Представляем интервью директора ООО «Уником» Михаила Ильича Лернера об экономических и экологических аспектах применения модификатора асфальтобетонных смесей «Унирем», получаемого из отработанных покрышек.

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унирем». Расскажите, пожалуйста, подробнее о данном продукте.

- Модификатор «Унирем» применяется в составе асфальтобетонных смесей при строительстве и ремонте покрытий дорог и мостов, в том числе эксплуатируемых в условиях движения автомобилей большой грузоподъемности.

 Это важно, поскольку в настоящее время около 50 процентов от общего объема перевозок по автомобильным дорогам федерального значения осуществляется в условиях превышения нормативного уровня загрузки дорожной сети и свыше трети протяженности автомобильных дорог федерального значения требует увеличения прочностных характеристик из-за ускоренной деградации дорожных конструкций. Эти данные приведены в ФЦП «Развитие транспортной системы России (2010 - 2015 годы)». При разработке модификатора «Унирем» ставилась задача создать материал, который, в первую очередь, увеличивал бы прочность дорожных покрытий, их стойкость к образованию колеи и к растрескиванию.

Основным компонентом «Унирем» является активный порошок дискретно девулканизованной резины (АПДДР), получаемый при переработке отработанных автомобильных шин по методу высокотемпературного сдвигового измельчения (ВСИ). Производство «Унирем» позволяет использовать гигантские накопленные запасы покрышек и одновременно решить важную экологическую проблему их утилизации.

Разработчиком метода ВСИ является Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, а эксклюзивным разработчиком и изготовителем промышленного измельчающего оборудования (роторных диспергаторов) – ООО «Уником» (ГК «Новый Каучук»). ИХФ РАН осуществляет научное сопровождение проекта.

Изменение глубины колеи в зависимости от температуры испытания для различных асфальтобетонов

 Эффективность действия модификатора «Унирем», с точки зрения нанотехнологии, основывается на введении в дорожное покрытие активных эластомерных частиц размером от 50 нм до 300 нм. Такие частицы, в частности, тормозят развитие «волосяных» трещин в дорожном покрытии в условиях циклических изгибных деформаций, что и делает дорожные

покрытия более устойчивыми к усталостному разрушению, особенно при низких температурах.

Получаемые по методу ВСИ частицы АПДДР состоят из множества микроблоков размером 5-30 мкм, обладают высокой химической активностью и раскрытой поверхностью, а по форме напоминают цветную капусту. Образование наноразмерных частиц модификатора происходит в процессе контакта с горячим битумом в результате быстрого набухания и девулканизации частиц АПДДР.

 Необычная структура частиц АПДДР позволила осуществить наиболее простую и эффективную технологию модификации асфальтобетонной смеси (АБС) так называемым «сухим u1089 способом» без изменения состава применяемого оборудования и традиционных температурно-временных режимов асфальтобетонных заводов.

Отметим, что попытки вводить в АБС «сухим способом» резиновые частицы, получаемые другими методами измельчения, не дали положительных результатов. Для использования таких материалов приходится прибегать к т.н. «мокрому» методу – вводя в технологический процесс получения АБС дополнительную стадию приготовления резинобитумного вяжущего.

 - С качественной точки зрения конечного продукта — асфальтобетонного дорожного покрытия — какие характеристики меняются при внесении модификатора?

 - В 2008 г. были проведены сравнительные исследования стандартных и модифицированных «Унирем» образцов асфальтобетонов типов «А» и «ЩМА».

  Исследование образцов, приготовленных в лабораторных условиях показало, что введение Унирем» в асфальтобетоны типа «А» и «ЩМА» положительно повлияло на улучшение стандартных показателей качества асфальтобетона, таких как прочность при сжатии при +50оС, длительная водостойкость, а также сдвигоустойчивость.

 По сравнению с контрольными (немодифицированными) образцами было отмечено также улучшение показателей, не регламентируемых действующими нормативными документами:

- увеличение усталостной долговечности при положительных и отрицательных температурах (+20оС и -18оС), а также

- уменьшение глубины колеи при температурах +40 / +60оС.

Аналогичные результаты были получены и при изучении образцов кернов, взятых из дорожных покрытий.

- РОСНАНО на модификатор «УНИРЕМ» обратило вниманпие только в 2009 году. Однако продукт появился намного раньше. Можно подробнее об опыте строительства

дорог с применением ваших технологий?

- Уложенные с применением модификатора «УНИРЕМ» асфальтобетонные покрытия эксплуатируются уже несколько лет.

  Впервые модификатор «Унирем» был использован в 2005 г. для устройства верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной смеси тип «А» на участке капитального ремонта автомагистрали М-10 «Россия» (Москва С.-Петербург) на участке 386-388 км.

В течение нескольких лет проводился мониторинг состояния покрытия на этих участках и на контрольных участках, где при укладке асфальтобетона модификатор «УНИРЕМ» не использовали. В результате было установлено, что на всех контрольных участках дороги, где модификатор «УНИРЕМ» не использовался, произошло растрескивание покрытия, проявилась значительная колейность и другие существенные дефекты.

В 2008–2009 гг. было уложено 27 объектов общей площадью 2134000 м2, в т.ч.:

Автомагистрали:

• М-29 «Кавказ» км 335-336

• М-4 «Дон» км 551-553

• М- 2 «Крым» км 1340-1345

• А-141 Брянск — Смоленск км 417- 426

• г. С.-Петербург, Свердловская наб.

• г. Нижний Новгород, Сормовское ш.

• г. Москва, МКАД

• км 10-8 (внешнее кольцо)

• км 48-62,5 (внутреннее кольцо)

• км 74-60 (внешнее кольцо)

• км 98-102 (внутреннее кольцо)

• г. Москва, Третье транспортное кольцо (ТТК)

• ул.Нижняя Башиловка (внутреннее ькольцо)

• Звенигородская эстакада - ул.Нижняя Башиловка д.14 (внутреннее кольцо)

• ул. Беговая д.19 – Звенигородскя эстакада (внешнее кольцо)

• подходы к Бережковскому мосту (внешнее и внутреннее кольца)

• Автозаводский мост- ул.Трофимова (внешнее и внутреннее кольца)

• ул.Трофимова - ул. Велозаводская (внешнее кольцо)

• Сущевский Вал д.49 – Савеловская эстакада (внешнее и внутреннее кольца)

• г. Москва, Мосты и эстакады

• Автозаводский мост (внешняя и внутренняя стороны)

• Бережковский мост (внешняя и внутренняя стороны)

• Звенигородская эстакада (внешняя сторона)

• Лужнецкая эстакада (внешняя и внутренняя стороны)

Сравнительные показатели свойств ЩМА, модифицированных «Унирем» и стандартных образцов с добавкой «Виатоп»

- Вы упомянули, что модификатор асфальтобетона «УНИРЕМ» был впервые использован при ремонте дорожного покрытия на автомагистрали М-10 «Россия» еще в 2005- 2006 гг., а в 2008 г. Проводились исследования состояния покрытия на этих участках. Расскажите, пожалуйста, подробнее о результатах.

- Исследование проводил Центр метрологии, испытаний и сертификации ООО «ЦМИиС». Вот несколько выдержек из официального документа, касающегося результатов обследования: «Разрушений в виде продольных трещин, сеток трещин, просадок, проломов, выбоин, волн, сдвигов, шелушения и выкрашивания не выявлено. На данном участке обнаружено 4 поперечных трещины шириной раскрытия не более 5 мм и одна продольная трещина на сопряжении полос укладки асфальтобетона протяженностью 85 метров с шириной раскрытия не более 5 мм…». «Средние значения коэффициента сцепления колеса автомобиля с покрытием на данном участке соответствуют требованиям ГОСТ Р 50597-93». При отборе и испытании проб из верхнего слоя асфальтобетонного покрытия было отобрано 3 вырубки, которые впоследствии подверглись испытаниям в специальной лаборатории. Результаты испытаний показали, что сцепление верхнего слоя асфальтобетонного покрытия с нижележащим слоем обеспечено на 100 процентов. Толщина кернов во всех случаях соответствует требованиям СНиП 3.06.03-85. Результаты определения коэффициента уплотнения отобранных кернов говорят о 100-процентном соответствии указанным СНиПам. Результаты определения водонасыщения отобранных кернов также на 100 процентов соответствуют требованиям своего  ГОСТа (ГОСТ 9128-97).

В ноябре 2009г. по поручению ГБУ г. Москвы «Кольцевые магистрали» МАДИ (ГТУ) было выполнено очередное инструментальное обследование транспортно-эксплуатационного состояния участков капитального и текущего ремонтов, выполненных в 2008 и 2009 годах на Третьем транспортном кольце (ТТК) и МКАД с применением асфальтобетонной смеси ЩМА-20 с модификатором «УНИРЕМ».

Обследование показало, что «… на покрытии всех обследованных участков отсутствуют дефекты в виде трещин, выбоин, разрушений, шелушения, продольная и поперечная ровность покрытия обеспечена в полном объеме в соответствии с принятыми нормативными значениями.

Опытный участок на ТТК эксплуатируется с августа 2008 года. С сентября 2008 г были организованы регулярные ежемесячные наблюдения за этим участком. Анализ результатов проведенного обследования путем построения поперечного профиля покрытия в пределах обследованного участка показал, что выпоров характерных для пластических деформаций покрытия не обнаружено. Глубина колеи составляет от 7 до 11 мм, что на 25-40% меньше соответствующих показателей для покрытия на основе ЩМА-20 без модификатора за такой же период на аналогичных по интенсивности движения участках.

Можно прогнозировать увеличение срока службы верхнего слоя дорожного покрытия на 25-35% и как следствие уменьшение расходов на ремонт и содержание дорожного полотна.»    Отмечается также снижение шума от движения транспорта на 25%, улучшение сцепления и как следствие уменьшение тормозного пути на 15%, что положительно сказывается на безопасности дорожного движения.

- Инновационный продукт для модернизации производства на основе нанотехнологий наверняка потребует значительных капитальных вложений со стороны дорожных строителей. Не станет ли это препятствием для широкого распространения технологии в России?

- Полученный нами наноструктурированный материал очень прост в применении. Технологическим преимуществом модификатора «Унирем» является то, что его можно вводить в асфальтобетонную смесь так называемым «сухим» способом, практически не изменяя технологическую схему приготовления асфальтобетонной смеси. Другие, применяющиеся в настоящее время модификаторы вводят «мокрым» способом, то есть приготовляют сначала полимербитумное или резинобитумное вяжущее и уже затем вводят это вяжущее в асфальтобетонную смесь.

На прошедшей в октябре прошлого года в Казани Международной выставке-форуме «Дороги России XXI века» стенд ООО «Уником» вызвал большой интерес у дорожников. Портфель заказов на 2010 год превышает 5000 тонн. Проект увеличения мощности производства до 10 тыс. тонн модификатора в год, а также проект строительства нового завода мощностью до 30–40 тыс. т. модификатора в год поддержан Государственной Корпорацией РОСНАНО. Совместно с Институтом химической физики РАН ООО «Уником» планирует разработать целый ряд модификаторов, предназначенных для использования в различных климатических зонах.

- Помимо экономического аспекта применения модификатора «Унирем», его производство на основе отработавших автомобильных покрышек имеет и экологическую выгоду. С этой точки зрения насколько оправдано расширение производства?

- В России ежегодно образуется большое количество изношенных автопокрышек, это примерно 0,8–1,2 млн. тонн шинной резины в год.

Основная масса изношенных автопокрышек до сих пор утилизируется в России путем захоронения на придорожной территории, полигонах и свалках. Проблема утилизации автомобильных шин усугубляется тем, что в силу своих свойств они не разлагаются естественным путем. Загрязнение земли, обочин дорог, переполнение свалок, – это еще не самое страшное для экологической обстановки. При накоплении большого количества шин на свалках или полигонах возможно возгорание, которое достаточно трудно потушить. В результате в воздух поднимается практически вся таблица Менделеева.

В настоящее время перерабатывается не более 65 тысяч тонн покрышек в год, что не превышает 8% от годового накопления. Так что сырья для резино-битумного асфальтобетона хватит на многие годы и большое количество километров.

С текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка добавок для дорожного строительства можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок модифицирующих добавок для дорожного строительства в России».  

Источник: Новый Каучук