Шпалы, изготовленные из полимербетона, обладают всеми необходимыми качествами и отвечают всем требованиям, которые предъявляются к шпалам для скоростных железных дорог. Прежде всего это повышенная механическая прочность на сжатие и растяжение. Это устойчивая сопротивляемость деформациям от нагрузок динамического характера. Кроме того, полимербетон — это долговечный материал, обладающий водоотталкивающими свойствами и устойчивостью к воздействию агрессивных химических сред.
Предлагаемый полимербетон — это резинобетон, защищенный патентом США [1]. Резинобетон — это первый в мире полимербетон, где в качестве вяжущего материала используется не эпоксидная, полиэфирная или фурановая смола, а жидкий каучук (полибутадиен). Такой бетон имеет прочность на сжатие до 90 МРа и на растяжение при изгибе до 30 МРа. (Что особенно важно, так как этот показатель прочности на растяжение значительно превосходит прочность на растяжение обычного бетона на портландцементе.) Водопоглощение полимербетона не превышает 0,06%. Полимербетон обладает высокой химической стойкостью как в щелочах, так и в кислотах. Собственно, само вяжущее полимербетона может применяться как самостоятельное химически высокостойкое защитное покрытие, обладающее высокой адгезией к стали (до 11.5 МРа при отрыве) и работоспособное до температуры 95°С.
Технология производства таких шпал использует обычный агрегат, который используется для получения обычного бетона, но в качестве вяжущего применяется полимер. Также рекомендуется применение неметаллической композитной арматуры.
Основные технические характеристики резинобетона-полимербетона (RubCon®) показаны в таблице.
Изначально для укладки рельсовых путей использовались деревянные шпалы. Для предотвращения процесса гниения древесину этих шпал приходилось пропитывать антисептиком — креозотом. Пропитка креозотом значительно удлиняет срок службы шпал, но все равно каждые 5–15 лет деревянные шпалы приходят в негодность. При этом возникает необходимость замены этих шпал! Срок службы деревянных шпал зависит от климатических условий и режима эксплуатации. Кроме того, что для изготовления шпал приходится вырубать лес в больших количествах, так еще и креозот, проникая в почву, наносит непоправимый вред окружающей среде. Особенно остро стоит вопрос утилизации старых шпал. Утилизация деревянных шпал представляет собой большую и неразрешимую проблему, т.к. ежегодно по всему миру изымается из эксплуатации огромное количество шпал.