Գիտնականները հայտնաբերել են ասֆալտի ամրությունը բարձրացնող բաղադրիչ

Վատ ճանապարհները համարվում են Ռուսաստանի «հավերժական» խնդիրներից մեկը։ Վերջին տարիներին այս խնդիրը սրվել է կլիմայական փոփոխությունների պատճառով. ջերմաստիճանի կտրուկ տատանումները բացասաբար են անդրադառնում ասֆալտի վրա՝ շոգին այն փափկում է և նստում ծանր բեռնատարների տակ, իսկ սառնամանիքին կորցնում է ճկունությունը և ճաքում։ Սովորաբար նման ճաքերն ու փոսերը պարզապես լցնում են հանքային փոշով։ Պերմի պոլիտեխնիկական համալսարանի գիտնականները ներկայացրել են ասֆալտապատ ծածկույթի ամրությունը բարձրացնելու նոր եղանակ՝ օգտագործելով խրիզոտիլ-ասբեստի մանրաթելեր։

Խրիզոտիլ-ասբեստը բնական հանքանյութ է, որն առաջանում է սերպենտինից և կազմված է չափազանց բարակ մանրաթելերից։ Այս հանքանյութն աչքի է ընկնում բարձր ամրությամբ և ճկունությամբ։ Բացի այդ, այն դիմանում է մինչև 1 500 °C ջերմաստիճանի և կանխում է բիտումի գոլորշիացումը, որն անխուսափելիորեն տեղի է ունենում գերտաքացման և ասֆալտի փռման ժամանակ, հաղորդել է «Научная Россия»-ն։ Խրիզոտիլ-ասբեստի հիմնական առավելությունների մասին պարբերականին պատմել է Պերմի ազգային հետազոտական պոլիտեխնիկական համալսարանի «Ավտոմոբիլներ և տեխնոլոգիական մեքենաներ» ամբիոնի պրոֆեսոր Կոնստանտին Պուգինը։

«Խրիզոտիլ-ասբեստը կարգավորում է ասֆալտ-բետոնի կառուցվածքը։ Ի տարբերություն հանքային փոշու, որը հանդես է գալիս որպես միկրոխոռոչների իներտ լցանյութ, խրիզոտիլ-ասբեստի մանրաթելերն ընտրողաբար կլանում են բիտումի թեթև յուղային ֆրակցիաները և կայունացնում դրա կառուցվածքը։ Փորձը հաստատել է, որ բիտումի և խրիզոտիլ-ասբեստի 3-ը 1-ի հարաբերակցության դեպքում բիտումի թեթև ֆրակցիաների կորուստը նվազում է 2,9 անգամ՝ առանց հանքային հավելումների բիտումի և 2,3 անգամ՝ առևտրային հանքային փոշու օգտագործման համեմատ։ Սա ապացույցն է այն բանի, որ խրիզոտիլ-ասբեստն ավելի արդյունավետ է կարգավորում բիտումի հատկությունները, քան ավանդական լցանյութը», — բացատրել է Կոնստանտին Պուգինը։

Գիտնականի խոսքով՝ խրիզոտիլ-ասբեստն ունի նաև տնտեսական առավելություն։ Այն կարող է ամբողջությամբ փոխարինել հանքային փոշուն, և քանի որ արդյունահանվում է Ռուսաստանում, ապագայում հնարավոր կլինի հրաժարվել թանկարժեք արտասահմանյան սինթետիկ բաղադրիչներից։

Խառնուրդի օպտիմալ կազմը գիտնականներին օգնել է որոշել մաթեմատիկական մոդելավորումը։ Սկզբում նրանք պատրաստել են խառնուրդի մի քանի տարբերակ՝ բիտումի և խրիզոտիլ-ասբեստի մանրաթելերի տարբեր հարաբերակցությամբ, որից հետո մասնագիտացված ծրագրում կազմել են ծավալային գրաֆիկներ, որոնք ցույց են տալիս, թե ինչպես են փոխվում ասֆալտ-բետոնի հատկությունները՝ կախված մանրաթելերի և բիտումի հարաբերակցությունից։

«Մաթեմատիկական մոդելավորումը դարձավ օպտիմալ կազմը որոշելու կենտրոնական գործիքը։ Ստացված փորձարարական տվյալների հիման վրա մենք կառուցեցինք ռեգրեսիոն մոդելներ՝ հավասարումներ, որոնք նկարագրում են ինը բնութագրերից յուրաքանչյուրի կախվածությունը մանրաթելի և բիտումի պարունակությունից։ Պատկերավորության համար կառուցեցինք եռաչափ գրաֆիկներ, որոնք թույլ տվեցին վիզուալ հետևել գործոնների համատեղ ազդեցությանը յուրաքանչյուր հատկության վրա և առանձնացնել լավագույն ցուցանիշներով գոտիները։ Այս մոդելների վերլուծությունը ցույց տվեց, որ առավելագույն արդյունավետությունն ապահովվում է, երբ խրիզոտիլ-ասբեստի մանրաթելերի պարունակությունը գտնվում է 1,2–1,8 տոկոս միջակայքում, իսկ բիտումինը՝ 5,9–7,2 տոկոս», — նշել է Կոնստանտին Պուգինը։

Հենց այսպիսի հարաբերակցությունը թույլ կտա արդեն հիմա բարձրացնել ասֆալտի ամրությունը 30–40 տոկոսով։