Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 110676 10.52957/2782-1919-2025-6-4-55-66 Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей DESIGN AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRPORTS, BRIDGES AND TRANSPORT TUNNELS Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей Double cracking as a promising production method non-oxidized bitumen for road construction Двойной крекинг как перспективный метод получения неокисленного битума для дорожного строительства Вихрев Александр Владимирович Vikhrev Aleksandr Vladimirovich user1268@gmail.com Кандрашкина Юлия Сергеевна Kandrashkina Yulia Sergeevna juliakandrashkina@gmail.com Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs 23 12 2025 23 12 2025 6 4 55 66 11 07 2025 12 12 2025 https://chemintech.ru/en/nauka/article/110676/view

Представлено комплексное исследование инновационной технологии получения неокисленного битума, основанной на методе двойного крекинга (2К) нефтяных остатков (гудрон, мазут). Приведено сравнение 2К-битума с окисленными битумами марки БНД (ГОСТ 33133–2014). Подробный анализ молекулярной структуры традиционных и модифицированных битумов выявил нестабильность последних, где полимерные добавки лишь кратковременно поддерживают природную структуру. В отличие от традиционных битумов, неокисленный битум, полученный методом двойного крекинга, характеризуется оптимальным соотношением асфальтенов и мальтенов, что определяет его эксплуатационные свойства, ценные для дорожного строительства. Детально описаны этапы процесса двойного крекинга, представлен материальный баланс, а также сформулированы требования к качеству неокисленного битума для строительства дорог. Значимый социально-экономический эффект выражается в повышении долговечности дорожных покрытий и снижении затрат на их содержание.

The paper presents a comprehensive study of an innovative technology for producing unoxidised bitumen based on the double cracking (2K) method of petroleum residues (tar, fuel oil). The authors compare 2K bitumen with oxidised bitumen of the BND grade (GOST 33133–2014). A detailed analysis of the molecular structure of traditional and modified bitumens revealed the instability of the latter, where polymer additives only temporarily support the natural structure. Unlike traditional bitumens, unoxidised bitumen obtained by double cracking is characterised by an optimal ratio of asphaltenes and maltenes. This determines its operational properties, which are valuable for road construction. The paper describes in detail the stages of the double cracking process and presents the material balance. The authors also formulated requirements for the quality of unoxidised bitumen for road construction. A significant socio-economic effect is achieved by increasing the durability of road surfaces and reducing the costs of their maintenance.

 битум крекинг гудрон мазут автомобильные дороги дорожное полотно bitumen cracking tar fuel oil highways roadbed

Яконцева О.В., Щепетева Л.С. Влияние зернового состава асфальтобетона на показатели физико механических свойств // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2020. № 3. С. 71-76. https://doi.org/10.15593/24111678/2020.03.09. Yakontseva, O.V. and Shchepeteva, L.S. (2020), ''Influence of the grain size distribution of asphalt concrete on the physical and mechanical properties'', Transport. Transport structures. Ecology, no. 3, pp. 71-76. DOI: https://doi.org/10.15593/24111678/2020.03.09 (in Russian). Беляев П.С., Полушкин Д.Л., Макеев П.В., Фролов В.А. Модификация нефтяных дорожных битумов полимерными материалами для получения асфальтобетонных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками // Вестник ТГТУ. 2016. Т 22. № 2. С. 264-271. Belyaev, P.S., Polushkin, D.L., Makeev, P.V. and Frolov, V.A. (2016), ''Modification of petroleum road bitumen with polymer materials to obtain asphalt concrete pavements with improved performance characteristics'', Bull. TSTU, vol. 22, no. 2, pp. 264-271 (in Russian). Соломенцев А.Б., Куликова А.В. Функциональные значения полимерных добавок // Автомобильные дороги. 2015. № 1. С. 64-69. Solomentsev, A.B. and Kulikova, A.V. (2015), ''Functional Values of Polymer Additives'', Automobile Roads, vol. 1, pp. 64-69 (in Russian). Проваторова Г.В., Вихрев А.В. Modification of Bitumen for Road Construction // Межд. науч.-тех. конф. MPCPE: Inter. Conf. on Mat. Phys., Build. Struct. and Technol. in Constr., Industr. and Prod. Eng. 2021. Provatorova, G.V. and Vikhrev, A.V. (2021), ''Modification of Bitumen for Road Construction'', Inter. Sci. and Techn. Conf. MPCPE: Inter. Conf. on Mat. Phys., Build. Struct. and Technol. in Constr., Industr. and Prod. Eng. Фокин М.Д., Вихрев А.В., Кандрашкина Ю.С., Ильичев Д.А. Перспективность использования неокисленных битумов в дорожном строительстве // Inter. Conf. on Mat. Phys., Build. Struct. and Technol. in Constr., Industr. and Prod. Eng. (MPCPE-2024): сб. тр. V Междунар. науч.-техн. конф. 23-25 апр. 2024 г., Владимир, ВлГУ им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. Владимир: Аркаим, 2024. С 237-242. Fokin, M.D., Vikhrev, A.V., Kandrashkina, Yu.S. and Ilyichev, D.A. (2024), ''Prospects of Using Unoxidized Bitumens in Road Construction'', Inter. Conf. Mat. Phys., Build. Struct. and Technol. in Constr., Industr. and Prod. Eng. (MPCPE-2024): Coll. Proc. of the V Inter. Sci. and Techn. Conf. April 23-25. 2024, Vladimir, Vladimir State Univer. named after A.G. and N.G. Stoletov. Vladimir: Arkaim, pp. 237-242 (in Russian). Пат. 2645338 РФ. Способ термического крекинга органических полимерных отходов / Крючков В.А.; опубл. 09.12.2016. Pat. 2645338 Russia. Method for Thermal Cracking of Organic Polymer Waste / Kryuchkov, V.A.; publ. 09.12.2016. Вихрев А.В., Фокин М.Д. Опытно-промышленная установка для получения неокисленных битумов // Дни науки студ. Владимир. гос. ун-та им. А.Г. и Н.Г. Столетовых: сб. мат. науч.-практ. конф. Владимир: ВлГУ, 2024. С. 955-961. Vikhrev, A.V. and Fokin, M.D. (2024), ''Pilot-industrial unit for producing unoxidized bitumen'', Sci. Days of Students of Vladimir State University named after Alexander Grigorievich and Nikolai Grigorievich Stoletov: Coll. Mat. Sci. Pract. Conf. Vladimir: VlSU, pp. 955-961 (in Russian). Пат. 2761921 РФ. Способ получения многофункциональной нанодисперсной каталитической системы на основе нативных хелатных комплексов металлов в условиях термолиза углеводородного сырья / Петухов Р.В., Королев Д.С.; опубл. 14.12.2021. Pat. 2761921 Russia. Method for Obtaining a Multifunctional Nanodispersed Catalytic System Based on Native Metal Chelate Complexes under Thermolysis Conditions of Hydrocarbon Feedstock / Petukhov, R.V. and Korolev, D.S.; publ. 14.12.2021. Елсуфьев К.А., Муравьева Я.И., Вдовых П.Е. Метод оптимизации Нелдера-Мида // Прорывные научные исследования: проблемы, закономерности, перспективы: сб. ст. IX Межд. науч.-практ. конф.: в 4 ч. Пенза, 30 дек. 2017 года. Ч. 1. Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г.Ю.), 2017. С. 113-116. Elsufiev, K.A., Muravyova, Ya.I. and Vdovikh, P.E. (2017), ''Nelder-Mead Optimization Method'', Breakthrough Sci. Res.: Problems, Patterns, Prospects: Coll. of Articles from the IX Inter. Sci. Pract. Conf.: in 4 parts. Penza, December 30, Part 1. Penza: “Science and Enlightenment” (IP Gulyaev G.Yu.), pp. 113-116 (in Russian). Yongchun Cheng, Di Yu, Guojin Tan, Chunfeng Zhu. Low-Temperature Performance and Damage Constitutive Model of Eco-Friendly Basalt Fiber – Diatomite – Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles, Art. (PDF Available) // Materials 11 (11):2148, October 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/ma11112148. Yongchun, Cheng, Di, Yu, Guojin, Tan and Chunfeng, Zhu (2018), ''Low-Temperature Performance and Damage Constitutive Model of Eco-Friendly Basalt Fiber – Diatomite – Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles'', Art. (PDF Available), Materials, vol. 11, no. 11, p. 1148. DOI: https://doi.org/10.3390/ma11112148. Yafeng Gong, Haipeng Bi, Zhenhong Tian, Guojin Tan. Pavement Performance Investigation of Nano TiO2/CaCO3 and Basalt Fiber Composite Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles // Appl. Sci. 8 (12):2581, Dec. 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/app8122581. Yafeng, Gong, Haipeng, Bi, Zhenhong, Tian and Guojin, Tan (2018), ''Pavement Performance Investigation of Nano-TiO2/CaCO3 and Basalt Fiber Composite Modified Asphalt Mixture under Freeze-Thaw Cycles'', Appl. Sci., vol. 8, no. 12, p. 2581. DOI: https://doi.org/10.3390/app8122581.