За эти годы ПБВ медленно, но уверенно завоевывает свое место на дорогах России. Главное, что дает применение ПБВ, — это уменьшение трещинообразования при отрицательных температурах и уменьшение колееобразования при положительных температурах.

Конечно, ПБВ — это не панацея от всех бед, связанных с разрушением асфальтобетонных покрытий дорог, так как не менее важно и устройство нижних слоев дороги и минеральная составляющая самого асфальтобетона. В 1998 г. вышел ОСТ 218.010-98, регламентирующий свойства ПБВ, согласно которому получить ПБВ можно только путем введения в битум полимера типа СБС. При замене полимера типа СБС на другие компоненты, например каучуки, получается модифицированный битум, свойства которого не соответствуют требованиям ОСТа и не позволяют получить качественное асфальтобетонное покрытие. До выпуска ОСТа на ПБВ «СоюзДорНИИ» и другими предприятиями было проведено огромное количество сравнительных испытаний в различных регионах России, подтвердивших несомненную экономическую выгоду применения ПБВ. В настоящее время на ПБВ выполнены работы на сотнях и даже тысячах километров дорог. Однако дирекции дорог и генподрядчики пытаются экономить на применении ПБВ, а производители ПБВ не обеспечивают достаточное качество в соответствии с ОСТом.

Настало время убеждать заказчиков и подрядчиков в целесообразности применения ПБВ не приказами, не запретительными мерами, а экономической выгодой, для чего «СоюзДорНИИ» и «Центрдорконтролю» необходимо подтвердить экономическую выгоду использования полимерасфальтобетона, изготовленного на основе ПБВ. Нашим предприятием в 1995 г. в п. Ленинский Тульской обл. была смонтирована установка по производству модифицированного битума. Технология и конструкция этой установки была осуществлена по конверсии ГП ЦНКБ, бывшего Миноборонпрома. Основное оборудование установки — это два смесителя, снабженных планетарными перемешивающими устройствами с двумя мешалками — рамной и шнековой. Рабочий объем одного смесителя — около 2,5 куб. м. Главная особенность смесителя — его планетарный механизм, обеспечивающий интенсивное перемешивание, отсутствие застойных зон и исключающий осаждение нерастворившегося модификатора на днище и стенки смесителя. В настоящее время установка модернизирована путем монтажа коллоидной мельницы и турбосмесителя. При этом битум с маслом и ДСТ предварительно в течение 1 часа перемешивается в двух планетарных смесителях, а затем через коллоидную мельницу перекачивается в турбосмеситель, где перемешивается до полного растворения.

Такая схема производства позволяет довести производительность установки модификации до 100—120 т в сутки при применении отечественного модификатора ДСТ. Технология приготовления ПБВ, используемая ЗАО «Техпрогресс», предусматривает непосредственное растворение модификатора в битуме, нагретом до температуры 170—180 0С. Введение модификатора в битум снижает его пенетрацию, поэтому одновременно с введением модификатора добавляется небольшое количество индустриального масла — приблизительно до 5—7% при производстве ПБВ 60 из исходного битума БНД 60/90. То есть используется одностадийная технология приготовления ПБВ, когда в разогретый битум одновременно добавляется модификатор и пластификатор. Существует и другая, двухстадийная технология приготовления ПБВ, когда модификатор растворяется предварительно в масле или гудроне, а потом полученный раствор смешивают с разогретым битумом.

Преимущество одностадийной технологии проявляется при использовании исходного битума разных характеристик, особенно если он поставляется с разных заводов, когда вводимые в битум модификатор и пластификатор предварительно не связаны между собой в определенном соотношении. Применяемая нами одностадийная технология позволяет, изменяя соотношение вводимых масла и модификатора, стабилизировать характеристики модифицированного битума. Кроме того, при одностадийной технологии легче исправить полученное ПБВ, если оно частично не соответствует ОСТу. Так, если не получается пенетрация, необходимо увеличить процентное содержание масла, а если не проходит эластичность, то увеличивают процентное содержание модификатора. В 1997 г. на предприятии был проведен комплекс работ по оценке и сравнению стабильности показателей исходного битума и ПБВ.

При модификации нами использовались битумы Московского НПЗ, Ярославского, Пермского, Рязанского и Ухтинского заводов. Надо отметить, что, правильно подобрав состав модификации, можно получить ПБВ, соответствующее требованиям ОСТа, из любого названного битума. Очень часто качество исходного битума не соответствует паспортным данным либо вместо БНД поставляется битум марки БН с температурой хрупкости —6—7 0С и пенетрацией 45 вместо 60. А работать надо! Поэтому для обеспечения показателей ПБВ, согласно требованиям ОСТа, для каждой вновь поступившей партии БНД приходится подбирать свою рецептуру с помощью пробных замесов на лабораторном смесителе. Наши установки снабжены такими лабораторными смесителями рабочим объемом 1,5 л, полностью имитирующими процесс приготовления ПБВ в промышленных смесителях объемом 2,5 т. Единственный показатель, который нельзя исправить с помощью модификатора, масла и гудрона, — это сцепление. Сцепление определяется в основном свойствами исходного битума. Однако с применением поверхностно-активных веществ (ПАВов) и эта проблема может быть успешно решена. При этом рекомендуемое ОСТом испытание на сцепление с песком (или мрамором) не всегда гарантирует хорошее сцепление с реальным щебнем, используемым заказчиком при изготовлении полимерасфальтобетона.

Поэтому нами проводятся дополнительные испытания по сцеплению с реальным материалом и на этом основании выносится решение об использовании ПАВов. Однако звучащее в последнее время в обсуждениях и даже в прессе утверждение, что ПАВ может заменить полимеры СБС, неправомерно. ПАВ воздействует только на показатели сцепления с каменным материалом, возможно, несколько увеличивает прочность асфальтобетона, но никоим образом не изменяет других характеристик битума — не создает эластичности вяжущего, не понижает температуру хрупкости, не повышает теплостойкость и т. д. Для модификации битума применялись модификаторы «Кратон Д» марки 1101 фирмы Shell и ДСТ 30—01 или ДСТ 30Р-01 Воронежского завода синтетического каучука. От использования импортных модификаторов в настоящее время пришлось отказаться, так как они в среднем дороже на 30%. Нами были также проведены в промышленных условиях сравнительные испытания термоэластопластов марок ДСТ 30Р-01 и ДСТ 30-01 на различных типах битума.

При этом было установлено, что марка ДСТ очень мало влияет на качество получаемого ПБВ, в то время как характеристическая вязкость ДСТ оказывает значительное влияние. Чем более высокомолекулярный ДСТ, тем меньше его необходимо для получения показателей ПБВ по ОСТу, но при этом увеличивается время растворения ДСТ. В настоящее время «Центрдорконтроль» рекомендовал к применению целую группу модификаторов наряду с ДСТ. При кажущейся экономичности этих отечественных модификаторов их свойства значительно уступают термоэластопласту ДСТ. Поэтому задача по поиску нового модификатора должна состоять не в том, чтобы найти дешевую добавку, хоть и с худшими свойствами, а в том, чтобы новый модификатор прежде всего не уступал по своим качественным характеристикам уже применяемому ДСТ.

За шесть прошедших сезонов нашим предприятием поставлялся битум марок ПБВ 60 и ПБВ 90 в основном на строительство дорог федерального значения «Дон», «Крым», «Волга», «Беларусь», претензий по качеству не было. На основании нашего опыта установки были значительно усовершенствованы ГП ЦНКБ. В настоящее время такие установки работают в Москве и Московской обл., а также в городах Сургут, Елец, Смоленск, Иркутск.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка нефтяных битумов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нефтяных битумов в России».

www.newchemistry.ru