ВЛИЯНИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

способствует построению имиджа компании и выделению его среди конкурентов. Следовательно, главной задачей маркетологов в модном доме является построение и создание образа и стиля, чтобы публика казала «В этот раз они предложили что-то необычное. Это их стиль, это они».

Использованные источники:

1. Десятниченко Д.Ю., Десятниченко О.Ю. Теоретические аспекты формирования стратегии развития сферы рекреации и туризма в регионе // Управленческое консультирование. - 2016. №4 (88). С. 150-157. (стр 151)

2. Десятниченко Д.Ю., Десятниченко О.Ю. Управление процессом организации инвестирования инноваций в регионе. Монография. Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Северо-Западный институт управления. Санкт-Петербург, Изд-во Астерион, 2014, 171 с. (стр 84)

УДК 665.6/.7.

Кантимерова Г.Р. студент 3 курса

направление подготовки «Химическая технология»

Махмутова А.Р. студент 4 курса

направление подготовки «Химическая технология» научный руководитель: Евдокимова Н.Г., доктор технических наук

профессор

кафедра «Химико-технологические процессы» ФГБОУВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

филиал в г. Салавате Россия, г. Салават ВЛИЯНИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОРОЖНЫХ

БИТУМОВ

Аннотация: В статье рассмотрено влияние термопластичных полимеров марки КТЯ - 101 на эксплуатационные характеристики дорожного битума БНД 60/90 смеси Западносибирских нефтей, полученного в «ООО Газпром нефтехим Салават». Приведена сравнительная характеристика качества модифицированного битума с требованиями ГОСТ 22245-90. Получены модифицированные битумы, которые являются более термостабильными и обладают повышенной теплостойкостью. Изучено влияние добавки на физико-химические свойства полученных модифицированных битумов. Определена наилучшая концентрация добавки в битуме.

Ключевые слова: битум, модификаторы, полимерные добавки, термопластичность, термостабильность.

UDK 665.6/.7.

Kantimerova G.R., student 3 year direction of training "Chemical technology" Ufa State PetroleumTechnological University Branch in Salavat, the Russian Federation, Salavat Makhmutova A.R., student 4 year direction of training "Chemical technology"Ufa State PetroleumTechnological University Branch in Salavat, the Russian Federation, Salavat Evdokimova N. G.., doctor of technical Sciences professor of Chemical -Technologicalprocesses Department Ufa State PetroleumTechnological University Branch in Salavat, the Russian Federation, Salavat INFLUENCE OF THERMOPLASTIC POLYMERS ON THE OPERATIONAL CHARACTERISTICS OF ROAD BITUMENTS

Abstract: The influence of thermoplastic polymers KTR - 101 on the performance characteristics of road bitumen BND 60/90 of a mixture of West Siberian oils obtained in JSC "Gazprom neftekhim Salavat". The comparative characteristic of modified bitumen with GOST 22245-90 is given. Modified bitumens have been obtained which are more thermostable and have increased heat resistance. The influence of the additive on the physic-chemical properties of the modified bitumens obtained is studied. The best concentration of the additive in bitumen is determined.

Key words: bitumen, modifiers, polymer additives, thermoplasticity, thermal stability.

Основным потребителем нефтяных битумов является дорожное строительство. В настоящее время до 90% производимого во всем мире объема товарных битумов потребляется дорожной отраслью, которая позволяет обеспечить транспортную инфраструктуры для стратегического развития любой страны.

В нашей стране существует острая проблема качества дорожных битумов с точки зрения их эксплуатационной надежности в составе дорожных покрытий, однако для ее решения необходимо добиться соответствия показателей товарных свойств битумов дорожных вязких марки БНД требованиям действующего ГОСТ 22245-90 и нового ГОСТ 33133-2014. Поэтому для создания современных асфальтобетонных покрытий необходимо внедрение в практику дорожного строительства новых материалов на основе битумов улучшенного качества, способных обеспечивать более высокую прочность, долговечность дорожных покрытий, по сравнению с потенциальными возможностями нефтяных битумов [1]. В частности, использование модифицированных битумов для приготовления

асфальтобетона и верхних слоев дорожной одежды позволит обеспечить повышение долговечности и прочностных характеристик автомобильных дорог [3].

Главной целью модифицирования является получение битумов или материалов на их основе, которые позволили бы расширить интервал пластичности битумов, усилить адгезию к металлическим и минеральным материалам, увеличить устойчивость к старению, обеспечить коллоидную и механическую прочность, расширить рабочий интервал температур, обеспечить экологическую безопасность получения и применения модифицированных битумов [2].

Для повышения надежности и долговечности работы покрытий в настоящее время рекомендуется использовать битумы, модифицированные полимерами, так называемые полимерно-битумные вяжущие (ПБВ). Широкое использование модифицированных битумов взамен обычных объясняется их специфическими свойствами. Например, полимерно-битумные вяжущие имеют большой диапазон рабочих температур (разница между температурой размягчения и температурой хрупкости до 100 °С, обычные битумы до 60 °С), обладают высокой эластичностью [4].

В исследованиях для определения влияния термопластичных полимеров на эксплуатационные свойства битумов был использован битум марки БНД 60/90 ООО «Газпром нефтехим Салават», в качестве модификатора был опробован стирол-бутадиен-стирольный блоксополимер марки КТЯ-101 (стирол-бутадиен-стирольный каучук). Полимер вводился в битум в виде гранул, однако, возможно введение его в виде жидкости -раствора или эмульсии.

СБС-модификатор (стирол-бутадиен-стирол), добавляемый в битум-это искусственный каучук, который придает битуму гибкость. СБС-модификатор активно влияет на свойства битума, в том числе уменьшает хрупкость, увеличивает эластичность, при этом относительное удлинение увеличивается до сотни раз, остаточное удлинение уменьшается, улучшаются усталостные свойства, а, следовательно, долговечность или срок службы [2].

Модифицирующий эффект от введения полимера в битум зависит от правильности проведения процесса приготовления полимерно-битумной композиции [1], при этом еще необходимо следить чтобы полимер полностью растворился в нефтепродукте.

Для определения однородности пробы использовали метод стеклянной палочки (ГОСТ Р 52056-2003).

Процесс компаундирования вели в температурном интервале 160-180°С с различным содержанием полимера при интенсивном перемешивании. Процесс смешения осуществляли от 3 до 7 часов (в зависимости от концентрации полимера). Физико-химические свойства полученного модифицированного битума представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические свойства сырья после добавления полимера KTR-101_

Показатель Соде ржание, % масс. БНД 60/90 ГОСТ 22245-90

0 0,5 1 1,5 2 3

Температура размягчения, °С 46 49 52 50 59 70 не ниже 47

Изменение температуры размягчения после старения, °С 2 7 8 8 5 -3 не более 5

Изменение массы образца после старения, % масс. 0,78 0,29 0,29 0,00 0,47 2,92 -

Глубина проникания иглы при 0оС х 0,1, мм 26 20 14 17 27 28 не менее 20

Глубина проникания иглы при 25оС х 0,1 мм 77 52 41 46 69 48 61-90

На основании опытных данных построили графики зависимостей температуры размягчения битума от концентрации добавки и изменения температуры размягчения битума после старения от концентрации добавки (рисунки 1, 2).

Также по полученным данным построили график зависимости глубины проникания иглы при 25°С от концентрации добавки (рисунок 3).

75

О

X

<и £

ей ¡?

С

и Н

70

65

60

55

50

45

■ ■

■ ■

0и-101

■

■

0

4

1 2 3

Содержание добавки, % мас

Рисунок 1- График зависимости температуры размягчения битума от концентрации добавки

л л

£ л <и

с S <и н <и

к

X <и X

<и S

£

К

к

<и л

cö

н о

<и

ч

4

к о 4 «

К X

<и

U

9 8 7 6 5

3 2 1 0

1 1 и |

■ KTR-101

■ ^г

1 1 \

| |

0

4

1 2 3

Содержание добавки, % мас

Рисунок 2 - График зависимости изменения температуры размягчения битума после старения от концентрации добавки 80

л

Е

к «

к

X а и к

X о

с

CÖ

X

X ю iy

75 70

,65 50

к с55 с Х50

оС5 5

<^40 35 30

KTR-101

0

1

2

3

4

Содержание добавки, % мас

Рисунок 3 - График зависимости глубины проникания иглы при 25°С

от концентрации добавки Анализ результатов исследований показал, что модифицированные битумы более термостабильны, обладают повышенной теплостойкостью. С увеличением содержания полимера растет температура размягчения и происходит структурирование дисперсной структуры битума.

По результатам исследований можно сделать вывод, что при содержании полимерного модификатора марки KTR-101 в количестве 2% масс. можно получить дорожные битумы с улучшенными эксплуатационными показателями в соответствие с требованиями ГОСТ.

Использованные источники:

1. URL: http://library.stroit.ru/articles/bitum/

2. URL: http ://katepal-russia.ru/potrebitelyu-na-zametku/sbs-modificirovannyj -bitum

3. URL: http://www.kolbasers.ru/ct/prom/4084/index.shtml

4. URL: http://stroy-technics.ru/article/modifitsirovannyi-bitum