Повышение эксплуатационных свойств асфальтовых покрытий введением модификатора Duroflex (WA80)

Проблема долговечности асфальтобетонных покрытий актуальна в настоящее время, как в России, так и в других странах. Более того, в связи с развитием строительства автомобильных дорог важность этой проблемы возрастает с каждым годом.

Асфальтобетон - самый распространённый материал в дорожном строительстве. Несмотря на многочисленные преимущества данного материала, в последнее время очень актуальна проблема повышения его качества. В условиях современного скоростного интенсивного движения, увеличения тоннажа транспортных средств наблюдается ускоренное разрушение, интенсивное старение и уменьшение срока службы покрытий, что с учётом объёма производств приводит к большим затратам. Важнейшим вопросом является и безопасность движения. Поэтому наиболее рациональным решением этой проблемы может являться добавление в асфальтобетонную смесь модификаторов.

Наиболее оптимальной добавкой для улучшения характеристик асфальтобетонной смеси является модификатор «Duroflex (WA80)».Он представляет собой стирол-акрилонитрильные сополимеры с целлюлозой и полиэстером.

Для оценки свойств асфальтобетонов с модификатором используется методика, в основу которой положена теория надежности, позволяющая оценить частные уровни надежности по каждому критерию, и тем самым, спрогнозировать долговечность и срок службы материала.

По данным центра научных исследований и испытаний дорожно-строительных и гидроизоляционных материалов (г. Минск) модификация битума приводит к изменению свойств асфальтобетона. При применении «Duroflex (WA 80)» в большей степени повышаются характеристики сдвигоустойчивости (угол внутреннего трения и внутреннее сцепление). При этом не отмечается снижения показателей температурной трещиностойкости. Но показатель эластичности увеличивается в малых процентах в сравнении, например, с битумом, модифицированным ДСТ (дивинилстирольный термоэластопласт) [1]. В результате исследований, проведенных центром научных исследований и испытаний дорожно-строительных и гидроизоляционных материалов (г. Волгоград), получены результаты, доказывающие улучшение характеристик асфальтобетонной смеси [2].

Предел прочности на растяжение при расколе при температуре 0 ^оС с добавлением модификатора «Duroflex (WA 80)» увеличился на 16 %. Предельная структурная прочность улучшилась на 18 %, а  внутреннее сцепление при температуре 50 ^оС стала выше на 38 %. Таким образом, можно сделать вывод, что указанный модификатор обеспечивает повышение характеристик асфальтобетонов дорожных покрытий: сдвигоустойчивости, температурной трещиностойкости, усталостной долговечности и коррозионной стойкости. Также при рассмотрении «Duroflex (WA 80)» можно учесть его экономическую эффективность.

По данным научно-исследовательского центра (г. Волгоград)  стоимость модифицированного асфальтобетона должна быть не выше стоимости базового асфальтобетона более чем на 19,2 %. Общий годовой экономический эффект от применения многокомпонентной полимерной добавки «Duroflex (WA-80)» составит порядка 5-8 % от стоимости примененной на объекте асфальтобетонной смеси. При этом расчетный срок службы покрытия из модифицированного асфальтобетона выше в 1,6 раза в сравнении с не модифицированным [2]. Рекомендуемый минимальный расход многокомпонентной полимерной добавки составляет не менее 0,6% от массы минеральной части.

Учитывая прочностные показатели модифицированного «Duroflex (WA-80)» асфальтобетона (например, предел прочности на сжатие при температуре 50 ^оС) при расчете дорожных одежд следует учитывать, что деформационные характеристики (расчетные модули упругости) такого асфальтобетона выше в среднем на 20-40%. В связи с этим, толщина устраиваемого покрытия может быть уменьшена на 15-20%.

Так как модификатор обладает всеми вышеперечисленными достоинствами, его применяют в разных странах. По данным немецкой компании  Rub Berlin GmbH, производящей модифицирующие добавки, в том числе и «Duroflex (WA-80)», этот модификатор используется в проектах по Европе и Азии [3]. К данным проектам относятся:

-Bundesstrasse B1 / B5, Берлин, Германия, сентябрь 1997 г.;

- Autobahn A 111, Германия, сентябрь 1997 г.;

- Промышленная дорога в Пекине, Китай, июнь 2003 г.;

- Шоссе Tollgate в провинции Гуандун, Китай, апрель 2004 г.;

- LJRoad, Мумбаи, Индия, ноябрь 2007 г.;

- Проспект Независимости, Минск, Беларусь, сентябрь 2009 г.

В каждом из вышеперечисленных объектов дорожное покрытие сохранило свои прочностные свойства и характеристики на протяжении большого количества лет.

Таким образом, можно сделать следующий вывод: введение модификатора «Duroflex (WA-80)» в массовое применение при строительстве автомобильных дорог в России будет решением проблемы недолговечности дорожных покрытий.