Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание технологии производства пропиточных композиций, защищающих дорожные асфальтобетонные покрытия от негативных воздействий природного и техногенного характера для снижения ресурсоемкости их эксплуатации.

Номер контракта: 14.579.21.0025

Руководитель: Разинов Анатолий Львович

Должность: заведующий отделом

Организация: федеральное государственное унитарное предприятие "Институт химических реактивов и особо чистых химических веществ Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"
Организация докладчика: Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
асфальтобетонное покрытие, битум, углеводородные фракции, защитные композиции, полимерная основа, эластичность, температура размягчения, глубина пенетрации, присадки.

Цель проекта:
Задача реализуемого проекта: решение проблемы увеличения срока службы дорожных асфальтобетонных покрытий в условиях круглогодичной эксплуатации путем их защиты от воздействия климатических и эксплуатационных факторов или снижения роли этих факторов в старении покрытия. Данная проблема может быть решена путем создания базовой рецептуры защитных пропиточных композиций, нахождения основных технологических параметров их получения, и, как итог, - создания технологии производства пропиточных композиций, защищающих дорожные асфальтобетонные покрытия от негативных воздействий природного и техногенного характера. Цель проекта: создание технологии производства пропиточных композиций, защищающих дорожные асфальтобетонные покрытия от негативных воздействий природного и техногенного характера для снижения ресурсоемкости их эксплуатации.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта по теме ПНИ должна быть разработана технология получения пропиточной композиции с эксплуатационными свойствами, позволяющими защищать дорожное покрытие в условиях российского климата, на основе результатов, полученных при выполнения данного проекта, а также создана модельная установка для производства защитной пропиточной композиции для последующего внедрения технологии в крупномасштабное производство.
Должен быть проведен анализ экспериментальных данных, по определению на соответствие битумов, нефтяных органических растворителей соответствие нормативным документам по которым они выпускаются.
Должны быть изучены различные составы защитных пропиточных композиций и выбраны оптимальные.
Должны быть проведены исследования влияния различных факторов: температуры, времени, скорости перемешивания модифицируемой смеси и др. на свойства вяжущего компонента. Предложены варианты модификации, при которых свойства вяжущего близки по своим характеристикам, при использовании битумов различных производителей.
Полученные экспериментальные зависимости должны позволить унифицировать технологию, сделать ее гибкой, способной работать с сырьем, производимым на различных предприятиях России.
Полученные экспериментальные данные должны позволить корректировать свойства пропиточных композиций в зависимости от климата региона, в котором они применяются.
Должна быть разработана Лабораторная Методика получения водно-эмульсионной защитной пропиточной композиции и исследованы ее защитные свойства.
Должна быть разработана Лабораторная Технология получения защитной пропиточной композиции.
На основе Лабораторной технологии должна быть разработана лабораторная модель проточного реактора модификации битума.
Экспериментальные результаты, полученные на этой модели должны лечь в основу
создания лабораторной установка для получения пропиточной композиции.
Должен быть разработан проект Технических Условий на защитную пропиточную композицию.
Результаты проведенных работ должны быть защищены охранными документами.
Использование результатов проекта должны стать основой создания отечественной технологии пропиточных композиций на основе отечественного сырья, которая в дальнейшем может быть внедрена на производстве и растиражирована.
Создание технологии производства пропиточных композиций должно оказать значительное влияние на снижение расходов и уменьшение импортозамещения технологий и материалов по восстановлению асфальтобетонных покрытий, существенно увеличивая срок их эксплуатации, в дорожном хозяйстве, строительстве и проч.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Пропиточные композиции, защищающие дорожные асфальтобетонные покрытия от негативных воздействий природного и техногенного характера должны отвечать современным требованиям: быстрое высыхание, высокая защита покрытия, низкая стоимость и пр. Разрабатываемый продукт обладает этими качествами. Срок высыхания при 20°С составляет менее 50 минут. Продукт может быть нанесен как методом розлива, так и распыления. Состав продукта подобран таким образом, что нанесение стандартным способами дает толщину пленки 0,1-0,15мм, что приводит к практически полному запечатыванию микротрещин. Минимальные значения коэффициента сцепления колеса с обработанным покрытием составляют 0,35-0,37. Разрабатываемая технология подразумевает использование отечественного сырья, имеющего максимальное сродство к полимербитумному вяжущему, являющегося базовым компонентом асфальтобетонных покрытий, что обеспечивает высокую степень защиты верхнего слоя покрытия. Методика выполнения работы подразумевает полный комплекс работ, необходимых при разработке инновационного продукта, начиная с детального изучения свойств исходного сырья, его поведения в различных режимах модификации, влияния состава и способа модификации на свойства конечного продукта и заканчивая установкой и комплектом документов, необходимых для продвижения продукта на рынок.
Аналогичные продукты выпускаются западными компаниями и имеют аналогичные характеристики разрабатываемому продукту. В то же время, из-за особых климатических условий многие импортные продукты хорошо работают только в определенной климатической зоне.
Основным путем достижения заявленных результатов является последовательное выполнение в полном объеме работ, предусмотренных Соглашением. Каждый этап работы базируется на результатах предыдущего, при это на каждом этапе проверяются результаты исследований на предыдущем этапе. Это сводит к минимуму риск, что не будут достигнуты заданные результаты

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты выполнения проекта могут быть использованы в дорожном хозяйстве при строительстве дорог, выполнении ремонтных и восстановительных работ, в строительстве при выполнении работ по укреплению асфальтобетонных поверхностей, предназначенных для парковки автомобилей, гаражных комплексов, тротуаров, территорий складских помещений, в авиапромышленности при выполнении работ по обустройству, ремонту и восстановлению взлетно-посадочных полос.
Применение защитных пропиточных композиций позволит увеличить срок межремонтного интервала дорожных покрытий в 1,5-2 раза.
Практическое внедрение технологии возможно до 100 тонн на опытном производстве ФГУП "ИРЕА". Массовое производство возможно на мощностях Индустриального партнера или смежных компаний, входящих в холдинг "МЕНДЕЛЕЕВ Групп"
Результаты выполнения проекта могут быть использованы для придания эстетического вида асфальта в местах частого нанесения рекламных объявлений на асфальтобетон.

Текущие результаты проекта:
Проведены исследования основных свойств вяжущего компонента, растворителя и композиции. Проведен поиск оптимального состава пропиточных композиций. Разработаны составы пропиточных композиций, исследовано влияние состава пропиточных композиций на свойства асфальтобетонного покрытия. Наработаны и изучены экспериментальные образцы пропиточных композиций в соответствии с Программой и методиками испытания защитных свойств дорожного покрытия. Разработана лабораторная методика анализа готовой композиции на время высыхания. Она включает в себя экспресс-анализ в лабораторных условиях, а также методику анализа на высыхание готовой композиции в полевых условиях. Проверена возможность получения водно-эмульсионной композиции, разработана лабораторная методика получения водно-эмульсионной композиции. Проведено сопоставление анализа научно-технических источников и результатов экспериментальных исследований. Проведено исследование характеристик полимерно-битумных вяжущих определяющих их потребительские свойства. Показано, что битум марки БНД 60/90 наиболее подходит для модификации с целью получения вяжущего, соответствующего требованиям приведенным в Техническом задании. Определено, что растворитель для приготовления пропиточной композиции должен соответствовать фракции с интервалом кипения 140 – 170 ºС и соответствовать требованиям приведенным в Техническом задании. Показана возможность получения эмульсионной пропиточной композиции для асфальтобетонного дорожного покрытия. В ходе выполнения проекта полученные экспериментальные образцы полностью подтверждают теоретические исследования и соответствуют требованиям, приведенным в Техническом задании проекта. Разработан проект ТУ на пропиточную композицию для защиты асфальтобетонных покрытий. Разработана Программа и методики испытаний технологии получения пропиточной композиции. Разработан Лабораторный регламент на получение пропиточной композиции. Изготовлены и проанализированы лабораторные образцы пропиточной композиции из различных партий битума для проведения расширенных испытаний в условиях зимней эксплуатации. Подана заявка на патент №2015148791 от 13.11.2015. Проведен анализ модельной схемы получения пропиточной композиции асфальтобетонных покрытий на возможность применения в масштабном производстве. Разработана Техническая документация на создание лабораторной модели проточного реактора для получения вяжущего компонента. Разработана Лабораторная модель проточного реактора для получения вяжущего компонента в соответствии с технологическим регламентом. Также выполнены индикаторы проекта – 2 статьи, входящие в базу данных SCOPUS.