Использование синтетических смол в качестве добавки к битуму

Эксплуатация дорожных одежд, устроенных из минеральных материалов, обработанных битумом, свидетельствует о том, что наиболее распространенными видами их деформаций являются трещины, волны, наплывы, сдвиги. Такие виды деформаций, в основном, образуются из-за недостаточной деформативной способности слоя дорожной одежды при отрицательных температурах и излишней деформативности при положительных температурах. В связи с тем, что деформативная способность асфальтобетонных слоев в значительной степени зависит от свойств битумов, в последние годы выполнено значительное количество работ, направленных на улучшение свойств битумов.

В качестве добавок, улучшающих свойства битумов, используют четыре группы полимерных материалов:
- каучукоподобные полимеры — эластомеры (например, натуральные и синтетические каучуки, полиизобутилен, девулканизированная резиновая крошка);
- термопластичные пластмассы (полиэтилен и полипропилен, полиметилметакрилат, полистирол, поливинилхлорид);
- термореактивные пластмассы (фенолформальдегидные и эпоксидные смолы);
- термопластичные полимеры (дивинилстирольный, дивинил-α-метастирольный, изопрен-стирольный блок сополимер).
Указанные группы полимеров были апробированы в основном в лабораторных условиях. Работы по строительству слоев дорожных одежд с использованием битумов, свойства которых улучшены полимерами, в опытном порядке производились с использованием главным образом дивинилстирольного блок-сополимера, эпоксидной смолы, резинового порошка. Наиболее технологичными, а часто и экономичными, являются различные латексы и жидкие силокса-новые каучуки, которые и получили более широкое распространение.
По сравнению с натуральными и синтетическими каучуками латексы типа дивннилстирольных, дивинилнитрильных и карбоксилатных и жидкие каучуки можно вводить в битум без нагрева. При этом карбоксилатные латексы наиболее перспективны, так как обладают высокими адгезионными свойствами благодаря карбоксильным группам в молекулах полимера.
В табл. 70 представлены ориентировочные расходы добавок полимеров к битумам по данным ряда исследователей
Широкое распространение в лабораторных исследованиях и опытном строительстве дорог с использованием модифицированных битумов получили дивинилстирольные термоэластопласты.

Несмотря на значительное количество исследований по улучшению свойств битумов указанными способами, практическая их реализация сдерживается относительной дороговизной и дефицитностью полимерных добавок.
В связи с этим проводятся исследования с целью замены полимерных добавок отходами и побочными продуктами химической, коксо- и нефтехимической промышленности. Так, для улучшения свойств битумов были использованы отходы изопренового каучука СКИ-3, полисульфидного каучука тиокола, низкомолекулярного полиэтилена.
Введение этих полимеров в битумы изменяет интервал пластичности в благоприятную для эксплуатации дорог сторону, температура хрупкости понижается на 10—16° С, а температура размягчения увеличивается на 15—20° С. Асфальтобетонные покрытия, построенные с использованием таких битумов, более трещиноустойчивы и сдвигоустойчивы. Таким образом, использование полимеров приводит к увеличению сроков службы дорожных конструкций и повышению их экономической эффективности.