ОТ КАКВО ЗАВИСИ ЖИВОТЪТ НА АСФАЛТА?
Срокът на експлоатация на асфалтовия път зависи от сцеплението между битума и инертния материал и е резултат от способността на битума да издържа на статични и динамични напрежения, причинени от движението и действието на атмосферни влияния като въздух, светлина и вода. Трафикът и атмосферните влияния обаче ще повлияят на продължителността на асфалта, така че с течение на времето ще има физически и химични трансформации, деформации и пукнатини.
Асфалтът се състои главно от инертни материали (между 90% и 97%) и битум като свързващо вещество (от 3% до 10%).
Изборът на инертни материали зависи най-вече от техническите изисквания, които трябва да има асфалтовият слой. Химически агрегатите могат да бъдат киселинни (еруптивни) и алкални (варовити). Киселите инертни материали се характеризират с високо съдържание на силиций, докато основните съдържат карбонати. Когато агрегатите са кисели, те са склонни да привличат отрицателни заряди към повърхностния слой, а когато са алкални, те привличат положителни заряди.
Друг основен компонент на асфалта е битумът, който се използва в много сектори на пътната индустрия поради адхезивните си свойства. Битумът е сложна смес от химикали, характеризираща се с наличието на нискополярни молекули. Адхезивните свойства на битума са тясно свързани с наличието на киселинни групи. Битумът с висока киселинност е по-добър от неутралния битум, защото е „лепкав“.
Битумът има нисък химичен афинитет (склонност към сливане) с инертни материали, докато инертните материали имат висок афинитет към водата. Следователно адхезията или адхезията на битума може да бъде сериозно нарушена от наличието на вода на повърхността на инертния материал. Наличието на вода на границата между битума и инертните материали е основната причина за образуването на дупки и появата на пукнатини и деформация на пътищата.
Способност на битума да покрива напълно инертните материали
Способността на битума да покрива изцяло инертните материали е съществена характеристика, която влияе върху живота на асфалта, т.е. дълголетието на пътя. Битумът е много вискозен материал и има много нисък химичен афинитет към повърхността на инертния материал. За да се реши този проблем, е необходимо:
- За намаляване на вискозитета на битума чрез нагряване;
- Да се смесва енергично, използвайки голямо количество механична енергия.
По време на тази фаза, влагата или мръсотията, присъстващи на повърхността на инертните материали, могат да доведат до непълно покритие на самия инертни материали.
Устойчивост на отстраняване (на битум) – „Съпротивление на разкъсване“
Терминът „устойчивост на разкъсване“ се отнася до способността на битума да остане прикрепен към повърхността на инертния материал. За трайната битумна почва е необходимо добро сцепление между битумния филм и повърхността на агрегата. Наличието на вода между битума и инертния материал ще доведе до появата на отстраняване (изплакване), по-точно до отделяне на битумния филм, който покрива инертните материали. Отстраняването се проявява като загуба на малко количество камъни от асфалтовата повърхност, което води до образуване на дупки и поява на пукнатини и деформации. Решаването на този проблем увеличава експлоатационния живот на асфалта.
Активатор, който увеличава афинитета
Афинитетът между битума и инертните материали може да се подобри чрез добавяне на малко количество FO активатор. Този химикал има функцията да променя повърхностното напрежение между битума и инертните материали.
Контактният ъгъл е мярка за взаимодействието между битума и инертните материали
Широкият ъгъл на контакт означава, че е много трудно битумът напълно да покрие повърхността на инертния материал. В този случай не се получава така наречената микромеханична адхезия, тъй като битумът не може да проникне през малките пори и пукнатини, присъстващи на повърхността на инертния материал, или адхезията е деактивирана поради наличието на микропрахови частици на повърхността.
Добавянето на задвижващия механизъм FO намалява ъгъла на контакт между битума и инертния материал. По-малкият ъгъл на контакт благоприятства адхезията на битума към повърхността на инертния материал, улеснява влагата на малки части и улеснява навлизането на битум в микроскопичните пори, присъстващи на повърхността на инертния материал.
Този активатор също така помага да се предотврати „отстраняването“ на битума от повърхността на каменния агрегат. Дългите молекули на веществото, образувани от активатора FO, имат определена химическа структура, която се характеризира с група глави и група опашки. Битумните добавки бързо осъществяват контакт между битума и инертните материали. Хидрофилните групи глави са здраво прикрепени към каменните инертни материали, а хидрофобните опашки са закотвени в битума. Това създава химическа връзка между битума и инертния материал. Задвижващият механизъм FO действа като мост между битума и инертния материал, осигурявайки оптимално и трайно свързване.
Така че качеството и животът на асфалта е нещо, върху което може да се повлияе. Компаниите от ЕС, участващи в изграждането и поддръжката на пътища, широко използват този активатор. Пътищата са по-дълги и по този начин се постигат големи икономии при поддръжка на пътищата.
