Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 105392 10.62980/2076-0655-2025-262-271 vojaeu ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА TECHNICAL AND ECONOMIC EFFICIENCY OF USING AN ENCAPSULATED MODIFIER FOR SELF-HEALING OF ASPHALT CONCRETE ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КАПСУЛИРОВАННОГО МОДИФИКАТОРА ДЛЯ САМОВОССТАНОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ Иноземцев Сергей Сергеевич Inozemtsev Sergey Sergeevich inozemcevss@mgsu.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Москва Россия National Research Moscow State University of Civil Engineering Moscow Russian Federation 30 09 2025 30 09 2025 32 3 262 271 02 09 2025 17 09 2025 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/105392/view

Техническая эффективность применения капсулированного модификатора для самовосстановления асфальто-бетонов складывается как из набора показателей качества асфальтобетона, обеспечивающего функционирование в конструкции, так и способности сопротивляться эксплуатационным факторам и сохранять первоначальные свойства. Экономическая эффективность применения капсулированного модификатора для самовосстановления асфальтобетонов обеспечивается снижением затрат на производства единицы продукции с повышенными пока-зателями качества, а также снижением затрат на ремонт и содержание автомобильных дорог за счет увеличения срока безремонтной эксплуатации. В работе произведена оценка технико-экономической эффективности применения капсулированного модификатора для самовосстановления асфальтобетонов по изменению качества материала δQs, которое достигается на единицу продукции с учетом изменения ее себестоимости δC за счет использования дополнительных компонентов. Качество асфальтобетона обуславливается комплексом свойств, которые характеризуются соответствующими показателями физико-механических, эксплуатационных свойств и свойств самовос-становления. Оценка качества материала Qs в любой момент времени с начала эксплуатации может быть осу-ществлена с использованием мультипликативно-аддитивной функции. Использование капсулированного модифика-тора с AR-полимером в качестве восстанавливающего агента и активатора в количестве 3 % и 3,5 % от массы би-тума, соответственно, способствует увеличению стоимости одной тонны щебеночно-мастичной смеси на 20 %. Качество асфальтобетонов с капсулированным AR-полимером увеличивается на 30 % при равных коэффициентах весомости. Технико-экономическая эффективность асфальтобетона с капсулированным AR-полимером на 54 % вы-ше, чем традиционного ЩМА-15.

The technical efficiency of using the encapsulated modifier for self-healing of asphalt concrete consists of both a set of indicators of the quality of asphalt concrete, ensuring its functioning in the structure, and the ability to resist operational factors and preserve the original properties. The economic efficiency of using the encapsulated modifier for self-healing of asphalt concrete is ensured by reducing the costs of producing a unit of product with increased quality indicators, as well as reducing the costs of repair and maintenance of roads due to an increase in the period of repair-free operation. The pa-per assesses the technical and economic efficiency of using the encapsulated modifier for self-healing of asphalt concrete by changing the quality of the material δQs, which is achieved per unit of product taking into account the change in its cost δC due to the use of additional components. The quality of asphalt concrete is determined by a set of properties that are characterized by the corresponding indicators of physical, mechanical, operational properties and self-healing properties. The quality of the material Qs at any time from the beginning of operation can be assessed using a multiplicative-additive function. The use of an encapsulated modifier with an AR-polymer as a reducing agent and activator in the amount of 3% and 3.5% of the bitumen mass, respectively, contributes to an increase in the cost of one ton of crushed stone mastic mixture by 20%. The quality of asphalt concrete with an encapsulated AR-polymer increases by 30% with equal weight coefficients. The technical and economic efficiency of asphalt concrete with an encapsulated AR-polymer is 54% higher than that of traditional SMA-15.

 самовосстановление асфальтобетон капсулированный модификатор технико-экономическая эффективность затраты долговечность self-healing asphalt concrete encapsulated modifier technical and economic efficiency costs durability Работа выполнена в НИУ МГСУ в рамках реализации Программы развития университета «ПРИОРИТЕТ 2030». Проект 3.1 «Научный прорыв в строительной отрасли – новые технологии, новые материалы, новые методы». The work was carried out at NIU MSCU within the framework of the University Development Program “PRIORITY 2030”. Project 3.1 “Scientific breakthrough in the construction industry - new technologies, new materials, new methods”

Вольфсон С.И., Хакимуллин Ю.Н., Закирова Л.Ю., Хусаинов А.Д., Вольфсон И.С., Макаров Д.Б., Хозин В.Г. Модификация битумов, как способ повышения их эксплуатационных свойств // Вестник Технологическо-го университета. 2016. Т. 19. № 17. С. 29-33. Vol'fson S.I., Hakimullin Yu.N., Zakirova L.Yu., Husainov A.D., Vol'fson I.S., Makarov D.B., Hozin V.G. Modifikaciya bitumov, kak sposob povysheniya ih ekspluatacionnyh svoystv // Vestnik Tehnologichesko-go universiteta. 2016. T. 19. № 17. S. 29-33. Шестаков Н.И., Урханова Л.А., Буянтуев С.Л., Семе-нов А.П., Смирнягина Н.Н. Асфальтобетон с использованием углеродных наномодификаторов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2015. № 6. С. 21-24. Shestakov N.I., Urhanova L.A., Buyantuev S.L., Seme-nov A.P., Smirnyagina N.N. Asfal'tobeton s ispol'zovaniem uglerodnyh nanomodifikatorov // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2015. № 6. S. 21-24. Лесовик Р.В., Кафтаева М.В., Шаповалов С.М., Бело-брова С.А. Использование техногенных песков в до-рожном строительстве // Строительные материалы. 2007. № 8. С. 58-59. Lesovik R.V., Kaftaeva M.V., Shapovalov S.M., Belo-brova S.A. Ispol'zovanie tehnogennyh peskov v do-rozhnom stroitel'stve // Stroitel'nye materialy. 2007. № 8. S. 58-59. Приходько В.М., Васильев Ю.Э. Инновационные разработки МАДИ для транспортного строительства // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 12. С. 37-40. Prihod'ko V.M., Vasil'ev Yu.E. Innovacionnye razrabotki MADI dlya transportnogo stroitel'stva // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2014. № 12. S. 37-40. Ядыкина В.В., Гридчин А.М., Холопов В.С., Траутваин А.И. Добавка в асфальтобетонные смеси для продления сезона дорожного строительства // Фунда-ментальные исследования. 2014. № 11-11. С. 2395-2399. Yadykina V.V., Gridchin A.M., Holopov V.S., Trautvain A.I. Dobavka v asfal'tobetonnye smesi dlya prodleniya sezona dorozhnogo stroitel'stva // Funda-mental'nye issledovaniya. 2014. № 11-11. S. 2395-2399. Дмитриева Т.В., Куцына Н.П., Безродных А.А., Стро-кова В.В., Маркова И.Ю. Эффективность укрепления техногенного грунта минеральными модификаторами // Вестник Белгородского государственного технологи-ческого университета им. В.Г. Шухова. 2019. № 7. С. 14-23. http://doi.org/10.34031/article_5d14bdcc8eca43.21244159. Dmitrieva T.V., Kucyna N.P., Bezrodnyh A.A., Stro-kova V.V., Markova I.Yu. Effektivnost' ukrepleniya tehnogennogo grunta mineral'nymi modifikatorami // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologi-cheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2019. № 7. S. 14-23. http://doi.org/10.34031/article_5d14bdcc8eca43.21244159. Samchenko S.V., Larsen O.A., Kozlova I.V., Alpackiy D.G., Alobaidi D.A.N. Concrete modification for hot weather using crushed dolomite stone // Buildings. 2023. Vol. 13. № 10. P. 2462. http://doi.org/10.3390/buildings13102462 . Samchenko S.V., Larsen O.A., Kozlova I.V., Alpackiy D.G., Alobaidi D.A.N. Concrete modification for hot weather using crushed dolomite stone // Buildings. 2023. Vol. 13. № 10. P. 2462. http://doi.org/10.3390/buildings13102462 . Смирнов Д.С., Буланов П.Е., Утяшева Л.Р. Физико-механические характеристики резино-битумных вяжу-щих // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. № 4 (66). С. 328-336. http://doi.org/10.52409/20731523_2023_4_328 . Smirnov D.S., Bulanov P.E., Utyasheva L.R. Fiziko-mehanicheskie harakteristiki rezino-bitumnyh vyazhu-schih // Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. 2023. № 4 (66). S. 328-336. http://doi.org/10.52409/20731523_2023_4_328 . Эфа А.К., Жураускас А.В., Акулов А.П., Галкин С.В., Осипов В.Н. Щебеночно-мастичный асфальтобетон. Теоретические основы, практика применения // Строи-тельные материалы. 2003. № 1. С. 22-23. Efa A.K., Zhurauskas A.V., Akulov A.P., Galkin S.V., Osipov V.N. Schebenochno-mastichnyy asfal'tobeton. Teoreticheskie osnovy, praktika primeneniya // Stroi-tel'nye materialy. 2003. № 1. S. 22-23. Иноземцев С.С., Королев Е.В., Иноземцев А.С., Ле Х.Т., Матюшин Е.В. Самовосстановление в строитель-ном материаловедении: основные термины и способы реализации // Строительные материалы. 2025. № 3. С. 58-65. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-58-65 . Inozemcev S.S., Korolev E.V., Inozemcev A.S., Le H.T., Matyushin E.V. Samovosstanovlenie v stroitel'-nom materialovedenii: osnovnye terminy i sposoby realizacii // Stroitel'nye materialy. 2025. № 3. S. 58-65. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-58-65 . Чернов С.А., Каклюгин А.В., Никитина А.Н., Голю-бин К.Д. Влияние полимерно-дисперсно-армирующей добавки на эксплуатационные свойства асфальтобето-на // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 6 (105). С. 654-660. http://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.6.654-660 . Chernov S.A., Kaklyugin A.V., Nikitina A.N., Golyu-bin K.D. Vliyanie polimerno-dispersno-armiruyuschey dobavki na ekspluatacionnye svoystva asfal'tobeto-na // Vestnik MGSU. 2017. T. 12. № 6 (105). S. 654-660. http://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.6.654-660 . Jiang Y., Yi Y., Tian T., Fan J., Yuan K., Deng C., Xue J. Development and application of skid resistance fog seal for pavements // Coatings. 2020. Vol. 10. № 9. P. 867. http://doi.org/10.3390/coatings10090867 . Jiang Y., Yi Y., Tian T., Fan J., Yuan K., Deng C., Xue J. Development and application of skid resistance fog seal for pavements // Coatings. 2020. Vol. 10. № 9. P. 867. http://doi.org/10.3390/coatings10090867 . Jin D., Yin L., Xin K., You Zh. Comparison of asphalt emulsion-based chip seal and hot rubber asphalt-based chip seal // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 18. P. e02175. http://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02175 . Jin D., Yin L., Xin K., You Zh. Comparison of asphalt emulsion-based chip seal and hot rubber asphalt-based chip seal // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 18. P. e02175. http://doi.org/10.1016/j.cscm.2023.e02175 . Yang R., Zhang Ch., Zhou Q., Liang Y. Study on appli-cation of Novachip ultra-thin layer // E3S Web of Confer-ences. 2021. Vol. 236. P. 02032. http://doi.org/10.1051/e3sconf/202123602032 . Yang R., Zhang Ch., Zhou Q., Liang Y. Study on appli-cation of Novachip ultra-thin layer // E3S Web of Confer-ences. 2021. Vol. 236. P. 02032. http://doi.org/10.1051/e3sconf/202123602032 . Salleh Sh., Muhamad R., Abdillah M.H., Ahmad Shahimi A.F. Performance of Ralumac micro surfacing at latar highway // Journal of Advanced Research in Applied Mechanics. 2020. Vol. 65. № 1. Pp. 11-19. http://doi.org/10.37934/aram.65.1.1119 . Salleh Sh., Muhamad R., Abdillah M.H., Ahmad Shahimi A.F. Performance of Ralumac micro surfacing at latar highway // Journal of Advanced Research in Applied Mechanics. 2020. Vol. 65. № 1. Pp. 11-19. http://doi.org/10.37934/aram.65.1.1119 . Кириллов А.М., Завьялов М.А. Прогнозирование остаточного срока службы асфальтобетонных покрытий // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 3 (114). С. 356–367 http://doi.org/10.22227/1997-0935.2018.3.356-367 . Kirillov A.M., Zav'yalov M.A. Prognozirovanie ostatochnogo sroka sluzhby asfal'tobetonnyh pokrytiy // Vestnik MGSU. 2018. T. 13. Vyp. 3 (114). S. 356–367 http://doi.org/10.22227/1997-0935.2018.3.356-367 . Obazee-igbinedion S.O., Owolabi O. Pavement sustain-ability index for highway infrastructures: a case study of maryland // Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2018. Vol. 12. № 2. P. 192-200. http://doi.org/10.1007/s11709-017-0413-y . Obazee-igbinedion S.O., Owolabi O. Pavement sustain-ability index for highway infrastructures: a case study of maryland // Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2018. Vol. 12. № 2. P. 192-200. http://doi.org/10.1007/s11709-017-0413-y . Piryonesi S.M., El-Diraby T.E. Examining the relation-ship between two road performance indicators: pavement condition index and international roughness index // Transportation Geotechnics. 2021. Vol. 26. P. 100441. http://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100441 . Piryonesi S.M., El-Diraby T.E. Examining the relation-ship between two road performance indicators: pavement condition index and international roughness index // Transportation Geotechnics. 2021. Vol. 26. P. 100441. http://doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100441 . Иноземцев С.С., До Т.Ч. Состояние и перспективы развития технологии самовосстанавливающихся до-рожных материалов // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 10. С. 1407-1424. http://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.10.1407-1424. EDN: NYVEIW. Inozemcev S.S., Do T.Ch. Sostoyanie i perspektivy razvitiya tehnologii samovosstanavlivayuschihsya do-rozhnyh materialov // Vestnik MGSU. 2020. T. 15. № 10. S. 1407-1424. http://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.10.1407-1424. EDN: NYVEIW. Wang H., Yuan M., Wu J., Wan P., Liu Q. Self-healing properties of asphalt concrete with calcium alginate cap-sules containing different healing agents // Materials. 2022. Vol. 15. № 16. P. 5555. http://doi.org/10.3390/ma15165555 . Wang H., Yuan M., Wu J., Wan P., Liu Q. Self-healing properties of asphalt concrete with calcium alginate cap-sules containing different healing agents // Materials. 2022. Vol. 15. № 16. P. 5555. http://doi.org/10.3390/ma15165555 . Иноземцев С.С., Королев Е.В., До Т.Ч. Самовосстановление асфальтобетона с использованием инкапсулированного модификатора // Строительные материалы. 2022. № 11. С. 58-69. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-58-69 . Inozemcev S.S., Korolev E.V., Do T.Ch. Samovosstanovlenie asfal'tobetona s ispol'zovaniem inkapsulirovannogo modifikatora // Stroitel'nye materialy. 2022. № 11. S. 58-69. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-808-11-58-69 . Иноземцев С.С., Королев Е.В. Методы оценки само-восстановления асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 10. С. 37-46. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46 . Inozemcev S.S., Korolev E.V. Metody ocenki samo-vosstanovleniya asfal'tobetona // Stroitel'nye materialy. 2024. № 10. S. 37-46. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-829-10-37-46 . Королев Е.В. Технико-экономическая эффективность и перспективные строительные материалы // Региональная архитектура и строительство. 2013. № 3. С. 9–14. Korolev E.V. Tehniko-ekonomicheskaya effektivnost' i perspektivnye stroitel'nye materialy // Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. 2013. № 3. S. 9–14. Баженов Ю.М., Королев Е.В. Оценка технико-экономической эффективности нанотехнологий в стро-ительном материаловедении // Строительные материа-лы. 2009. № 6. С. 66–67. Bazhenov Yu.M., Korolev E.V. Ocenka tehniko-ekonomicheskoy effektivnosti nanotehnologiy v stro-itel'nom materialovedenii // Stroitel'nye materia-ly. 2009. № 6. S. 66–67. Иноземцев С.С., Королев Е.В. Структурно-чувствительные свойства самовосстанавливающегося асфальтобетона // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 49-56. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56 . Inozemcev S.S., Korolev E.V. Strukturno-chuvstvitel'nye svoystva samovosstanavlivayuschegosya asfal'tobetona // Stroitel'nye materialy. 2024. № 12. S. 49-56. http://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-49-56 .