Асфальт с «молочной» начинкой

В КНИТУ-КХТИ разработали новый рецепт дорожного покрытия

Российские дороги не ругает только ленивый. Татарстанские дороги тут, увы, не исключение. Президент Рустам Минниханов даже попенял как-то ученым – что же, мол, столько у нас прославленных химиков, а прочное дорожное покрытие разработать не можете… Между тем, как выяснилось, в Казанском национальном исследовательском технологическом университете этой проблемой озаботились еще около десяти лет назад, и сегодня здесь разработано уникальное модифицированное дорожное покрытие, которое в несколько раз прочнее стандартного и не боится влаги.

Сегодня в самой технологии приготовления асфальта, который представляет собой смесь битума и различных армирующих (упрочняющих структуру) наполнителей, скрывается определенный антагонизм.

– Образно говоря, битум – это масло, гидрофобная (боящаяся воды) субстанция, – поясняет профессор КНИТУ, заведующий кафедрой технологии изделий из пиротехнических и композиционных материалов Илнур Абдуллин. – А те продукты, которые используются в качестве наполнителя, – измельченный гранит, песчано-гравийная смесь – они водосмачиваемые, гидрофильные. Но ведь масло не растворяется в воде, поэтому по-настоящему прочной сцепки между наполнителем и битумом не получается.

В самой технологии приготовления асфальта сегодня заложен определенный антагонизм

Чтобы решить эту проблему, ученые разрабатывают рецепты модифицированных связующих смесей из различных поверхностно-активных веществ, которые вводятся между битумом и наполнителем, как бы «цепляясь» и за ту, и за другую составляющую, удерживая их вместе. Так асфальт становится прочнее.

Собственно, аналогичные разработки ведутся и в Европе, но, конечно, рецепт наполнителей у каждого разработчика свой. Предложенное химиками КНИТУ-КХТИ полимерное вяжущее – модифицированный битум с добавлением асбестовых «иголок», выступающих в качестве армирующей составляющей, – еще в 2009 году получило золотую медаль IX Московского салона инноваций и инвестиций.

Но на этом казанские ученые не остановились.

– Еще один важный момент, влияющий на прочность дорожного полотна, – точное соблюдение технологии его укладки, – продолжает Илнур Абдуллин. – Необходимо очень качественно осушить поверхность, на которую будут класть асфальт, удалить всю пыль, чтобы он «схватился» с нижним покрытием. Но мы часто видим, что дорогу делают в дождь, ямочный ремонт проводят прямо в лужах… Потому что тщательное осушение – очень трудоемкий и затратный по времени процесс, а у дорожников довольно сжатые сроки, в которые нужно уложиться. В общем, технология сплошь и рядом нарушается. Тогда мы подумали: как сделать такой битум, который не будет бояться воды? Вспомнили, что есть водоэмульсионная краска, обладающая таким свойством. То есть нужна эмульсия. А что такое в природе эмульсия? Это молоко – шарики масла, стабилизированные в воде.

В итоге в КНИТУ придумали, как сделать такое «молоко» из битума. Битум мелко-мелко раздробили, растворили в воде, а чтобы зафиксировать масляные шарики в таком состоянии, стабилизировали их специальными поверхностно-активными веществами. Битумной эмульсией можно, например, обмазывать откосы при строительстве дорог – они не будут осыпаться. Но главное ее применение, конечно, – приготовление асфальта нового типа. Когда вводишь в битумное «молоко» специальные наполнители, о которых мы уже говорили, в определенный момент происходит коагуляция эмульсии – слипание мелких дисперсных частиц с молекулами наполнителя. Прочность итоговой асфальто-битумной массы повышается в два-три раза, а эмульсионная основа приводит к тому, что такой асфальт не боится воды. Его можно класть в дождь, невзирая на лужи. Очень удобен он для ямочного ремонта дорог. Смесь получилась устойчивой к морозу – работать с ней на дорогах можно до минус пяти градусов.

Ученые задумались – как сделать такой битум, который не будет бояться воды? Вспомнили, что есть водоэмульсионная краска, обладающая таким свойством. То есть нужна была эмульсия

– Таким образом мы расширили временные границы дорожных работ примерно на два-три месяца, – комментирует Илнур Абдуллин.

Кроме всего прочего, асфальт из битумного «молока» можно готовить прямо на месте дорожных работ, что упрощает процесс. Опять же – эмульсию можно перевозить на дальние расстояния без опаски, что затвердеет, как это бывает с обычным асфальтом. В общем, выгод от нового покрытия масса. Но дорожники к нему пока должного интереса не проявили. Увы, это наша старая болезнь – ученые и промышленники чаще всего работают независимо друг от друга… А вот нефтяники, прослышав про разработки университета, очень ими заинтересовались. «Татнефть», рассказывает Илнур Абдуллин, планирует совместно с учеными КНИТУ заняться разработкой Ашальчинского месторождения высоковязкой нефти, из которой по новой технологии будут готовить асфальт для дорог Альметьевского района.

Битумное «молоко» делает асфальт прочнее в два-три раза, к тому же он более устойчив к морозам

Впрочем, в КНИТУ подчеркивают: они готовы сотрудничать со всеми, кого заинтересует их разработка. Наша республика, позиционирующая себя в числе ведущих регионов страны, заслуживает достойных дорог. И если уже придуман рецепт, как этого добиться, грех будет им не воспользоваться.