ВИВЧЕННЯ НЕПАЛИВНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ПОХІДНИХ БУРОГО ВУГІЛЛЯ ДЛЯ МОДИФІКАЦІЇ БІТУМІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2023.4.02Ключові слова:
бітуми, смола бурого вугілля, модифікація, властивості, адгезія, непаливне використанняАнотація
У статті показані дослідження з вивчення непаливного застосування похідних бурого вугілля для модифікації бітумів. В роботі використовували бітум нафтовий дорожній марки БНД 60/90 з температурою спалаху у відкритому тиглі 260 °С, температурою розм’якшення (за методом кільця і кулі) 48 °С, смолу після буровугільної термодеструкції та відходи гумової крихти та порошку. Виходячи з того, що найбільш актуальні технології непаливного використання бурого вугілля стосується напрямів, спрямованих на одержання воску, гуманних препаратів, адсорбентів, одержання цінних похідних у вигляді смол, ГР та ін., було проведено оцінка саме непаливного застосування похідних бурого вугілля для модифікації бітумів. Аналіз результатів експериментів показав, що досліджувані показники якості зразків композицій, до складу яких входять відходи гумового порошку мають підвищений комплекс, як термо-фізичних, так і фізико-механічних характеристик. Це пов'язано, очевидно, з тим, що в результаті термодеструкції гумового порошку процес набухання відбувається швидше, порівняно з гумовою крихтою розміром 2,5–4,5 мм. Однак процес деструкції та диспергування в обох випадках відбувається, природно, не повністю, а в обсязі набряклих гумових частинок знаходяться смоли та поліароматичні компоненти, що впливають на значення як термо-фізичних , так і фізико-механічних характеристик. Таким чином, встановлено, що оптимальній склад для створення ефективних полімер-модифікованих бітумів з підвищеним комплексом термо-фізичних і фізико-механічних характеристик – 40 % мас гумового порошку та 5 % мас. смоли бурого вугілля після термодеструкції. Показано, що результати лабораторних досліджень довели перспективність використання смоли бурого вугілля після термодеструкції для модифікації дорожніх бітумів. Узагальнюючи дослідження напряму непаливного використання похідних бурого вугілля у вигляді рідких продуктів - гудронових смол бурого вугілля після термодеструкції для модифікації бітумних матеріалів варто відмітити помірність одержаних результатів в порівнянні з існуючими напрямами одержання полімер-модифікованих бітумів. Про модифікації бітумів первинними та вторинними полімерами вдається значно вище покращити їх адгезій ні та експлуатаційні характеристик в порівнянні зі смолами бурого вугілля після термодеструкції. Застосування смол бурого вугілля після термодеструкції набагато менш ефективне з приводу покращення еластичності, термостійкості та зниження крихкості бітумних композицій в порівнянні з застосуванням термопластичних та термоеластомерних модифікаторів при одержані полімер-модифікованих бітумів.
Посилання
Lebedev V.V. The Rational Use of Lignite Resources. Advances in Environmental Research: Scientific monograph / D. Miroshnichenko, S. Pyshyev, B. Korchak, M. Shved, K. Lebedeva, А. Cherkashina, D.Savchenko, N. Klochko, T. Tykhomyrova, L. Lysenko, J. Mc Donald, A.R.T. Joyette, D. M. de Souza Abessa, L. Alves Maranho, L. Buruaem Moreira, R. F. Carelli Fontes, L. Gomes de Oliveira, M. Ueda de Carvalho, A. Julieta Ratzka, M. Palmolina, A. Sudomo, M. Mandira Budi Utomo, L. Augusta Geraldine Pieter, A. Wresta, A. A. Dwi Rahayu, M. Ihos, R. A Armstrong, E. G. Kolomytz, Y. J. Choi, K. Seo, K. S. Lee. – New York, USA: “ Nova Science Publishers”, 2023. – V. 97. – 247 p. – P. 5–33. https://novapublishers.com/shop/advances-in-environmental-research-volume-97/.
Lavrova I.O., Demidov I.M., Cherkashina G.M., Lebedev V.V., Zabiyaka N.A. Comparative analysis of the impact of synthetic additives and phosphatide concentrate on the adhesive properties of road petroleum bitumen // Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. – 2023. – №1. – Р. 18–25.
Cherkashina A., Lavrova I., Lebedev V. Development of a bitumen-polymer composition, resistant to atmospheric influences, based on petroleum bitumen and their properties study // Materials Science Forum. – 2021. – №1038. – Р. 352–358.
Cherkashina A., Lavrova I., Lebedev V., Tykhomyrova T. Design and Research of Bituminous Compositions Modified by Rubber Brittle Waste // Materials Science Forum. – 2022. – №1066 . – Р. 183–188.
Abdullin A.I., Emelyanycheva E.A. A study of properties of road Petroleum bitumen modified with polymer additives // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2018. – Vol. 53(3) . – P. 422–429.
Al-Rabiah A.A., Abdelaziz O.Y., Montero E.M., Aazam M.S. Effect of styrenebutadienestyrene copolymer modification on properties of Saudi bitumen // Pet. Sci. Technol. – 2016. – Vol. 34. – P. 321–327.
Kumar Y., Singh S.K., Oberoi D., Kumar P., Mohanty P., Ravindranath S.S. Effect of molecular structure and concentration of styrene-butadiene polymer on upper service temperature rheological properties of modified binders // Constr. Build. Mater. – 2020. – Vol. 249. – P. 118790.
Xingyu Y., Huimin C., Houzhi W., Chenguang S., Jun Y. The feasibility of using epoxy asphalt to recycle a mixture containing 100% reclaimed asphalt pavement (RAP) // Construction and Building Materials. – 2022. – №319. – Р. 126122.
Pyshyev S.V., Gritsenko Y.B., Nykulyshyn I.Y., Gnativ Z.Y. The production of indene-koumarone resins for modification of oil road-bitumen // Journal of Coal Chemistry . – 2014. – Vol. 5–6 . – P. 41–48.
Pyshyev S., Grytsenko Y., Bilushchak H., Pyshyeva R., Danyliv N. Production of Indene-coumarone Resins as Bitumen Modifiers // Petroleum and Coal . – 2015 . – Vol. 4. – P. 303–314.
Pyshyev S., Gunka V, Grytsenko Y, Bratychak M. Polymer modified bitumen: Review. Chemistry and Chemical Technology (2016)10 (4s):631–636.
Pyshyev S., Gunka V., Grytsenko Y., Shved M., Kochubei V. Oil and gas processing products to obtain polymers modified bitumen // International Journal of Pavement Research and Technology.– 2017.– Vol. 10 (4).– P. 289–296.
