YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
13
МОДИФИЦИРОВАНИЕ БИТУМОВ
М.Дж.Махмудов
А.А.Салойдинов
Р.И.Комолов
Бухарский государственный технический университет
https://doi.org/10.5281/zenodo.14915457
Для получения нефтяных битумов улучшенного качества с требуемыми
эксплуатационными свойствами необходимо применение и подбор оптимального
качества сырья или модифицирование свойств окисленных битумов различными
добавками.
В настоящее время в производстве нефтяных битумов уделяется внимание
получению модифицированных битумных материалов.
В зарубежной практике для устройства и ремонта дорожных покрытий при
необходимости используются композиционные материалы на основе битума и
модификаторов, таких как сера, каучук (полибутадиеновый, бутилкаучук, хлоропрен и
др.), органо-марганцевые компаунды, термопластичные полимеры (полиэтилен,
полипропилен,
полистирол,
этилен-винилацетат),
термопластичные
каучуки
(полиуретан, олефиновые сополимеры, а также блоксополимеры стирол-бутадиен-
стирола – СБС).
В 2001 г. количество модифицированных битумов, использованных в дорожном
строительстве европейских государств, составило в среднем 7 %. Производство
битумов, модифицированных полимерами типа СБС, в европейских государствах к 2001
г. возросло в среднем на 50 %, в Германии – на 95 %, в Испании – на 65 %, в Бельгии – на
80 %, в Италии – на 100 % от всего объема изготавливаемых модифицированных
битумов.
Главной целью модифицирования является получение битумов или материалов на
их основе, которые позволили бы: расширить интервал пластичности битумов; усилить
адгезию к металлическим и минеральным материалам; увеличить устойчивость к
старению; обеспечить коллоидную и механическую прочность; расширить рабочий
интервал температур; обеспечить экологическую безопасность получения и
применения модифицированных битумов и др.
С технической точки зрения могут применяться только те модификаторы,
которые:
- не разрушаются при температуре приготовления асфальтобетонной смеси;
- совместимы с битумом при проведении процесса смешения на обычном
оборудовании при температурах, традиционных для приготовления асфальтобетонных
смесей;
- в летнее время повышают сопротивление битумов в составе дорожного покрытия
к воздействию сдвиговых напряжений бех увеличения их вязкости при температурах
смешения и укладки, а также не придают битуму жесткость или ломкость при низких
температурах в покрытии;
- химически и физически стабильны и сохраняют присущие им свойства при
хранении, переработке, а также в реальных условиях работы в составе дорожного
покрытия.
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
14
Необходимо отметить, что в пользу модифицирования говорит хорошая
совместимость битумов с различными органическими веществами и полимерами,
которые способны придать битуму специфические улучшенные свойства. В битуме
содержатся высокомолекулярные соединения и группы с поверхностно-активными
центрами (ПАВ). В результате приготовления модифицированных битумных
материалов образуется устойчивая (стабильная) коллоидная система, способная
обеспечить выполнение ряда требований, предъявляемых к материалам для
конкретного применения.
Регулировать свойства битумов возможно посредством изменения их дисперсной
структуры специально подобранными добавками.
В результате подбора наилучшего соотношения «битум – – добавка» можно
достичь улучшения одного или нескольких свойств готового битумного материала.
Добавки-модификаторы грубо можно классифицировать на пластифицирующие,
структурирующие и комбинированные. Это обусловлено их химической природой и
способностью распределяться в битуме. Структурирующие добавки образуют
самостоятельную дисперсную фазу, увеличивают температуру размягчения и
хрупкости, снижают значение пенетрации. Пластифицирующие добавки дополняют
дисперсионную среду всей системы, тем самым снижают температуру размягчения и
хрупкости, увеличивают пенетрацию. Основные критерии подбора добавок – это
хорошая совместимость ее в битуме, высокая температура кипения или приемлемая
температура плавления, доступность, дешевизна, нетоксичность, технологичность,
возможность улучшать физико-химические и эксплуатационные свойства битума.
С экономической точки зрения эффективными модификаторами свойств битумов
являются те, которые доступны и недороги. Экономически эффективно использование
в качестве модифицирующих добавок побочных продуктов или отходов
нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств.
При исследовании процесса получения вязких дорожных битумов (ГОСТ 22245-90)
было установлено, что методом окисления гудрона и компаундирования битума с
различными добавками можно достичь положительных результатов по увеличению
интервала пластичности, срока службы и адгезии к минеральному материалу, а также
увеличить скорость процесса окисления. С увеличением адгезии увеличивается и срок
службы вяжущего материала в дорожном покрытии.
Кровельные высокопластичные битумы (ГОСТ 9548-74) получить окислением
гудрона достаточно проблематично, так как в составе мальтеновой части преобладают
ароматические и нафтеноароматические углеводороды, способные при окислении
придать битуму неудовлетворительные значения пенетрации, в связи с чем при
получении пластичных кровельных битумов используются добавки-пластификаторы,
которые можно вводить как в сырье при окислении, так и в готовый битум методом
смешения. Было установлено, что из всех исследованных добавок наиболее приемлемой
(дешевой, доступной, технологичной) является отход производства полиэтилена –
низко-молекулярный полиэтилен (НМПЭ), а также комбинированные добавки НПМЭ с
различными нефтяными остатками. Данный способ позволяет регулировать
увеличение пенетрации битума при 25 °С и при 0 °С, снизить температуру хрупкости до
-35
°
С при стандартной температуре размягчения битумов марок БНК 90/40 и БНК
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
15
90/30. НМПЭ играет роль комбинированной добавки, пластифицирует и структурирует
коллоидную структуру битума, а нефтяные остатки, содержащие достаточно большое
количество мальтеновой части, регулируют соотношение дисперсная фаза – дисперсная
среда в битуме.
Строительные битумы (ГОСТ 6617-76) по своим свойствам не всегда отвечают
современным требованиям для их использования, поэтому возможность улучшить
такие свойства, как пенетрация, трещиностойкость, является актуальной. Это возможно
модифицированием строительных битумов такими отходами производств, как
полиэтилен (отработанный), остаток производства ацетапропилацетата, НМПЭ,
кубовые остатки производства спиртов, нефтяные остатки нефтепереработки и др.
В качестве эффективной структурообразующей добавки к маловязким битумам и
нефтяным остаткам могут успешно применятся нефтеполимерные смолы (НПС).
Введение НПС в маловязкие битумы и нефтяные остатки способствует образованию
вяжущего с пространственной структурой, что повышает вязкость и когезионную
прочность вяжущего материала.
Foydalanilgan adabiyotlar/Используемая литература/References:
1.
Махмудов, М. Ж., Салойдинов, А. А., & Хасанов, С. К. СВОЙСТВА БИТУМОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ СПОСОБАМИ.
2.
Махмудов, М. Ж., Салойдинов, А. А., & Хасанов, С. К. (2024). СВОЙСТВА БИТУМОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ СПОСОБАМИ.
Академические исследования в современной
науке
,
3
(31), 112-115.
3.
Махмудов , М., Салойдинов , А., & Абдуллаева, Ш. (2024). ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА БИТУМОВ.
Академические исследования в современной науке
,
3
(31), 108–111.
извлечено от
https://inlibrary.uz/index.php/arims/article/view/50213
4.
Юлдашев, Н. Х., Адизов, Б. З., & Салойдинов, А. А. (2024). ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ОЧИСТКИ НЕФТЕШЛАМА ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ЦЕНТРОБЕЖНОМ
ПОЛЕ.
Universum: технические науки
,
4
(8 (125)), 4-8.
5.
Юлдашев, Н. Х., Адизов, Б. З., & Салойдинов, А. А. (2024). ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ФАКТОРОВ ПОДГОТОВКИ НЕФТЯНОГО ШЛАМА К ПЕРЕРАБОТКЕ.
Universum: технические
науки
,
4
(8 (125)), 9-13.
