За счет лучшей растворимости в массе битума дорожного улучшенного марки БДУ полимер типа СБС способен в несколько большей степени реализовывать присущую ему эластичность. Этим же объясняется и более высокая вязкость композиции полимера с битумом, полученным из остатков переработки тяжелой ярегской нефти.

Битумы, модифицированные полимерами (в том числе и блоксополимерами), являются дисперсными (неоднородными) системами, а следовательно, термодинамически неустойчивыми, что является причиной их расслоения (разрушения), особенно при повышенной температуре в статических условиях (в отсутствие перемешивания). Чем выше сродство полимера к битуму, чем выше степень дисперсности полимера в массе битума, тем выше устойчивость композиционного материала к расслаиванию. Вследствие худшей совместимости компонентов композиция, приготовленная на битуме марки БДУС с полимером KRATON D 1101, характеризуется наибольшим различием в значениях показателя температуры размягчения верхнего и нижнего слоев массы композиции (таблица 3) после испытания на термостабильность в статических условиях, по сравнению с битумом марки БДУ, модифицированным равным количеством этого же полимера, приготовленным в идентичных условиях.

При использовании высокоэффективных смесителей, позволяющих достичь более высокой степени дисперсности полимера в битуме, устойчивость композиционных материалов к расслаиванию возрастает (температура размягчения массы полимерно-битумного вяжущего в верхнем и нижнем слоях после термостатирования практически одинакова), вот почему за рубежом приготовление полимерно-битумных материалов осуществляется с помощью коллоидных мельниц.

Для обеспечения заданного качества товарной продукции, достижения максимальной эффективности от ее использования в дорожном строительстве нормативные требования к битумам, модифицированным полимерами, обязательно должны предусматривать контроль не только за однородностью свежеприготовленной композиции, но и за устойчивостью к расслаиванию при повышенной температуре. Учитывая тот факт, что полностью предотвратить расслоение композиции битума с полимером типа СБС на стадии хранения при повышенной температуре невозможно, необходимо лимитировать длительность хранения, а также осуществлять механическое перемешивание массы изготовленной товарной продукции на стадии хранения.

В связи с тем, что механизм распределения в битуме полимера заключается в растворении последнего в мальтеновой части битума, на первый взгляд кажется, что для достижения наилучшей совместимости компонентов необходимо увеличить количество масляных компонентов в битуме, например за счет дополнительного введения минеральных масел. Однако следует напомнить, что нефтяные дорожные битумы, как коллоидные системы, также термодинамически неустойчивы во времени. Введение масел приводит к нарушению относительной стабильности структуры битума, сформировавшейся на стадии изготовления последнего. В зависимости от химической природы соединений, входящих в состав минерального масла, последнее может являться хорошим или плохим растворителем по отношению к битуму. Кроме того, уместно напомнить, что процесс совмещения битума с минеральным маслом не так прост, поскольку механизм его также заключается в смешении жидкостей, различающихся по вязкости. Следовательно, получение при повышенной температуре гомогенной массы на основе нефтяного битума и минерального масла само по себе представляет непростую технологическую задачу. Использование полимерно-масляных концентратов в качестве исходного компонента для приготовления модифицированного битума не упрощает процесс получения материала с заданным комплексом физико-механических свойств, в том числе и по причине переменного (от партии к партии) качества исходного битума, поступающего на предприятия дорожной отрасли нашей страны.

Использование пластификаторов (масел) на стадии приготовления битумов, модифицированных полимерами, не только не повышает устойчивость последних к расслаиванию, но и способствует разрушению вяжущего в составе дорожного покрытия, вследствие выпотевания (отторжения) масел, в первую очередь, введенных дополнительно. Для получения полимерно-битумных материалов, характеризующихся более высокой пластичностью, достаточно использовать в качестве исходного сырья битумы с более высокими значениями показателя глубины проникания иглы при 25°C, что имеет место в зарубежной практике.

Таким образом, битумы, модифицированные полимерами, представляют собой композиционные материалы, структура и свойства которых при прочих равных условиях зависят от вида и концентрации полимера, марки битума, а также от технологии смешения компонентов.

Для получения модифицированных битумов с заданным комплексом свойств в каждом конкретном случае необходимо осуществлять правильный выбор полимерного модификатора, битумного сырья, выполнять комплекс лабораторных работ по оптимизации рецептуры композиционного материала. Для обеспечения стабильности структуры и свойств битума, модифицированного полимером, при изготовлении разных партий товарной продукции следует использовать полимер и битум постоянного качества, а также строго соблюдать технологический регламент процессов приготовления и хранения модифицированного битума.