ТЕХНОЛОГИИ
61
2023 / № 4
К недостаткам способа с использованием цеолитов следует отнести необходимость модернизации асфальтосмесительной установки для ввода цеолита .
Рис . 1 . Стоимость материалов на 1 т смеси : а – для тёплого асфальтобетона с применением цеолита на щебне М1000 ; б – для горячего асфальтобетона на щебне М1400
гидрофильных материалов семейства цеолитов . Цеолит — кристаллический гидратированный материал , содержащий примерно 20 % воды , высвободившейся после кристаллизации при температуре свыше 100 ° С .
Наиболее известный синтетический цеолит Aspha-Min ( Aspha-Min GMBH , Германия ).
В количестве 0,3 % от массы смеси после взвешивания подаётся в смеситель асфальтосмесительной установки одновременно с подачей минерального порошка и введением битума .
Присутствующая в Aspha-Min в количестве 20 % кристаллическая вода освобождается под действием тепла в смеси и впрыскивается в вяжущее . Этот контролируемый вспенивающий эффект приводит к увеличению объёма вяжущего , позволяя смеси оставаться эластичной и работоспособной . Так как кристаллизованная вода освобождается не сразу , а постепенно , то данный эффект продолжается достаточно длительное время , пока смесь не остынет ниже 100 º С .
Использование добавки Aspha-Min обеспечивает производство асфальтобетонной смеси с уменьшенной температурой на 30-40 º С на выходе из смесителя асфальтосмесительной установки .
В Республике Татарстан находится Татарско-Шатрашанское месторождение цеолитосодержащих пород — одно из крупнейших месторождений в Российской Федерации .
Породы месторождения представляют собой новый тип цеолитового сырья , принципиально отличный от ранее изученных . Цеолитосодержащие породы месторождения при содержании цеолитов в количестве 20 % оказались сопоставимы по основным физико-химическим и физико-механическим свойствам с рядовыми рудами , где содержание цеолитов составляет 65-70 %.
Выполненными в КГАСУ исследованиями установлено , что приготовление тёплой асфальтобетонной смеси с применением цеолита перед горячим асфальтобетоном обеспечивает :
• приготовление асфальтобетонных смесей при пониженных температурах и снижении расхода природного газа на 16,8 % [ табл . 1 ];
• сокращение количества выбросов вредных веществ в окружающую среду за счёт снижения расхода топлива ;
• уменьшение стоимости материалов на 1 т смеси ( рис . 1 ).
Технологии с использованием органических добавок
Органические вяжущие ( воски или амиды жирных кислот ) могут вводиться в смеситель асфальтосмесительной установки или в битум .
В технологии с использованием парафиновых восков добавка способствует существенному снижению вязкости битума при нагреве его до температуры выше точки плавления воска ( 100 ° С ). В настоящее время в Германии довольно широко для приготовления тёплых смесей используются добавки Asphaltan B и Sasobit .
Asphaltan В — это очищенный горный воск , смешанный с амидом жирной кислоты . Точка плавления присадки от 82 до 95 ° С . Добавка Asphaltan В вводится в количестве 2,5 % от массы битума .
Парафиновый воск Sasobit характеризуется преобладающей длиной углеводородных цепей в диапазоне от 40 до 115 атомов углерода . У содержащихся в битумах парафинов длина этих цепей 22-45 атомов углерода . Поэтому Sasobit имеет высокую температуру плавления — 102 ° C . При температуре выше 120 ° C он полностью растворяется в битуме , а при температуре ниже 102 ° C образует в битуме кристаллообразную сетчатую структуру .
Добавка Sasobit в количестве от 1 до 3 % по массе битума снижает его вязкость , что позволяет понизить температуру приготовления смеси на 20- 40 % при улучшении её уплотняемости .
В России начато производство и применение для приготовления тёплых смесей добавки « Вискодор » компании « Селена », которая представляет собой многокомпонентную композицию на основе модифицированного низкомолекулярного полиэтиленового воска . Расход добавки 1-3 % от массы вяжущего . По предварительным данным компании « Селена », добавка « Вискодор » обеспечивает повышение эффективности сопротивления деформациям дорожного полотна , снижение температуры укладки асфальтобетонных смесей на 30 ° C по сравнению со смесями без добавки , повышение адгезионных свойств битумного вяжущего .
Органические добавки , снижая вязкость при высоких температурах , уменьшают старение и температуру