Публикации: обзоры, статьи, доклады, комментарии

В России уже более 1600 км дорог покрыто наноструктурированным дорожным покрытием. Что это за покрытие, зачем оно применяется и какие перспективы открывает новая технология для автодорожной отрасли страны, рассказывает Вадим Никольский, заведующий лабораторией физико-химии высокодисперсных материалов Института химической физики им. Н. Н. Семенова РАН.

Основу асфальта составляет каменная крошка и щебень. Для того чтобы из них появилось дорожное покрытие, требует вяжущее — то, что соединит эти элементы. Сегодня таким вяжущим является синтетический битум — это то, что остается от нефти после переработки, когда из нее уже выбрали все масла, мазут, мономеры и т. д.

По мере развития нефтепереработки качество битума падало — ведь из него, по сути, выжимали все «соки». Соответственно, падало и продолжает падать качество дорожного покрытия. Особенно это заметно в тех странах, где резко меняется температура.
....
Чтобы улучшить его качество, необходимо «укрепить» битум с помощью специальных добавок. Вопрос в том, что именно добавлять. Очевидно, что такая «присадка» должна быть доступной по цене и производиться из того, чего много. Резина от автомобильных покрышек — подходящий по многим параметрам компонент. Она эластична и доступна в избытке. А если придать асфальту ее свойства, то лучшее вяжущее и представить себе сложно.

На протяжении десятков лет предпринимались многочисленные попытки объединить резиновую крошку с битумами.

Разрабатывались десятки технологий, укладывались сотни различных экспериментальных участков во многих странах мира.

Однако каждый раз частицы резины оказывались инородными в структуре асфальта и через какой-то период времени выкрашивались из дорожного полотна.

Решение этой проблемы нашли в конце 70-х годов в Институте химической физики им. Н. Н. Семенова РАН. Мы исследовали такое явление, как «пластическое течение». Композиционные материалы на основе полимеров подвергались одновременно интенсивному сжатию и прокручиванию («жернова» наковальни вращаются относительно друг друга), которое составляло от 5 тыс. до 20 тыс. атмосфер, на так называемой наковальне Бриджмена.
....
Мы проводим массу сертификационных испытаний, тестовых укладок, исследований. На это нужно время. Кроме того, все дорожное строительство подчиняется ГОСТам, а их изменение или дополнение — дело отнюдь не простое. С участием «Роснано» скорость внедрения этого продукта значительно увеличилась. В минувшем году на опытном производстве в Подольске была проведена реконструкция и расширение производства. Это увеличило мощности по производству модификатора до 10 тыс. тон в год. В течение ближайших двух-четырех лет запланировано строительство еще двух заводов, что позволит увеличить объем выпускаемой продукции до 30 тыс. тонн в год. Это производство позволит кроме всего прочего утилизировать многие тонны отработанной резины.

По данным информационно-аналитического агентства Cleandex, в России ежегодных объем амортизации шин превышает 1,1—1,3 млн тонн в год. За последние 5 лет в связи с ростом числа автомобилей этот показатель вырос почти на четверть. Кроме того, по прогнозам экспертов, число машин и дальше будет расти и к 2030 году увеличится двое. Сейчас переработке подвергается лишь 10% старых покрышек, это еще и большая экологическая проблема. Сжигать резину опасно для здоровья и окружающей среды. Разлагается она очень плохо, со временем выделяет целый ряд опасных органических соединений. Для всех стран покрышки — это головная боль. Поэтому наша технология — это не только полезное изобретение для дорог, но и важное экологическое ноу-хау по утилизации резины.
....