ВТОРИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В МОДИФИКАЦИИ БИТУМА И РЕАЛИЗАЦИЯ ЦИРКУЛЯРНОЙ ЭКОНОМИКИ

В данной статье рассматриваются возможности использования переработанных материалов для модификации битумных вяжущих в рамках концепции циркулярной экономики. Для модификации битума использованы полимерные отходы и резиновая крошка. Проведенные исследования показали, что данные добавки улучшают термостойкость, эластичность и устойчивость битума к окислению. Кроме того, установлено, что эксплуатационные характеристики модифицированного битума значительно улучшаются: снижается температура хрупкости и повышается температура размягчения. Оптимальные концентрации модификаторов были определены, а их влияние на структуру битума изучено. В результате исследования смесь БНД 60/90 («ПМХЗ» ТОО) + 6% FPMB показала наилучшие результаты по термостойкости и твердости после окисления, что делает ее пригодной для использования в дорожных покрытиях с высокими эксплуатационными требованиями. Полученные результаты подтверждают эффективность внедрения переработанных материалов в дорожное строительство, демонстрируя их экологические и экономические преимущества. В соответствии с принципами циркулярной экономики использование переработанных полимеров способствует рациональному потреблению природных ресурсов, сокращению отходов и обеспечению экологической устойчивости. Инновационные подходы в дорожном строительстве позволяют создавать прочные и долговечные покрытия. Кроме того, данное исследование предлагает инновационные методы модификации битума, что способствует улучшению качества строительных материалов и увеличению их долговечности. Таким образом, использование переработанных материалов позволяет повысить прочность дорожных покрытий, снизить негативное воздействие на окружающую среду и достичь целей устойчивого развития.

1. Valerevna K.E. Involvement Of Products Of Chemical Processing Of Polymer Waste In The Composition Of Building Materials / K.E. Valerevna, Z.O. Vladimirovna, B.V. Yuryevich // Egyptian Journal of Petroleum. – 2024. – V. 33, № 3. – P. 8. https://doi.org/10.62593/2090-2468.1039.

2. Study of the Dispersion of Bitumens Modified with Secondary Polyethylene Terephthalate / A.R. Akhmed Adnan Khaider et al // IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. – 2024. – V. 1374, № 1. – P. 012032. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1374/1/012032.

3. Farina A. Environmental assessment of asphalt mixtures modified with polymer coated rubber from scrap tires / A. Farina, M.E. Kutai, A. Anktil // J Clean Prod. – 2023. – V. 418. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138090.

4. Procedia use of recycled plastics as a second raw material in the production of road pavements: an example of circular economy evaluated with lca methodology / L. Capuano et al // Procedia Environmental Science, Engineering and Management. – 2020. – V. 7. – P. 37-43. Accessed: Jan. 22, 2025. [Online]. http://www.procedia-esem.eu.

5. Mersha D.A. High-Temperature Performance Enhancement of Bitumen by Waste PET-Derived Polyurethane / D.A. Mersha, Z.B. Sendeki // Advances in Materials Science and Engineering. – 2022. – V. 2022. https://doi.org/10.1155/2022/9567197.

6. Analysis of waste polyethylene (PE) and its by-products in asphalt binder / M.R. Kakar et al // Constr Build Mater. – 2021. – V. 280. – P. 122492. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122492.

7. Kazemi M. State of the art in the application of functionalized waste polymers in the built environment / M. Kazemi, E.Kh. Fini // Resour Conserv Recycl. – 2022. – V. 177. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105967.

8. Manufacturing and characterization of asphalt binders designed on the bases of polymer modified bitumen with cement by-pass dust and fly ash / R. Meriys-Meri et all // Eleventh International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields. – 2022. – V. 3. – P. 380-386. https://doi.org/10.1201/9781003222910-39.

9. Experimental investigation on the use ofwaste elastomeric polymers for bitumen modification / S. Yegane et al // Applied Sciences (Switzerland). – 2020. – V. 10, № 8. https://doi.org/10.3390/app10082671.

10. Mashan N. Engineering Characterisation of Wearing Course Materials Modified with Waste Plastic / N. Mashan // Recycling. – 2022. – V. 7, № 4. https://doi.org/10.3390/recycling7040061.

11. Emelyancheva E. The modification of road petroleum bitumen with petrochemical wastes and polymers / E. Emelyancheva, A. Abdullin // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2021. – V. 56. – P. 1249-1255.

12. Crumb Rubber as a Secondary Raw Material from Waste Rubber: A Short Review of End-Of-Life Mechanical Processing Methods / V. Lapkovskis et al // Recycling. – 2020. – V. 5, № 4. – P. 32. https://doi.org/10.3390/recycling5040032.

13. Agudelo G. Ground tire rubber and bitumen with wax and its application in a real highway / G. Agudelo, S. Sifuentes, Kh.A. Kolorado // J Clean Prod. – 2019. – V. 228. – P. 1048-1061. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.04.353.

14. Recycling waste plastics in roads: A life-cycle assessment study using primary data / Zh. Santos et al // Science of the Total Environment. – 2021. – V. 751. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141842.

15. Use of rubber crumb obtained from waste car tires for the production of road bitumen and roofing materials from residues of ukrainian oil processing / А. Nagurskiy et al // Chemistry & Chemical Technology. – 2023. – V. 17, № 3. – P. 674-680. https://doi.org/10.23939/chcht17.03.674.

16. Brikman K.B. Ensuring environmental safety when using polymer waste in technologies for obtaining building materials / K.B. Brikman, S. Van Velzen, M. Nikoll // J Phys Conf Ser. – 2021. – V. – 1926. – № 1. – P. 012048. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1926/1/012048.

17. EN 12607-1:2014. Bitumen and bituminous binders – Determination of the resistance to hardening. Accessed: Jan. 22, 2025. URL: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/5e1f0c0a99bc-4c99-a191-cf07c1482527/en-12607-1-2014

18. ASTM D5-06. Test Method for Penetration of Bituminous Materials. 2006. https://doi.org/10.1520/D0005-06E01

19. ASTM D36-06. Test Method for Softening Point of Bitumen (Ring-and-Ball Apparatus). 2006. https://doi.org/10.1520/D0036-06