Движение на автомагистралях с каждым годом становится все более оживленным. Решающую роль играет высококачественный асфальт, за его прочность и надёжность дорожного полотна отвечают битум и его модификации.
Модификация битума полимерами Kraton® – эффективный и широко используемый метод повышения качества дорожных покрытий и увеличения их долговечности. Компания Kraton Polymers является мировым лидером в производстве блок-сополимеров стирола со своей линией Kraton D для дорожного строительства, которые успешно применены на многих дорогах, взлетно-посадочных полосах и гоночных трассах по всему миру.
Поврежденное дорожное покрытие представляет опасность и создает неудобства для участников движения. Увеличение интенсивности движения приводит к ускорению изнашивания дорог, в то время как требования общества к их безопасности и комфорту повышаются. В этом заключается главная проблема современной дорожной отрасли.
Полимеры Kraton, которые мы поставляем, предоставляют широкие возможности для уменьшения воздействия климатических факторов и интенсивности движения на состояние дорог. Применяя полимеры Kraton для модификации битума, Вы повышаете качество, долговечность безопасность и комфорт дорожных покрытий.
Сочетание климатического воздействия и транспортных нагрузок может вызвать повреждение дорожного покрытия и потерю свойств. Основные типы повреждений, возникающих на дороге, – колееобразование и растрескивание.
Добавление в битумное вяжущее полимеров Kraton® снижает эти воздействия, что положительно отражается на долговечности и свойствах дорожного покрытия. Добавление небольшого количества полимера марки Kraton D изменяет поведение битума, придавая ему эластические свойства и расширяя температурный интервал эксплуатации.
Модификаторы других производителей решают только отдельные проблемы дорожного строительства, и только полимеры Kraton способны устранить все недостатки обычного битума.
Жаркий климат часто вызывает одновременно пластические деформации, вызывающие колееобразование, и усталостное растрескивание. Из-за высоких температур требуется использование жесткого битума. Часто разница между дневной и ночной температурой вызывает сильную усадку покрытия, при этом возникающие нагрузки приводят к образованию температурных трещин. Асфальтобетон на основе модифицированного битума значительно меньше подвержен подобным разрушениям.
Воздействие низких температур приводит к образованию усталостных и температурных трещин. Полимеры Kraton значительно улучшают низкотемпературные свойства вяжущего.
- Дороги с высокой интенсивностью движения подвержены постоянным нагрузкам и усталостному растрескиванию, которое инициируется температурными трещинами. На таких дорогах просто необходимо применять полимеры Kraton.
ДОСТОИНСТВА ПОЛИМЕРОВ KRATON®
Добавление полимеров Kraton изменяет состояние битума из вязкой жидкости в экономичный эластомер. Полимерно-битумное вяжущее обеспечивает гибкость, эластичность и жесткость в широком интервале температур (от -30°C до 80°C), что способствует:
- Уменьшению колееобразования
- Уменьшению трещинообразования
- Уменьшению температурного растрескивания при низких температурах
- Повышению сдвигоустойчивости, что позволяет уменьшить толщину слоев покрытия
- Уменьшению выкрашивания и шелушения
ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНО-БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО:
Полимерно-битумные вяжущие широко используются не только для производства традиционных горячих асфальтобетонных смесей и ЩМАС, но также для поверхностной обработки и подгрунтовки. Обычно модифицированное вяжущее применяют в слоях износа и промежуточных слоях дорожного покрытия, а также на мостовых сооружениях. Более современные технологии предполагают применение полимеров и для нижних слоев дорожного покрытия, что значительно увеличивает его долговечность и ведет к экономии средств вследствие возможности уменьшения толщин слоев при использовании полимерно-битумного вяжущего.
Использование битума, модифицированного полимерами марки Kraton D, для приготовления асфальтобетонных смесей обеспечивает:
- Уменьшение остаточных деформаций
- Повышение трещиностойкости
- Снижение эффекта старения вяжущего
- Снижение потерь зерен минерального материала
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ КОЛЕЕОБРАЗОВАНИЯ:
Образование колеи отрицательно сказывается на безопасности и комфорте дорог. Колееобразование может привести к неожиданному заносу автомобиля. Также в колее может собираться вода, что создает опасность скольжения и снижения видимости из-за образования брызг и бликов.
Полимеры Kraton® повышают эластичность битума, увеличивают эластическое восстановление после нагрузок и сокращают образование колеи.
Каждый автомобиль на дороге вызывает кратковременные деформации асфальтобетонного покрытия. Эти деформации обычно восстанавливаются примерно на 100%. Однако, кумулятивный эффект сотен и тысяч колес проезжающих автомобилей приводит к возникновению остаточных деформаций и в конечном итоге к образованию колеи. Со временем происходит ее углубление.
Повышенные транспортные нагрузки и температура усугубляет проблему.
Добавление в битум полимера марки Kraton D увеличивает его вязкость при повышенных температурах и улучшает эластичность вяжущего. Вязкость помогает ограничить деформируемость поверхности, а эластичность предотвращает возникновение остаточных деформаций. Эта комбинация помогает збежать образование колеи.
За стойкость к колееобразованию отвечает также гранулометрический состав смеси, но вяжущее все-таки играет главную роль. Асфальтобетонные смеси с повышенным содержанием вяжущего должны изготавливаться с применением полимеров для предотвращения образования колеи.
Растрескивание приводит к повреждению поверхности и разрушению дорожного покрытия. Постоянные транспортные нагрузки инициируют образование трещин, что в результате приводит к образованию выбоин, которые приходится ремонтировать.
Использование жесткого вяжущего – лучший способ предотвратить образование трещин вследствие высоких транспортных нагрузок. Жесткость, достигаемая добавлением полимеров Kraton в вяжущее, позволяет сохранить целостность поверхности дороги в течение многих лет.
Образование усталостных трещин в основном начинается в основании дорожного покрытия, там где материал находится в напряжении. Возникшая трещина прорастает к поверхности, нарушая гидроизоляционную способность асфальтобетонных слоев. Проникание воды усиливает интенсивность роста тещины и может привести к разрушению основания дороги, особенно при отрицательных температурах.
Тещина разрастается на поверхности дороги и может вызвать образование рытвин. Обширные рытвины возникают, когда основание дороги уже разрушено. Возникновение трещины не всегда обусловлено плохим качеством покрытия, но может быть вызвано релаксацией напряжений. В любом случае, если вяжущее не обладает необходимым сочетанием жесткости и эластичности, образовавшаяся трщина в скором времени начнет расти и в итоге приведет к разрушению поверхности дороги.
Добавление в битум полимеров Kraton® повышает стойкость асфальтобетона к трещинообразованию и распространению трещин. Смешение вяжущего с каменным материалом приводит к возникновению местных концентраций напряжения и микродеформаций. Жесткость вяжущего предотвратит рост этих деформаций и образование микротрещин. Жесткие и эластичные верхние слои дорожного покрытия остановят развитие трещин, возникших в нижних слоях, сохраняя гидроизоляционные свойства асфальтобетона и защищая основание дороги.
Температурные трещины могут возникать во всех географических зонах, и в жарком и в холодном климате. Особенно заметно это, когда наблюдается большая разница между температурой ночью и днем, летом и зимой. Старение вяжущего увеличивает риск образования температурных трещин, что наблюдается в зонах с жарким климатом при повышении жесткости поверхности дороги.
Трещины нарушают гидроизоляционные свойства дороги и приводят к разрушению основания вследствие проникания воды. В пустынных зонах эти разрушения могут быть вызваны воздействием песка и усадкой вследствие большой разницы дневных и ночных температур.
Транспортные нагрузки способствуют распространению трещин и могут привести к образованию выбоин и рытвин. Добавление в вяжущее полимеров марки Kraton® D и использование соответствующего типа битума для слоя износа обеспечивает:
- Повышение стойкости к растрескиванию
- Повышение прочности
- Повышение эластичности
Стойкость к растрескиванию останавливает рост трещин сквозь соседние слои асфальтобетона. Стойкость к растрескиванию также предотвращает разрастание уже образовавшихся микротрещин в обширные трещины вследствие температурных нагрузок. Эластичность покрытия исключает хрупкое разрушение и обеспечивает восстановление без остаточных деформаций.
Добавление в битум полимеров Kraton® способствует значительному улучшению всех указанных свойств вяжущего. Несмотря на то что полимеры Kraton не обеспечивают хемособционного взаимодействия вяжущего с минеральным материалом, они способствуют повышению стойкости покрытия к действию воды вследствие снижения интенсивности диффузионных процессов и благодаря большей стойкости вяжущего к отслаиванию вследствие его повышенной вязкости.
В статье используются материалы из следующих источников:
https://rg.ru/2021/11/15/sovremennyj-bitum-sdelaet-dorogu-nadezhnoj-i-bezopasnoj.html
https://bitumen.globecore.ru/bitumen-modification-kraton/