Асфальт по революционной технологии
Учёные нанотехцентра ИРГТУ изобрели дешёвую технологию производства полимербитумного асфальтобетона. Несмотря на то что за рубежом добавление полимера в битумное вяжущее вещество широко используется, в России эта технология почти не применяется. Нанотехцентр нашёл способ изготовления полимербитумного асфальтобетона без перестройки технологии отечественного производства.
«Все проблемы отпадают»
Во многих странах мира уже более 20 лет используется полимербитумный асфальтобетон. В Москве и окрестностях тоже стали применять эту технологию, но в другие регионы наноасфальт ещё не добрался. Хорош он по всем показателям: обладает водостойкостью, морозостойкостью и теплостойкостью, даже долговечность у него в полтора, а то и в два раза выше, чем у обычного. К сожалению, для России такой асфальт до последнего времени оставался роскошью.
– Проблема обычного полимербитумного вяжущего в том, что его нельзя долго хранить в горячем состоянии. Это означало, что каждый асфальтобетонный завод должен был сам делать полимербитумное вяжущее, тогда на всех АБЗ нужно было бы переустанавливать оборудование, – по-ясняет разработчик проекта доцент кафедры автомобильных дорог НИ ИрГТУ Виктор Алексеенко. – Мы придумали дешёвую технологию полимербитумного асфальтобетона. Полимер не растворяем в битуме, а наносим на поверхность минерального порошка – доломитовой муки, которая является обязательным компонентом асфальтобетона. Мы модифицируем эту муку полимерами и наночастицами углерода. Наночастицы выполняют вспомогательную роль – они работают, когда есть полимер. Полимер – это стандартный искусственный каучук, который во всём мире применяется для модификации битума. А мы научились полимер добавлять в минеральный порошок, с помощью которого делают обычный асфальт. Это, можно сказать, революционная технология! Ни на Западе, ни у нас в стране никто не догадался так сделать.
Теперь любой АБЗ может приобрести у производителя минеральный порошок и активно применять его в производстве. Хранить, а значит, и перевозить порошок на любые расстояния можно сколько угодно. «Сейчас, например, строится дорога в Якутию. Там климатические условия очень жёсткие. Встаёт вопрос, как туда доставлять полимербитумное вяжущее. Если использовать наш порошок, все проблемы отпадают», – рассказывает Виктор Алексеенко. Технологические нюансы решены: будущим производителям наноасфальта не придётся самостоятельно добавлять полимер в битум. Единственное, что от них требуется, – покупка минерального порошка. Такое новшество позволит улучшить качество асфальта где угодно, не меняя оборудование.
Асфальт обезопасит окружающую среду
Стартовал этот интересный проект, можно сказать, случайно – почти шесть лет назад с подачи нынешнего ректора НИ ИрГТУ Александра Афанасьева. Исследования увлекли и Виктора Алексеенко, тогда он вместе со студентами четвёртого и пятого курсов стал заниматься проектом. «Долгое время наша работа оставалась на теоретическом уровне, она была невостребованной, – вспоминает Виктор Алексеенко. – Но в прошлом году появилась дешёвая технология выделения наноуглерода, после этого наш асфальтобетон стал конкурентоспособным».
Добавив наночастицы в доломитовую муку, учёные не просто определили удобный метод производства аналога полимербитумного асфальтобетона – они нашли способ обезопасить окружающую среду. Наноуглерод является дешёвым потому, что учёные стали выделять его из отходов металлургических производств, расположенных на территории Иркутской области, – кремниевого и алюминиевого заводов. «Мы нашли способ удешевить углеродные трубки с 45 долларов за кило-грамм до 450 рублей за тонну, – утверждает директор ЗАО «Нанотехцентр» Пётр Нелюбин. – На шелеховском полигоне скопилось около 10 миллионов тонн таких отходов. В них всё подряд: и песок, и разные оксиды железа. Оказалось, что в отходах кремниевого производства 80% необходимого нам сырья. Пока углеродные трубки находятся в свободном состоянии, они раздуваются на весь Шелехов и вредят экологической ситуации города. Если их закатать в дорогу, они будут связаны и перестанут наносить ущерб окружающей среде».
Вложения себя оправдают
Возможно, уникальный проект так бы и остался в тени, если бы не привлёк к себе внимание директора Шелеховского асфальто-бетонного завода Виталия Бондаря. «Мы производим помол байкальского мрамора, добавляем полимер – искусственный каучук, органические масла. В процессе подготовки этой технологии коллеги из нанотехцентра предложили добавить в порошок наночастицы, – говорит Виталий Бондарь. – Разработки нанотехцентра и наша объединились в одной общей технологии.
Виталий Бондарь поверил в проект учёных НИ ИрГТУ и предложил сотрудничество. На разработку асфальта и технологии его укладки ушло полтора года. Основные инвестиции взял на себя Шелеховский АБЗ. К примеру, на приобретение специального оборудования – шаровой мельницы, которая перемалывает совместно полимерную композицию и основной состав минерального порошка, – потребовалось 10 млн. рублей.
Директор Шелеховского АБЗ уверен, что такие вложения себя оправдают. «Данное оборудование позволяет производить не только этот вид продукции, оно даёт возможность осуществлять помол и других компонентов, домалывать минеральный порошок и для дорожного строения, и для других отраслей, – комментирует Виталий Бондарь. – В любом случае, данная технология востребована, оборудование долговечно, и в той или иной отрасли ему найдётся применение».
Ни одной трещины
Администрация Иркутска не принимала участие в инвестировании проекта до тех пор, пока он не выиграл конкурс по внедрению новых технологий в городском благоустройстве «Аллея инноваций». Тогда было решено проверить наноасфальт на деле – 31 октября на улице Воронежской был положен пробный участок асфальтобитумного покрытия размером 400 кв. метров. «Проект осуществляется в рамках программы стимулирования экономической активности в городе Иркутске. Разработка была поддержана администрацией. 60% финансирует город, 40% – компания ЗАО «Нанотехцентр», – говорит начальник управления по стратегическому развитию и инвестиционной политике комитета по экономике администрации Иркутска Андрей Сурков об укладке асфальта в районе Кайской горы.
Для пробы асфальта был выбран именно этот участок, потому что он подходит с точки зрения загруженности. К тому же он считается проблемным – до укладки нового покрытия на нём были большие ямы. Небольшой размер участка связан с финансовой экономией.
– Нам не надо тратить большие бюджетные деньги, чтобы апробировать свойства наноасфальта. Нам необходим небольшой участок. Через год-два, если увидим, что этот асфальт лучше того, который мы пользуемся сейчас, будем укладывать его на всей территории Иркутска, – заявляет Сурков. – Вообще, результат будет виден после зимы. Одно из основных свойств этого асфальта – влагоустойчивость. Он меньше впитывает в себя воды, значит, будет меньше трещин, ям. Если результат окажется хорошим, мы станем закупать и укладывать этот асфальт.
Уже через три недели асфальт полностью полимеризуется и можно будет снимать первые пробы. «А весной мы должны прийти и не увидеть ни одной трещины. Тогда будем показывать и предлагать наш проект», – планирует Пётр Нелюбин.
