Технологию укрепления прочности асфальта на 40% придумали в Перми
Разработка позволяет сэкономить на асфальтобетонной смеси
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПИНПУ) предложили добавлять в асфальт природные волокна хризотил-асбеста. Как сообщает пресс-служба вуза, новая добавка повышает прочность асфальта на 30–40%.
Проблема в том, что большинство существующих способов укрепления асфальта либо слишком затратны, либо не дают достаточной эффективности. Самый перспективный метод — добавление в смесь микроскопических упрочняющих волокон, например, синтетических. Более дешевая альтернатива — целлюлозные волокна. Однако они боятся воды, разбухают и теряют свои свойства. Получается, что приходится выбирать между качеством и ценой: либо прочно, но очень накладно, либо бюджетно, но недолговечно.
Исследователи ПНИПУ предложили инновационный подход к производству асфальтобетона, который основан на использовании горных пород, вмещающих природные волокна хризотил-асбеста. С помощью математического моделирования ученые определили оптимальную рецептуру смеси, благодаря которой прочность асфальта увеличилась на 30–40%.
На основе измерений ученые с помощью специализированного программного комплекса построили объемные графики. Они наглядно показали, как меняются свойства асфальтобетона при изменении количества волокон и битума. Анализ полученных данных позволил определить оптимальное сочетание компонентов, при котором прочность и водостойкость достигают максимума.
«Результаты показали, что при добавлении 1,2–1,8% волокон хризотил-асбеста и 5,9–7,2% битума прочность на сжатие при нагреве до 50°C возрастает на 30–40% по сравнению с обычными составами без армирования. Водостойкость материала достигла 95–100% — это значит, что покрытие не будет терять прочность после дождей и размягчаться. При этом трещиностойкость осталась в допустимых пределах, то есть материал не будет разрушаться в морозы, — рассказал профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук Константин Пугин.
Ученые также оценили, как новая технология влияет на экономику производства. Выяснилось, что волокна хризотил-асбеста обладают высокой способностью притягивать и удерживать битум. Благодаря этому из состава асфальтобетонной смеси можно полностью исключить товарный минеральный порошок. В итоге снижается себестоимость и упрощается логистика.
Следовательно, разработанная технология позволяет дорожным строителям заранее, на стадии проектирования состава, рассчитывать оптимальное количество волокон хризотил-асбеста и битума для достижения максимальной прочности и водостойкости покрытия.