Сурфактанти имају широку примену у изградњи асфалтних коловоза, углавном укључујући следеће аспекте:
1. Као адитиви за топлу мешавину
(1) Механизам деловања
Адитиви за топле мешавине су врста сурфактанта (нпр. адитиви за топле мешавине типа APTL) састављени од липофилних и хидрофилних група у својој молекуларној структури. Током мешања асфалтних мешавина, адитиви за топле мешавине се прскају у посуду за мешање синхроно са асфалтом. Под механичким мешањем, липофилне групе се везују за асфалт, док се преостали молекули воде комбинују са хидрофилним групама и формирају структурни водени филм између агрегата обложених асфалтом. Овај водени филм делује као мазиво, побољшавајући обрадивост смеше током мешања. Током поплочавања и сабијања, структурни водени филм наставља да обезбеђује подмазивање, повећавајући брзину поплочавања и олакшавајући сабијање смеше. Након што је сабијање завршено, молекули воде постепено испаравају, а сурфактант мигрира до међуфазе између асфалта и агрегата, јачајући перформансе везивања између агрегата и асфалтног везива.
(2) Предности
Адитиви за топле мешавине могу смањити температуре мешања, поплочавања и сабијања за 30–60°C, продужавајући грађевинску сезону на средине изнад 0°C. Они смањују емисију CO₂ за приближно 50% и емисију токсичних гасова (нпр. асфалтних испарења) за преко 80%. Поред тога, спречавају старење асфалта, обезбеђују квалитет сабијања и грађевинске перформансе и продужавају век трајања асфалтних коловоза. Штавише, употреба адитива за топле мешавине може повећати производњу постројења за 20–25% и повећати брзину поплочавања/сабијања за 10–20%, чиме се побољшава ефикасност градње и скраћује време изградње.
2. Као емулгатори асфалта
(1) Класификација и карактеристике
Асфалтни емулгатори су сурфактанти класификовани према јонским својствима на катјонске, анјонске, нејонске и амфотерне типове. Катјонски асфалтни емулгатори се адсорбују на негативно наелектрисане агрегате путем позитивних наелектрисања, пружајући јаку адхезију - што их чини посебно погодним за влажне и кишне регионе. Анјонски емулгатори, иако јефтини, имају слабу отпорност на воду и постепено се замењују. Нејонски и амфотерни емулгатори испуњавају захтеве посебних услова околине. Класификовани према брзини деемулгирања, укључују споро везујуће (користе се за заптивање муља и хладну рециклажу), средње везујуће (балансирање времена отварања и брзине очвршћавања) и брзо везујуће (користе се за обраду површине ради омогућавања брзог очвршћавања и отварања саобраћаја).
(2) Сценарији примене
Асфалтни емулгатори омогућавају процесе хладног мешања и хладног полагања коловоза који елиминишу потребу за загревањем асфалта, смањујући потрошњу енергије за преко 30% - што је значајна предност у удаљеним планинским подручјима или брзим поправкама градских путева. Такође се користе за превентивно одржавање (нпр. заптивање муљем) ради поправке старих коловоза и продужења века трајања за 5-8 година. Поред тога, подржавају хладну рециклажу на лицу места, постижући 100% рециклажу старих асфалтних материјала за коловоз и смањујући трошкове за 20%.
3. Побољшање обрадивости разблаженог асфалта и његових мешавина
(1) Ефекат
Сурфактанти формулисани мешањем средстава за смањење вискозности тешких уља (AMS) са Span80, када се додају у разблажени асфалт, значајно смањују површински напон на граници асфалт-агрегат и смањују вискозност разблаженог асфалта. Ово обезбеђује оптималне перформансе мешавине уз смањење дозе дизела. Укључивање сложених сурфактанта побољшава расположивост асфалта на површинама агрегата, смањује отпор током полагања и повећава коначни степен збијања мешавина разблаженог асфалта - побољшавајући уједначеност мешања и перформансе полагања/збијања.
(2) Механизам
Сложени сурфактанти мењају површински напон течности и чврсте материје између асфалта и агрегата, омогућавајући асфалтним мешавинама да одрже повољне грађевинске перформансе чак и са смањеном дозом разблаживача. При дози сурфактанта од 1,0–1,5%, побољшање карактеристика поплочавања и збијања разблажених асфалтних мешавина еквивалентно је додавању 4–6% дизел разблаживача, омогућавајући смеши да постигне исту уједначеност мешања и обрадивост збијања.
4. За хладну рециклажу асфалтних коловоза
(1) Механизам рециклаже
Емулгатори за хладну рециклажу асфалта су сурфактанти који диспергују асфалт у микрочестице путем хемијског дејства и стабилизују их у води, а њихова основна функција омогућава изградњу асфалта на собној температури. Молекули емулгатора формирају оријентисани адсорпциони слој на граници асфалт-агрегат, отпорни на ерозију водом - посебно ефикасни за киселе агрегате. У међувремену, компоненте лаких уља у емулгованом асфалту продиру у стари асфалт, делимично враћајући му флексибилност и повећавајући стопу рециклаже рециклираних материјала.
(2) Предности
Технологија хладне рециклаже омогућава мешање и изградњу на собној температури, смањујући потрошњу енергије за 50–70% у поређењу са топлом рециклажом и смањујући емисију гасова стаклене баште. У складу је са захтевима рециклаже ресурса и одрживог развоја.
Време објаве: 09. децембар 2025.