Применение битумосодержащих кровельных отходов БСКО в дорожном строительстве

Крупнейшими Российскими заводами производителями в год выпускается более 470млн.м² мягких кровельных материалов, что в среднем составляет 1 410 000 тонн готовой продукции. По истечению срока эксплуатации (10-20 лет, процесс идет ежегодно) пригодные для утилизации и вторичного использования битумосодержащие отходы закапываются на полигонах ТБО.  Таким образом, при стоимости одной тонны битума в 32 000 рублей ежегодно в России безвозвратно уничтожается пригодное для вторичного применения сырье на сумму от 45,12млрд.руб.

 Одним из перспективных направлений экономии природных ресурсов, в частности битума, при одновременном условии обеспечения качества дорожного покрытия является приготовление асфальтобетонных смесей с использованием переработанных битумосодержащих кровельных отходов (БСКО).

        Внедрение на государственном уровне новых технических решений и стандартов изготовления асфальтобетонных смесей с использование БСКО, позволит минимизировать количество не перерабатываемых кровельных отходов, а использование полученного ВМР принесет  экономические и экологические выгоды в виде уменьшения расходов на изготовление асфальтобетонных смесей  и отсутствие захоронений БСКО:

На 100 км.  асфальтобетонного дорожного покрытия (ширина 7м., толщина слоя 10см.) расходуется в среднем 170 000т. асфальта, для производства которого требуется 9 000т. битума.

На 100км. автодороги требуется 9 000т.битума х 32 000руб. =  288 000 000руб.

Максимальное количество битумно-полимерной смеси, которая может быть введена взамен битума, зависит от состава асфальтобетона и определяется на месте производства работ.

20% битума (1 800т.) стоит 57 600 000руб.

20% б/п смеси из БСКО стоит 18 000 000руб. (Цена производителя 10 000руб/тонна)

Экономия на 100км. автодороги составит 39 600 000руб.

40% битума (3 600т.) стоит 115 200 000руб.

40% б/п смеси из БСКО стоит 36 000 000руб. (Цена производителя 10 000руб/тонна)

Экономия на 100км. автодороги составит 79 200 000руб.

На основании ранее полученных результатов было сделано заключение о том, что для получения наиболее широко применяемых дорожных битумов марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130 необходимо вводить во вторичный битум пластификатор – гудрон в пределах 35–51 % (массовое содержание гудрона в компаунде). В этом случае основные требования ГОСТ на дорожные битумы будут выполняться. Модифицированные битумы характеризуются пониженным показателем «растяжимость при 25⁰С». Однако эластичные свойства модифицированного битума изменяются с температурой менее резко, чем у стандартных битумов, и вследствие этого трещиностойкость их выше, т.е. ниже температура хрупкости.

Так как в результате старения битума вследствие окисления образуются продукты кислого характера, то можно ожидать, что пластифицированные вторичные битумы будут обладать пониженной адгезионной способностью к кислым минеральным материалам. Преобладание отрицательно заряженных ионов на поверхности кристаллической решетки минерального материала кислой породы предопределяет плохое сцепление с анионоактивным битумом, поскольку не происходит хемосорбции. При этом уменьшение краевого угла смачивания битумом минеральной поверхности, достаточный нагрев битума для уменьшения поверхностного натяжения и вязкости не обеспечивает хорошее сцепление с минеральным материалом.

Если на основе этой битумно-полимерной смеси приготовить асфальтобетонную смесь, то удалять данные примеси не нужно, так как в смесь все равно добавляется минеральный порошок и нужно лишь учитывать это при расчете количества минерального порошка в составе смеси. Целлюлозные  волокна также не будут ухудшать свойства асфальтобетона, а наоборот, будут стабилизировать, за счет дисперсного армирования, консистенцию смеси и предотвращать ее расслаивание.

Таким образом, получаем возможность полной утилизации отходов ремонта мягких кровель и применения свойств битумного вяжущего в комплексе для разработки состава асфальтобетонных смесей на их основе.