«Незамерзайка» для дороги

«НЕЗАМЕРЗАЙКА» ДЛЯ ДОРОГИ

«Солёный асфальт»

Зачем каждый раз посыпать дороги и тротуары солью, если можно изначально сделать асфальт солёным? Наверное, именно такими мыслями руководствовались швейцарские изобретатели, разработав 1974 году продукт под названием Verglimit – материал в виде многослойных гранул с хлоридом кальция для добавки в асфальтобетонную смесь. Однако, в результате исследований, проведённых по всей Европе, Японии, Канаде и США, было установлено, что основным недостатком использования Verglimit явились повышенная истираемость покрытия и наличие на нём поверхностных разрушений из-за того, что Verglimit увеличивается в объёме под действием влаги и создаёт деформацию дорожного покрытия. Зафиксирован и ещё один недостаток - повышенная пористость и, как следствие этого, повышенная влажность дорожного покрытия летом.

Однако, идея сделать асфальт солёным не покидает умы разработчиков. Свой вариант решения предложили учёные из турецкого университета Koc University, включив в него техническую соль, «от которой тает лёд». По задумке авторов проекта, при образовании льда на поверхности дорожного полотна, соль будет сама выделяться и разрушать лёд. Как только один слой асфальта будет стираться, кристаллы соли будут выделяться с второго и т.д. В добавок к этому, изобретатели нанесли на покрытие один из видов каучука, который также должен препятствовать возникновению ледяной плёнки на дороге. Насколько новое покрытие будет успешным – покажет время. Однако уже сейчас, по ходу эксперимента, отмечается серьёзный недостаток – соль, выбранная в качестве добавки, недружелюбна к автомобилям и ускоряет коррозию, поэтому проект ещё требует существенной доработки.

Антигололёдные наполнители в асфальтобетонную смесь разработаны и в России. Один из них является тонкодисперсным порошком из измельченной смеси хлористых солей и гидрофобизатора на основе кремнийорганики. Правда, некоторые эксперты отмечают у разработки такой же негативный эффект, как и у перечисленных выше. Как только соли растворяются, на их месте образуются пустоты. В эти поры попадает вода и очень быстро асфальт ломается.

Нано против льда

Исследования и эксперименты в нанотехнологиях увлекательны, как «лего». Невообразимо крохотные частицы можно собирать в структурные решётки по-разному. Ученые двух американских вузов - Гарвардского и Висконсина – играли в головоломку с молекулами кремния и вкраплением в их структуру атомов фтора размерами меньше десятой доли микрометра. В итоге им удалось разработать материал, который препятствует образованию наледи на молекулярном уровне.

Внешне такая структурированная поверхность напоминает пчелиные соты или кирпичную кладку. Капли воды, падающие на поверхность, сначала растекаются по микроскопическим выступам, а потом силы межмолекулярного взаимодействия снова собирают жидкость в сферическую каплю, которая уже не удерживается на поверхности, а скатывается с неё, не успев замёрзнуть. Высокотехнологично, однако, выкладывать шоссе нано-материалом в обозримом будущем вряд ли станут: финансировали разработку американский департамент национальной безопасности и военное агентство перспективных исследований.
Антиобледенительная наноповерхность.

В основе ещё одного изобретения против обледенения дорожного полотна – синтетический каучук неопрен, обладающий водонепроницаемостью и эластичностью в широком диапазоне температур. По мнению разработчиков, дорожное полотно «с функцией антисмерзания» должно быть многоуровневым и состоять из плотноукатанных слоёв песка, гравия, щебня и бетона, а также сравнительно тонкого слоя пенопласта, асфальта, и слоя искусственной резины на основе неопрена. В летнее время резина вулканизируется в течение недели без дополнительного подогрева. Зимой поверхностный резиновый слой под давлением колёс автотранспорта и передвижения пешеходов будет прогибаться, а образовавшаяся на нём корка льда - разрушаться. Для удаления ледяной крошки в данном случае будет необходимо использовать специальную дорожную технику. Пока, такой «мягкий асфальт» тоже является всего лишь лабораторным прототипом.

Защитная «одежда» для дороги

Процедура обработки дорожных покрытий полимерными растворами, позволяющими защищать верхний слой полотна от влаги и ультрафиолета, в последние годы завоёвывает всё большую популярность. Полимеры могут быть густыми и жидкими – в зависимости от степени густоты раствора, меняется его назначение. Жидкими составами пропитываются верхние слои асфальта, а густые зачастую используются в качестве шпатлевки. Своего рода, покрытие на покрытии. Одно из них - дорожное противогололёдное покрытие с макрошероховатой поверхностью, разработанное в Мичиганском технологическом университете (США). Оно состоит из двух основных компонентов – полимерного (эпоксидного) состава и специального заполнителя. Это позволяет обеспечить герметизацию асфальта (он не истирается, нагрузка ложится на эпоксидный слой) и предотвратить проникновение воды, в зимний период - удерживать противогололёдные материалы на поверхности покрытия, препятствуя образованию опасных проявлений зимней скользкости.

Двухкомпонентный полимер герметизирует дорожную «одежду».

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

Антон Покусаев, советник по науке Национальной ассоциации зимнего содержания дорог:

«При всём многообразии способов повысить антигололёдные свойства дорожного покрытия ни одно из представленных на сегодняшний день защитных материалов не оказывает долговременный противообледенительный эффект. Практически все из них эффективны при температуре до минус 10 градусов Цельсия, при более низких температурах их противогололёдные свойства теряются. В условиях же российского климата с частыми погодными «качелями» важно, чтобы покрытие работало в достаточно большом диапазоне низких температур, при этом не ухудшало стойкость дорожного полотна.

Есть "перспективные" составы, которые, по нашему мнению, имеют потенциал, чтобы обеспечить приемлемые рабочие характеристики. В предстоящий зимний период мы тоже присоединимся к мировому тренду по разработке таких составов с учётом особенностей нашего климата».