Surfaktanti imaju široku primjenu u izgradnji asfaltnih kolnika, uglavnom uključujući sljedeće aspekte:
1. Kao aditivi za toplu smjesu
(1) Mehanizam djelovanja
Aditivi za tople mješavine su vrsta surfaktanta (npr. aditivi za tople mješavine tipa APTL) sastavljena od lipofilnih i hidrofilnih skupina u svojoj molekularnoj strukturi. Tijekom miješanja asfaltnih smjesa, aditivi za tople mješavine raspršuju se u posudu za miješanje sinkrono s asfaltom. Pod mehaničkim miješanjem, lipofilne skupine vežu se s asfaltom, dok se preostale molekule vode kombiniraju s hidrofilnim skupinama i tvore strukturni vodeni film između agregata obloženih asfaltom. Ovaj vodeni film djeluje kao mazivo, poboljšavajući obradivost smjese tijekom miješanja. Tijekom asfaltiranja i zbijanja, strukturni vodeni film nastavlja podmazivati, povećavajući brzinu asfaltiranja i olakšavajući zbijanje smjese. Nakon što je zbijanje završeno, molekule vode postupno isparavaju, a surfaktant migrira na granicu između asfalta i agregata, jačajući svojstva vezivanja između agregata i asfaltnog veziva.
(2) Prednosti
Aditivi za tople mješavine mogu smanjiti temperature miješanja, popločavanja i zbijanja za 30–60 °C, produžujući građevinsku sezonu na okruženja iznad 0 °C. Smanjuju emisije CO₂ za otprilike 50% i emisije otrovnih plinova (npr. asfaltnih isparenja) za više od 80%. Osim toga, sprječavaju starenje asfalta, osiguravaju kvalitetu zbijanja i građevinske performanse te produžuju vijek trajanja asfaltnih kolnika. Nadalje, upotreba aditiva za tople mješavine može povećati učinak postrojenja za miješanje za 20–25% i povećati brzinu popločavanja/zbijanja za 10–20%, čime se poboljšava učinkovitost gradnje i skraćuje vrijeme gradnje.
2. Kao emulgatori asfalta
(1) Klasifikacija i karakteristike
Asfaltni emulgatori su surfaktanti koji se prema ionskim svojstvima klasificiraju u kationske, anionske, neionske i amfoterne tipove. Kationski asfaltni emulgatori adsorbiraju se na negativno nabijene agregate putem pozitivnih naboja, nudeći snažno prianjanje, što ih čini posebno prikladnima za vlažna i kišovita područja. Anionski emulgatori, iako jeftini, imaju slabu otpornost na vodu i postupno se zamjenjuju. Neionski i amfoterni emulgatori zadovoljavaju zahtjeve posebnih uvjeta okoline. Klasificirani prema brzini deemulgacije, uključuju sporovezujuće (koriste se za brtvljenje suspenzije i hladno recikliranje), srednjevezujuće (uravnotežuju vrijeme otvaranja i brzinu stvrdnjavanja) i brzovezujuće (koriste se za obradu površine kako bi se omogućilo brzo stvrdnjavanje i otvaranje prometa).
(2) Scenariji primjene
Asfaltni emulgatori omogućuju postupke hladnog miješanja i hladnog polaganja asfalta koji eliminiraju potrebu za zagrijavanjem asfalta, smanjujući potrošnju energije za više od 30% - značajna prednost u udaljenim planinskim područjima ili brzim popravcima gradskih cesta. Također se koriste za preventivno održavanje (npr. brtvljenje suspenzijom) za popravak starih kolnika i produljenje vijeka trajanja za 5-8 godina. Osim toga, podržavaju hladno recikliranje na licu mjesta, postižući 100% recikliranje starih asfaltnih kolničkih materijala i smanjujući troškove za 20%.
3. Poboljšanje obradivosti rezanog asfalta i njegovih mješavina
(1) Učinak
Surfaktanti formulirani miješanjem reduktora viskoznosti teških ulja (AMS) sa Span80, kada se dodaju u razrijeđeni asfalt, značajno smanjuju površinsku napetost na granici asfalt-agregat i smanjuju viskoznost razrijeđenog asfalta. To osigurava optimalne performanse miješanja smjese uz smanjenje doze dizela. Ugradnja složenih surfaktanata poboljšava rasprostranjenost asfalta na površinama agregata, smanjuje otpor tijekom asfaltiranja i povećava konačni stupanj zbijanja smjesa razrijeđenog asfalta - poboljšavajući ujednačenost miješanja i performanse asfaltiranja/zbijanja.
(2) Mehanizam
Složeni surfaktanti mijenjaju površinsku napetost tekućina-krutina između asfalta i agregata, omogućujući asfaltnim smjesama da održe povoljne građevinske performanse čak i uz smanjenu dozu razrjeđivača. Pri dozi surfaktanta od 1,0–1,5%, poboljšanje karakteristika asfaltiranja i zbijanja razrijeđenih asfaltnih smjesa ekvivalentno je dodavanju 4–6% dizelskog razrjeđivača, što omogućuje smjesi da postigne istu ujednačenost miješanja i obradivost zbijanja.
4. Za hladno recikliranje asfaltnih kolnika
(1) Mehanizam recikliranja
Emulgatori za hladno recikliranje asfalta su surfaktanti koji kemijskim djelovanjem dispergiraju asfalt u mikročestice i stabiliziraju ih u vodi, a njihova osnovna funkcija omogućuje izgradnju asfalta na sobnoj temperaturi. Molekule emulgatora tvore orijentirani adsorpcijski sloj na granici asfalt-agregat, odupirući se eroziji vodom - što je posebno učinkovito za kisele agregate. U međuvremenu, lake uljne komponente u emulgiranom asfaltu prodiru u ostarjeli asfalt, djelomično vraćajući mu fleksibilnost i povećavajući stopu recikliranja obnovljenih materijala.
(2) Prednosti
Tehnologija hladnog recikliranja omogućuje miješanje i gradnju na sobnoj temperaturi, smanjujući potrošnju energije za 50-70% u usporedbi s vrućim recikliranjem i smanjujući emisije stakleničkih plinova. Usklađena je sa zahtjevima recikliranja resursa i održivog razvoja.
Vrijeme objave: 09. prosinca 2025.