Материал: 2348

Преимущества полимеров СБС по сравнению с полимерами других классов заключаются в следующем [28]:

1. Полимеры типа СБС создают пространственную эластичную структурную сетку в битуме при их минимальном содержании по сравнению с полимерами других классов, так как характеризуются способностью к специфическим взаимодействиям. Блоки полистирола трехблочных макромолекул СБС, расположенные по краям, ассоциируют друг с другом образуют объемы стеклообразного полистирола, с которым х м чески связан окружающий их эластомер – полибута-

С. ш ван е пол мерных цепей химическими связями создает пространственную сетчатую структуру. Образующиеся связи достаточно прочные. Пол мер СБС по прочности на растяжение (более

диен2. Пол меры СБС хорошо совмещаются с битумами, так как имеют относ тельно невысокую молекулярную массу: 80 000 – 100 000. Кроме того, полистирол и полибутадиен хорошо растворя-

20 МПа) пр бл жается к чистому полистиролу. Поэтому пространственная сетка, образующаяся в итуме, тоже обладает высокой прочностью пр дает ПБВ высокую теплостойкость.

ются в углеводородах дисперсионной среды битумов и при темпера-

нежсинтезкаучук»), Enprene 701 и Enprene 611 российской фирмы «Эн Чуан Кэмикэл», а также их зарубежные аналоги марок Финапрен 502 или Финапрен 411 фирмы «Петрофина», Кратон Д 1101, Кратон Д 1184, Кратон Д 1186 фирмы «Шелл», Европрен Сол Т-161 фирмы «Эникем», Калпрен 411 фирмы «Репсол».

Полимеры ДСТ-30Р-01 и ДСТ-30-01 выпускаются в промышленных масштабах в виде крошки размером 1,5 – 3 мм. Блоксополимеры Enprene 701 и Enprene 611 выпускаются в виде мягкой непластифицированной крошки или дробленых гранул размером менее 1,25 мм.

116

Полимерно-битумные вяжущие готовят на основе вязких дорожных битумов введением полимера СБС (2,5 – 6%) или его раство-

ра в пластификаторе при температуре 150 – 160 С в смесителях различного типа (коллоидных мельницах, гидродинамических смесителях, лопастных мешалках). В качестве пластификаторов используют индустриальные масла марок И-20А, И-30А, И-40А, И-50А, экстракты селективной очистки масляных фракций, сырье для производства битумов друг е нефтепродукты.

СПол мерно-б тумное вяжущее (ПБВ) на основе СБС отличается от битума нал ч ем пространственной эластичной структурной сетки из макромолекул пол мера, которая как бы армирует его, придавая ему высокую прочность и одновременно эластичность (способность к

диапазонедолговечность покрыт й, осо енно в условиях с резко континентальным кл матом, на о ъектах с высоким уровнем воздействия транс-

больш м обрат мым деформациям). Это обеспечивает возможность повыс ть деформац онную устойчивость асфальтобетона в широком

Полимерноб- итумные вяжущие на основе Enprene 701 по сравнению с использованием ДСТ-30Р-01 характеризуются более высокой теплостойкостью, трещиностойкостью и растяжимостью, особенно

эксплуатац онных температур, существенно повысить

портных нагрузок.

Следует отметитьА, что и ранее, и в настоящее время ведутся работы по исследованию эффективности применения различных полимеров в составе ПБВ. К настоящему времени не удалось подобрать композиции, равные или близкие по техническим свойствам к ПБВ на

при 0 С, меньшей склонностью к старению.

основе СБС.

Д Как в России, так и за рубежом полимерыИкласса СБС являются

основным исходным полимером для получения ПБВ. Объем применения других полимеров для этих целей значительно ниже.

В 2013 г. «Газпромнефть» и французская нефтяная компания Total создали совместное предприятие по производству ПБВ под брендом G-Way Styrelf. Модификация битума происходит в результате химической «сшивки» полимера СБС с использованием запатентованного компанией Total реагента PAXL. Реагент способствует образованию дополнительных химических связей на молекулярном уровне, благодаря чему ПБВ приобретает устойчивость к расслаиванию.

Вяжущие выпускают на Московском НПЗ по СТО

11352320-001.01.2014 следующих марок: ПБВ G-Way Styrelf 60 Стан-

117

дарт; ПБВ G-Way Styrelf 90 Стандарт; ПБВ G-Way Styrelf 60 Премиум; ПБВ G-Way Styrelf 90 Премиум.

мостов, тоннелей, эстакад. Важной задачей при строительстве таких сооружен й является защита конструкции от разрушений вследствие интенсивного воздействия воды и необходимость в особом сцеплении слоев между элементами конструкции покрытий. Рубитрон Инжиниринг обладает повышенной адгезией, стойкостью к старению и не подвержен расслоению, а также выполняет антикоррозийную защиту конструкции. Д

ФГУП СоюздорНИИ подготовлены нормативно-технические документы, обеспечивающие широкое внедрение ПБВ на основе СБС в России [21,29, 32].

На основе практического опыта и результатов испытаний дорож-

−блоксополимеры бутадиена и стирола типаИСБС, предназначенные для получения полимерно-битумного вяжущего марок ПБВ в соответствии с ГОСТ Р 52056–2003;

−«Каудест-Д (улучшенный)» – система полимеров типа синтетических бутадиен-альфаметилстирольных каучуков (СКМС), предна-

значенные для получения вяжущих в соответствии с ТУ 5718-011-01393728–96 «Вяжущие полимерно-битумные на основе «Каудест-Д» и полимерасфальтобетон»;

118

− растворы синтетических каучуков стирольных типа СКС, предназначенные для приготовления битумно-каучуковых вяжущих марок БКВ в соответствии с ТУ 5718-004-03443057–98.

9.2. войства полимерно-битумных вяжущих на основе ДСТ

СПолимерно-битумные вяжущие являются трехкомпонентными системами, поэтому зменение содержания и качества компонентов привод т к зменен ю свойств ПБВ. В лаборатории органических маркивяжущ х оюздорНИИ изучено влияние марки исходного битума, типа его структуры, содержания полимера и пластификатора на изменение технолог ческ х и эксплуатационных свойств ПБВ [28].

Для пр готовлен я ПБВ ыли взяты битумы марок БНД 90/130,

БНД 60/90,бАБНД40/60 Московского НПЗ, полимер ДСТ-30 Р-01

АО «Воронежс нтезкаучук», пластификатор – индустриальное масло

И-40А Кстовского НПЗ.

На р с. 21 – 23 приведены зависимости основных эксплуатационных технолог ческих свойств ПБВ, приготовленных на битуме

БНД 60/90, от содержания пластификатора и полимера.

Анализ приведенных данных показывает, что уже при содержании ДСТ в битуме в количестве 3% образуется пространственная структурная сетка. О разование пространственной структурной сетки прослеживается по характерным перегибам (изменение наклона) концентрационных зависимостей показателей свойств ПБВ. Специфика образующейся новой структуры проявляется в повышении пластичности при низких температурах (рис. 21, б), понижении растяжимости

при 25 °С (рис. 22, а), повышенииДэластичности (рис. 23, в, г).

При содержании полимера 3,5% и пластификатораИ10% получено ПБВ, которое имеет следующие свойства: глубина проникания иглы при 25 °С равна 100·0,1 мм, при 0 °С – 59·0,1 мм, растяжимость при 25 °С составляет 41 см, при 0 °С – 45 см, температура размягчения 61 °С, температура хрупкости –25 °С, температурный интервал

работоспособности равен 86 °С, эластичность при 25 и 0 °С составляет соответственно 87 и 88%.

Характер зависимостей изменения свойств ПБВ от содержания полимера и пластификатора, приготовленных на битумах марок БНД 40/60, БНД 60/90 и БНД 90/130, аналогичен. Различия заключаются лишь в абсолютных значениях показателей свойств.

119

Си бАв Тхр, °С г Д И

Рис. 21 Зависимость глубины проникания иглы (а, б), температуры размягчения (в) и температуры хрупкости (г) от содержания полимера

ипластификатора. Цифры на кривых (а, б) – содержание пластификатора И-40А:

1– 0%; 2 – 5%; 3 – 10%; 4 – 15%; 5 – 20%; 6 – 25%. Цифры на кривых (в, г) –

содержание полимера ДСТ: 1 – 0%; 2 – 2%; 3 – 3,5%; 4 – 5%

120