Nanotecnólogo de la Universidad RUDN creó un modificador de asfalto a partir de neumáticos viejos y caucho

Los neumáticos de automóviles usados se pueden reciclar. Una de las opciones más prometedoras son los aditivos en las mezclas asfálticas para pavimentación. La adición de caucho triturado aumenta la vida útil del asfalto. Además, este enfoque resuelve el problema del reciclaje de neumáticos y nos acerca así a la economía circular. Por lo general, los neumáticos se trituran hasta un tamaño de partícula de unos pocos milímetros. La molienda adicional consume demasiada energía. Sin embargo, ha surgido un nuevo método: el rectificado por cizallamiento a alta temperatura. Se pasa con la ayuda de un dispersor rotatorio. La esencia de su trabajo radica en una fuerte compresión (20-30 megapascales), como resultado de lo cual el material se agrieta y colapsa. Al mismo tiempo, el caucho se calienta a temperaturas cercanas a la desvulcanización. Se obtiene un polvo, que luego se enfría bruscamente. Para aumentar la eficiencia del proceso, los científicos agregan otros polímeros al caucho.

«Entre todas las aplicaciones posibles del caucho granulado de neumáticos usados, la más interesante es el uso en la superficie de la carretera. El uso de caucho granulado como modificador de mezclas bituminosas y asfálticas aumenta su vida útil y tiene un gran potencial en la industria vial. Así, se combinan los problemas de reciclar neumáticos usados y aumentar la durabilidad de los neumáticos de carretera. Esto nos permite reducir el consumo de recursos naturales primarios», Alexander Vecher, Ph.D.

Los nanotecnólogos prepararon caucho triturado a partir de neumáticos de automóviles y luego lo trituraron hasta convertirlo en polvo junto con caucho de estireno butadieno en un dispersor rotatorio. El polvo se añadió a betún caliente calentado a 120-180 ℃ y se agitó durante 1-40 minutos. Este enfoque se llama cocción «seca». Implica que el polvo seco se agrega a la mezcla directamente durante la preparación, y no en una etapa tecnológica separada.

Los nanotecnólogos estudiaron las partículas de caucho antes y después de su interacción con el betún caliente mediante microscopía electrónica de barrido. La molienda junto con el caucho de estireno-butadieno conduce a la formación de partículas híbridas externamente uniformes. Después de un minuto de agitación en betún caliente, los granos de polvo se dividen en piezas de 100 a 200 nanómetros de tamaño. Esta rápida división probablemente se deba al hecho de que el betún penetra en los poros de las partículas y provoca que se hinchen en diferentes direcciones. Al aumentar el tiempo de mezcla en betún caliente, no se observa una desintegración completa de las partículas. Por el contrario, se nota una tendencia a la formación de estructuras de tipo gel.

«Dado que 1 minuto de mezclado corresponde a la tecnología para producir varias mezclas de concreto asfáltico, se puede recomendar el uso de polvos aditivos en forma “seca”, es decir, introducirlos en la mezcla de concreto asfáltico durante su producción. Será más económico. En estudios posteriores, realizaremos estudios reológicos de betún con modificadores», Alexander Vecher, Candidato a Ciencias Biológicas, Director Adjunto de Nanotecnologías REC, Universidad RUDN.

Los resultados se publican en la revista Polymers.