К добавкам, конечной функцией которых является улучшение качества дорожного полотна, относятся следующие типы материалов:
1. Модификаторы битума;
2. Адгезионные присадки к битуму;
3. Стабилизаторы ЩМАС (щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси);
4. Модификаторы асфальтобетонной смеси;
5. Структурирующие добавки в асфальтобетонную смесь;
При низких температурах битум становится твердым и хрупким, при высоких – мягким и текучим. Битум модифицируют различными эластомерами, применение которых имеет цель улучшить эксплуатационные характеристики битума при экстремальных температурах. При модификации битума стирол бутадиен стиролом полимербитумная смесь становится мягкой и более гибкой при низкой температуре, и более вязкой при высокой температуре.
Применение различных присадок к битуму направлено на улучшение отдельно взятого свойства битума: адгезии с минеральной составляющей асфальтобетонной смеси или пластической текучести при низких температурах. Существует присадка, предотвращающая окисление битума и, как следствие, образование микротрещин на поверхности.
Под стабилизаторами ЩМАС, как правило, понимают волоконные добавки, которые применяются для предотвращения стекания битума из смеси при транспортировке и укладке. Волокна стабилизатора равномерно распределяются в смеси при перемешивании, выполняя функцию микроскопического каркаса, армирующего битум.
Также на российском рынке присутствуют модификаторы асфальтобетона на основе резиновой крошки. Подобные модификаторы вводятся в смеситель при приготовлении асфальтобетонной смеси в отличие от модификаторов битума, улучшение битума которыми является трудоемким и энергоемким процессом. Под структурирующими добавками понимают минеральный порошок или цемент. Свойства и характеристики модификаторов
СБС (SBS) (стирол-бутадиен-стирол) и прочие сополимеры стирола (SBR, SEBS, SIS, SEPS и т. п.)
Высокоэластичные полимеры (синтетические каучуки), которые придают битумам гибкость при низких температурах. СБС - покрытия обладают отличной адгезией и высокой устойчивостью к резким перепадам температуры (с переходом через 0°С). Кроме того, СБС-материалы высокоэластичны, морозостойки, а также легко повторяют форму той поверхности, на которую укладываются. Теплостойкость его несколько хуже, чем АПП, однако, при использовании высококачественного СБС-модификатора она может достигать 100°С. СБС является наиболее распространенным модификатором битумов.
При модификации битума с помощью СБС создается полимерная матрица, представляющая в данном случае трехмерную сетку, образованную благодаря взаимодействию полистирольных блоков в, так называемые, полистирольные домены. Внутри этой эластомерной сетки в виде мельчайшей дисперсии распределен битум.
Производство качественного модифицированного СБС битума чрезвычайно сложный технологический процесс. Для этого необходимо использовать совместимый СБС битум, отличающийся повышенным содержанием ароматических соединений. Собственно, СБС может использоваться либо в виде порошка тонкого помола, либо в виде гранул.
В первом случае возможно получение качественных смесей на обычных смесителях. В случае применения гранулированного СБС необходимо наличие гомогенизатора - устройства, "перетирающегося" полимер с битумом. Без гомогенизатора смесь получается неоднородной (негомогенной). Теплостойкость такой неоднородной смеси может быть иногда даже несколько выше, но гибкость на холоде будет существенно хуже и с течением времени начнет постоянно ухудшаться.
Как показывает опыт, именно гибкость может служить косвенным критерием качества СБС-материала. Материалы, в которых применяется СБС-модификатор высокого качества (например, фирмы SHELL) достигают гибкости до -30°С. В то же время материалы с гибкостью хуже -20°С имеют, либо недостаточную концентрацию полимера в битуме, либо в них использован несовместимый с СБС битум. На практике такие материалы довольно быстро разрушаются.
|
