Skomentuj 
Podziel się!
Udostępnij
Twittnij
Wyślij
Drukuj
Asfalt zalicza się do jednego z najstarszych materiałów, którego zastosowanie w Babilonie datuje się na 2800 lat p.n.e. polegające na spajaniu bloków kamiennych. Dopiero w roku 1918 asfalt został wykorzystany do budowy nawierzchni dróg w Polsce a po II wojnie światowej technologie z udziałem asfaltów stały się powszechne. Rosnące wymagania w stosunku do nawierzchni dróg skłaniają producentów do poszukiwań sposobów poprawy ich właściwości.
W latach siedemdziesiątych opisano modyfikator mieszanek mineralno-asfaltowych o nazwie CHEMCETE. Modyfikator stanowił ciemnobrązową, półpłynną ciecz, rozpuszczalną w lepiszczu asfaltowym, w skład której wchodziły oleje mineralne i związki metali. Dodany do lepiszcza (w ilości 2% masy asfaltu), podczas produkcji mieszanki mineralno- -asfaltowej zmieniał strukturę cząsteczkową lepiszcza, a w konsekwencji właściwości wyprodukowanej mieszanki mineralno-asfalto- wej. CHEMCRETE, po wymieszaniu w wysokiej temperaturze z asfaltem i pod wpływem działania tlenu z powietrza, powodował zwiększenie sztywności warstwy asfaltowej. Kolejnym modyfikatorem stosowanym w mieszankach asfaltowo bitumicznych jest produkt o nazwie Licomont BS® 100, który uodparnia asfalt drogi na tworzenie się kolein (w tym na koleiny spowodowane przez nowoczesne opony ciężkich TIR-ów). Stanowi mieszaninę niskocząsteczkowych amidów długołańcuchowych kwasów tłuszczowych
0 szczególnych cechach użytkowych.
Włoscy naukowcy z General Membranę opracowali metodę modyfikacji mas bitumicznych amorficznymi poli-a-olefinami. Polimery te produkowane są w procesie ko- polimeryzacji a-olefm (etylenu, propenu
1 i-butenu). Zachowują się jak ciało stałe, tzn. nie mogą płynąć, lecz posiadają strukturę
przestrzenną przypominającą ciecze-są tzw. ciałami amorficznymi. Procesowi modyfikacji bitumu plastomerami etyleno-propyleno- butenowymi sprawia, że uzyskany produkt łączy w sobie zarówno cechy masy modyfikowanej termoplastami, jak i elastomerami. Jest zatem elastyczny w niskich temperaturach (nawet do-35°C) i zachowuje pełną stabilność w wysokich temperaturach (+i40°C), dzięki czemu można go stosować w każdych warunkach. Z uwagi na specyficzny skład mieszanki, tak otrzymane masy bitumiczne wykazują dużą odporność na starzenie.
Duże znaczenie dla rozwoju technologii budowy nawierzchni asfaltowych miało zastosowanie do modyfikacji asfaltów elastomerów takich jak SBS (polistyren-polibutadien-poli- styren), czy SIS (polistyren-poliizopren-poli- styren), poprawiających odporność lepiszczy szerokim zakresie temperatur od -30 do +60 C, pod warunkiem, że komponenty są kompatybilne i uzyskana mieszanina jeststabilna w czasie składowania i nie ulega rozsegrego- waniu. Wymaga to zastosowania właściwej technologii oraz odpowiednich asfaltów i polimerów.
W Polsce stosowanie asfaltów modyfikowanych polimerami na szeroką skalę nastąpiło w latach dziewięćdziesiątych XX w.
Typowa wielocyklowa instalacja do modyfikacji asfaltów polimerami została wybudowana 2004-2006 w Płocku. Składa się ze zbiorników magazynowych, reaktorów, młynów ścinających, dojrzewalników i zbiorników magazynowych gotowego wyrobu. Alternatywną metodą modyfikacji asfaltów polimerami, która może się odbywać bezpośrednio w miejscu prowadzenia prac (wpobliżu wytwórni mas bitumicznych) jest zastosowanie młynka MASSENZA, który wzależności od konfiguracji, pracuje z wydajnością od 8 do 14 t/h.
Mając na uwadze niedogodności związane z modyfikacją mas bitumicznych polimerami, takie jak konieczność stosowania młynów ścinających lub młynków MASSENZA, bez możliwości głębszej modyfikacji masy bitumicznej, w Zakładzie Chemii Polimerów UMCS w Lublinie opracowano prostą metodę modyfikacji asfaltów polimerami. Metoda polega na wymieszaniu w reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, układ grzania i pomiaru temperatury, polimeruostrukturze liniowej i radialnej w postaci żelu (wytworzonego we własnym zakresie) z bitumem oraz modyfikacji chemicznej, polegającej na usieciowaniu otrzymanej dyspersji ogólnie znanymi środkami. Technologia wchodzi w zakres zgłoszonego wniosku patentowego P-409134. Według sposobu opisanego w zgłoszeniu patentowym „Modyfikator asfaltowego lepiszcza naftowego i sposób modyfikacji asfaltów z jego użyciem" przeprowadzono szereg modyfikacji asfaltów drogowych kopolimerami SBS o różnej budowie, dla których oznaczono podstawowe właściwości, jak nawrót sprężysty, temperaturę mięknienia i penetrację. Uzyskane wyniki badań zamieszczono Zamieszczone wyniki wskazują, że rozwiązanie przedstawione w patencie umożliwia otrzymanie asfaltów spełniających wymagania dla asfaltów modyfikowanych polimerami (PMB). Na szczególną uwagę zasługują uzyskane wartości nawrotu sprężystego. Na podstawie ww. badań wstępnych, w dalszej kolejności, opracowano 2 typy asfaltów (PMBi i PMB2), spełniających wymagania normy PN-EN I4023:20ii/Api:20i4 dla asfaltów PMB 25/55-60 i 45/80-55, które są przeznaczone do stosowania w Polsce w budownictwie drogowym. Badania ich właściwości, zamieszczone w Tabelach 2 i 3, zostały wykonane przez Laboratorium NIEVELT w Pradze, Czechy.
Przedstawione w tabelach wyniki badań potwierdzają przydatność rozwiązania opisanego w patencie do przemysłowego wytwarzania asfaltów modyfikowanych polimerami. Wytypowane w trakcie prac badawczych asfalty PMB1 jak PMB2 spełniają wymagania normy PN-EN I4023:20ii/Api:20i4. Wyniki ich badań starzeniowych wskazują, że RTFOT powoduje nieznaczne zmiany nawrotu sprężystego i wzrost temperatur mięknienia o około so°C. Oznacza to, że zastosowanie ww. asfaltów w budownictwie drogowym zapewni wytwarzanie trwałych nawierzchni.
2
KOMENTARZE (0)
Do artykułu: Nowa metoda wytwarzania asfaltów modyfikowanych polimerami