Разработан полимерный композит для улучшения качества дорожных битумов

Специалисты Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ), который является частью Межвузовского студенческого кампуса Евразийского научно-образовательного центра, создали полимерный композит под названием «УниБит-1». Эта разработка предназначена для улучшения характеристик дорожного битума. Композит способствует повышению устойчивости материала к экстремальным температурам — как к высоким, так и к низким. Продукт уже прошёл лабораторные испытания и сейчас проходит проверку в реальных условиях. Для этого асфальтобетонную смесь, содержащую новый композит, использовали при укладке на опытном участке дороги.

Летом дорожное покрытие обязано выдерживать высокие температуры и не деформироваться под воздействием нагрузки. Зимой же оно должно сохранять необходимую прочность и не становиться чрезмерно хрупким. Для повышения этих качеств битум модифицируют полимерами. Однако использование полимеров может потребовать дополнительных технологических этапов, таких как предварительное введение пластификаторов. Перед учёными из УГНТУ стояла задача разработать добавку, которая бы улучшала характеристики битума и одновременно упрощала процесс его модификации.

Руслан Япаев и Филипп Калмыков, студенты технологического факультета, разработали материал «УниБит-1». В его основе лежат побочные продукты нефтехимии Башкортостана. Это решение помогает использовать отходы других производств для изготовления инновационных дорожных покрытий.

Лабораторные исследования, проведённые в УГНТУ на базе центра углеродных материалов и нефтяных битумов, выявили уникальную характеристику нового композитного материала. При добавлении примерно 6% от общей массы битума этот композит улучшает его термостойкость и устойчивость к низким температурам. Благодаря низкой температуре плавления, композит можно вводить в битум без предварительной обработки полимера. Высокая степень кристаллизации способствует формированию структуры, придающей модифицированному вяжущему повышенную устойчивость к температурным изменениям, — поясняет руководитель проекта Руслан Япаев.

Результаты испытаний были подтверждены независимой экспертизой в специализированной лаборатории, занимающейся дорожными и строительными испытаниями. Эта лаборатория обладает всем необходимым для оценки качества и долговечности дорожных материалов. С помощью технологии «УниБит-1» удалось получить битумное вяжущее, соответствующее марке PG 76-28 по системе Superpave. Эта система позволяет определить, насколько материал подходит для использования в различных температурных условиях.

На следующем этапе композитный материал был протестирован в составе асфальтобетонной смеси. Сотрудники кафедры «Автомобильные дороги, мосты и транспортные сооружения» УГНТУ, Антон Глазачев и Василий Ивлев, помогли разработать рецептуры смесей с модифицированным связующим. Результаты испытаний продемонстрировали повышение прочностных характеристик и водостойкости, а также улучшение устойчивости к образованию колеи, при этом материал сохранил свою пластичность при низких температурах по сравнению с асфальтобетоном на основе стандартного битума.

После лабораторных тестов разработку начали проверять на производстве. Из опытной партии композита весом 100 кг изготовили 16 тонн асфальтобетонной смеси, которую использовали для укладки на экспериментальном участке дороги. Теперь эксперты будут следить за состоянием покрытия, чтобы понять, как новый материал показывает себя в реальных условиях эксплуатации.

— После успешных испытаний мы приступим к рассмотрению возможности использования этого композита на дорогах республики, в том числе на объектах, реализуемых в рамках национального проекта «Инфраструктура для жизни». Мы стремимся, чтобы наши дороги были долговечными и обеспечивали комфортный проезд для жителей Башкортостана на длительный срок, — сообщила министр транспорта и дорожного хозяйства Республики Башкортостан Любовь Минакова.

Команда сейчас активно работает над совершенствованием технологии производства и подготовкой к расширению масштабов. Ключевой задачей на будущее является обеспечение стабильного качества композитного материала при массовом производстве и организация сбыта готовой продукции на рынке дорожных материалов.

«УниБит-1» разработан в рамках стратегического технологического проекта УГНТУ «Химия новой экономики» в рамках программы «Приоритет-2030» и национального проекта «Молодёжь и дети». Проект включает переработку вторичного нефтехимического сырья, создание нового материала и его внедрение в дорожное строительство.

Справочно.

По поручению Президента Владимира Путина в России идет создание сети современных кампусов. К 2030 году планируется построить 25 таких студгородков. Работу над этим проектом осуществляет Правительство Российской Федерации и Министерство науки и высшего образования. В рамках национального проекта «Молодежь и дети» уже проектируются и возводятся 24 кампуса. К 2036 году их количество должно вырасти до 40.

Республика Башкортостан стала одним из первых регионов, где реализуется инициатива по созданию сети современных кампусов. В феврале 2024 года была открыта первая очередь Межвузовского студенческого кампуса Евразийского научно-образовательного центра в Уфе.

Фото

Источник: https://pravitelstvorb.ru/news/29769/