• Главная 1
  • Главная 2
  • Главная 3
  • Главная 4
  • Главная 11
  • Главная 9
  • Главная 7
  • Главная 8
  • Главная 10
  • Главная 5
  • Главная 6


Применение дроблёной шинной резины в дорожной отрасли

О ситуации с применением дроблёной шинной резины в дорожной отрасли

Идея использования резины в дорожном строительстве не нова. Если в качестве резинового сырья рассматривать утильные шины, то несомненная польза для экологии очевидна. Ведь по оценкам экспертов, ежегодно в РФ прибавляется до 1 млн тонн изношенных автомобильных покрышек. И лишь около 20% этого объёма подвергается переработке. Но рассматривать дорогу только как возможность утилизации изношенных шин было бы крайне непрофессионально и вредно. Любой дорожник точно знает: дорога – не помойка, и при утилизации отходов необходим комплексный научно-практический подход. Возникает вопрос – как превратить изношенные шины в полезный для дорожного строительства продукт?

Опыт применение шинной крошки в дорожном асфальтобетоне известен еще в СССР с шестидесятых годов, однако в то время успешным его назвать нельзя. Несмотря на это существует достаточно большое количество патентов, которые описывают способы получения дорожных вяжущих и модифицированного асфальтобетона путём добавления дробленой резины. Дроблёная шинная резина состоит из вулканизованных синтетических каучуков общего назначения, которые, являясь сшитыми полимерами, не растворяются в нефтяных битумах и не образуют с ним устойчивых систем. Дроблёная резина, добавляемая к битуму напрямую, находится в нём практически в неизменном виде, и лишь по поверхности происходит набухание частиц резины в масляной части битума, что, однако, не приводит к изменению его рабочих характеристик, кроме вязкости. Резина выполняет в нём роль органического наполнителя. Именно поэтому попытки добавления резины напрямую в битум (например, даже непосредственно в битумовозы и самосвалы) не приводили к существенному улучшению качества автодорог. Разрушение покрытия происходит в этих случаях по вяжущему, а частицы резины, являясь инертным наполнителем, практически не препятствуют такому разрушению.

Следующим, качественно новым, этапом применения дробленой резины в вяжущих и асфальтобетонах стали способы, связанные с физико-химическим воздействием на дроблёную резину до её добавления в вяжущее или асфальтобетон. Существуют разные виды подобного воздействия: «вываривание» дроблёной резины в специально подобранных маслах, ультразвуковое воздействие, воздействие мощного силового поля, и другие. Все эти способы обработки так или иначе приводят к увеличению площади поверхности частиц резины, в результате чего её поверхностные слои становятся как бы набухшими, приобретают (если смотреть под микроскопом) форму цветной капусты и – главное – способность объединяться с вяжущим. При совмещении таких частично девулканизованных резин с битумами происходит взаимодействие полибутадиена резины с углеводородами битумов.

Одним из направлений дальнейшего развития технологий использования дроблёных резин в дорожном строительстве стало производство специальных комплексных модификаторов битума и асфальтобетона, в состав которых, кроме шинной резины, включаются полимеры, смолы и функциональные добавки. Именно таким материалом и является модификатор Эладорм, производимый нашим предприятием. В нём частично девулканизованная в сдвиговом поле шинная резина проходит смешение с полимерами разных классов, смолами и другими компонентами с образованием однородного расплава, из которого на выходе формируются пористые гранулы. Комплексный модификатор вступает с битумом в физико-химическое взаимодействие с образованием коллоидных мицелл – как бы пузырьков, окружённых оболочками. Устойчивость таких дисперсных систем высокая.

Отдельно следует выделить роль технического углерода (сажи), содержащегося в шинной резине в количестве до 40%мас. Эти сажи играют роль усиливающих заполнителей синтетических каучуков в резиновых смесях, и, попадая из фрагментов резины в состав асфальтобетона, они играют роль весьма ценной структурирующей добавки.

Существуют ошибочные мнения, что модификатор на основе шинной резины служит минеральной добавкой в составе асфальтобетонов. Это мнение может быть справедливо при непосредственном применении резиновой крошки с предприятий, изготавливающих эту крошку. Наше предприятие использует резину только в качестве сырья при изготовлении модификатора, и в чистом виде она в асфальтобетон не попадает. Неоднократные испытания свидетельствуют о том, что не более 0,5 -0,7 % введенного в асфальтобетонную смесь модификатора может остаться на ситах при экстракции растворителем. Также ошибочным является мнение, что производимый на основе резиновой крошки модификатор (если это не сама резиновая крошка, а модификатор на ее основе) в составе асфальтобетона можно частично заменить на минеральный порошок. Лабораторией нашего предприятия был проведен анализ влияния на свойства смеси ЩМА заменой модификатора на минеральный порошок. Значение показателя «стекание» в случае замены на минеральный порошок даже с уменьшенным количеством битума было значительно выше в сравнении с применением модификатора.

Таким образом, утилизация шинной резины в дорожные материалы не только оправдана, но и необходима, учитывая текущую ситуацию в мире, большое различие цен на модифицирующие синтетические полимеры и на битумные вяжущие, а также недостатки битумно-полимерных смесей (склонность к расслаиванию). Следует также принять к сведению и необходимость исполнения недавних решений руководства страны, согласно которым количество вторичного сырья в дорожной отрасли необходимо довести до 40%.

Назад к хронике