Органический минерал гильсонит (или природный асфальт) в последние десятилетия активно применяется как в геологии, так и в дорожно-строительной сфере: при формировании покрытий автомагистралей, на аэродромах, стоянках и гоночных трассах. В первом случае он вводится в состав буровых растворов, способствуя стабилизации поверхности нефтяных скважин. Во втором - помогает заметно улучшить эксплуатационные качества дорожного полотна. Как правило, гильсонит для растворов и дорожных смесей поставляется в заранее измельченном виде с фасовкой в стандартные многослойные мешки или биг-беги массой до 1000 кг. У отечественных поставщиков гильсонит купить можно также в форме модифицированной черной жидкости, разлитой в бочки или кубовые емкости.
Происхождение и свойства гильсонита
Сложный химический состав этого углеводородного полимера обусловлен длительным (около 300 миллионов лет) периодом его формирования из спрессованных торфяных отложений и поверхностных скоплений нефти. Промышленно значимые месторождения гильсонита располагаются в Иране, США (штат Юта), на севере России, в Индонезии, Албании и ряде южноамериканских стран.
Несмотря на то, что основными компонентами природного асфальта из всех месторождений являются углеродные соединения, сера, азот, водород и кислород, гильсониты из разных местностей несколько различаются по эксплуатационным свойствам. Для дорожного строительства наиболее пригодными признаны иранский и американский минералы, обладающие такими базовыми физико-химическими характеристиками:
- удельный вес - 1,0-1,15 г/см3;
- эффективная температура плавления - ок. 165 град.С;
- нерастворимость в воде;
- число рН - от 7,0 до 10,0;
- легкое смешивание с битумом, отсутствие расслаивания после смешивания;
- цвет черный, фактура сходна с твердым асфальтом.
Экологически продукт безвреден, специальных мер защиты персонала при обращении с ним не требуется.
Гильсонит в дорожно-строительной сфере
Промышленное применение гильсонита состоит в замещении таковым части битума в асфальтовых смесях. Это позволяет улучшить долговечность дорожного полотна и его стойкость к температурно-механическим деформациям. Благодаря отличным вяжущим качествам и твердости природного материала, дорожные покрытия с гильсонитом мало подвержены колееобразованию, окислению, растрескиванию и отслаиванию отдельных элементов.
Главные направления использования материала при строительстве и ремонте дорог:
- формирование высокостойкого слоя подгрунтовки;
- создание прочного слоя основы полотна;
- производство щелочно-мастичного асфальта (ЩМА);
- формирование поверхностного слоя асфальто-бетонных покрытий;
- применение в качестве литого асфальта (гусасфальта).
Опыт стран Скандинавии показывает, что дорожные покрытия с применением гильсонита выдерживают постоянное воздействие шипованых шин в течение нескольких зимних сезонов.
Помимо непосредственного использования в составе асфальтовых покрытий, материал позволяет улучшить качество других строительных битумных смесей, повышая более чем на 20 град.С их температуру размягчения и замедляя старение более чем в 5 раз. Однако следует учитывать, что гарантированное смешивание битума с гильсонитом достигается при нагреве подготовленной смеси до температуры 170-200 град.С и продолжительном (не менее 4-х часов) процессе перемешивания.
Нормальная концентрация гильсонита в дорожном асфальте или битумной смеси - 8-10% по отношению к основному компоненту. Для покрытий повышенной механической стойкости возможно доведение концентрации до 17%, что требует увеличения времени механического перемешивания состава до 10-12 часов с периодическим контролем процесса на предмет отсутствия комков. Затем смесь рекомендуется выдержать 2-4 часа для полного растворения гильсонита.
По сравнению с присутствующими на рынке натуральными аналогами материал обеспечивает в 3 раза большую эффективность готового продукта при равном соотношении компонентов и их сопоставимой стоимости. Поэтому измельченный гильсонит, продажи которого в РФ ежегодно растут, по критерию "цена/качество" находится в выигрышной позиции относительно других асфальтополимеров (асфальтенов, грэемитов и др.).
