Ученые Ставрополья предложили улучшить свойства асфальта с помощью переработанного пластика
Специалисты Северо-Кавказского федерального университета предлагают добавлять в переработанный пластик в асфальтовую смесь, чтобы повысить прочность дорожного покрытия. В качестве дополнительного ингредиента предлагается использовать ПЭТ-бутылки.
В пресс-службе вуза отметили, что новый способ использования вторсырья при производстве асфальтобетона предложил молодой ученый, победитель конкурса «Умник», старший преподаватель кафедры строительства СКФУ Дмитрий Воробьев, разрабатывающий это научное исследование под руководством профессора кафедры Юрия Борисенко.
По его задумке, ПЭТ-бутылки, которые являются одним из основных типов бытовых отходов, можно перерабатывать в специальную полимерную композицию, которая будет улучшать свойства дорожного покрытия. Такое вторсырье можно добавлять к битуму, который используется как вяжущее вещество в дорожном строительстве. Обычно асфальт состоит из щебня либо гравия, песка, минерального порошка и битума. Причем именно от характеристик вяжущего вещества во многом зависит качество полученного материала.
«В нашей стране в качестве основных модификаторов для битумных вяжущих используют блоксополимеры типа стирол-бутадиен-стирол (СБС), каучук и так далее. Главный недостаток — это высокая цена таких добавок. Мы же предложили применять переработанные ПЭТ-бутылки. Это, с одной стороны, снижает себестоимость асфальтобетона, а с другой — позволяет использовать отходы как вторсырье», — пояснил Воробьев.
По его расчетам, на километр двухполосной дороги шириной восемь метров при устройстве верхнего слоя асфальтобетонного покрытия толщиной четыре сантиметра потребуется 1152 килограмма ПЭТ-пластика. Это около 27 400 полуторалитровых бутылок. При этом полученное таким способом полимерно-битумно вяжущее (ПБВ) вещество можно использовать и в нижнем слое асфальтобетона, который обычно толще верхнего в полтора раза. То есть увеличивается и количество перерабатываемого пластика больше чем в два раза.
Ученые СКФУ предлагают модифицировать ПЭТ с помощью термохимической деструкции, которая превращает бутылки в полимерную композицию. Ее в горячем виде добавляют в вяжущий компонент и тщательно перемешивают.
«Технология сравнительно простая. Для нашего метода не требуется переоборудовать целые заводы по производству асфальтобетона. Достаточно дооснастить его дополнительным реактором, где бы производилась полимерная композиция. Можно собрать мобильный реактор или наладить отдельное производство и поставлять заказчикам готовый модификатор. Тогда и вовсе не требуется бизнесу вносить изменение на предприятии», — комментирует автор исследования.
Отмечается, что разработка уже почти готова. Специалисты вуза практически завершили научную часть исследования и сейчас им необходимо провести тесты на оборудовании, соответствующем новым стандартам и ГОСТами. Ранее результаты работы ученых стали основой для научной статьи в нескольких изданиях. Также исследование стало победителем конкурса программа УМНИК 2020−2023 годов обладателем гранта в 500 тысяч рублей. На разработку уже оформлен патент.
«Наши молодые ученые активно интегрируются в разработку актуальных проектов, которые могут быть внедрены в промышленности, экономике, строительстве. Данное исследование особенно актуально не только с экологической точки зрения, но в части снижения себестоимости дорожного покрытия. Отмечу, что технология может быть масштабирована в дорожной отрасли не только Северного Кавказа», — прокомментировал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
