Комплементарное улучшение макромолекулярными нанокомпозитами технологических характеристик асфальтобетонных покрытий автодорог

Введение. Проблему увеличения эксплуатационной стойкости асфальтобетонного покрытия автомобильных дорог в полной мере не решает использование традиционных решений за счет улучшения подбора состава и совершенствования процесса изготовления композиций битумных вяжущих и минеральных наполнителей. Одним из наиболее перспективных способов повышения работоспособной долговечности асфальтобетона является комплементарная модификация битумов и дорожно-бетонных нанокомпозиций термопластичными и эластичными полимерами. Методы и материалы. Битумные вяжущие оцениваются соответствующими методами определения технологических показателей: растяжимости, температуры размягчения и хрупкости, эластичности и др. Асфальтены битумных вяжущих являются важнейшим структурообразующим компонентом и формируют ассоциированные нанокластеры размерами 15-200 нм. Термопластичные блок-сополимеры вводят в состав битумных вяжущих в гранулированном виде (крошки) или расплава, а для улучшения совместимости комплементарных сополимеров в битумной вяжущей используют компатибилизаторы. На качество готовой асфальтобетонной композиции существенно влияют характеристики основных компонентов: минерального порошка, песка, щебня, битумной вяжущей и макромолекулярных нанодобавок, а также оптимальные режимы технологического процесса: температура перемешивания и др. Результаты. Комплементарное взаимодействие супрамолекулярных ассоциаций асфальтенов и фрагментов макромолекул полимерных нанокомпозитов обеспечивает формирование Ван-дер-Ваальсовых связей за счет пространственного взаимного соответствия. Введение полимерных наномодификатов приводит к увеличению температуры размягчения и снижению температуры хрупкости битумных вяжущих за счет образования достаточно устойчивых надмолекулярных комплексов. Обсуждение. Синергетические нанодобавки макромолекул в битумное вяжущее обеспечивают увеличение адгезии битумной композиции к минеральным компонентам в несколько раз, а также заметное увеличение температурного интервала пластичности и деформируемости. Асфальтобетонные покрытия с полимерно-битумными вяжущими увеличивают работоспособность дорожного полотна автодорог и устойчивость к образованию пластических деформаций (сдвигов, колей) в условиях высоких и низких температур. Заключение. Битумные вяжущие дорожных асфальтобетонов, модифицированные полимерными нанокомпозитами, имеют более высокую адгезию, расширенный диапазон термопластичности и водостойкости.