Budownictwo
Drogi
Energetyka
Geoinżynieria
Hydrotechnika
Inż. Bezwykopowa
Kolej
Mosty
Motoryzacja
Tunele
Wod-Kan
Jest to powszechnie stosowany zabieg dla nawierzchni asfaltowych. Podczas takich prac remontowych zazwyczaj wykonuje się frezowanie (ryc. 1) przynajmniej warstwy ścieralnej. W wyniku frezowania mieszanek mineralno-asfaltowych (mma) powstaje destrukt asfaltowy. Jest to niezwykle cenny materiał, który – jeśli to tylko możliwe – powinien być w odpowiedni sposób przetworzony i ponownie wbudowany w nawierzchnię. To pozwala ograniczyć zużycie zasobów naturalnych i wpisuje się w zasady gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ).
Lepiszcze asfaltowe wbudowane w nawierzchnię drogową ulega licznym procesom chemicznym, które prowadzą do jego starzenia [1]. Intensywność tego procesu zależy od wielu czynników, w tym od natury chemicznej asfaltu, jego struktury oraz składu grupowego, a także od wpływu różnych czynników zewnętrznych.
Istnieją jednak substancje umożliwiające – przynajmniej w częściowy sposób – odwrócenie skutków starzenia w lepiszczach asfaltowych. Są to rejuvenatory (odświeżacze) asfaltu. Najczęściej zawierają one w swoim składzie frakcje olejowe i żywiczne, bogate w związki aromatyczne, bądź występują w postaci środków dyspergujących. Rejuvenatory, niezależnie od swojego składu, powinny umożliwić przywrócenie odpowiednich proporcji pomiędzy poszczególnymi składnikami grupowymi asfaltu: związkami nasyconymi, związkami aromatycznymi, asfaltenami i żywicami, w zestarzonym lepiszczu asfaltowym [2]. Dzięki swoim właściwościom dodatki te odwracają niektóre procesy fizyczne zachodzące w lepiszczu, obniżając jego lepkość. W rezultacie możliwe jest w znacznym stopniu złagodzenie niepożądanych skutków procesu starzenia [3].
Cykl życia lepiszcza asfaltowego w nawierzchni oraz zalecaną formę jego recyklingu z zastosowaniem środka odświeżającego przedstawiono na rycinie 2.
Na rynku funkcjonuje wiele produktów oferowanych jako rejuvenatory lepiszczy asfaltowych. Efektywność tego typu dodatków, przed zastosowaniem w skali przemysłowej, powinna być weryfikowana w badaniach laboratoryjnych właściwości funkcjonalnych lepiszczy.
Alternatywnie, prostszym sposobem odświeżania zestarzonego lepiszcza asfaltowego zawartego w granulacie asfaltowym może być zastosowanie przewidzianych do tego celu gotowych lepiszczy asfaltowych. Te specjalne lepiszcza skomponowane są w taki sposób, aby mieszanki mineralno-asfaltowe wykonane z wykorzystaniem materiału z recyklingu charakteryzowały się jak najwyższą jakością. Lepiszcza przeznaczone do mma z dużą zawartością granulatu są dostępne w ofercie ORLEN Asfalt pod nazwą ORBITON RC.
Lepiszcza asfaltowe ORBITON RC
Nowa gama lepiszczy ORBITON RC została opracowana tak, aby niezależnie od ilościużytego granulatu asfaltowego w mieszance mineralno-asfaltowej finalnie możliwe było uzyskanie w gotowej warstwie lepiszcza, które odpowiada pod względem właściwości asfaltowi modyfikowanemu
PMB 25/55-60.
Lepiszcza ORBITON RC nie wymagają modyfikacji otaczarni, a produkcja i wbudowanie mma odbywa się w standardowy sposób. Wszystkie niezbędne dokumenty jakościowe dostarczane są przez dostawcę lepiszcza.
Schemat koncepcji zastosowania asfaltów ORBITON RC przedstawiono na rycinie 3.
Zgodnie z powyższym (ryc. 3), produkując mma z granulatem asfaltowym metodą na zimno, przy wskaźniku zastąpienia świeżego lepiszcza asfaltowego lepiszczem z granulatu (BR) w przedziale 20–30%, należy zastosować lepiszcze ORBITON RC30. Natomiast lepiszczem przeznaczonym do produkcji mma z dużym udziałem granulatu asfaltowego metodą na gorąco (wskaźnik BR w przedziale 40–50%) jest ORBITON RC50. Jest to ogólna zasada związana ze specjalnym składem lepiszczy ORBITON RC (większa zawartość polimeru oraz pozostałych dodatków), jednak ostateczny dobór konkretnego lepiszcza powinien nastąpić po weryfikacji finalnych właściwości mma podczas projektowania właściwych badań typu.
Lepiszcza ORBITON RC produkowane są zgodnie z normą PN-EN 14023. ORBITON RC30 jest klasyfikowany jako PMB 25/55-60, natomiast ORBITON RC50 jako PMB 45/80-55.
Właściwości mieszanek mineralno-asfaltowych z lepiszczami ORBITON RC
Właściwości mma z lepiszczami ORBITON RC z różną zawartością granulatu asfaltowego zostały przetestowane i potwierdzone na wykonanych odcinkach drogowych (jedną z przykładowych realizacji pokazano na rycinie 4). Doświadczenia z realizacji wykazały, że możliwa jest poprawna produkcja i wbudowanie mma z lepiszczem ORBITON RC30 z zawartością granulatu asfaltowego do 30% w metodzie dozowania granulatu na zimno, a stosując lepiszcze ORBITON RC 50, nawet do 50% granulatu asfaltowego dozowanego po jego wcześniejszym ogrzaniu. Wyprodukowane mma charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami odporności na działanie wody i mrozu, koleinowanie i kruche pękanie w wyniku skurczu termicznego. Największą korzyścią z zastosowania lepiszczy ORBITON RC w mma z granulatem asfaltowym jest widoczna poprawa w zakresie odporności zmęczeniowej w stosunku do mma produkowanych z granulatem asfaltowym przy użyciu standardowych lepiszczy. Jest to niezwykle istotne, ponieważ to właśnie ten parametr w dużej mierze decyduje o trwałości i niezawodności wykonywanych nawierzchni asfaltowych.
Współczesne wymagania rynkowe i środowiskowe stawiają przed branżą drogową konieczność intensywnego poszukiwania nowych, zrównoważonych rozwiązań technologicznych. Celem tych działań powinno być ograniczenie zużycia surowców, paliw i energii, które są obecnie niezwykle kosztotwórczymi czynnikami.
Technologie asfaltowe stwarzają szerokie możliwości optymalizacji, m.in. dzięki temu, że nawierzchnie asfaltowe można poddać w 100% recyklingowi. Lepiszcza ORBITON RC, opracowane z myślą o recyklingu, są jednymi z produktów wspierających osiągnięcie celów gospodarki niskoemisyjnej.
Literatura
[1] Gaweł I., Kalabińska M., Piłat J.: Asfalty drogowe. WKiŁ. Warszawa 2014.
[2] Sirin O., Paul D.K., Kassem E.: State of the Art Study on Aging of Asphalt Mixtures and Use of Antioxidant Additives. „Advances in Civil Engineering” 2018, Issue 1, https://doi.org/10.1155/2018/3428961.
[3] Sorociak W., Grzesik B., Bzówka J., Mieczkowski P.: Asphalt concrete produced from rejuvenated reclaimed asphalt pavement (RAP). „Archives of Civil Engineering” 2020, Vol. 66, nr 2, s. 321–337.
