Od čega zavisi životni vek asfalta?
Od čega zavisi životni vek asfalta? Život asfaltnog kolovoza zavisi od adhezije (prijanjanja) između bitumena i agregata, i rezultat je sposobnosti bitumena da izdrži statičke i dinamičke napone uzrokovane prometom saobraćaja i dejstvom atmosferskih uticaja kao što su vazduh, svetlost i voda. Međutim, saobraćajni promet i atmosferski uticaji će delovati na trajanje asfalta, pa će vremenom doći do fizičkih i hemijskih transformacija, deformacija i pukotina.
Asfalt se sastoji najvećim delom od agregata (između 90% i 97%) i bitumena kao vezivnog materijala (od 3% do 10%).
Izbor agregata najviše zavisi od tehničkih zahteva koje asfaltni sloj mora da ima. Hemijski, agregati mogu biti kiseli (eruptivni) i alkalni (krečnjački). Kisele agregate karakteriše visok sadržaj silicijuma, dok bazični sadrže karbonate. Kada su agregati kiseli imaju karakteristiku da privlače negativne naboje na površinski sloj, a kada su alkalni privlače pozitivne naboje.
Drugi glavni sastojak asfalta je bitumen koji se koristi u mnogim sektorima putne industrije zahvaljujući svojim lepljivim svojstvima. Bitumen je složena mešavina hemikalija, koju karakteriše prisustvo molekula niske polarnosti. Lepljiva svojstva bitumena su usko povezana sa prisustvom kiselih grupa. Bitumen sa visokom kiselošću je bolji u odnosu na neutralni bitumen, zato što je „lepljiviji“.
Bitumen ima nizak hemijski afinitet (sklonost ka sjedinjavanju) sa agregatima, dok agregati imaju visok afinitet prema vodi. Iz tog razloga adhezija, odnosno lepljenje bitumena može biti ozbiljno ugroženo prisustvom vode na površini agregata. Prisustvo vode na međi između bitumena i agregata je glavni uzrok stvaranja rupa i pojava pukotina i deformacije drumskih kolovoza.
Sposobnost bitumena da potpuno pokrije agregate
Značajna karateristika koja utiče na životni vek asfalta, odnosno dugotrajnost puta je sposobnost bitumena da potpuno pokrije agregate. Bitumen je veoma viskozan materijal i ima hemijski afinitet vrlo nizak sa površinom agregata. Da bi se rešio taj problem, potrebno je:
- Smanjiti viskoznost bitumena zagrevanjem;
- Snažno mešati primenom velike količine mehaničke energije.
Tokom ove faze, vlaga ili prljavština prisutni na površini agregati mogu dovesti do nepotpunog pokrivanja samog agregata.
Otpornost na skidanje (bitumena) – „Stripping resistance“
Termin „stripping resistance“ predstavlja sposobnost bitumena da ostane pričvršćen na površinu agregata. Dobra adhezija između bitumenskog filma i agregatne površine neophodna je za izdržljiv bitumenski pločnik. Prisustvo vode između bitumena i agregata dovešće do pojave skidanja (spiranja), tačnije do odvajanja bitumenskog filma koji prekriva agregate. Spiranje se manifestuje kao gubitak male količine kamenja sa asfaltne površine, što dovodi do stvaranja rupa i pojave pukotina i deformacija. Rešavanjem ovog problema utiče se na duži životni vek asfalta.
Aktivator koji povećava afinitet
Afinitet između bitumena i agregata može se poboljšati dodavanjem male količine aktivatora FO. Ova hemikalija ima funkciju izmene površinske napetosti između bitumena i agregata.
Kontaktni ugao je merilo interakcije bitumena i agregata
Širok ugao kontakta znači da je vrlo teško da bitumen u potpunosti pokrije površinu agregata. U tom slučaju ne dobija se takozvano mikro-mehaničko prijanjanje, jer bitumen ne može prodreti kroz male pore i pukotine prisutne na površini kamenog agregata, ili je prijanjanje onemogućeno zbog mikro čestica prašine prisutne na površini.
Dodavanjem akivatora FO utiče se na smanjenje kontaktog ugla između bitumena i agregata. Manji kontaktni ugao pogoduje prijanjanju bitumena na površinu agregata, olakšava vlažnost sitnih delova i olakšava bitumenu ulazak u mikroskopske pore prisutne na površini agregata.
Ovaj aktivator takođe pomaže u sprečavanju „Skidanja“ bitumena sa površine kamenog agregata. Dugi molekuli supstanci koje formira aktivator FO imaju određenu hemijsku strukturu koju karakterišu grupa glave i grupa repa. Dodaci bitumenu brzo prelaze na kontakt između bitumena i agregata. Hidrofilne grupe glava čvrsto se vežu za kamene agregate, a hidrofobni repovi se sidre u bitumenu. Ovo stvara hemijsku vezu između bitumena i agregata. Aktivator FO deluje kao most između bitumena i agregata, obezbeđujući optimalno i trajno lepljenje.
Dakle, kvalitet i životni vek asfalta je nešto na čega je moguće uticati. Kompanije u EU koje se bave izgradnjom i održavanjem puteva uveliko koriste ovaj aktivator. Putevi su dugotrajniji i na taj način se ostvaruje velika ušteta prilikom održvanja puteva.
