Битум небитого везет

Или кто заботится о качестве наших дорог

Как писал классик, в России две напасти, и обе на букву «Д». Но по крайней мере с дорогами разобраться нам по силам, уверены в компании «Лукойл». И уверенность эта подкреплена делами. Если кто не в курсе, нефтепереработка — это не только топливо, но и битум, который используется при строительстве дорог.

Валерий Чусов, фото: Сафрон Голиков

Фото: ЛУКОЙЛ

Дорожное покрытие официально называется «асфальтобетон» состоит из битума и минеральных материалов — щебня, минерального порошка, песка и так далее. Дорожный битум производят на нефтеперерабатывающих заводах путем окисления тяжелых нефтяных остатков. Примерно девять десятых битумных материалов применяются именно в строительстве дорог. Это связующий материал, который в значительной степени определяет рабочие характеристики дорожного полотна. «Содержание битума в готовом асфальтобетоне не превышает семи процентов, но именно от его свойств на 90 процентов зависит устойчивость дорожного полотна к появлению трещин и на 40 — устойчивость к образованию колеи»,— пояснил мне Александр Обухов, начальник Научно-исследовательского центра «ЛУКОЙЛ» в Кстово, под Нижним Новгородом.

Главный враг российских дорог — наш климат. Например, в Волгоградской области диапазон изменения температур более 70 градусов — от минус 33 в январе до плюс 42 в июле и августе. В Нижнем диапазон такой же, только чуть смещен — от минус 41 зимой до плюс 38 летом. Как бы ни был хорош битум, его свойства меняются при изменении температуры, и надо искать компромиссы. А многократные переходы через ноль в зимнем сезоне приводят к тому, что талая вода попадает в трещины, замерзает и расширяет их. Раньше исследованиям битума не уделяли особого внимания, главное — чтобы он соответствовал требованиям стандартов. Некоторые из них заданы прямо в наименованиях марок битумов.

В открытии Научно-исследовательского центра «ЛУКОЙЛ» под Нижним Новгородом приняли участие представитель президента РФ в Приволжском федеральном округе Игорь Комаров и президент компании «ЛУКОЙЛ» Вагит Алекперов

Фото: ЛУКОЙЛ

Игла, кольцо и шар

Вот, например, БНД 50/70 — это «битум нефтяной дорожный», а цифры означают, что при температуре 25 градусов по Цельсию специальная игла с грузом 100 г проникает в образец такого битума не менее чем на 5 и не более чем на 7 мм. Так косвенно оценивается одно из основных свойств — вязкость. С ней связаны и другие характеристики. Чем битум менее вязкий, тем ниже температура его размягчения — если у БНД 70/100 она 47 градусов, то у БНД 50/70 — уже 51. Соответственно, он больше подходит для южных районов. Но такие битумы становятся хрупкими при температуре минус 16 градусов и меньше прослужат на морозе. В северных регионах, например, востребован БНД 130/200: минимальные требования к этому стандарту — «температура хрупкости» минус 21 градус, а размягчения — плюс 42.

Для проверки температуры размягчения используют метод КиШ — «кольца и шара». На помещенные в кольца с внутренним диаметром 15,9 мм образцы битума кладут шарик диаметром 9,525 мм и весом 3,5 г. Помещают в водяную баню и плавно поднимают температуру со скоростью 5 градусов в минуту до того момента, когда под действием веса шарика битум коснется пластины внизу. Сейчас для этого используют современное оборудование с компьютерным управлением. Для проверки свойств битума применяются и другие методы: его замораживают и нагревают, давят и растягивают... Российские стандарты предусматривают проверку битумов по десяти параметрам. Но в лабораториях НИЦ «ЛУКОЙЛ» их намного больше.

Проверять надо и свежеприготовленный битум, и искусственно состаренный. «Битум в процессе приготовления асфальтобетонной смеси на заводе, при ее транспортировке и укладке подвергается процессам старения,— объясняет г-н Обухов.— В лаборатории эти условия мы имитируем при помощи специальных печей, где при повышенной температуре происходит продувка воздухом». А можно пойти и дальше — в другой печи битум можно «состарить» на семь лет за 20 часов! И уже исследуя получившиеся образцы, получить данные, как изменятся его свойства через несколько лет. Так можно создавать материалы с заранее известными свойствами. И знать, сколько времени прослужит сделанная из такого битума дорога.

Такие исследования необходимы и для оценки качества текущей продукции завода, и для создания новых видов битума.

С полимерами и серой

Улучшить свойства асфальтобетона можно введением различных добавок: модифицированный битум имеет улучшенные характеристики, он лучше противостоит воздействию климата и износу. Для разных условий нужны различные добавки.

Можно использовать серу — благо при получении топлив ее приходится извлекать, так что на нефтеперерабатывающем заводе она всегда есть. Сера улучшает адгезию, то есть битум лучше связывается с минеральными частицами в асфальтобетоне.

Другой эффективный модификатор битума — стирол-бутадиенстирол. За счет бутадиеновых звеньев СБС добавляет битуму эластичности, а за счет стирольных — жесткости.

Или есть еще такой перспективный материал — переработанные шины. Сейчас их утилизация требует затрат, а ведь многие из них в своем составе содержат натуральный каучук. Но просто всыпать резиновую крошку в битум нельзя: во-первых, трудно добиться равномерного распределения, а во-вторых, на данный момент нет нормативных документов, которые бы разрешали такую смесь. Технологические проблемы и пытаются решить в НИЦ.

Модифицированный битум выходит приблизительно на треть дороже обычного. Немало — но в итоге срок службы дороги без ремонта уве личивается в несколько раз. Экономия, как говорится, налицо. Правда, чтобы этот механизм работал, дорожники должны быть заинтересованы в том, чтобы ремонтировать дороги надо было реже, а также точно соблюдать технологии строительства.

Десять тысяч машин

Проверкой свойств битума и разработкой его новых видов в НИЦ «ЛУКОЙЛ», конечно же, не ограничиваются. Здесь тестируют и асфальтобетон. В Центре есть секторный уплотнитель, который выпускает плиты (образцы дорожного покрытия), имитируя движение катка по дороге. В общей сложности НИЦ может использовать более 70 методов тестирования. Огромная климатическая камера обеспечивает перепады температур от минус 70 до плюс 180 градусов по Цельсию. В этот диапазон укладываются все возможные варианты климата на Земле. Или вот установка для проверки дорожного покрытия на устойчивость к образованию колеи — специальные колеса проезжают по поверхности образцов при температуре 60 градусов. За семь часов они проделывают 20 тысяч циклов. Это как если бы по дороге проехали 10 тысяч автомобилей. А с учетом повышенной температуры и интенсивности «прокатывания» исследование соответствует примерно 12 годам эксплуатации.

Но, как говорится, ничто не заменит практики. В НИЦ есть возможность проверить и уже готовые дороги. Вырезанный из реальной дороги фрагмент здесь разбирают на составные части — и это не фигура речи! Сначала удаляют связующее — тот самый битум, при этом его состав можно проанализировать. Затем сортируют оставшиеся неорганические части. Калиброванные сита позволяют выяснить соотношение частиц разного размера. В итоге можно установить, насколько состав дорожного покрытия соответствует заданному техническими условиями, а сами образцы отвечают заявленным. В буквальном смысле проверить, как строители соблюдали стандарты.

На Российском инвестиционном форуме в Сочи с образцами битума производства компании «ЛУКОЙЛ» ознакомился председатель правительства Российской Федерации Дмитрий Медведев.

Фото: ЛУКОЙЛ

Качество во всем

Новый Центр ЛУКОЙЛа — крупнейший в России. Раньше его функции выполняли отдельные лаборатории. Создание единого научно-исследовательского центра поможет заводам ЛУКОЙЛа не только повысить качество производимого битума, но и контролировать результаты его применения.

То есть благодаря топливу и маслам ЛУКОЙЛ помогает работать двигателю и трансмиссии автомобиля. А битумы его производства обеспечат сохранность подвески. Качество должно быть во всем.

Картина дня

Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...