ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ДОДАТКОВИХ КОМПОНЕНТІВ ПРИ РОЗРОБЛЕННІ СКЛАДУ ЛІГНІН-БІТУМНИХ ГЕРМЕТИЗУЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ДОРОЖНЬОГО ЗАСТОСУВАННЯ

Автор(и)

  • Мирослава Ігорівна Донченко Національний університет «Львівська  політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-4961-1702
  • Дмитро Юрійович Александров Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0002-3026-5707
  • Олег Богданович Гринишин Національний університет «Львівська  політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-4103-3784
  • Юрій Володимирович Присяжний Національний університет «Львівська  політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-1881-7900

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2026.01.05

Ключові слова:

бітумна мастика, герметизуючі матеріали, лігнін, біополімер

Анотація

Бітумні герметизуючі матеріали широко застосовують для заповнення та ущільнення швів і тріщин, забезпечення гідроізоляції та захисту будівельних конструкцій від дії вологи й атмосферних чинників. Особливе значення вони мають у дорожньому будівництві, де герметизація тріщин дає змогу запобігати подальшому руйнуванню покриття та подовжувати строк його експлуатації. Перспективним напрямом удосконалення складу бітумних мастик є використання промислових відходів і вторинної сировини як наповнювачів та додатків. Це особливо актуально з огляду на сучасну глобальну стратегію «подвійного вуглецю», відповідно до якої розвиток екологічно чистих і відновлюваних матеріалів стає одним із ключових напрямів у дорожньо-будівельній галузі. Перспективним компонентом у цьому напрямку постає біополімер лігнін. Авторами роботи попередньо визначено оптимальні технологічні параметри поєднання лігніну з бітумом під час формування складу мастик, за яких цей компонент проявляє максимальний функціональний потенціал. Зокрема, встановлено, що оптимальними умовами є температура процесу 160 °С, тривалість змішування 10-30 хв та вміст лігніну на рівні 50-60 % мас. відносно бітуму. Водночас, зважаючи на властивості отриманої суміші бітум-лігнін, виникає необхідність подальшого коригування її складу для забезпечення відповідності вимогам чинного нормативного документу для дорожніх мастик. У зв’язку з цим представлені дослідження спрямовані на вивчення впливу додаткових компонентів під час розроблення складу лігнін-бітумних герметизуючих матеріалів, зокрема гумової крихти та промислового полімеру Calprene 501 M. Встановлено, що як гумова крихта, так і Calprene 501 M сприяють підвищенню еластичності отриманих композицій. Разом з тим, на відміну від гумової крихти, полімер Calprene 501 M забезпечує також суттєве підвищення температури розм’якшення. Введення обох добавок зумовлює зменшення показника пенетрації. Отримані результати дозволяють припустити, що для покращення термопластичних властивостей системи бітум-лігнін доцільним є додаткове введення пластифікуючих компонентів.

Біографії авторів

Мирослава Ігорівна Донченко, Національний університет «Львівська  політехніка»

Доктор філософії, асистент кафедри хімічної технології переробки нафти та газу

Дмитро Юрійович Александров, Національний університет «Львівська політехніка»

Аспірант, кафедри хімічної технології переробки нафти та газу

Олег Богданович Гринишин, Національний університет «Львівська  політехніка»

Доктор технічних наук, професор кафедри хімічної технології переробки нафти та газу

Юрій Володимирович Присяжний, Національний університет «Львівська  політехніка»

Доктор технічних наук, доцент кафедри хімічної технології переробки нафти та газу

Посилання

Min W., Lu P., Liu S., Wang H. A Review of Crack Sealing Technologies for Asphalt Pavement: Materials, Failure Mechanisms, and Detection Methods. Coatings, 2025. 15(7), 1-33. https://doi.org/10.3390/coatings15070836

DSTU B.V. 2.7-136:2016. Materialy dlia hermetyzatsii shviv i trishchyn v pokryttiakh dorozhnoho odiahu avtomobilnykh dorih. Zahalni tekhnichni vymohy (DSTU B.V. 2.7-136:2016, IDT), 2017. ДСТУ Б В.2.7-136:2016 Матеріали для герметизації швів і тріщин в покриттях дорожнього одягу автомобільних доріг. Загальні технічні вимоги

Stepień J., Iwański M. M., Remišová E., Decký M., Briliak D. The comparative studies of the properties of joint sealants produced by manufacturers and in laboratory conditions with the use of highly modified bitumen. Structure and Environment, 2023. 15 (4), 227-243. sae-2023-020.pdf

Bitumen sealants Sferaizol [Electronic resource]. – Access mode: https://sferaizol.com/product-category/hermetyky-bitumni/

Bitumen mastic KIA PETRO [Electronic resource]. – Access mode: https://kiapetro.com/en/product-category/bitumen/bitumen-mastic/

Jie J., Kui X., Yanbin S., Ling G., Jinzhu Z. Investigation of cracking behavior in asphalt pavement using digital image processing technology. Front. Built Environ., 2025. 11, 1-11. https://doi.org/10.3389/fbuil.2025.1580379

Gong Y., Wu S., Zhang Y., Pang Y., Ma Y. Investigation of the High-Temperature and Rheological Properties for Asphalt Sealant Modified by SBS and Rubber Crumb. Polymers, 2022. 14, 1-17. https://doi.org/10.3390/polym14132558

Munch J., Arepalli U.M., Barman M. Decision Trees for Selecting Asphalt Pavement Crack Sealing Method. Transp. Res. Rec. 2020. 2675 (1), 172-183. https://doi.org/10.1177/0361198120960135

Yildirim Y. Field performance comparison of asphalt crack-filling materials: Hot pour versus cold pour. J. Civ. Eng., 2007. 34(4), 505-512. https://doi.org/10.1139/l06-143

Gnatenko R., Tsyrkunova K., Zhdanyuk V. Technological sides of crack sealing in asphalt pavements Transportation Research Procedia, 2016. 14, 804-810. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.028

Luo Y., Ge G., Yang Y., Ban X., Wang X., Zhang Z., Bai B. A Review on the Preparation, Properties, and Mechanism of Lignin-Modified Asphalt and Mixtures. Sustainability, 2026. 18, 1-40. https://doi.org/10.3390/su18031536

DSTU 17247:2010. Vuhillia. Elementnyi analiz. (ISO 17247:2010, IDT), 2012. ДСТУ ISO 17247:2010 Вугілля. Елементний аналіз (ISO 17247:2006, IDT)

DSTU EN 1427:2018. Bitum ta bitumni viazhuchi. Vyznachennia temperatury rozmiakshenosti za metodom kilcia i kuli (EN 1427:2015, IDT), 2018. ДСТУ EN 1427:2018 Бітум та бітумні в’яжучі. Визначення температури розм’якшеності за методом кільця і кулі (EN 1427:2015, IDT)

DSTU EN 1426:2018. Bitum ta bitumni viazhuchi. Vyznachennia glybyny pronyknosti golky (penetracii) (EN 1426:2015, IDT), 2018. ДСТУ EN 1426:2018 Бітум та бітумні в`яжучі. Визначення глибини проникності голки (пенетрації) (EN 1426:2015, IDT)

DSTU 8825:2019. Bitum ta bitumni viazhuchi. Vyznachennia roztiazhnosti, 2019. ДСТУ 8825:2019 Бітум та бітумні в’яжучі. Метод визначення розтяжності

DSTU EN 13398:2018. Bitum ta bitumni viazhuchi. Metod vyznachennia elastychnosti (EN 13398:2017, IDT), 2018. ДСТУ EN 13398:2018 Бітум та бітумні в’яжучі. Метод визначення еластичності (EN 13398:2017, IDT)

DSTU EN 8787:2018. Bitum ta bitumni viazhuchi. Metod vyznachennia zchepliuvanosti z shchebenem (EN 8787:2018, IDT), 2018. ДСТУ 8787:2018 Бітум та бітумні в`яжучі. Метод визначення зчеплюваності зі щебенем

Zakerzadeh M., Shahbodagh B., Ng J., Khalili N. The use of waste tyre rubber in Stone Mastic Asphalt mixtures: A critical review. Constr. Build. Mater., 2024. 418, 1-21. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.135420

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-27

Номер

№ 1(15) (2026): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Хімія, хімічна технологія та екологія

Розділ

Статті

Ліцензія 

All materials are published under the terms of the Creative 
Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) license. This 
license allows:
-free copying and distribution of material in any format;
-adaptation and processing of the material for any purpose, 
including commercial;
-subject to mandatory indication of authorship and reference 
to the original source.
Full license text: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/