Использование резиновой крошки в дорожном строительстве

Проблему накопления отработанных шин решают на государственном уровне в любой прогрессивно развивающейся стране. Мероприятия включают в себя разработку законов, поддержку строительства перерабатывающих и преобразующих шины заводов, подписание международных соглашений на экспорт продуктов преобразования резиновых отходов и т.д.

Не менее важным в ходе очищения природы от резинового мусора является организация применения продуктов переработки. Если спрос меньше предложения, то переработанная резина будет долгое время храниться на предприятиях. На помощь приходят различные исследования, с помощью которых крошка находит своё применение в разнообразных сферах жизни. Одной из сфер, где стал востребован основной продукт механической переработки шин является дорожное строительство.

История экспериментов с подмешиванием полимеров различной дисперсности в асфальтную смесь начинается с тех пор, когда не стоял вопрос об экологическом вреде скопления отработанных шин на свалках. Первым в США в середине 20 века обнаружил появление до того неизвестных характеристик материала главный инженер из штата Аризоны. Он смешивал резиновую крошку с асфальтным цементом в течение 60 минут. Позже, в конце 1980-х, на Аляске использовали прорезиненное каучуком асфальтовое покрытие. Около 1983 года впервые были внедрены в асфальт резиновые уплотнители в ЮАР. В России в 1991 году было выпущено пособие, в котором отражались возможности использования резиновой крошки в строительстве асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог. В настоящий момент США плотно использует инновационные технологии для укладки дорог, Европа при 100% переработке автомобильных шин только 40% из них задействует в изготовлении асфальтобетонной смеси. В России практика освоения прорезиненного дорожного покрытия набирает обороты.

В основном асфальтобетонное покрытие состоит из следующих компонентов: битум(связующий элемент), щебень, гравий, песок, минеральный порошок. Резиновые гранулы добавляются в связующее вещество, которое в дальнейшем смешивается с остальными составляющими дорожного покрытия или сразу в готовую асфальтобетонную смесь. Более распространённым является первый метод. Битум выполняет 2 важные функции в составе смеси: прочно скрепляет все остальные компоненты, а также действует как герметик для воды.

Экспериментируя с размером добавляемой крошки и долей ее содержания, получается модифицировать битум. Благодаря добавлению резиновых гранул в связующую смесь дорожное покрытие приобретает свойства, необходимые для комфортной и длительной эксплуатации.

Какими качественными характеристиками обладает инновационный асфальт?

• Уменьшается шумовое загрязнение от дороги примерно до 50%-70%. Благодаря этому можно строить дороги ближе к жилым домам. Иногда инновационное полотно избавляет от необходимости ставить ограждения. Крупные гранулы(от 2 мм) добавляются в покрытие, которым выкладывают железнодорожные и трамвайные переезды.
• Увеличивается срок эксплуатации дороги на 5-10 лет. Достигается это благодаря тому, что на дорожной поверхности реже и меньше образуются трещины. Это позволяет экономить средства на ремонт дорог.
• Дорожное покрытие более устойчиво к деформации. Модифицированный резиновой крошкой битум добавляет упругость дорожному покрытию, вследствие чего уменьшается колееобразование в 4 раза.
• Улучшаются сцепные свойства колёс с асфальтом. На таких дорогах снижается количество аварий с неблагополучным исходом на 50%, так как уменьшается вероятность заноса. Также сцепные свойства благоприятствуют при дождливой погоде.
• Дорожное покрытие сохраняет свои эксплуатационные свойства при высоких колебаниях температуры. Так, при повышении температуры традиционное асфальтобетонное покрытие плавится(около +47 С). Покрытие же с добавлением полимеров сохраняет форму при температуре окружающей среды до плюс 70 С. При низких температурах прорезиненный асфальт намного меньше трескается. Это позволяет строить дороги в любом климатическом поясе.
• С добавлением резиновой крошки уменьшается масса асфальта, так как часть объёма(до 10%) замещается более легкой резиновой крошкой.
• Снижаются светоотражающие свойства такого дорожного покрытия, что предотвращает неприятные ситуации.
• Улучшение дренажных свойств покрытия предотвращает разрушение дороги во время дождей.
• Увеличивается срок эксплуатации автомобильных колёс вследствие медленного стирания протектора.

Для изготовления асфальтной смеси используется крошка следующих фракций: 0,5-0,62 мм, 1-2,5 мм. Гранулы меньшего размера добавляются в битум при мокрой технологии изготовления. Частицы большего размера добавляются непосредственно в готовую асфальтобетонную смесь в ходе сухого метода производства. Содержание крошки колеблется на уровне 2% от общей массы дорожной смеси(60-70 тонн резины на километр дорожного полотна).

Все же основным преимуществом технологии изготовления асфальтной смеси с добавлением резиновой крошки является экологический аспект, а именно снижение выбросов метана и СО2 во время производства асфальта. Вкупе с возможностью экономить в разы ресурсы на обслуживание дорог, привлекательность асфальтовой смеси с резиновой крошкой растёт.