Page 409 - GreenChemistry2023 Emhetgel

Дэлхийн нийтээр эдийн засаг хурдацтай хөгжиж буй өнөө үед түүнийг дагалдаад жижиг,
дунд оврын тээврийн хэрэгслийн тоо жил ирэх тутам өсөж байна [1]. Үүнтэй
холбоотойгоор замын хөдөлгөөний эрчим нэмэгдэж байгаа тул үүнийг дагалдаад асфальт
хучилттай замын эвдрэл их боллоо [2]. Иймд асфальт хучилттай замын ашиглалтын
хугацааг нэмэгдүүлэх, орчны нөлөөллөөс үүдэлтэй эвдрэлийг бууруулах, асфальтын
чанарыг сайжруулах талын судалгааны чиглэл чухал болсон [3]. Замын чанар нь гүнзгий
модификацад оруулж сайжруулсан асфальтаас хамаарах бөгөөд асфальтын чанарыг
сайжруулдаг модификаторуудыг нэмснээр түүний бат бөх чанар, элс чулуулагтай
барьцалдах чанар, хэв гажилтад тэсвэртэй байх, ачаалал даах, хэт халуун, хүйтний
нөхцөлд өөрийн шинж чанараа удаан хадгалах зэрэг олон давуу талуудыг олгодог байна[1].
Хучилтын асфальтын шинж чанарыг сайжруулахын тулд байгалийн болон нийлэг
полимеруудыг ашигладаг [4]–[8]. Энэхүү арга нь битумын өөрийн өртгийг нэмэгдүүлэх сул
талтай [9]. Битумын чанарыг сайжруулдаг өөр нэгэн нэмэлт нь олон төрлийн функциональ
бүлэг агуулсан нүүрсний давирхайн нэрлэгийн үлдэгдэл пек юм. Давирхай нь нүүрсний
коксжуулалтын явцад үүсдэг [10]–[12] бөгөөд түүний найрлагад бага молекулт органик
нэгдлүүд (формальдегид, малены ангидрид)[13], [14] хүхэр агуулсан органик хам
полимерууд агуулагддаг [15]. Зарим судлаачид [16], [17] фенол формальдегидийн
давирхайг нефтийн битумын хувьд үр дүнтэй модификатор болохыг тогтоосон байдаг.
Судлаач Н. Камото, Ж.Гояа болон бусад судлаачид нүүрсний давирхайн атмосферийн
нэрлэгийн үлдэгдлийг 50% байхаар тооцож түүний дээр автомашины ашигласан тос–
20%, дугуйны үйрмэг–30%–ийг нэмж замын битум гарган авах судалгааны ажлыг хийсэн
байдаг [18]. В. Дэмчук ба бусад судлаачдын битумд 1%–иар фенол–крезол–
формальдегидын давирхай нэмэхэд битумын барьцалдах чанар илүү нэмэгддэгийг
тогтоожээ [19]. Битумын чанарыг сайжруулдаг дээр дурдсан олон төрлийн нэмэлтүүд
байдгаас хамгийн ихээр анхаарал татаад байгаа нь нүүрсний давирхай юм [20][21].

Нүүрсний давирхайг нэрэх замаар нүүрсний давирхайн питчийг (НДП) гарган авдаг [22].
Нүүрсний дулааны боловсруулалтын үед үүссэн давирхай нь сайн чанарын холбогч
материал болж өгдөг [23]. Давирхайг хадгалах явцад өөрийн хөнгөн фракцуудаа хялбархан
алдаж асфальтены бодисуудыг үүсгэдэг [24]. Нүүрсний давирхай питч битумын чанарыг
онцгой нэмэгдүүлэх чадвартай байдаг бөгөөд энэ түүний найрлагад давирхайлаг,
асфальтены нэгдлүүд их хэмжээтэй агуулагддагтай холбоотой юм [25]. Модификацад
оруулаагүй битумыг замын асфальтад ашиглах нь улирлын чанараас хамаарсан цаг уурын
өөрчлөлтөд маш мэдрэмтгий байдаг[19]. Үүний гол шалтгаан нь байгалийн болон механик
үйлчлэлд битумын химийн бүтэц хялбархан өөрчлөгддөгтэй холбоотой [26].

НДП нь нефтийн нэрлэгийн пектэй харьцуулахад битумын системд илүү сайн нэвчиж
наалдамхай чанарыг сайн нэмэгдүүлдэг ба энэ нь түүний найрлага дахь S, N, O бүхий
функциональт нэгдлүүд нь НДП, битумын хооронд физикийн болон химийн холбоог сайн
үүсгэдэгтэй холбоотой. НДП–ээр битумын чанарыг сайжруулахад олон хүчин зүйл
нөлөөлдөг. Үүнд: НДП жижиг хэсгийн хэмжээ, холих хугацаа, хурд, технологи, нэмэлтийн
концентраци г.м. [27]. НДП–ийн нэмэлттэй асфальт хольцын уян харимхай чанар нь буурдаг.
НДП–ийг битумтэй холих явцад хөнгөн нүүрсустөрөгчид нь хүнд нэгдлүүдэд шилжих
ароматик цагираг хоорондын поликонденсацийн урвалууд эрчимтэй явагддаг [25]. Битум нь
найрлагадаа асар олон төрлийн бодисуудыг агуулдаг нарийн нийлмэл хольц учир НДП–ээр
битумын чанарыг сайжруулах процессын механизм өнөөг хүртэл нарийн тайлбарлагдаагүй
байдаг.
Бид дээр дурьдсан судлаачдын дүнд үндэслэн энэхүү судалгааны ажлаар битумын
ашиглалтын шинж чанарыг сайжруулах зорилгоор НДП-ийг тодорхой хэмжээгээр нэмж
түүний шинж чанарт хэрхэн нөлөөлж буйг битумын зүү шигдэлтийн гүн, зөөлрөх температур,