Белгород, Белгородская область, Россия
Белгородская область, Россия
Белгород, Белгородская область, Россия
Белгородская область, Россия
г. Москва и Московская область, Россия
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ББК 383 Строительные материалы и изделия
В настоящее время уделяется большое внимание различным материалам, которые улучают состояние асфальтобетонного покрытия, препятствуют разрушению и старению. И если раньше, традиционно, для строительства, содержания и эксплуатации автомобильных дорог использовали в основном битум и битумную эмульсию, то сегодня номенклатура продукции, производимой для дорожной отрасли, представлена широкой линейкой. В современном строительстве дорог применяют резино-битумные вяжущие, полимернобитумные вяжущие, разнообразные битумные эмульсии, полимерно-битумные стыковочные ленты, мастики и герметики. Дорожно-пропиточные материалы смело можно отнести к такой продукции, использование, которой целесообразно при содержании и ремонте автомобильных дорог, искусственных сооружений и объектов придорожного сервиса с асфальтобетонным покрытием. В дан-ной работе проведен обзор пропиточных составов, которые представлены на рынке России и область их применения. Отмечается, что пропиточные составы появились в дорожном строительстве недавно, поэтому сведений о данном материале немного, в основном информация представлена в электронных источниках, как правило, с сайтов производителей. В работе рассмотрены пропиточные материалы различных производителей и выполнена их систематизация в соответствии с действующим ОДН. В общем виде отмечено, что применение дорожно-пропиточных материалов значительно улучшает работу асфальтобетонного покрытия и увеличивает межремонтные сроки. Однако, оптимальный подход при выборе пропиточных материалов, должен базироваться на имитации в лабораторных условиях фактических условий работы ДПМ, нанесенных на асфальтобетонное покрытие. Только в этом случае пропиточный состав позволит получить положительный эффект.
дорожные пропиточные материалы, защита и восстановление асфальтобетонного покрытия, методики оценки эффективности дорожного пропиточного материала
Введение. Мир нефтепродуктов, используемых в дорожно-строительной отрасли крайне разнообразен и характеризуется широким спектром свойств и применением. И если раньше, традиционно, для строительства, содержания и эксплуатации автомобильных дорог использовали в основном битум и битумную эмульсию, то сегодня номенклатура продукции, производимой для дорожной отрасли, представлена широкой линейкой. В современном строительстве дорог применяют резино-битумные вяжущие, полимерно-битумные вяжущие, разнообразные битумные эмульсии, полимерно-битумные стыковочные ленты, мастики и герметики. Одним из «новичков» в этом перечне является дорожный пропиточный материал (ДПМ), использование которого целесообразно при содержании и ремонте автомобильных дорог, искусственных сооружений и объектов придорожного сервиса с асфальтобетонным покрытием.
Основная часть. ДПМ – материал, предназначенный для нанесения на поверхность асфальтобетонного покрытия, служащий для изменения свойств органического вяжущего или защиты поверхности покрытия от воздействия внешних факторов и влаги, проникающих внутрь асфальтобетонного покрытия [1]. Нанесение ДПМ замедляет старение вяжущего, прогрессирующие разрушения покрытия автомобильной дороги такие как: шелушение, выкрашивание, сетка трещин и другие дефекты, которые в начальный момент не ослабляют конструкцию дорожной одежды.
В 2016 году вышел отраслевой документ [1], в котором изложена новая классификация дорожно-пропиточных материалов. Так по составу ДПМ разделяют: на основе эмульсий и на основе растворителей, при этом пропитка может содержать или не содержать минеральный материал. По воздействию пропитки на покрытие выделяют: омолаживающие, защищающие и комбинированные, сочетающие омолаживающие и защитные свойства. Механизм действия обозначенных пропиток представлен на рис. 1–2.
Пропиточные материалы с омолаживающими составами предназначены для изменения свойств битумов в асфальтобетонном покрытии. Омолаживающие дорожно- пропиточные материалы служат для восстановления первоначальных свойств асфальтобетонного покрытия, и являются профилактическим средствам, замедляющим старение асфальтобетона [2]. Пропитка служит для устранения мелких дефектов (трещин, мелких оспин и т.д), затормаживает появление на асфальтобетонном покрытии выкрашивания и др. Омолаживающие составы должны хорошо совмещаться с битумом, обладать малой летучестью и достаточной стабильностью во времени [2].
Защищающие ДПМ выполняют функцию защиты поверхности дорожного покрытия из асфальтобетона от внешних воздействий. После нанесения защищающей пропитки, на покрытии закупориваются трещины и микротрещины, этот механизм реализуется за счёт последующей кольматации пор покрытия [3].
Рис. 1. Механизм действия защищающих ДПМ на асфальтобетонное покрытие
Рис. 2. Механизм действия омолаживающих ДПМ на асфальтобетонное покрытие
В Российской Федерации рынок ДПМ относительно молодой, но интенсивно развивающийся, что обуславливает скудность информации по данной тематике и пока еще малый объём исследований. В основном, это рекламная информация производителей и продавцов пропиточных материалов. Но и в ней бывает сложно разобраться. Наиболее распространённые пропитки, представленные на Российском рынке, перечислены ниже. Необходимо отметить, что терминология в описательной части и в компонентных составах сохранена авторская (производителей и поставщиков).
«ASP Chem-Crete» (Chem-Crete, Словакия) состоит из специальной смеси окисленной битумной эмульсии, модифицированной при помощи состава на основе силикона с высоким содержанием влаги, и прочих компонентов на органическом растворителе. Пропиточный состав не содержит минерального материала. Представляет значительный интерес, описываемый производителями, механизм воздействия ДПМ на асфальтобетонные покрытия автомобильных дорог. Так материал ASP фирмы Chem-Crete Europeм является пропитывающим, герметизирующим и гидрофобизирующим составом для существующих асфальтовых покрытий. Пропитка проникает в покрытие асфальта. Из-за своего состава материал ASP больше подходит для внутренней обработки асфальтобетона, чем для внешней [3]. Пропитка глубоко проникает в капилляры и поры асфальтового покрытия, где она становится связующим звеном и заполняет поры и пустоты, что предотвращает проникновение воды и других жидкостей. Состав также герметизирует мелкие трещины и повышает сцепление пневматиков с покрытием, поэтому ASP увеличивает продолжительность жизни покрытия и сокращает расходы на его содержание, может смешиваться с мелкозернистым песком для ремонта трещин шириной до 6 мм, или с каменным материалом для ремонта небольших ям [3].
BORNIT-Асфатоп – модифицированная полимерами битумная эмульсия с минеральными добавками. Благодаря скоплению связующих материалов на асфальтовой поверхности продлевается срок службы покрытия. Наполнитель повышает шероховатость поверхности. BORNIT-Асфатоп предназначен для заполнения пор открытых асфальтобетонных покрытий. Благодаря своему составу, продлевает срок службы покрытия и повышает его шероховатость [4].
BORNIT-АСФАТОП СУПЕР (BORNIT-Werk Aschenborn GmBH, Германия) представляет собой готовую битумную смесь на основе модифицированной полимерами специальной битумной смеси и растворителей с минеральными добавками. Используется для заполнения пор в открытых асфальтовых покрытиях на проезжей части дорог, полос для вынужденной остановки транспортных средств, площадей, тротуаров и велосипедных дорожек, а также для нанесения уплотнительных покрытий на слои износа, содержащие битум [5].
Компания «НОВА-Брит» активно трудится над разработкой различных герметизирующих материалов, таких как «Брит ПП-1» и «3ВС-Р». Защитный проникающий пропиточный состав «БРИТ ПП-1» изготовлен на основе растворителя и не содержит минеральный материал. Состав «БРИТ ПП», проникая более чем на 5 мм вглубь асфальтобетона, после испарения растворителя и полимеризации, обеспечивает длительную гидрофобизацию покрытия [6]. Защитно-восстанавливающий состав «Брит ЗВС-Р» изготавливается на основе раствора битумно-полимерного вяжущего в летучих растворителях. После высыхания на поверхности покрытия образует слой толщиной 0,5 мм, который устраняет поверхностные дефекты, восстанавливает эксплуатационные свойства и защищает асфальтобетонные покрытия от воздействия погодно-климатических факторов, противогололедных реагентов и транспортной нагрузки [7]. Данной пропиткой обрабатывают асфальтобетонные и цементобетонные покрытия аэродромов и автомобильных дорог, конструкции зданий и сооружений.
Пропитка асфальтобетонная ПАБ «ДОРСАН» предназначена для «омоложения» асфальтобетонного покрытия, предотвращает термоокислительное старение асфальтобетона и возникновение эрозии, блокирует процессы шелушения и выкрашивания [8]. После нанесения пропитки на поверхность дорожного полотна и полного отвердения, образует тонкое мембранное покрытие, которое препятствует проникновению внутрь асфальтобетона воды и газа, защищает от ультрафиолетового и инфракрасного солнечного излучения.
«Дорсан-2» состоит из водного раствора модифицированного битума с эмульгатором и др. добавками. Защищает асфальтобетонное покрытие автомобильных дорог во всех дорожно-климатических зонах от воздействия погодно-климатических факторов и агрессивных сред, ультрафиолетового излучения, окисления [9].
«Силкоут» – раствор глубоко окисленного битума в органических растворителях с введением синтетических модифицирующих добавок.
Данная пропитка защищает асфальтобетонные покрытия с высоким водонасыщением, герметизирует покрытия на мостах и путепроводах, укрепляет покрытия, подверженных «шелушению» [10].
Crafco Superseal AC (Crafco.inc., США) битумная эмульсия, содержащая минеральные порошки, волокна и акриловые ингредиенты. Защищает новые и старые асфальтобетонные покрытия автостоянок, детских площадок, автозаправок, подъездных дорог в жилых кварталах, аэропортов, улиц и т. д. от воздействия влаги и проникания воды, солнечных ультрафиолетовых лучей и окисления [11].
За последние семь лет в Российской Федерации эффективно стали применяться для асфальтобетонных покрытий пропиточные составы производителя ООО «Компания Би Эй Ви», такие как RECLAMITE и CRF [12–13]. RECLAMITE в соответствии с заявлениями производителя служит не только для восстановления и омолаживания асфальтобетонных покрытий, но является единственным пропиточным составом, способствующим увеличению сроков службы дорожной разметки [12]. Основное отличие CRF от RECLAMITE заключается в глубине проникновения состава в поры обрабатываемого покрытия, состав CRF проникает в структуру асфальтобетона на меньшую глубину, чем RECLAMITE, насыщает битум легкими фракциями, при этом на покрытии создается тонкий защитный слой из самого материала и распределенного по поверхности песка. Комбинация CRF®/Песок заполняет крупные пустоты и трещины, обеспечивая надежную, постоянную герметизацию покрытия [12–13].
BIGUMA Fertigschlämme L (Dortmunder Gußasphalt GmbH&Co, Германия) – жидкий битум с сильными адгезивными свойствами и высоким коэффициентом непрозрачности [14]. Защитный на основе растворителя, содержит минеральный материал. Герметизирует поверхность асфальта, заделывает поры в новой слишком пористой асфальтовой поверхности, временно герметизирует промежуточный слой асфальтобетонного покрытия или основания, с его помощью, по утверждению производителей [14] можно выполнять ремонт состарившегося и жесткого комбинированного дорожного покрытия [14].
ПАРАГОН АСФАЛЬТОВИТ/LAS-320 – полимерный эмульсионный состав. Разработан на основе эмульсии и не содержит минеральный материал. Выполняет омолаживающие и защитные функции. Предотвращает разрушение асфальтобетона, вызванного разливом нефтепродуктов и других агрессивных материалов, включая антигололедные реагенты [15].
Полимерная композиция «ДОРЛУК» производства ООО «НПП «ЗИПо» [16] предназначена для защиты и восстановления свойств асфальтобетона. На данный момент нормативные документы, устанавливающие качество данного материала, не разработаны. Принцип действия пропиточного материала «ДОРЛУК» заключается в проникновении его компонентов в микротрещины асфальтобетонного покрытия на глубину до 20-30 мм (зависит от пористости обрабатываемого покрытия) и активном взаимодействии с битумом и каменным материалом. В результате образуется сополимерная мембрана, изолирующая поры и трещины от проникновения воды, тем самым герметизируя покрытие [16].
«ЭЛМОДОР» обладает высокими адгезионными свойствами к асфальтобетону, благодаря чему увеличиваются межремонтные сроки. Оказывает комбинированное воздействие на асфальтобетон – гидроизолирует и омолаживает с возвратом эластичных свойств и повышением деформативности асфальтобетона при любых термических циклах [17].
Перечисленные выше ДПМ – это наиболее распространённые композиции, с известным торговым названием, зачастую импортного производства.
Как видно, в состав пропиточных материалов чаще всего входят: битумные эмульсии, в ряде случаев модифицированные полимерами, минеральные добавки, синтетические смолы, окисленный битум, органические растворители, эмульсии нефтяных масел и смол и т.д. В качестве защитных составов в основном применяются битумсодержащие композиции, где в качестве основного компонента используется битум как природный, так и битум, полученный из минерального масла. Также в качестве битумного компонента используются продукты нефтепереработки, полученные в процессе крекинга нефти. Разнообразен и ассортимент используемых минеральных добавок, начиная от песка молотого, и заканчивая сажей.
Состав пропиток крайне различен, назначение ДПМ, в соответствии с заявлениями производителей, широкое. Но, методик оценки, позволяющих в полной мере оценить эффективность заявляемых производителем решений: омоложение, восстановление упругих свойств асфальтобетона, эластичности битума и т.д. – нет. В настоящее время единственная методика испытаний ДПМ изложена в ОДН [1]. Однако редко пропитка характеризуется полным перечнем показателей, изложенным в [1], зачастую, это характеристики, заимствованные из [18 и др.]. Причем каждый из производителей выбирает набор показателей «на свой вкус», что приводит к определенной путанице.
Таким образом, необходимость систематизации, приведение к единообразию в терминалогии, а также доработка методик оценки эффективности ДПМ – очевидна. Более того, при выборе того или иного пропиточного материала целесообразно прогнозировать его поведение в условиях предполагаемой эксплуатации: в совокупности высоких или низких температур, при длительном увлажнении, и последующем замерзании. Без набора статистических данных о поведении материала в условиях реальной работы нельзя рекомендовать покрывать одним и тем же пропиточным составом объекты, расположенные в диаметрально-противоположном направлении [20].
Вывод. На основании анализа и проработки тематики, можно сделать вывод, что для получения эффекта от использования ДПМ в каждом конкретном случае необходим грамотный подход при выборе пропиточных материалов, а не только изучение «фантастических обещаний» производителей и поставщиков пропиток, оценить которые зачастую не представляется возможным. В связи с этим, необходимо проведение широкого спектра исследований, базирующихся на имитации в лабораторных условиях фактических условий работы ДПМ. Только научно-обоснованный выбор и применение пропиточных составов позволят получить положительный превентивный эффект от использования ДПМ.
1. ОДМ 218.3.073-2016 «Рекомендации по применению пропиточных составов для повышения долговечности асфальтобетонных покрытий». М.: ФДА, 2016. 3 с.
2. Пропитка асфальтового покрытия омо-лаживающими составами. [Электронный ре-сурс]: http://stroyfirm.ru/articles/bitum58.html.
3. Защитный пропиточный состав ASP Chem-Crete. Технические характеристики. [Электронный ресурс]: http: //bavcompany.ru/catalog/-materials/propitki-dlya-asphalt/asp.
4. БОРНИТ Асфатоп. [Электронный ре-сурс]: http://www.aeroplan-spb.ru/aero-program/95-fs. Hjd http://www.aeroplan-spb.ru/aero-program/122-asfatop-super klnjkbkjbjkbkkjb
5. «Брит ПП-1». [Электронный ресурс]: http://www.brit-r.ru/products/pronikayushchiy-propitochnyy-sostav-brit-pp-1.php.
6. «Брит 3ВС-Р». [Электронный ресурс]: http://www.brit-r.ru/products/zashchitno-vosstanovitelnye-sostavy-brit.php.
7. Пропитка асфальтобетонная ПАБ «ДОРСАН». [Электронный ресурс]: http://дорсан-юг.рф/.
8. Состав пропиточный «ДОРСАН-2». [Электронный ресурс]: http://rosavtodor.ru.
9. Дорожная пропитка для асфальтобето-на. [Электронный ресурс]: http://www.npfse-lena.ru/index.php/products/dorozhnaya-propitka-dlya-asfaltobetona.
10. Защитный герметизирующий состав SuperSeal AE CRAFCO. [Электронный ре-сурс]: http://bavcompany.ru/catalog/materials/propitki-dlya-asphalt/crafco-superseal-ae/.
11. Омолаживающий пропиточный состав Reclamite© CRAFCO. [Электронный ресурс]: http://bavcompany.ru/catalog/materials/propitki-dlya-asphalt/reclamite-crafco/.
12. Восстанавливающий пропиточный со-став CRF© CRAFCO. [Электронный ресурс]: http://bavcompany.ru/catalog/materials/propitki-dlya-asphalt/crf-crafco/.
13. BIGUMA® - Fertigschlämme L. [Элек-тронный ресурс]: http://пробетон-групп.su/shop/product/biguma-r-fertigschlamme-l..
14. Защитно-восстановительная пропитка асфальтобетонных покрытий «ПАРАГОН Асфальтовит»/LAS-320. [Электронный ре-сурс]: http://www.paragongroup.ru/las.html.
15. Пропитка для укрепления и восста-новления асфальта. [Электронный ресурс]: http://of.ruvinil.com/index.php?id=466.
16. Пропитка «ЭЛМОДОР». [Электрон-ный ресурс]: http://www.npf-bastion.ru/materiali/propitka_elmodor/.
17. Траутваин А.И., Акимов А.Е., Черно-гиль В.Б., Лукашук А.Г., Яковлев Е.А. Влия-ние пропитки «дорлук» на физико-механические характеристики асфальтобе-тонных покрытий автомобильных дорог // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г.Шухова. 2017. №11. С. 11-17.
18. ASTM D113 - 17. Developed by Sub-committee: D04.46 - Conshohocken - 2017.
19. ASTM D1754/D1754M - 09(2014). Standard Test Method for Elastic Re-covery of Bituminous Materials by Ductilometer - Conshohocken - 2014.
20. Высоцкая М.А., Власова Е.А., Абуба-кар Махамаду. Технологично, просто, эффек-тивно! // Мир дорог. 2017. № 88. С. 52-54.
