мастики при действии нагрузки не происходит.
Важным критерием выбора мастик, в т.ч. для проведения качественного ремонта вышеуказанных объектов и как следствие увеличения сроков службы являются их клеющие (адгезионно-прочностные) свойства. В связи с этим качество нефтяного битума, составляющего основу этих материалов, выбор модифицирующих добавок, создания условий для их полного совмещения на стадии приготовления, транспортировки, хранения и применения является важной технологической задачей, от решения которой будет зависеть качество этих материалов и долговечность эксплуатируемых объектов.
Объектами, в которых вяжущие и герметизирующие материалы работают в условиях наиболее высоких деформаций, являются:
швы и стыки бетонных плит дорог и аэродромов, мостов
и уплотнения вдоль путей рельсового транспорта в городах.
Наиболее жестким воздействиям условий окружающей среды подвергаются герметизирующие материалы кровель, швов и трещин покрытий городских магистралей.
Общая характеристика и особенности продукции:
Использование в массовом строительстве битумных мастик на основе полифункциональных модификаторов серии «ПФМ» позволит получить качество и долговечность конструкций и сооружений, требуемые по российским и ведущим зарубежным стандартам качества. Отличительной особенностью данного проекта является тот факт, что за счет регулирования концентрации модификатора можно получить на основе известных марок битума широкий ассортимент битумно-полимерных мастик. Среди основных преимуществ следует отметить универсальность мастики, высокую технологичность и меньшие энергозатраты при ее получении.
На состав мастики, способ ее приготовления поданы заявки на получение патента или уже имеется патент РФ. В настоящий момент на заключительной стадии находятся испытания в независимых лабораториях на соответствие качества мастик заявленным требованиям, результаты положительные.
Масштабы и направления использования.
Основными направлениями применения модифицированных битумно-мастичных материалов являются ремонт покрытий автодорог, аэродромов и т.п., устройство кровель зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения и устройство строительных конструкций, мостовых сооружений, защита магистральных наземных и подземных трубопроводов ,в том числе нефте- и газопроводов.
Учитывая тот факт, что в Татарстане проложено 22 тысяч километров дорог, из которых более тысячи – федеральные, а общая протяженность автодорог в России – чуть менее 900 тысяч километров, в то время как этот показатель уже сегодня должен значительно превышать 1,5 миллиона километров, можно говорить о высокой потребности в качественной мастике для ремонта существующих автодорог и в улучшенном дорожном битуме при строительстве новых. Таким образом, по рынку РТ предварительная потребность в мастике только для дорожного ремонта может достигнуть до 20 тыс. тонн в год.
Перспективность рынка предлагаемого товара
-общая емкость рынка: предварительно по РТ – 20 тыс. тонн в год, по РФ – 600 тыс. тонн.
-планируемые доли на рынках: рынок РТ – 80 – 100 %, РФ – 10-15%
-преимущество заявляемой продукции перед конкурентами: соответствие самым жестким требованиям, значительно более низкая цена, более высокая технологичность приготовления, меньшие транспортные затраты на доставку модификатора потребителю в РТ.
-свойство товара, определяющее спрос: универсальность и высокое качество мастик при оптимальной стоимости.
Данную технологию можно смело отнести к разряду ресурсосберегающих, поскольку увеличение межремонтного периода всех типов покрытий, сформированных с участием разработанных мастик, позволит существенно уменьшить расход битума, каменного материала, а также энергоресурсов для производства битума, асфальтобетона.
Проведены расширенные лабораторные испытания. На объект разработки получен патент РФ, разработаны технические условия и лабораторный регламент.
Библиографическая ссылка
Кемалов Р.А., Кемалов А.Ф.,
Муллахметов Н.Р., Фаттахов Д.Ф., Галиев А.А., Идрисов М.Р.
Бадретдинов Р.Ш., Файзрахманов А.Т.
Производство битумных мастик -
герметизирующих материалов дорожного назначения
для проведения различных ремонтных работ // Научный электронный архив.
URL: http://econf.rae.ru/article/4561 (дата обращения: 25.04.2024).
Прочитать публикацию в формате PDF