Материалы · Графен№ 06Информационная записка
Графен в асфальте
Асфальтобетон, битумные вяжущие и дорожные покрытия. Записка для производителей асфальтобетонных смесей и битумных вяжущих.
Почему национальный дорожный оператор Великобритании уже полгода испытывает технологию, которая скоро станет отраслевым стандартом.
Асфальт разрушается по трём независимым сценариям: колееобразование – пластическая деформация под тяжёлой нагрузкой в жару; усталостное растрескивание – микротрещины от многократных циклов нагрузки; низкотемпературное растрескивание – хрупкое разрушение битумного вяжущего на морозе.
Обычно повышение стойкости к одному из этих сценариев ухудшает стойкость к другому – это фундаментальный компромисс дорожного строительства.
Графен работает на молекулярном уровне внутри самого битумного вяжущего: плоские частицы физически ограничивают подвижность молекул битума при нагреве, что снижает колееобразование, и одновременно повышают эластичность и способность вяжущего «залечивать» микротрещины за счёт увеличенной площади контакта между битумом и минеральным заполнителем.
Что графен даёт именно асфальту
И чем это подтверждено. Все процентные показатели ниже приведены с условиями эксперимента и указанием источника – для самостоятельной проверки.
Трасса A12: модификатор Gipave®
Модификатор Gipave®, разработанный итальянским производителем асфальта Iterchimica совместно с графеновой компанией Directa Plus, после примерно шести лет испытаний на коротких участках дорог в Великобритании и Италии был применён на участке трассы A12 – это первое официальное применение Gipave® на стратегической дорожной сети National Highways [2]. Смесь включала 40% переработанного асфальта – самая высокая доля вторичного материала в британском испытании с графен-усиленным модификатором. Независимый анализ против контрольного участка ведёт AtkinsRéalis, лабораторные испытания – Университет Ноттингема, укладку выполнили Eurovia UK, разработку рецептуры – Jean Lefebvre UK.
Как графен попадает в асфальт
Четыре практических способа введения – все реализуемы на существующем оборудовании асфальтового завода, без замены технологической линии.
- 01Мокрый способ (wet process)Графен или композитный модификатор смешивается непосредственно с битумным вяжущим до смешивания с минеральным заполнителем – метод испытаний Gipave® и большинства научных работ выше.
- 02Сухой способ (dry process)Графен вводится напрямую в минеральную смесь на этапе смешивания с заполнителем, минуя отдельную стадию модификации битума – проще в реализации на существующем оборудовании.
- 03Композитная модификацияГрафен комбинируется с существующими полимерными модификаторами – полиуретаном, SBS, SEBS. Такие системы дают наиболее сбалансированный результат по всем трём сценариям разрушения.
- 04Графен, привитый на полимерIn-situ полимеризация: нанопластинки прививаются на полистирол или другой полимер до смешивания с битумом – решает проблему совместимости и равномерности распределения.
Дозировка – от 0,06% до 4% в зависимости от способа введения и целевого эффекта
Технологию испытывает государство
Gipave® – продукт партнёрства Iterchimica и Directa Plus. Та же Directa Plus стоит за красками Graphenstone и авиационными композитами Graphenano Composites, о которых шла речь в предыдущих выпусках.
Ключевое отличие от предыдущих кейсов: здесь заказчиком испытаний выступает не частный застройщик, а национальный дорожный оператор – с независимым инженерным аудитом и университетской лабораторией.
- 01Трасса A12 – первое применение Gipave® в сети National Highways
- 02~6 лет предварительных испытаний в Великобритании и Италии
- 03Независимый анализ – AtkinsRéalis, лаборатория – Университет Ноттингема
- 04Укладка – Eurovia UK, рецептура смеси – Jean Lefebvre UK
Масштаб рыночного давления
Сегмент растёт в 3–4 раза быстрее рынка асфальта
Сегмент графен-усиленных асфальтовых модификаторов растёт с $1,28 млрд в 2024 г. до $4,31 млрд к 2033 г. – почти в три-четыре раза быстрее традиционного рынка асфальта. Такой разрыв в темпах – признак структурного, а не циклического сдвига спроса.
Государственные инфраструктурные программы – IIJA в США, TEN-T в Европе и национальные аналоги – дают многолетнюю гарантированную базу спроса и одновременно ужесточают требования к сроку службы и стоимости обслуживания дорог. Ровно то, что решает графеновая модификация.
Что это значит для вашего бизнеса
Срок службы вместо стоимости тонны
Прогнозный прирост срока службы до +165% меняет предмет разговора с заказчиком: не цена смеси, а стоимость владения дорогой за весь жизненный цикл.
Низкий барьер входа
Мокрый или сухой способ введения работает на существующей линии завода. Нужен подбор дозировки и рецептуры под заполнитель и климат участка.
Совместимость с вторичным материалом
Испытание на A12 прошло со смесью, содержащей 40% переработанного асфальта – рекордная доля для британских испытаний такого рода.
Валидация государственным заказчиком
Испытания ведёт National Highways с независимым аудитом AtkinsRéalis – это готовый аргумент в тендерах на дорожные работы.
Резюме для принятия решения
- Что даёт асфальту физически
- Ограничивает подвижность молекул битума при нагреве – стойкость к колееобразованию – и одновременно повышает эластичность и способность к самозалечиванию трещин
- Насколько подтверждено
- Независимым мониторингом реального участка национальной дорожной сети Великобритании (+165% прогнозного срока службы, лаборатория Университета Ноттингема) и рецензируемыми публикациями
- Как вводится в продукт
- Мокрый или сухой способ, композитная модификация с существующими полимерами, прививка графена на полимер – без замены оборудования асфальтового завода
- Кто уже это делает
- Gipave® (Iterchimica + Directa Plus, Италия) – участок трассы A12, National Highways; независимый анализ AtkinsRéalis, лабораторные испытания Университета Ноттингема
- Как быстро растёт сегмент
- CAGR 15,7% против 4,0–5,3% у традиционного асфальта – рынок графен-модифицированного асфальта растёт в 3–4 раза быстрее базового
Проверить самостоятельно
Записка подготовлена на основе рецензируемых научных публикаций (Nature Scientific Reports, PubMed Central/NCBI, ASCE Journal of Materials in Civil Engineering), официальных данных National Highways (Великобритания) и независимой рыночной аналитики. Ссылки приведены по состоянию на август 2026 г.
Рецензируемые научные публикации4
- [1]Study on the performance and mechanism of graphene oxide/polyurethane composite modified asphalt
Композитный модификатор GO 0,06% + полиуретан 12%: +20,7% показателя восстановления деформации, −76,0% невосстанавливаемой ползучести, +17,2–45% сохранности пластичности после старения. Scientific Reports, Nature / PubMed Central, 2025.
- [3]Effect of Graphene Nanoplatelets (GNPs) on Fatigue Properties of Asphalt Mastics
Рост усталостной долговечности асфальтового мастика на 17,7–45,2% в зависимости от соотношения минерального порошка к битуму. PubMed Central (PMC).
- [4]Effects of the Addition of Industrial Graphene Nanoplatelets on the Permanent Deformation Susceptibility, Fatigue Resistance, and Healing Capacity of an Asphalt Mixture Modified with SBS Copolymer
Промышленные GNP 2,64% от массы вяжущего: +19% стойкости к колееобразованию, −10% усталостной стойкости, +28,5% способности к самозалечиванию. Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, 2025.
- [5]Mechanism and performance of graphene modified asphalt: An experimental approach combined with molecular dynamic simulations
Верхний предел дозировки графена – не более 4% во избежание агломерации частиц и ухудшения равномерности распределения. ScienceDirect, 2022.
Промышленный кейс1
- [2]A British Trial Just Found a Graphene Asphalt That Lasts 165 Percent Longer Than Conventional Pavement
Подробности испытания Gipave® (Iterchimica + Directa Plus) на трассе A12, National Highways: +165% прогнозного срока службы, +35% прочности на разрыв, +46% модуля жёсткости при 40 °C, −35% колееобразования при 60 °C; +250% усталостной долговечности по итальянским испытаниям (ABC Magazine Europe); 40% переработанного асфальта в смеси; участники – AtkinsRéalis, Университет Ноттингема, Eurovia UK, Jean Lefebvre UK. Autonocion, 2026.
Рыночная аналитика4
- [6]Graphene-Enhanced Asphalt Modifier Market Research Report 2033
Рост сегмента графен-усиленных асфальтовых модификаторов с $1,28 млрд (2024 г.) до $4,31 млрд (2033 г.), CAGR 15,7%. DataIntelo, 2025.
- [7]Asphalt Market Size, Share And Trends Report, 2025–2030
Рост традиционного рынка асфальта с $65,9 млрд (2024 г.) до $83,3 млрд (2030 г.), CAGR 4,0%. Grand View Research, 2025.
- [8]Asphalt Market Size, Share, Trends & Growth Report 2034
Государственные инфраструктурные программы – IIJA (США, $110 млрд на автомагистрали), Pradhan Mantri Gram Sadak Yojana (Индия), Belt and Road Initiative (Китай) – как драйверы базового спроса. IMARC Group.
- [9]Asphalt Market Size, Share & Trends Report
Рост рынка асфальта с $70,70 млрд (2025 г.) до $118,50 млрд (2035 г.), CAGR 5,30%. Expert Market Research, 2026.
