Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Александр Александрович Хомяков, начальник строительной лаборатории ООО «УПТК», Генеральный директор, ООО «Совтехпро», г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0000-0002-1237-7791 Алексей Юрьевич Фомин, кандидат технических наук, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0000-0002-4795-1212 Евгений Сергеевич Студенцов, начальник лаборатории ОАО «Алексеевскдорстрой», Республика Татарстан, пгт. Алексеевское, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0009-0009-8893-6826 |
| Название статьи. | Структура и свойства битумполисульфидных вяжущих нового состава |
| Аннотация. | Постановка задачи. Органические полисульфиды являются перспективными в качестве модификаторов нефтяных дорожных битумов. Их введение в битум позволяет получить вяжущие с высокой эластичностью и температурой размягчения, низкой температурой хрупкости и широким температурным диапазоном применения. При этом, полисульфиды обладают сравнительно небольшой молекулярной массой (300-600 Mr) и для проявления значимого эффекта модификации, требуется сравнительно большая их дозировка в состав вяжущего (до 40 масс.%), что увеличивает экономические затраты на производство полисульфидов и битумполисульфидных вяжущих на их основе. Кроме того, процесс сополимеризации серы с органическими продуктами достаточно длителен (3-4 часа), что увеличивает время производственного цикла и требует больших энергозатрат. Для оптимизации состава, сокращения времени синтеза и с целью обеспечения эффекта модификации битумов малыми дозировками полисульфидов (до 5 масс.%), разработаны полисульфиды новых составов, состоящих из серы, смеси высших жирных кислот и полиэтиленполиамина, с введением в реакционную массу катализатора – хлористого кальция. Задачами работы являются: подбор компонентов состава органического полисульфида; синтез органического полисульфида; введение полисульфида в нефтяной дорожный битум с получением битумполисульфидных вяжущих и исследованием их свойств и структуры. Результаты. Введение органического полисульфида нового состава в битум способствует увеличению температуры размягчения вяжущего, снижению температуры хрупкости и пенетрации, увеличению адгезионных свойств к материалам минерального заполнителя асфальтобетонной смеси. Применение катализатора позволяет сократить время синтеза полисульфидов в 2 раза. Битумполисульфидные вяжущие представляют собой гетерогенные многофазные двухфазные системы. Их микроструктура содержит кристаллические новообразования дендритной формы. Выводы. В период экспозиции отвержденных вяжущих до 7 суток наблюдается кинетическое увеличение температуры размягчения и снижение пенетрации, что, вероятно, связано с процессом кристаллизации и перекристаллизации органических полисульфидов. Полученные результаты позволяют предположить, что дорожные асфальтобетоны на битумполисульфидных вяжущих будут обладать стойкостью к пластическим и низкотемпературным деформациям. |
| Ключевые слова. | сера, битум, адгезия, модификация, органический полисульфид, битумполисульфидные вяжущие, асфальтобетон |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Alexander A. Khomyakov, head of the construction laboratory LLC “UPTK”, Director, LLC “Sovtehpro”, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0000-0002-1237-7791 Alexey Y. Fomin, candidate of technical sciences, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0000-0002-4795-1212 Evgeniy S. Studentsov, head of the laboratory of JSC «Alekseevskdorstroy», Republic of Tatarstan, Alekseevskoye, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID 0009-0009-8893-6826 |
| Title of the article | Structure and properties of bitumen polysulfide binders of new composition |
| Abstract. | Problem statement. Organic polysulfides are promising as modifiers of petroleum road bitumen. Their introduction into bitumen allows obtaining binders with high elasticity and softening temperature, low brittleness temperature and wide temperature range of application. At the same time, polysulfides have a relatively small molecular weight (300-600 Mr) and to show a significant modification effect a relatively large dose of them in the binder composition is required (up to 40 wt.%), which increases the economic costs of producing polysulfides and bitumen-polysulfide binders based on them. In addition, the process of copolymerization of sulfur with organic products is quite long (3-4 hours), which increases the time of the production cycle and requires high energy costs. In order to optimize the composition, reduce the synthesis time and ensure the effect of bitumen modification with small doses of polysulfides (up to 5 wt.%), polysulfides of new compositions have been developed, consisting of sulfur, a mixture of higher fatty acids and polyethylene polyamine, with the introduction of a catalyst - calcium chloride - into the reaction mass. The objectives of the work are: the selection of components of the organic polysulfide composition; synthesis of organic polysulfide; introduction of polysulfide into petroleum road bitumen with the production of bitumen-polysulfide binders and study of their properties and structure. Results. The introduction of organic polysulfide of a new composition into bitumen helps to increase the binder softening temperature, reduce the brittleness and penetration temperature, and increase the adhesive properties to the materials of the mineral filler of the asphalt concrete mixture. The use of a catalyst allows reducing the time of polysulfide synthesis by 2 times. Bitumen-polysulfide binders are heterogeneous multiphase systems. Their microstructure contains crystalline neoplasms of a dendritic form. Conclusions. During the exposure period of hardened binders up to 7 days, a kinetic increase in the softening temperature and a decrease in penetration are observed, which is probably associated with the process of crystallization and recrystallization of organic polysulfide. The results obtained suggest that road asphalt concretes based on bitumen-polysulfide binders will have resistance to plastic and low-temperature deformations. |
| Keywords. | sulfur, bitumen, adhesion, modification, organic polysulfide, bitumen-polysulfide binders, asphalt concrete |
| Для цитирования: | Хомяков А.А., Фомин А.Ю., Студенцов Е.С. Структура и свойства битумполисульфидных вяжущих нового состава // Известия КГАСУ, 2025, № 1(71), с. 112-121, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/71.10, EDN: LPZQEN |
| For citations: | Khomyakov A.A., Fomin A.Y., Studentsov E.S. Structure and properties of bitumen polysulfide binders of new composition // News of KSUAE, 2025, № 1(71), p. 112-121, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/71.10, EDN: LPZQEN |
