Автодороги, особенно в регионах и отдаленных районах Казахстана, не всегда соответствуют ожиданиям водителей. На качество дорожного покрытия влияет много факторов, один из которых климатические особенности большинства регионов Казахстана - высокие температуры в летний период и критически низкие в зимний.
Улучшение высоко и низкотемпературных характеристик дорожного покрытия (битума) - задача, решение которой ищут многие научно-исследовательские группы в мире.
Ученые Казахстанского дорожного научно-исследовательского института под руководством Багдата Телтаева, докора технических наук, профессора, предлагают технологии улучшения высоко- и низкотемпературных (температура размягчения, показатель сопротивления к колееобразованию по Superpave) и низкотемпературных (температура хрупкости, жесткость) характеристик дорожного битума комбинированным способом. Метод предусматривает компаундирование (разжижение) дорожного битума марки БНД 100/130 гудроном и последующее модифицирование полимерами типа СБС и Elvaloy.
В настоящее время на дорогах республиканского и местного значения, преимущественное распространение имеет асфальтобетонное покрытие, материал которого чувствителен к температуре.
Температурная устойчивость битума или битумного вяжущего является определяющей в долговечности асфальтобетона, т.е. его сопротивляемости к низкотемпературному растрескиванию и пластическим деформациям.
Заводы Казахстана выпускают дорожные битумы только марок БНД 70/100 и БНД 100/130. В асфальтобетонных покрытиях, построенных в регионах республики с применением битумов этих марок, повсеместно имеют место низкотемпературные трещины и на отдельных участках с большегрузным движением в жаркий летний период наблюдаются необратимые пластические деформации – колея, волны, наплывы.
Чтобы улучшить эксплуатационные свойства (сопротивляемость к колееобразованию и к низкотемпературному трещинообразованию) асфальтобетонов, битумы модифицируют разными полимерами.
Но полимеры, как правило, повышают только высокотемпературную устойчивость (сопротивляемость к образованию пластических деформаций) асфальтобетонов. В то же время известно, что битумы менее вязкой консистенции (битумы марок БНД 130/200 и БНД 200/300) имеют сравнительно лучшие низкотемпературные характеристики.
Казахстанские учёные предложили решение, позволяющее получать битум с улучшенными высоко- и низкотемпературными эксплуатационными характеристиками.
Это достигается за счёт двухстадийной технологической процедуры: на первой стадии берется традиционно используемый в дорожном строительстве вязкий дорожный битум марки БНД 100/130 и его низкотемпературные характеристики улучшаются путем компаундирования (разжижения) гудроном; на следующей технологической стадии путем модифицирования полимерами повышаются высокотемпературные характеристики компаундированного битума.
Предотвращение различных видов разрушения асфальтобетонного покрытия путем использования предлагаемого компаундированного и модифицированного битума существенно улучшит качество построенных и отремонтированных автомобильных дорог. Это, в свою очередь, положительно повлияет на укрепление технического, социального, экономического и оборонного потенциала страны.
Технология может быть использована битумными заводами для производства дорожных битумов улучшенного качества с учётом требований климатических условий регионов Казахстана.
Проект АР 08857446 «Улучшение высоко- и низкотемпературных характеристик дорожного битума» реализуется в рамках грантового финансирования на 2020 - 2022 гг. по приоритету Рациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технология, безопасные изделия и конструкции».