Резина в дорожном строительстве – история и мировой опыт

Ранее Развитие
1898 г. Де Кауденберг разработал первое в истории резинобитумное вяжущее 1901 – 1914 г. На основе патента Кауденберга создана компания по производству резинобитумов.
1930е г. Технология гранулирования каучуков
Испытания в Голландии и Великобритании. Результаты положительные, но экономически неоправданно. Использовались первичные каучуки.

Резинобитумное вяжущее
1950е г. Попытки вводить резину полученную в процессе переработки автопокрышек в асфальтобетон.
1960 г. Чарльз Макдональд (на фотографии справа) работает на городскую администрацию Финикса, штат Аризона. Эго задача разработать «заплаты» для ямочного ремонта.
Пытается совместить свойства резины и битума – в результате получает новое вяжущее вещество с высокой вязкостью и эластичностью.

Восстановление покрытия по технологии Чип Сил
Чип Сил в 1970 г.
наносится слой резинобитумного вяжущего, затем на него насыпается тонкий слой каменного материала
Каменный материал
Существующие покрытие
Резинобитум

Резинобитумное вяжущее
1968 г. департамент дорожного строительства штата Аризоны начинает использовать резинобитумное вяжущие для ямочного ремонта и для «чип сила».
1975 Макдональд получает патент на резинобитумное вяжущее и на технологию «мокрого» ввода. (MCDONALD C.H. 1975. U.S. Patent 3,891,585.).
1980 г. Аризона, Калифорния, Техас и Флорида работает с резинобитумным вяжущем
«Заплата» Макдональда несколько лет спустя

«Мокрый» процесс
Чарльз Макдональд проверяет аэродромное покрытие 1970е годы

История резинобитума в США
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - -
- -
1965
1970
1975
1980
1985
Чип сил
Пористые АБ
Плотные АБ
ЩМА

«Мокрый» процесс
80% битума
20 % резинового порошка
100 кг битума + 20 кг РП = 16,7% РП от массы битума
80 кг битума + 20 кг РП = 25 % РП от массы битума
. В «мокром» процессе используют от 15 до 25% по отношению к массе битума резинового порошка размером частиц меньше 0,9 мм, который перемешивают с битумом при повышенных температурах и в течение определенного времени, получая в результате дисперсную систему резиновяжущего вещества с высокой вязкостью и эластичностью.

Резинобитумное вяжущее
«Мокрый» процесс
1988 году Американское общество по испытанию материалов (АСТМ) опубликовала определение резинобитумного вяжущего полученного «мокрым» способом (ASTM D8-88)
«…смесь битума с переработанной резиной и другими добавками, где резина присутствует не менее чем 15% от массы вяжущего и вступает в реакцию с горячем битумом достаточно для набухания резиновых частиц »

Без политики не обойтись
1990 г 23 штата используют резинобитумное вяжущее; объемы незначительные из за запатентованной технологии и экспериментального статуса не позволяющего финансировать проекты в рамках госбюджета
1991 Законопроекта «об эффективности транспортных покрытий» (ISTEA, section 1038) обязывает применять резинобитум на федеральных объектах
1992 г патент Макдональда истекает и технология «мокрого» процесса переходит в общественное пользование
1995 Законопроект отвергнут, но применение резинобитума растет с каждым последовательным годом. (объем потребления на следующем слайде)

Объем асфальтобетона на резинобитумном вяжущем в США

Испытания резинобитумного вяжущего в США
РБ!
РБ – Аризона 18% резины
Контроль
Окисленный
СБС полимер
РБ Техас 7% резины
терполимер

Испытания резинобитумного вяжущего в США
циклические нагрузки
Суммарная длина трещин в мм

Аризона
Опытно экспериментальные участки в Аризоне после 12 лет эксплуатации
контроль
Резинобитумное вяжущее

«Сухой» процесс
1960г Шведская компания «EnviroTire» разработала новую рецептуру АБ смеси где часть каменного материала заменялась резиновыми гранулами
В Швеции технология шла под торговой маркой «Скега Асфальт» и «Рубит» в Скандинавии.
В США эта технология была испытана в восьмидесятые (1977-1981) под новым названием «ПлюсРайд»
Грануметрический состав резины по технологии ПлюсРайд

«Сухой» процесс
С 1977 года в четырех штатах США (Миннесота, Нью Ййорк, Вашингтон, Техас) и в провинции Онтарио Канады были проведены ряд испытаний по «сухому» методу ввода технологией ПлюсРайд. Только два участка в штате Миннесота показали положительные результаты и «сухой» метод был отвергнут в пользу уже доказавшего себя «мокрого» процесса.
Зачем вновь изобретать колесо?
Мокрый процесс работает успешно уже на протяжение многих десятилетий! - общее мнение в Америке

«Сухой» процесс
В 1986 г В СССР были выпущены «методические рекомендации по применению асфальтобетонных смесей с полимерными отходами промышленности" составлены на основе исследований, проведенных Союздорнии и его филиалами.
В отличие от «сухого» способа ПлюсРайд, Союздорнии использовал активные резиновый порошок размером менее 0,63 мм, это позволяло смеси хорошо уплотняться, и активная резина быстрее набухала в битуме. Также Союздорнии были разработаны некоторые химические добавки, которые способствовали повышению совместимости резиновых порошков с битумом.
РП 0,63 мм
Модификатор КМА покрыт химическими добавками

Активные порошки
Резиновый порошок полученный механическим способом переработки на вальцах (США) - объем производства более 100000 т/г
Резиновый порошок полученный криогенным способом (США)
Унирем (нанотехнология?) (снимок взят из статьи В.Г. Никольского,
«Модификатор «УНИРЕМ» – 5 лет успеха на дорогах России»

Резиноасфальт
общее представление