К наиболее известным способам модифицирования дорожных битумов относится добавление резиновой крошки в расплав с температурой 160-180 ◦С, при которой происходит девулканизация резины, высвобождение макромолекул каучука и сплавление его с битумом. Крошку получают дроблением старых автопокрышек и других резинотехнических изделий. Количество добавляемой крошки составляет 12-20% от массы расплавленного битума. Добавки резиновой крошки термореактивных полимеров позволяют повысить деформативность и эластичность, снизить шумовой эффект. В результате набухания полимеров в битумной среде возникает вторичная структура, взаимодействующая с битумом через поверхность раздела [5,6].

Помимо органических, в основном полимерных модификаторов дорожного битума существенную роль в улучшении свойств асфальтобетона играют минеральные модификаторы – цемент, зола ТЭЦ, техническая сера и др. В совокупности с органическими модификаторами они образуют группу дорожных композиционных материалов.

К минеральным модификаторам дорожных битумов относятся, прежде всего, измельченные известняки и доломиты с пределом прочности на сжатие не менее 20,0 МПа, измельченные доменные шлаки и природные асфальтовые породы. По степени измельчения необходимо, чтобы порошок полностью проходил через сито с отверстиями 1,25 мм., при этом содержание частиц мельче 0,071 мм. должно быть не менее 70% по массе, а частиц, мельче 0,315 – не менее 90% [7].

Наполнителем асфальтобетона может быть цементная пыль с фильтров обжигальных печей, преимущественно в производстве водонепроницаемого расширяющего, водонепроницаемого безусадочного, гипсоглиноземистого расширяющегося и др. цементов.

Традиционно известно о применении техногенной серы в качестве компонента дорожных асфальтобетонов, мастик, растворов. Разработаны составы высокопрочного асфальтобетона с использованием серы и местных отходов промышленности для дорожного строительства. Предполагается (в отличие от дорожного битума), что добавка серы выполняет двойную роль в структуре материала: повышает его прочность и значительно улучшает сцепление вяжущего с поверхностью минерального заполнителя [8].

Если применять мелкозернистый заполнитель для асфальтобетона в количестве не менее 60% по массе, то при замене половины объема битума серой достигается повышение прочности битумосодержащего бетона до 26МПа, асфальтобетона – до 7,5 МПа. Асфальтовые бетоны, модифицированные серой, отличаются высокой прочностью и теплостойкостью сдвигоустойчивостью и стойкостью к органическим растворителям, а также возможностью использовать в своем составе низкокачественные материалы и отходы промышленности.

Битумосерные бетоны рекомендуется для дорожного строительства в условиях сухого, жаркого климата. Они отличаются хорошими эксплуатационными качествами, ремонтопригодны, безопасны. Физико-механические свойства битумосерных асфальтобетонов в значительной степени зависят от гранулометрического состава заполнителей и их химической природы. При прочих равных условиях битумосерные материалы имеют повышенную прочность на сжатие, высокие значения коэффициентов тепло- и водостойкости, устойчивы при длительном водонасыщении.

Взаимодействие серы с битумом обусловлено действием адсорбционных, электрических, химосорбционных и механических сил адгезии. Совокупность различных видов адгезии значительно улучшает структуру и механические свойства получаемого композиционного материала. Эффективность взаимодействия серы с минеральными компонентами асфальтобетона повышается, если использовать фосфорно-шлаковый наполнитель – отход фосфорного производства [7].

При соотношении битум: сера = 1:0,3 по массе выявлены реальные признаки химического взаимодействия серы и битума в расплавленном состоянии при температуре 120-140◦С, протекающего по механизму взаимной физической диффузии: битума в серу, а серы в битум с образованием компаунда, свойства которого подчиняются закону аддитивности. Это доказывается тем, что прочность материала при изгибе увеличивается в 1,7-1,8 раза [8].

На основе использованных теоретических положений получен полимерный асфальтобетон с марочной прочностью 400-500, истираемый не более чем на 0,25-0,31, имеющий морозостойкость более 100 циклов и марку по водонепроницаемости В8-В10. Материал стоек во многих агрессивных жидкостях – натриевой щелочи, в растворах серной кислоты.