Մակերևութային ակտիվ նյութերի կիրառումը ասֆալտապատման մեջ

Մակերևութային ակտիվ նյութերը լայն կիրառություն ունեն ասֆալտապատման շինարարության մեջ, հիմնականում ներառում են հետևյալ ասպեկտները.

1. Որպես տաք խառնուրդի հավելանյութեր

(1) Գործողության մեխանիզմ

Տաք խառնուրդի հավելումները մակերևութային ակտիվ նյութի տեսակ են (օրինակ՝ APTL տիպի տաք խառնուրդի հավելումներ), որոնք իրենց մոլեկուլային կառուցվածքում կազմված են լիպոֆիլ և հիդրոֆիլ խմբերից: Ասֆալտային խառնուրդների խառնման ընթացքում տաք խառնուրդի հավելումները ասֆալտի հետ համաժամանակ ցողվում են խառնման տարայի մեջ: Մեխանիկական խառնման դեպքում լիպոֆիլ խմբերը կապվում են ասֆալտի հետ, մինչդեռ մնացորդային ջրի մոլեկուլները միանում են հիդրոֆիլ խմբերի հետ՝ ասֆալտապատ ագրեգատների միջև կառուցվածքային ջրային թաղանթ առաջացնելով: Այս ջրային թաղանթը գործում է որպես քսանյութ՝ բարելավելով խառնուրդի աշխատունակությունը խառնման ընթացքում: Ասֆալտապատման և խտացման ընթացքում կառուցվածքային ջրային թաղանթը շարունակում է քսանյութ ապահովել՝ մեծացնելով սալարկման արագությունը և նպաստելով խառնուրդի խտացմանը: Սեղմման ավարտից հետո ջրի մոլեկուլները աստիճանաբար գոլորշիանում են, և մակերևութային ակտիվ նյութը տեղափոխվում է ասֆալտի և ագրեգատների միջև ընկած միջերես՝ ամրապնդելով ագրեգատների և ասֆալտի կապակցանյութի միջև կապող հատկությունները:

(2) Առավելություններ

Տաք խառնուրդի հավելանյութերը կարող են նվազեցնել խառնման, սալարկման և խտացման ջերմաստիճանը 30-60°C-ով՝ երկարացնելով շինարարական սեզոնը 0°C-ից բարձր միջավայրերում: Դրանք նվազեցնում են CO₂ արտանետումները մոտ 50%-ով և թունավոր գազերի արտանետումները (օրինակ՝ ասֆալտի գոլորշիները)՝ ավելի քան 80%-ով: Բացի այդ, դրանք կանխում են ասֆալտի ծերացումը, ապահովում են խտացման որակը և շինարարական կատարողականությունը, ինչպես նաև երկարացնում ասֆալտե ծածկույթների ծառայության ժամկետը: Ավելին, տաք խառնուրդի հավելանյութերի օգտագործումը կարող է մեծացնել խառնման կայանների արտադրողականությունը 20-25%-ով և բարձրացնել սալարկման/խտացման արագությունը 10-20%-ով՝ դրանով իսկ բարելավելով շինարարության արդյունավետությունը և կրճատելով շինարարության ժամանակը:

2. Որպես ասֆալտի էմուլգատորներ

(1) Դասակարգում և բնութագրեր

Ասֆալտային էմուլգատորները մակերևութային ակտիվ նյութեր են, որոնք իոնային հատկություններով դասակարգվում են կատիոնային, անիոնային, ոչ իոնային և ամֆոտերային տեսակների: Կատիոնային ասֆալտային էմուլգատորները դրական լիցքերի միջոցով կլանում են բացասական լիցքավորված ագրեգատները՝ ապահովելով ուժեղ կպչունություն, ինչը դրանք դարձնում է հատկապես հարմար խոնավ և անձրևոտ շրջանների համար: Անիոնային էմուլգատորները, չնայած ցածր գնին, ունեն վատ ջրակայունություն և աստիճանաբար փոխարինվում են: Ոչ իոնային և ամֆոտերային էմուլգատորները բավարարում են հատուկ շրջակա միջավայրի պայմանների պահանջները: Դեմուլսացման արագությամբ դասակարգված՝ դրանք ներառում են դանդաղ ամրացող (օգտագործվում է շաղախի կնքման և սառը վերամշակման համար), միջին ամրացող (բացման ժամանակը և ամրացման արագությունը հավասարակշռող) և արագ ամրացող (օգտագործվում է մակերեսային մշակման համար՝ արագ ամրացում և երթևեկության բացում ապահովելու համար) տեսակներ:

(2) Կիրառման սցենարներ

Ասֆալտի էմուլգատորները հնարավորություն են տալիս իրականացնել սառը խառնման և սառը սալարկման գործընթացներ, որոնք վերացնում են ասֆալտի տաքացման անհրաժեշտությունը՝ կրճատելով էներգիայի սպառումը ավելի քան 30%-ով, ինչը զգալի առավելություն է հեռավոր լեռնային շրջաններում կամ քաղաքային ճանապարհների արագ վերանորոգման համար: Դրանք նաև օգտագործվում են կանխարգելիչ սպասարկման համար (օրինակ՝ շաղախի կնքում)՝ հնացած ասֆալտապատման նորոգման և ծառայության ժամկետը 5-8 տարով երկարացնելու համար: Բացի այդ, դրանք աջակցում են տեղում սառը վերամշակմանը՝ հասնելով հին ասֆալտապատման նյութերի 100% վերամշակման և 20%-ով կրճատելով ծախսերը:

3. Կտրված ասֆալտի և դրա խառնուրդների մշակելիության բարելավում

(1) Էֆեկտ

Ծանր յուղի մածուցիկության նվազեցնող նյութերի (AMS) Span80-ի հետ խառնուրդով ստացված մակերևութային ակտիվ նյութերը, երբ ավելացվում են կտրված ասֆալտին, զգալիորեն նվազեցնում են ասֆալտ-լցանյութ միջերեսի մակերեսային լարվածությունը և նվազեցնում կտրված ասֆալտի մածուցիկությունը։ Սա ապահովում է խառնուրդի օպտիմալ խառնման արդյունավետությունը՝ միաժամանակ նվազեցնելով դիզելային վառելիքի դեղաչափը։ Բարդ մակերևութային ակտիվ նյութերի ներառումը բարելավում է ասֆալտի տարածելիությունը լցանյութի մակերեսների վրա, նվազեցնում է դիմադրությունը սալարկման ընթացքում և մեծացնում կտրված ասֆալտային խառնուրդների վերջնական խտացման աստիճանը՝ բարելավելով խառնման միատարրությունը և սալարկման/խտացման արդյունավետությունը։

(2) Մեխանիզմ

Բարդ մակերևութային ակտիվ նյութերը փոխում են ասֆալտի և ագրեգատների միջև հեղուկ-պինդ միջերեսային լարվածությունը, թույլ տալով ասֆալտային խառնուրդներին պահպանել բարենպաստ շինարարական կատարողականություն նույնիսկ նոսրացուցիչի դեղաչափի նվազեցման դեպքում: Մակերևութային ակտիվ նյութի 1.0–1.5% դեղաչափի դեպքում, կտրված ասֆալտային խառնուրդների սալարկման և խտացման բնութագրերի բարելավումը համարժեք է 4–6% դիզելային նոսրացուցիչ ավելացնելուն, ինչը թույլ է տալիս խառնուրդին հասնել նույն խառնման միատարրությանը և խտացման աշխատունակությանը:

4. Ասֆալտապատ ծածկույթների սառը վերամշակման համար

(1) Վերամշակման մեխանիզմ

Սառը վերամշակման ասֆալտի էմուլգատորները մակերևութային ակտիվ նյութեր են, որոնք քիմիական ազդեցության միջոցով ասֆալտը ցրում են միկրոմասնիկների և կայունացնում դրանք ջրի մեջ, որոնց հիմնական գործառույթը հնարավորություն է տալիս ասֆալտը կառուցել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում: Էմուլգատորի մոլեկուլները ասֆալտ-ագրեգատ միջերեսում ձևավորում են կողմնորոշված ​​​​ադսորբցիոն շերտ՝ դիմադրելով ջրային էրոզիային, ինչը հատկապես արդյունավետ է թթվային ագրեգատների համար: Միևնույն ժամանակ, էմուլգացված ասֆալտի թեթև յուղային բաղադրիչները թափանցում են հնացած ասֆալտի մեջ, մասամբ վերականգնելով դրա ճկունությունը և մեծացնելով վերամշակված նյութերի վերամշակման մակարդակը:

(2) Առավելություններ

Սառը վերամշակման տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս խառնել և կառուցել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում, նվազեցնելով էներգիայի սպառումը 50-70%-ով՝ համեմատած տաք վերամշակման հետ, և նվազեցնելով ջերմոցային գազերի արտանետումները: Այն համապատասխանում է ռեսուրսների վերամշակման և կայուն զարգացման պահանջներին: