ПНИПУ: природные волокна хризотила улучшают покрытие без дорогостоящей химии
Ученые Пермского Политеха предложили использовать природный минерал хризотил-асбест в качестве армирующей добавки в асфальтобетон. Результаты математического моделирования показали, что такая рецептура повышает прочность покрытия на 30–40%. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе университета.
Асфальтобетон разрушается неизбежно: в жару он размягчается и деформируется под колёсами грузовиков, в мороз становится хрупким и трескается. Вода проникает в трещины, замерзает, расширяется — появляются ямы. Полностью "вечного" асфальта не существует, но правильные добавки способны значительно замедлить этот процесс.
Наиболее эффективный способ укрепления — добавление в смесь волокнистых материалов. Они действуют как арматура в железобетоне: не дают трещинам расти. Синтетические волокна (полиэфирные, полипропиленовые) дают хороший результат, но дороги, требуют спецоборудования и плохо сцепляются с битумом — вязкой нефтяной смолой, которая связывает все компоненты асфальта. Более дешёвые целлюлозные волокна боятся воды и разбухают, теряя свойства. Приходится выбирать: либо прочно, но дорого, либо бюджетно, но ненадолго.
Пермские учёные обратили внимание на хризотил-асбест — природный минерал, встречающийся в земной коре. Он состоит из тончайших гибких нитей, напоминающих микроскопические волокна, не плавится до 1500°C и хорошо сцепляется с битумом. С помощью математического моделирования учёные подобрали оптимальную концентрацию и способ введения добавки в асфальтовую смесь. Расчёты показали прирост прочности на 30–40% по сравнению со стандартным покрытием.
"При добавлении 1,2–1,8% волокон хризотил-асбеста и 5,9–7,2% битума прочность на сжатие при нагреве до 50°C возрастает на 30–40% по сравнению с обычными составами без армирования. Водостойкость материала достигает 95–100%, то есть покрытие не будет терять прочность после дождей и размягчаться", — рассказал Константин Пугин, профессор кафедры "Автомобили и технологические машины" ПНИПУ, доктор технических наук.
Хризотил добывают в России, поэтому его применение позволит снизить зависимость дорожной отрасли от импортных компонентов. Технология также вписывается в концепцию рационального использования горных пород: минеральные волокна, которые раньше уходили в отвал, теперь могут стать ценным сырьем.