Магнитный (электромагнитный) метод

Исследования, проведенные в России (Першин М.Н., Платонов А.П., Баринов Е.Н. и др.), позволили разработать и внедрить эффективную технологию приготовления асфальтобетонных смесей на вспененных (активированных) битумах при воздействии электромагнитных полей.

Особенностью технологического процесса приготовления магнито-активированных битумов является то, что при прохождении по битумопроводу вяжущее подвергается предварительному вспениванию и затем проходит через переменное магнитное поле.

Процесс вспенивания сопровождается резким увеличением суммарной величины поверхности раздела «битум-газ», что, в свою очередь, приводит к росту свободной энергии системы. Следовательно, битум по мере вспенивания приобретает все большую свободную энергию, которая, в частности, проявляется в повышении его смачивающей и адгезионной способности.

Вяжущее в таком состоянии особенно активно взаимодействует с наиболее тонкой частью минерального материала. Поэтому вспененные вяжущие представляют интерес для обработки плотных смесей с большим содержанием минерального порошка, а также некондиционных минеральных материалов с избытком тонкодисперсных (загрязняющих) фракций.

При применении вспененных вяжущих уменьшается расход битума (до 10 % массы вяжущего) и время перемешивания материалов (на 20-25 %), что позволяет рассматривать этот способ как материало- и энергосберегающую технологию приготовления асфальтобетонных и битумоминеральных смесей.

При этом способе имеется реальная возможность существенно уменьшить температуру нагрева вяжущего и минеральных материалов, что может обеспечить не только сокращение расхода топлива, но и увеличение продолжительности межремонтных сроков эксплуатации дорог с асфальтобетонными покрытиями. За счет снижения рабочей температуры нагреваемых битумов уменьшаются процессы их старения. При нагреве вспененного битума до 130 °С (обычно битум нагревается до 140-160 °С) продолжительность межремонтных сроков может возрасти на 4-5 лет.

Значительным достоинством использования битумов в пенном состоянии является то, что эта технология может быть внедрена практически на любых АБЗ без существенного переоборудования.

Примерно такой же эффект достигается и при применении аппаратов с переменным электромагнитным полем (АВС).

 

Механохимический метод

Это направление отличается от предыдущих методов прежде всего своей механоактивационной направленностью улучшения битумов при их изготовлении на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ).

Нереагентное повышение адгезии битумов заключается в обеспечении максимально возможного перекрытия электронных орбиталей молекул активированного битума и минерального материала.

Эффект достигается (при сниженном температурном режиме) за счет интенсивной механоактивации битума при высоких градиентах скорости его движения между слоями, что обеспечивает разрыв слабых связей с высвобождением энергии образующихся свободных радикалов.

Практически, реализация механохимического метода активации битумов наиболее эффективно может быть осуществлена с помощью дезинтегратора Хинта или по методу Волгоградского государственного строительно-архитектурного университета (Романов С.И., Пронин С.А. и др.).

 

Электрогидравлический метод

Этот метод относится к перспективным нанотехнологиям, т.е.технологиям отдаленного будущего с внедрением только в составе НПЗ.

Исследования, проведенные в Белорусском национальном техническом университете (Я.Н.Ковалев) показали, что электрогидравлическая обработка битума ведет к существенному изменению его группового состава и, как следствие, к изменению его физико-механических свойств (в частности, растяжимость битума можно изменять почти в 2 раза по сравнению с исходным). Это открывает перспективы для разработки новых технологических схем получения битума с заданными свойствами, а также комплексных органических вяжущих веществ.

Несмотря на положительные результаты экспериментов и их теоретическое обоснование, пока нет производственной базы для широкой производственной апробации метода: отсутствует надлежащее заводское оборудование и технологический регламент для такой технологии.