В России разработаны новые образцы суперкомпозиционных материалов, которые можно использовать при строительстве дорог в самых сложных климатических условиях. Отечественная наука уже разработала новые образцы материалов, которые можно использовать в самых сложных климатических условиях.  
Специалисты уверены, что для эффективного транспортно-промышленного освоения Крайнего Севера без применения таких новейших технологий нам не обойтись. Рассмотрим детальнее, что из себя представляет модифицированный битум.
Нефтяные битумы находят широкое применение в дорожном и гражданском строительстве, благодаря высокой пластичности, способности выдерживать без разрушений воздействие низких температур, температурных перепадов, различных деформационных нагрузок. Основным потребителем нефтяных битумов является дорожное строительство, в настоящее время до 90% производимого во всем мире объема товарных битумов потребляется дорожной отраслью. Специалисты разных государств сходятся во мнении, что нефтяной битум является самым дешевым и наиболее универсальным материалом для применения в качестве вяжущего при устройстве дорожных покрытий.
Практика дорожного строительства в России, состояние дорог даже федерального значения опровергает мнение о безукоризненности существующих требований к дорожным битумам, сформулированных в ГОСТ 22245-90. Многолетний опыт устройства и содержания дорожных покрытий с использованием битумов дорожных вязких марки БНД, изготавливаемых российскими НПЗ, свидетельствует о том, что, например, при значении показателя температуры хрупкости битума, равном −27°C (что намного превышает предел, указанный ГОСТ 22245-90), разрушение покрытия начинается уже в первый год эксплуатации по причине недостаточной способности битумного вяжущего к растяжению (и это при соответствии значения показателя растяжимости битумов при 25 и 0°C нормативным требованиям).
Положительные результаты применения в последние 10 лет при строительстве и ремонте дорожных покрытий в Санкт-Петербурге и Ленинградской области битумов, характеризующихся иными, чем битумы марок БНД, свойствами, например фирм «NESTE», «NYNAS», БДУ (Ухтинский НПЗ), позволяют сделать вывод о том, что в основе своей для повышения эксплуатационной надежности дорожных покрытий оказывается достаточным изменить качество дорожного битума. Использование битумов зарубежного производства и битума дорожного улучшенного марки БДУ (ТУ 38.1011356-91) в составе асфальтобетонных смесей взамен битума дорожного вязкого марки БНД (ГОСТ 22245-90) обеспечило возможность заказчику требовать, а подрядным организациям принимать на себя гарантийные обязательства на устроенные верхние слои дорожных одежд сроком до 5-7 лет.


Для повышения эксплуатационной надежности дорожных покрытий оказывается достаточным изменить качество дорожного битума. Например, применять битум марки БДУ (ТУ 38.1011356-91). Модифицированный битум – компонент асфальтобетона, который придает дорожному покрытию устойчивость к динамическим и температурным нагрузкам, эластичность, предупреждает деформацию при движении автомобилей за счет высокой адгезии и большей устойчивости к резким перепадам температур.
Более высокая эксплуатационная надежность асфальтобетонов, изготовленных с применением вышеуказанных марок битума, обусловлена оптимальным комплексом реологических свойств последнего. Это достигается регламентацией зарубежными стандартами требований к таким показателям качества битумов, как кинематическая вязкость при 135°С, динамическая вязкость при 60°С, и установлением пределов изменения глубины проникания иглы, растяжимости при 25°С, динамической вязкости при 60°С в процессе испытания битума на термостабильность по методике ASTM D 1754 (или ASTM D 2872), имитирующей условия воздействия на битумную пленку кислорода воздуха при повышенной температуре в асфальтосмесителе при изготовлении горячих асфальтобетонных смесей.
Анализ результатов испытания (в том числе и по методикам ASTM) битумов дорожных российского производства показывает, что при идентичности значений показателя глубины проникания иглы при 25°С и других битумы, изготовленные из остатков переработки разных по химическому составу нефтей, принципиально различаются по вязкости. При работе в составе дорожного асфальтобетона наиболее устойчивым к воздействию сдвиговых усилий в теплое время года оказывается битум марки БНД 60/90, характеризующийся более высокой динамической вязкостью при 60°С. Однако, трещиностойкость асфальтобетонных покрытий при прочих равных условиях зависит от способности битума выдерживать без разрушения растягивающие усилия. Битумы дорожные разных марок характеризуются разным уровнем значений показателя растяжимости при 25°С: для битума дорожного вязкого растяжимость при 25°С, как правило, низкая (менее 100 см). В условиях испытания на термостабильность по методике ASTM D 1754 резко изменяются значения показателей физико-механических свойств, в том числе и обусловливающих работоспособность нефтяного вяжущего. В результате, наименьшей растяжимостью характеризуется битум дорожный вязкий БНД 60/90, что обусловливает и более низкую трещиностойкость асфальтобетона, изготовленного с использованием битума этой марки, особенно при переходах температуры через 0°С.
В химических процессах, протекающих при высокой температуре в присутствии кислорода воздуха, наиболее активно участвуют соединения, входящие в состав битума марки БНД 60/90, о чем свидетельствует значительная потеря массы образца при испытании по методике ASTM D 1754. Известно, что при смешении с минеральным материалом битум переводится в пленочное состояние, причем толщина пленки в зависимости от фракционного состава асфальтобетонной смеси достигает 5-15 мкм. Фактически 1 тонна битума распределяется по поверхности, равной 10 000 кв. м. Следовательно, в асфальтосмесителе создаются все условия для окисления битума и удаления летучих компонентов, т. е. для химического старения битума. С повышением температуры скорость реакции окисления соединений, входящих в состав битума, возрастает. По данным фирмы «SHELL», интенсивность процесса старения битума на стадии приготовления асфальтобетонных смесей намного выше, чем при транспортировке и эксплуатации.
На основании вышеизложенного, следует подчеркнуть, что проблема качества дорожных битумов, с точки зрения их эксплуатационной надежности в составе дорожных покрытий, в России реально существует, однако для ее решения недостаточно добиться соответствия показателей товарных свойств битумов дорожных вязких марки БНД требованиям действующего ГОСТ 22245-90. Необходимо так же, как и за рубежом, регламентировать изменение таких свойств битума, как глубина проникания иглы, растяжимость и изменение массы в технологических условиях приготовления горячих асфальтобетонных смесей, а также дополнительно ввести в перечень нормируемых показателей качества параметры вязкости.

В статье используются материалы из источников:

https://ysia.ru/v-rossii-sozdali-novye-materialy-dlya-stroitelstva-avtodorog-na-krajnem-severe/

https://servisavtomatika.ru/articles/osobennosti-struktury-i-svoystv-bitumov-modificirovannyh-polimerami-164

https://www.caspibitum.kz/ru/activities/products/?title=modifitsirovannyiy_bitum_996