Površinsko aktivne snovi imajo široko uporabo pri gradnji asfaltnih vozišč, vključno z naslednjimi vidiki:
1. Kot dodatki za toplo mešanico
(1) Mehanizem delovanja
Dodatki za tople mešanice so vrsta površinsko aktivnih snovi (npr. dodatki za tople mešanice tipa APTL), ki so v svoji molekularni strukturi sestavljeni iz lipofilnih in hidrofilnih skupin. Med mešanjem asfaltnih mešanic se dodatki za tople mešanice sočasno z asfaltom razpršijo v mešalno posodo. Ob mehanskem mešanju se lipofilne skupine vežejo z asfaltom, preostale molekule vode pa se združijo s hidrofilnimi skupinami in tvorijo strukturni vodni film med agregati, prevlečenimi z asfaltom. Ta vodni film deluje kot mazivo, ki izboljša obdelavnost mešanice med mešanjem. Med asfaltiranjem in zbijanjem strukturni vodni film še naprej zagotavlja mazanje, povečuje hitrost asfaltiranja in olajša zbijanje mešanice. Po končanem zbijanju molekule vode postopoma izhlapevajo, površinsko aktivna snov pa se premakne na vmesnik med asfaltom in agregati, kar okrepi vezno sposobnost med agregati in asfaltnim vezivom.
(2) Prednosti
Dodatki za tople mešanice lahko znižajo temperature mešanja, polaganja in zbijanja za 30–60 °C, s čimer podaljšajo gradbeno sezono na okolja nad 0 °C. Zmanjšajo emisije CO₂ za približno 50 % in emisije strupenih plinov (npr. asfaltnih hlapov) za več kot 80 %. Poleg tega preprečujejo staranje asfalta, zagotavljajo kakovost zbijanja in gradbene lastnosti ter podaljšajo življenjsko dobo asfaltnih vozišč. Poleg tega lahko uporaba dodatkov za tople mešanice poveča proizvodnjo mešalnic za 20–25 % in hitrosti polaganja/zbijanja za 10–20 %, s čimer se izboljša učinkovitost gradnje in skrajša čas gradnje.
2. Kot asfaltni emulgatorji
(1) Razvrstitev in značilnosti
Asfaltni emulgatorji so površinsko aktivne snovi, ki jih glede na ionske lastnosti razvrščamo v kationske, anionske, neionske in amfoterne. Kationski asfaltni emulgatorji se adsorbirajo na negativno nabite agregate preko pozitivnih nabojev, kar zagotavlja močno adhezijo, zaradi česar so še posebej primerni za vlažna in deževna območja. Anionski emulgatorji so sicer poceni, vendar imajo slabo vodoodpornost in se postopoma nadomeščajo. Neionski in amfoterni emulgatorji izpolnjujejo zahteve posebnih okoljskih pogojev. Glede na hitrost deemulgacije so razvrščeni na počasi vezajoče (uporabljajo se za tesnjenje gnojevke in hladno recikliranje), srednje vezajoče (uravnotežujejo čas odpiranja in hitrost strjevanja) in hitro vezajoče (uporabljajo se za površinsko obdelavo za hitro strjevanje in odpiranje prometa).
(2) Scenariji uporabe
Asfaltni emulgatorji omogočajo postopke hladnega mešanja in hladnega polaganja asfalta, ki odpravljajo potrebo po segrevanju asfalta, kar zmanjša porabo energije za več kot 30 % – kar je pomembna prednost v oddaljenih gorskih območjih ali pri hitrih popravilih mestnih cest. Uporabljajo se tudi za preventivno vzdrževanje (npr. tesnjenje z gnojevko) za popravilo starih vozišč in podaljšanje življenjske dobe za 5–8 let. Poleg tega podpirajo hladno recikliranje na kraju samem, s čimer dosežejo 100-odstotno recikliranje starih asfaltnih materialov in zmanjšajo stroške za 20 %.
3. Izboljšanje obdelavnosti asfalta z raztopljenim materialom in njegovih mešanic
(1) Učinek
Površinsko aktivne snovi, formulirane z mešanjem reduktorjev viskoznosti težke nafte (AMS) s Span80, ko se dodajo asfaltu z raztopljenim materialom, znatno zmanjšajo površinsko napetost na stiku med asfaltom in agregatom ter znižajo viskoznost asfalta z raztopljenim materialom. To zagotavlja optimalno mešalno zmogljivost mešanice, hkrati pa zmanjšuje odmerek dizelskega goriva. Vključitev sestavljenih površinsko aktivnih snovi izboljša razmazljivost asfalta na površinah agregata, zmanjša upor med polaganjem asfalta in poveča končno stopnjo zgoščenosti mešanic asfalta z raztopljenim materialom – s čimer se izboljša enakomernost mešanja in učinkovitost polaganja/zgoščevanja.
(2) Mehanizem
Sestavljene površinsko aktivne snovi spreminjajo medfazno napetost med tekočino in trdno snovjo med asfaltom in agregati, kar omogoča, da asfaltne mešanice ohranijo ugodne gradbene lastnosti tudi z zmanjšanim odmerkom redčila. Pri odmerku površinsko aktivne snovi 1,0–1,5 % je izboljšanje lastnosti polaganja in zbijanja pri razredčenih asfaltnih mešanicah enakovredno dodatku 4–6 % dizelskega redčila, kar omogoča, da mešanica doseže enako enakomernost mešanja in obdelavnost zbijanja.
4. Za hladno recikliranje asfaltnih vozišč
(1) Mehanizem recikliranja
Emulgatorji za hladno recikliranje asfalta so površinsko aktivne snovi, ki s kemičnim delovanjem dispergirajo asfalt v mikrodelce in jih stabilizirajo v vodi, njihova glavna funkcija pa je omogočanje gradnje asfalta pri sobni temperaturi. Molekule emulgatorja tvorijo usmerjeno adsorpcijsko plast na vmesniku asfalt-agregat, ki se upira vodni eroziji – še posebej učinkovito za kisle agregate. Medtem lahke oljne komponente v emulgiranem asfaltu prodrejo v staran asfalt, delno mu obnovijo prožnost in povečajo stopnjo recikliranja predelanih materialov.
(2) Prednosti
Tehnologija hladnega recikliranja omogoča mešanje in gradnjo pri sobni temperaturi, kar zmanjša porabo energije za 50–70 % v primerjavi z vročim recikliranjem in zmanjša emisije toplogrednih plinov. Usklajena je z zahtevami recikliranja virov in trajnostnega razvoja.
Čas objave: 9. dec. 2025