При современном развитии строительства все большее значение приобретают дешевые и эффективные кровельные материалы, одним из которых издавна является битум. Требования к материалам на основе битума постоянно повышаются, что привело к вытеснению такой продукции с рынка кровельных материалов.

В последние годы битумные материалы вновь возвращаются в строительство благодаря модификации полимерами. Полимеры представляют собой особый класс веществ, возможности которых, невзирая на их широкое распространение еще далеко не исчерпаны.

В наше время модифицированные полимерами битумные материалы для мягких кровель выпускаются в основном с применением двух полимеров: бутадиен-стирольного термоэластопласта и атактического полипропилена. Надо заметить, что ассортимент полимеров возрастает с каждым годом, и большинство из них не опробовано в производстве кровельных материалов. Кроме того, эффективность введения того или иного полимера зависит от марки битума, т.е. от его состава и свойств. Особое внимание следует обратить на вторичные полимеры, полученные из отработанных полимерных изделий. Применение таких полимеров позволяет не только улучшить качество кровельных битумных материалов, но и внести определенный вклад в решение проблемы защиты окружающей среды.

Наиболее распространенным полимером в мире является полиэтилен. Объем отработанных изделий из него превышает количество отходов на основе всех полимеров. Количество полиэтиленовых отходов настолько велико, что некоторые страны запретили применение полиэтиленовых изделий вообще. Полиэтилен является очень устойчивым полимером, который благодаря своему химическому строению очень медленно разлагается в бытовых отходах. Такое свойство полиэтилена очень пригодно в кровельных битумных материалах, где требуются высокая устойчивость и увеличение срока службы.

Были проведены лабораторные испытания полимерно-битумных композиций с введением в качестве полимерного модификатора термопластичного вторичного полиэтилена. Основными показателями качества композиций были выбраны пенетрация и температура размягчения по методу «Кольцо и шар», а также совместим показатель качества композиций — индекс пенетрации.

Найдено, что добавление 4 мас. ч. пластика на 100 масс. ч. битума значительно влияет на свойства композиции, а именно температура размягчения повышается примерно на 10 градусов, пенетрация и индекс пенетрации уменьшается в два раза.

Полимерно-битумные композиции с добавкой полиэтилена были исследованы с целью установления возможности повышения их температуры размягчения. Одним из путей улучшения этого показателя является введение наполнителя, который часто применяется для модификации свойств и удешевления композиций. Предложено введение в испытанные композиции минерального наполнителя, в качестве которого использован мел как наиболее дешевый и доступный наполнитель, который широко применяется в полимерном производстве. Как наполнитель полимерно-битумных композиций использовали мелкодисперсный мел с размерами частиц 20-30 мкм. Содержание полимерного модификатора — вторичного полиэтилена поддерживался равным 4 масс. ч. на 100 масс. ч. битума.

Испытания полимерно-битумных композиции, содержащие вторичный полиэтилен и мел, позволили определить зависимость основных показателей качества от содержания наполнителя. Наилучшие результаты получены при содержании мела в полимерно-битумной композиции 40-50 масс. ч. на 100 масс. ч. битума, для которых показатели улучшились по сравнению с аналогичными композициями без мела еще в два раза.