Концепция качества
Сегодня уже ни у кого не возникает сомнений в том, что классический нефтяной битум, как вяжущее для покрытий дорожных одежд не удовлетворяет современным требованиям в части постоянно возрастающих нагрузок и ростом интенсивности движения. Особенности климата России так же не позволяют отказаться от применения во всех регионах шипованных шин зимой, которые очень агрессивны по отношению к дорожному покрытию. Следовательно, битум модифицированный полимерами по праву занял своё место в наших дорогах. Проектные организации проектируют смеси ЩМА на ПБВ, и это стало уже нормой.
Однако на практике оказывается не всё так просто.
Битумы, модифицированные полимерами типа СБС, это сложные системы, крайне чувствительные к виду битума, типу и концентрации полимера. Для получения модифицированных битумов с заданным комплексом свойств в каждом конкретном случае производитель проводит целый комплекс лабораторных исследований и тщательный подбор компонентов.
Модификация битума полимерами это сложный физико-химический процесс. От правильности этого процесса зависят свойства конечного продукта. И процесс этот во многом зависит от установки для производства ПБВ, поэтому при организации производственной линии нужно руководствоваться не только вопросами цены, но и вопросами характеристик конечного продукта. Характеристики и качество полученного ПБВ во многом зависит от совместимости битума и полимера. Зачастую качество отечественного битума оставляет желать лучшего и технологи на производстве вынуждены корректировать рецепт с целью достижения лучшей совместимости и, как следствие, более качественного конечного продукта. Опыт ведущих Российских дорожно-строительных компаний и заводов по производству ПБВ показывает, что отчасти проблему совместимости позволяют решать установки для производства ПБВ с многопроходным принципом производства. Смысл в том, чтобы полимер с битумом прошёл через высокоскоростную коллоидную мельницу 2-3 раза. Такую производственную концепцию предлагает фабрика MASSENZA на своих многопроходных установках ПБВ. К слову, в России на данный момент реализовано более 35 заводов MASSENZA для производства ПБВ.
Но мало произвести качественное ПБВ, нужно ещё уметь правильно с ним работать, выстроить правильную технологическую схему на производстве асфальтобетонных смесей. При этом нужно понимать, что оставаясь в основе битумом, ПБВ это совершенно другой материал и пренебрегать его, измененными свойствами и характеристиками невозможно.
Однако, ГОСТ Р 52056-2003 используемый производителями ПБВ и асфальтобетонных смесей абсолютно не учитывает такие показатели как вязкость, стабильность, старение.
На сегодняшний день произошел некоторый разрыв в производственной цепочке. При возрастающей потребности со стороны производителей асфальтобетонных смесей производители ПБВ фактически перекладывают ответственность за дальнейшую судьбу дорогостоящего материала на плечи производителей асфальтобетонных смесей. В свою очередь АБЗ, оказались не готовы к технологическому скачку и на местах есть непонимание особенностей работы с модифицированными битумами.
Одной из основных проблем, с которыми столкнулись производители асфальтобетонных смесей при работе с ПБВ — это сохранность свойств вяжущего. В частности производители асфальтобетонных смесей столкнулись с тем, что оказывается ПБВ невозможно принять на АБЗ и использовать как классический битум — слить по старинке в хранилище и вырабатывать по мере необходимости. Требуется отдельный емкостной парк, предназначенный исключительно для складирования ПБВ, нужно организовать точный температурный режим до 180° С, который могут обеспечить только системы «косвенного обогрева», а они есть далеко не везде.
Но если системы масляного обогрева большинство производителей, не без помощи требований со стороны заказчика признали эффективными как с точки зрения качества, так и экономически, оснащение АБЗ масляным бойлером не панацея от всех бед.
Ещё одним «неприятным» моментом оказалось расслоение ПБВ при хранении на АБЗ.
Конечно, использование высокоэффективных смесителей, позволяющих достичь более высокой степени дисперсности полимера в битуме, повышает устойчивость композиционных материалов к расслоению. Поэтому за рубежом приготовление полимерно-битумных материалов осуществляется с помощью коллоидных мельниц.
Однако перемешивание ПБВ требуется не только при приготовлении и транспортировке, но и при хранении. В зарубежных стандартах нормируется показатель «стабильности при хранении». И хотя производители ПБВ утверждают, что качественный ПБВ при хранении, даже при рабочих температурах 165-180° С не должен расслаиваться, на практике сложилось устойчивое мнение, что ПБВ на заводе хранится не более 1 суток.
Ещё одним важным моментом является маркировка ПБВ по пенетрации, если оценивать ПБВ при поступлении на АБЗ только на соответствие марке по пенетрации и КиШ, то формально ПБВ удовлетворяет требованиям качества, а по факту, от разных производителей это может быть совершенно разный материал.
Это свойство наглядно показывают испытания битума на динамическую вязкость. Диаграммы испытаний на реометре показывают, что после потери сопротивления сдвиговой нагрузке, любой битум восстанавливает своё сопротивление. Причем при одинаковой пенетрации, один битум восстанавливается быстрее другого.
Подбор составов смесей по методологии Superpave учитывает многие из этих моментов. Требования к качеству вяжущих становятся не столько жестче, сколько призывают контролировать битумные вяжущие по другим показателям. Марка материалов здесь уже определяется интервалом работоспособности (PG Grade) между двумя температурами, соответствующими минимальной и максимальной расчетным температурам асфальтобетонного покрытия в рассматриваемом регионе строительства. Причем важно не скопировать марки и показатели из американских стандартов, а использовать их подход к качественной оценке материалов.
Если сейчас не разработать и не ввести в действие единую систему стандартизации продукции, регламентирующую не только качественные показатели, но условия хранения и переработки при которых эти показатели будут обеспечены, буквально через несколько лет мы рискуем получить очень нехорошие результаты долговечности дорог, несмотря на значительно возросшую их стоимость при строительстве.
