Учёные МАДИ создали технологию производства износостойких дорог с использованием технической серы — крупнотоннажного побочного продукта нефтегазовой отрасли. Ключевое преимущество технологии — строго контролируемый температурный режим и особая последовательность смешения, предотвращающие перегрев и выделение опасных серосодержащих газов. Это делает возможным выпуск материала на стандартных асфальтобетонных заводах без существенной модернизации оборудования.
Ежегодно в нефтегазовой отрасли образуются значительные объёмы технической серы. Её длительное хранение требует специально оборудованных площадок и связано с рисками негативного воздействия на почву, водные объекты и атмосферный воздух. Вовлечение этого продукта в дорожное строительство сокращает объёмы складирования и даёт композиционное вяжущее с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками. Одновременно это закрывает потребность дорожной отрасли в материалах, способных выдерживать возрастающие транспортные нагрузки и воздействие климатических факторов.
Как это работает? Процесс возможен на стандартных заводах без существенной модернизации, но требует строгой последовательности загрузки и контроля тепла для предотвращения выделения опасных газов. Сначала в смеситель подают нагретые щебень и песок, затем минеральный порошок и гранулированную модифицированную серу, которая расплавляется и обволакивает минеральные частицы. Завершающим этапом подается битум. Порядок «сера перед битумом» обеспечивает гомогенность смеси. Итоговая температура должна быть строго ниже 160 °C. При соблюдении температурного режима вредных выбросов нет. Оптимальное содержание серы — 25–30%.
Реальная польза и экономический эффект
По результатам расчётов, решение снижает энергоёмкость производства до 26,7% по сравнению с полимерно-битумными вяжущими (ПБВ). Ожидаемое увеличение срока службы покрытия может достигать 25%, что в перспективе снизит частоту ремонтов, расход материалов и совокупные затраты на содержание дорог. Исследования подтверждают возможность повышения прочности и стойкости к колееобразованию по сравнению с традиционным асфальтобетоном. Совместимость со стандартным оборудованием создаёт предпосылки для внедрения технологии в серийное производство.
Исследование опубликовано в журнале "Транспортное строительство".
Фото: МАДИ
Источник: Минобрнауки России
