Казанские учёные выяснили, как сделать битум устойчивее к высоким температурам, изучив влияние полимерных и нефтяных компонентов на его структуру. Исследователи Казанского федерального университета и Института органической и физической химии имени А. Е. Арбузова обнаружили, что добавление 5% полимера СБС помогает замедлить разрушение дорожного вяжущего при нагреве.

Битум связывает щебень, песок и минеральный порошок в асфальтобетоне. Во время производства асфальта битум нагревают, из-за чего испаряются лёгкие фракции и меняется молекулярная структура материала. Учёные изучили эти процессы с помощью синхронного термического анализа, который одновременно отслеживает потерю массы и тепловые эффекты.

Оказалось, что полимер стирол-бутадиен-стирол формирует структуру, удерживающую лёгкие компоненты и замедляющую их испарение. Для начала разрушения такого вяжущего требуется больше энергии. Однако при экстремальном нагреве полимерная структура также разрушается, после чего деградация ускоряется.

Исследователи также установили, что повышенное содержание асфальтенов — тяжёлых компонентов нефти — снижает термическую устойчивость полимерно-модифицированного вяжущего, мешая формированию однородной полимерной структуры.

Полученные данные помогут подбирать состав дорожных вяжущих с учётом температурных условий производства и эксплуатации. При этом исследование касается устойчивости материала к нагреву: оно само по себе ещё не доказывает, что разработанный состав уже продемонстрировал повышенную долговечность готового асфальта на дорогах.