В сфере дорожного строительства широко известен факт разрушения дорог под воздействием атмосферных осадков, ультрафиолетовых излучений, воды, перепадов температур. Симптомы этих повреждений разнообразны и включают в себя образование выемок и разрушений, выпадение щебня из поверхностного покрытия, образование выбоин, просадок, шелушений, проломов и т.д. Основной проблемой в микромасштабе является потеря сцепления между вяжущим и каменным материалом.
Химическое взаимодействие между битумом и каменным материалом может быть улучшено посредством добавления небольшого количества химических веществ, улучшающих химическую связь на границе раздела фаз «битум-каменный материал», которые получили название адгезионные присадки.
Производственная компания БАЗИС более 17 лет производит продукцию для улучшения качественных показателей дорожных битумов и ПБВ. Введение в битум адгезионных присадок линейки «Адгезол» способствует повышению качества сцепления битума с каменными материалами различной природы. Это позволяет повысить водостойкость и морозостойкость асфальтобетона. Наряду с твердостью входящих в состав асфальтобетона минеральных материалов, адгезионные добавки влияют на износостойкость дорожного покрытия, так как износостойкость асфальтобетона в значительной мере определяется прочностью межзерновых связей и устойчивостью этих связей под воздействием погодно-климатических факторов. Эти связи обеспечиваются свойствами битума: внутренним сцеплением (когезией) и сцеплением с поверхностью минерального материала (адгезией). Адгезионные присадки марки «Адгезол» облегчают распределение связующего вещества по поверхности каменного материала. Результатом является уменьшение количества непокрытых частиц и улучшение консистентности смеси, что облегчает уплотнение.
Адгезионные присадки «Адгезол» не только улучшают сцепление между связующим веществом и каменным материалом, но и вследствие своей химической природы замедляют снижение пенетрации связующего вещества при старении. Битум окисляется на всех этапах производства, хранения, транспортировки, уплотнения и укладки АБС и в более замедленном темпе на протяжении срока службы дороги. Результатом окисления битума является его затвердевание и потеря гибкости дорожного покрытия, что приводит к его разрушению. Изменение затвердевания при старении для обработанного адгезионными присадками связующего вещества снижает тенденцию к трещинообразованию на протяжении срока эксплуатации дорожного покрытия.
Комбинированное влияние улучшенного сцепления и более медленного старения на протяжении срока эксплуатации дороги приводят к увеличению экономического эффекта использования адгезионных добавок.
ПРИНЦИПЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМА С АДГЕЗИОННОЙ ПРИСАДКОЙ
Рассмотрим три момента:- качество присадки и эффективность дозировки;
- равномерность распределения присадки по объему битума;
- точность дозирования присадки.
Адгезионные присадки марки «Адгезол» в зависимости от марок и назначения эффективны в дозировках от 0,2 до 0,8% от массы битума. При ответе на вопрос «Какую присадку использовать?», нужно обратить внимание не только на стоимость присадки, но и на требуемое ее количество из расчета на 1 тонну битума.
Неравномерность распределения присадки по объему битума ставит под сомнение целесообразность ее применения вообще, так как получается следующая ситуация: готовое дорожное покрытие местами ведет себя прекрасно, демонстрируя эффект от применения адгезионной присадки, а местами достаточно плохо – из-за чего, собственно, и возникла необходимость добавления присадок. Однако, несмотря на наличие «хороших» участков, дорога будет оставлять негативное впечатление в целом, также как если бы никакой присадки не было добавлено вовсе.
Точность дозирования является важным технико-экономическим показателем – недостаточное количество присадки ставит под сомнение качество получаемого вяжущего, а передозировка ведет к нежелательному увеличению себестоимости продукции и обратному эффекту влияния. Из этих двух зол логично было бы предпочесть вторую.
КАК ДОБАВИТЬ АДГЕЗИННУЮ ПРИСАДКУ В БИТУМ?
Существуют три способа, существенно различающихся по принципу работы, достигаемому эффекту и, конечно же, стоимости реализации.
Способ 1
В емкость с битумом заливается требуемое на его объем количество присадки. Например, имеется расходная емкость, в которой содержится 20 тонн битума. Пусть необходимо добавить 0,25% присадки. Тогда получаем, что необходимо залить и размешать 50 килограммов адгезионной присадки. Заливка 50 килограммов присадки со вполне приемлемой точностью в емкость с битумом без использования каких-либо специальных сложных технических средств не является проблемой. Однако распределить такое количество присадки по такому объему битума более-менее равномерно – серьезная задача. Проходя путь от циркуляции обычной битумной насосной станцией до использования мешалок специальной конструкции, устанавливаемых на емкость, получаем, что эффективность всех подобных методов довольно низка. При этом имеем относительно большие энергозатраты и время работы оборудования. Кроме того, следует отметить следующие моменты:
- приготовление битума с адгезионной присадкой таким способом требует выделения отдельной битумной емкости;
- в ассортименте различных адгезионных присадок имеются такие, которые не выдерживают длительного хранения в составе горячего битума (два-три дня).
Достоинством такого способа является лишь одно – дешевизна оборудования. Все-таки ведро и шестеренный насос найдется на любом асфальтобетонном заводе. Тем не менее недостатки таковы, что эффективность от применения присадки при ее добавлении таким способом оказывается весьма невысокой.
Способ 2
На весы асфальтобетонного завода после взвешивания порции битума добавляется соответствующее количество адгезионной присадки. Так, если взвешиваемое количество битума составило 100 килограммам, то из расчета 0,25% необходимо добавить 250 граммов присадки. Получаем, что в данном случае способ 1 повторяется, но в миниатюре. Для автоматического добавления в каждую порцию битума необходимого количества присадки с достаточно высокой точностью – понадобится специальное оборудование. При этом никаких специальных действий по перемешиванию битума с присадкой не производится – вся надежда на то, что за время, пока битум поступит в смесительный барабан АБЗ, 250 граммов добавки равномерно распределятся по массе битума, а это, конечно же, весьма сомнительно. Тем не менее, по сравнению с первым способом в данном случае на лицо следующие преимущества:
- нет необходимости хранить битум с адгезионной присадкой – такой битум приготавливается непосредственно в ходе производства асфальтобетонной смеси;
- высокая гибкость производства – добавлять или не добавлять присадку в каждую конкретную партию асфальта оператор решает простым нажатием кнопки;
- малое энергопотребление – насос подачи присадки имеет электродвигатель мощностью до 1 кВт.
Способ 3
В трубопровод, по которому битум подается на весы АБЗ, вставляется специальный участок, так называемый статический миксер, предназначенный для эффективного перемешивания проходящего через него потока жидкости. В начало этого участка в заданной пропорции к битуму подается адгезионная присадка. Таким образом, при движении битума к весам он проходит через статический миксер и хорошо перемешивается с присадкой. Главным достоинством этого способа в отличие от рассмотренных ранее, является очень высокая равномерность распределения присадки по объему битума. При этом сохраняются и перечисленные выше преимущества, присущие второму способу.
Присадка битумная адгезионная «Адгезол» представляет собой высококачественную органическую композицию на основе продуктов взаимодействия ненасыщенных и жирных кислот с полиалкилполиаминовыми соединениями и применяется при строительстве и ремонте автомобильных дорожных покрытий, аэродромных покрытий, а также предназначена для улучшения физико-механических свойств дорожных битумов. Она обеспечивает высокую степень сцепления битумов с различными по природе минеральными материалами, в том числе с гранитным щебнем и песком, обладающими повышенными кислотными свойствами. Введение присадки приводит к значительному увеличению межремонтного срока службы дорожного покрытия, а следовательно, сокращает материальные затраты на эксплуатацию и ремонт дорожных покрытий.
