Повърхностноактивните вещества имат широко приложение в изграждането на асфалтови настилки, включително главно следните аспекти:
1. Като добавки за топла смес
(1) Механизъм на действие
Добавките за топли смеси са вид повърхностноактивно вещество (напр. добавки за топли смеси от тип APTL), съставени от липофилни и хидрофилни групи в тяхната молекулярна структура. По време на смесването на асфалтови смеси, добавките за топли смеси се впръскват в смесителния съд синхронно с асфалта. При механично разбъркване липофилните групи се свързват с асфалта, докато остатъчните водни молекули се комбинират с хидрофилни групи, за да образуват структурен воден филм между покритите с асфалт агрегати. Този воден филм действа като лубрикант, подобрявайки обработваемостта на сместа по време на смесване. По време на полагане и уплътняване структурният воден филм продължава да осигурява смазване, увеличавайки скоростта на полагане и улеснявайки уплътняването на сместа. След завършване на уплътняването, водните молекули постепенно се изпаряват и повърхностноактивното вещество мигрира към границата между асфалта и агрегатите, засилвайки свързващите свойства между агрегатите и асфалтовото свързващо вещество.
(2) Предимства
Добавките за топли смеси могат да намалят температурите на смесване, полагане и уплътняване с 30–60°C, удължавайки строителния сезон до среди над 0°C. Те намаляват емисиите на CO₂ с приблизително 50% и емисиите на токсични газове (напр. асфалтови изпарения) с над 80%. Освен това, те предотвратяват стареенето на асфалта, осигуряват качество на уплътняване и строителни характеристики и удължават експлоатационния живот на асфалтовите настилки. Освен това, използването на добавки за топли смеси може да увеличи производителността на смесителните инсталации с 20–25% и да увеличи скоростта на полагане/уплътняване с 10–20%, като по този начин подобри ефективността на строителството и съкрати времето за строителство.
2. Като асфалтови емулгатори
(1) Класификация и характеристики
Асфалтовите емулгатори са повърхностноактивни вещества, класифицирани по йонни свойства в катионни, анионни, нейонни и амфотерни. Катионните асфалтови емулгатори се адсорбират върху отрицателно заредени агрегати чрез положителни заряди, предлагайки силна адхезия, което ги прави особено подходящи за влажни и дъждовни региони. Анионните емулгатори, макар и евтини, имат слаба водоустойчивост и постепенно се заменят. Нейонните и амфотерните емулгатори отговарят на изискванията на специални условия на околната среда. Класифицирани по скорост на деемулгиране, те включват бавно втвърдяващи се (използвани за запечатване на суспензии и студено рециклиране), средно втвърдяващи се (балансиране на времето за отваряне и скоростта на втвърдяване) и бързо втвърдяващи се (използвани за обработка на повърхности, за да се осигури бързо втвърдяване и отваряне за движение).
(2) Сценарии на приложение
Асфалтовите емулгатори позволяват процеси на студено смесване и студено полагане на асфалт, които елиминират необходимостта от нагряване на асфалта, намалявайки консумацията на енергия с над 30% - значително предимство в отдалечени планински райони или бързи ремонти на градски пътища. Те се използват и за превантивна поддръжка (напр. запечатване с шлам) за ремонт на стари настилки и удължаване на експлоатационния живот с 5-8 години. Освен това, те подпомагат студеното рециклиране на място, постигайки 100% рециклиране на стари асфалтови материали и намалявайки разходите с 20%.
3. Подобряване на обработваемостта на разреден асфалт и неговите смеси
(1) Ефект
Повърхностноактивните вещества, формулирани чрез смесване на редуктори на вискозитета на тежки масла (AMS) със Span80, когато се добавят към разреден асфалт, значително намаляват повърхностното напрежение на границата асфалт-агрегат и понижават вискозитета на разредения асфалт. Това осигурява оптимално смесване на сместа, като същевременно намалява дозата на дизел. Включването на комбинирани повърхностноактивни вещества подобрява разстилаемостта на асфалта върху повърхности от агрегати, намалява съпротивлението по време на полагане и увеличава крайната степен на уплътняване на разредените асфалтови смеси, подобрявайки равномерността на смесване и производителността при полагане/уплътняване.
(2) Механизъм
Сложните повърхностноактивни вещества променят междуфазовото напрежение течност-твърдо вещество между асфалт и агрегати, което позволява на асфалтовите смеси да поддържат благоприятни строителни характеристики дори с намалена доза разредител. При доза повърхностноактивно вещество от 1,0–1,5%, подобрението в характеристиките на настилката и уплътняването на разредените асфалтови смеси е еквивалентно на добавянето на 4–6% дизелов разредител, което позволява на сместа да постигне същата равномерност на смесване и обработваемост на уплътняването.
4. За студено рециклиране на асфалтови настилки
(1) Механизъм за рециклиране
Емулгаторите за асфалт за студено рециклиране са повърхностноактивни вещества, които диспергират асфалта на микрочастици чрез химическо действие и ги стабилизират във вода, като основната им функция е да позволят изграждането на асфалт при стайна температура. Молекулите на емулгатора образуват ориентиран адсорбционен слой на границата асфалт-агрегат, устойчив на водна ерозия – особено ефективен за киселинни агрегати. Междувременно, леките маслени компоненти в емулгирания асфалт проникват в стария асфалт, като частично възстановяват неговата гъвкавост и увеличават степента на рециклиране на регенерираните материали.
(2) Предимства
Технологията за студено рециклиране позволява смесване и строителство при околна температура, намалявайки потреблението на енергия с 50–70% в сравнение с горещото рециклиране и понижавайки емисиите на парникови газове. Тя е в съответствие с изискванията за рециклиране на ресурси и устойчиво развитие.
Време на публикуване: 09 декември 2025 г.