Рассмотрены проблема использования в дорожном строительстве битумных вяжущих, модифицированных полимерами различных классов, а также особенности их производства. Освещены вопросы совместимости битумов с полимерами. Проанализированы влияние различных добавок на свойства битумов, а также особенности укладки асфальтобетонных смесей и поверхностных обработок на основе модифицированных или специальных дорожных битумов. Приведены физические и механические характеристики волокон.

Отмечено, что в производстве битумно-водных эмульсий применяют, как правило, дорожные битумы марки БНД 60/90, которые отвечают технологическим требованиям, но имеют недостаточную теплостойкость. Приведены результаты исследований некоторых технологических и эксплуатационных аспектов модификации битумов комплексом добавок, включая раствор каучука, техническую серу, кремнийорганическую жидкость. Установленные закономерности позволяют целенаправленно снижать вязкость битума на стадии изготовления эмульсии и одновременно повышать теплостойкость, а также ожидаемую долговечность на стадии эксплуатации покрытий на основе эмульсий.

Проведено фракціонування смолисто-асфальтенових (СА) речовин гудронів і бітумів різного ступеня окиснення долинської і анастасієвської нафт (АН) за допомогою адсорбційно-ситового методу за критичними розмірами частин. Установлено, що внаслідок окиснення СА частини гудронів у бітумах з'являються частинки з високою молекулярною масою - від 2 000 до 4 000. Новоутворені смоли парафіністої нафти під час окиснення утворюють продукти більшого ущільнення, що призводить до зменшення дуктильності та пенетрації у порівнянні з бітумами АН.

Для вяжущих, модифицированных 3 и 6 % термоэластопласта СБС 1101, рассмотрена взаимосвязь температур вязкости, эквивалентной <$E 0,5~roman {Па~cdot~с}>, эквипенетрационной температуры и температуры размягчения. Определены общие закономерности изменения вязкостных свойств битумов, модифицированных полимером, с увеличением содержания полимера и рассмотрена возможность прогнозирования температуры смешения вяжущего с каменным материалом.

Отмечено, что появление и начало применения модифицированных битумов, в том числе полимерно-битумных вяжущих различного состава, требует более общего подхода в формировании представлений о структуре таких материалов, так как существующие представления о дисперсной структуре битумов оказываются в этой ситуации неприемлемыми.

Рассмотрены нетрадиционные для процесса получения битума технические решения, относящиеся к технологии и конструкции аппаратов, разработанные ГУП "Институт нефтехимпереработки РБ" и внедренные на НПЗ ОАО "Салаватнефтеоргсинтез".

Розроблено основи технології одержання бітумів, модифікованих нафтополімерними смолами (НПС). Вивчено процес такої модифікації бітумів внаслідок сумісного окиснення гідронів і НПС, а також процес модифікації компаундуванням товарних бітумів з НПС. Вивчено процес ініційованої олігомеризації модельних сумішей стирол - розчинник і дициклопентадієн - розчинник. На основі вуглеводневої фракції <$Eroman C sub 9> за присутності пероксидного ініціатора битрет-бутилдиперпіромелітату розроблено метод одержання нового типу НПС, що містять карбоксильні групи у бокових відгалуженнях основного ланцюга. Проведено процес модифікації бітумів НПС з карбоксильними групами. Показано, що їх використання для модифікації бітумів дозволяє одержувати бітумні матеріали з покращаними адгезійними властивостями у порівнянні з відомими типами НПС.

Розглянуто бітумно-водні емульсії, одержані шляхом вдосконалення технологій їх виробництва та покриття бітумно-рубероїдного килима на їх основі. Встановлено закономірності стосовно технологічних і експлуатаційних параметрів бітумів, а також величини модифікувальних домішок. Одержано способи виробництва емульгаторів на основі вторинних сировинних ресурсів. Установлено технологічні параметри та режими улаштування покрівельного захисного покриття. Розроблено організаційно-технологічні рішення виконання відповідних ремонтно-відновлювальних робіт. Відзначено, що використання розроблених технологій виробництва бітумно-водних емульсій і організаційно-технологічних рішень улаштування м'яких покриттів дозволяє забезпечити довговічність покрівельних покриттів і зменшити трудомісткість у 1,82 раза, вартість робіт - у 3,72 раза у порівнянні з улаштуванням покрівлі з рулонних матеріалів на гарячих бітумних мастиках.

Розроблено метод модифікування нафтових бітумів нафтополімерними смолами (НПС). Вивчено основні закономірності та запропоновано механізм процесу сумісного окиснення іудронів і нафтополімерних смол, а також процесу компаундування товарних бітумів і НПС. Розроблено метод одержання нафтополімерних смол з функційними групами (карбоксильними, гідроксильними, епоксидними) та використано їх для модифікування бітумів і створення захисних покрить. Запропоновано наукові основи технології процесів одержання НПС з функційними групами, а також бітумів, модифікованих нафтополімерними смолами. Встановлено можливість практичного використання нафтополімерних смол для модифікування бітумів і одержання захисних покрить.

Вивчено властивості бітумів, модифікованих епоксидами на основі ріпакової олії. Для дослідів використано дорожній бітум марки БНД 90/130 із додатками епоксиду у різних кількостях, який проаналізовано за такими показниками: пенетраця, адгезія, дуктильність, твердість, температура силування. Ефективним засобом підвищення довговічності дорожніх покриттів вважається застосування бітумів, модифікованих епоксидними сполуками.

Експериментально досліджено основні закономірності процесу одержання окиснених нафтових бітумів на основі залишку перегонки важкої високосірчистої нафти Орховицького родовища.

Досліджено можливість одержання на основі важкого залишку орховицької нафти бітумно-полімерного матеріалу, який за своїми властивостями наближається до дорожніх бітумів. Досліджено вплив різних полімерів та їх кількості на властивості одержаних бітумних матеріалів.

Наведено результати експериментальних досліджень основних закономірностей процесу окиснення парафінистого гудрону. Вивчено вплив технологічних чинників на основні показники якості нафтових бітумів. Досліджено можливість одержання бітумів з покращеними експлуатаційними властивостями з додаванням у парафінистий гудрон залишку перегонки орховицької нафти.

Описано особливості процесу модифікування залишкового бітуму орховицької нафти полімерами. Для цього використано різні типи поліетилену та нафтополімерних смол. Показано, що введення цих речовин до складу бітуму покращує експлуатаційні властивості останніх.

Розглянуто питання розробки нової технології виготовлення бітумних емульсій на основі застосування кавітаційних процесів. Обгрунтовано й експериментально підтверджено можливість одержання емульсій, згідно з запропонованою технологією. Розроблено відповідне технологічне обладнання та встановлено оптимальні параметри й закономірності вибору вхідного тиску в потоці сировини, її температури, конструктивних співвідношень елементів вузла емульгування, що дозволяють одержувати емульсії із наперед заданими фізико-хімічними властивостями, згідно з технологічними вимогами державних будівельних стандартів України.

Проаналізовано перспективи та показано переваги використання водних бітумно-полімерних емульсій для антикорозійного захисту об'єктів нафтогазового комплексу. Наведено властивості матеріалу, одержаного з емульсійних композицій, і встановлено, що він може бути використаний для антикорозійного захисту об'єктів нафтогазового комплексу.

Розглянуто актуальну проблему утилізації кислих гудронів (КГ), які є відходами нафтопереробної промисловості. Вивчено метод нейтралізації КГ для нейтралізації сульфокислот і надлишкової кількості сірчаної кислоти. Наведено результати вивчення процесу окиснення нейтралізованого КГ і його сумісного окиснення з нафтовим гудроном. Встановлено принципову можливість використання КГ у виробництві бітумів.

Запропоновано емпіричну математичну модель одержання окиснених нафтових бітумів модифікованих нафтополімерною смолою з флуорвмісними функціональними групами (НПСФ). Ця модель надає змогу, не проводячи додаткового експерименту, прогнозувати експлуатаційні характеристики окиснених бітумів (пенетрацію, дуктильність, температуру розм'якшення) за зміни певних чинників керування процесом.

Встановлено залежність основних експлуатаційних показників бітумів, одержаних з гудрону парафінистих нафт, від їх групового складу та створені графічні трикутні діаграми, які відображають ці залежності. Встановлено закономірності інтенсифікації процесу окиснення гудрону парафінистих нафт за додавання важкої смоли піролізу, темної нафтополімерної смоли, високосірчистого залишку, що супроводжується підвищенням вмісту асфальтенів і смол у бітумі. Показано, що за сумісного окиснення парафінистого гудрону, високосірчистого залишку та темної нафтополімерної смоли відбувається перехід колоїдної структури з гелю в золь, необхідний для одержання дорожніх бітумів.

Вперше встановлено кількісні залежності технічних і реологічних характеристик БМП, що містять до 10 % полімеру, виготовлених з бітумів різних консистенцій та технологічних видів. Оцінено прогностичну здатність еквіпенетраційної температури як критерію теплостійкості БМП та як параметра для призначення температур змішування в'яжучого з мінеральним матеріалом при виробництві асфальтобетонних сумішей. Показано незалежність еластичності БМП від рівня деформаційного стану, її зниження під час введення дисперсного мінерального заповнювача. Ррозроблено метод визначення вмісту полімеру типу СБС в асфальтобетонах за показниками пенетрації, температури розм’якшеності та еластичності виділеного в'яжучого. Вдосконалено обладнання й адаптовано метод оцінювання стабільності БМП при зберіганні, який використовують в країнах ЄС, до вітчизняної нормативної бази, а також метод визначення когезії бітумних в'яжучих. Набуло подальший розвиток концепція взаємозв'язку концентраційних залежностей властивостей модифікованих бітумів різних марок з їх структурою та запропоновано їх поділ на три принципово структурні типи.