การประยุกต์ใช้สารลดแรงตึงผิวในการก่อสร้างพื้นผิวถนนแอสฟัลต์

สารลดแรงตึงผิวมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการก่อสร้างพื้นผิวถนนแอสฟัลต์ โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

1. ใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับผสมร้อน

(1) กลไกการออกฤทธิ์

สารเติมแต่งสำหรับผสมร้อนเป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดหนึ่ง (เช่น สารเติมแต่งสำหรับผสมร้อนชนิด APTL) ที่ประกอบด้วยกลุ่มลิโปฟิลิกและไฮโดรฟิลิกในโครงสร้างโมเลกุล ในระหว่างการผสมแอสฟัลต์ สารเติมแต่งสำหรับผสมร้อนจะถูกฉีดพ่นลงในภาชนะผสมพร้อมกับแอสฟัลต์ ภายใต้การกวนด้วยกลไก กลุ่มลิโปฟิลิกจะจับตัวกับแอสฟัลต์ ในขณะที่โมเลกุลน้ำที่เหลืออยู่จะรวมตัวกับกลุ่มไฮโดรฟิลิกเพื่อสร้างฟิล์มน้ำโครงสร้างระหว่างมวลรวมที่เคลือบด้วยแอสฟัลต์ ฟิล์มน้ำนี้ทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่น ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำงานของส่วนผสมในระหว่างการผสม ในระหว่างการปูและการบดอัด ฟิล์มน้ำโครงสร้างจะยังคงให้การหล่อลื่นต่อไป เพิ่มความเร็วในการปูและช่วยให้การบดอัดส่วนผสมง่ายขึ้น หลังจากบดอัดเสร็จสิ้น โมเลกุลน้ำจะระเหยไปทีละน้อย และสารลดแรงตึงผิวจะเคลื่อนตัวไปยังส่วนต่อประสานระหว่างแอสฟัลต์และมวลรวม เสริมความแข็งแรงของประสิทธิภาพการยึดเกาะระหว่างมวลรวมและสารยึดเกาะแอสฟัลต์

(2) ข้อดี

สารเติมแต่งสำหรับผสมร้อนสามารถลดอุณหภูมิในการผสม การปู และการบดอัดได้ 30–60°C ทำให้สามารถขยายฤดูกาลก่อสร้างไปยังสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 0°C ได้ นอกจากนี้ยังช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 50% และการปล่อยก๊าซพิษ (เช่น ควันแอสฟัลต์) ได้มากกว่า 80% ยิ่งไปกว่านั้น ยังช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพของแอสฟัลต์ รักษาคุณภาพการบดอัดและประสิทธิภาพการก่อสร้าง และยืดอายุการใช้งานของพื้นผิวถนนแอสฟัลต์ ยิ่งไปกว่านั้น การใช้สารเติมแต่งสำหรับผสมร้อนยังสามารถเพิ่มผลผลิตของโรงงานผสมได้ 20–25% และเพิ่มความเร็วในการปู/บดอัดได้ 10–20% ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้างและลดระยะเวลาการก่อสร้างลง

2. ในฐานะสารอิมัลซิไฟเออร์สำหรับแอสฟัลต์

(1) การจำแนกประเภทและลักษณะเฉพาะ

สารอิมัลซิไฟเออร์สำหรับแอสฟัลต์เป็นสารลดแรงตึงผิวที่แบ่งประเภทตามคุณสมบัติทางไอออนิกออกเป็นประเภทแคตไอออนิก แอนไอออนิก ไม่มีไอออนิก และแอมโฟเทอริก สารอิมัลซิไฟเออร์แคตไอออนิกจะดูดซับเข้ากับมวลรวมที่มีประจุลบผ่านประจุบวก ทำให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแรง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ชื้นและฝนตก สารอิมัลซิไฟเออร์แอนไอออนิกแม้จะมีราคาถูก แต่มีความต้านทานต่อน้ำต่ำและกำลังถูกแทนที่ไปเรื่อยๆ สารอิมัลซิไฟเออร์ไม่มีไอออนิกและแอมโฟเทอริกตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมพิเศษได้ โดยแบ่งประเภทตามความเร็วในการแยกตัวของอิมัลชัน ได้แก่ ประเภทที่แข็งตัวช้า (ใช้สำหรับซีลแบบสลอรี่และการรีไซเคิลแบบเย็น) ประเภทที่แข็งตัวปานกลาง (สมดุลระหว่างเวลาเปิดและอัตราการแข็งตัว) และประเภทที่แข็งตัวเร็ว (ใช้สำหรับการปรับสภาพพื้นผิวเพื่อให้แข็งตัวเร็วและเปิดให้สัญจรได้)

(2) สถานการณ์การใช้งาน

สารอิมัลซิไฟเออร์สำหรับแอสฟัลต์ช่วยให้สามารถผสมและปูผิวทางแอสฟัลต์ในอุณหภูมิเย็นได้ ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนในการให้ความร้อนแก่แอสฟัลต์ ลดการใช้พลังงานลงกว่า 30% ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในพื้นที่ภูเขาสูงห่างไกลหรือการซ่อมแซมถนนในเมืองอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (เช่น การเคลือบผิวด้วยสารละลาย) เพื่อซ่อมแซมผิวทางที่เสื่อมสภาพและยืดอายุการใช้งานได้ 5-8 ปี ยิ่งไปกว่านั้น ยังสนับสนุนการรีไซเคิลแบบเย็นในสถานที่ ทำให้สามารถรีไซเคิลวัสดุผิวทางแอสฟัลต์เก่าได้ 100% และลดต้นทุนลง 20%

3. การปรับปรุงความสามารถในการใช้งานของแอสฟัลต์แบบตัดและส่วนผสมของแอสฟัลต์

(1) ผลกระทบ

สารลดแรงตึงผิวที่ผสมขึ้นจากสารลดความหนืดของน้ำมันหนัก (AMS) เข้ากับ Span80 เมื่อเติมลงในแอสฟัลต์แบบเจือจาง จะช่วยลดแรงตึงผิวที่บริเวณรอยต่อระหว่างแอสฟัลต์กับหินกรวดได้อย่างมีนัยสำคัญ และลดความหนืดของแอสฟัลต์แบบเจือจางลง これにより、リッドの改善のリッドのリッドに実現し、ストリッドの ...�実現できます。 การผสมสารลดแรงตึงผิวแบบผสมช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวของแอสฟัลต์บนพื้นผิวหินกรวด ลดแรงต้านทานระหว่างการปูทาง และเพิ่มระดับการบดอัดขั้นสุดท้ายของส่วนผสมแอสฟัลต์แบบเจือจาง ซึ่งช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอในการผสมและประสิทธิภาพในการปูทาง/บดอัด

(2) กลไก

สารลดแรงตึงผิวแบบผสมจะเปลี่ยนแปลงแรงตึงผิวระหว่างของเหลวและของแข็งระหว่างแอสฟัลต์และวัสดุมวลรวม ทำให้ส่วนผสมแอสฟัลต์สามารถคงประสิทธิภาพในการก่อสร้างที่ดีได้แม้จะลดปริมาณสารเจือจางลง ที่ปริมาณสารลดแรงตึงผิว 1.0–1.5% การปรับปรุงคุณลักษณะการปูทางและการบดอัดของส่วนผสมแอสฟัลต์แบบเจือจางจะเทียบเท่ากับการเติมสารเจือจางดีเซล 4–6% ทำให้ส่วนผสมมีความสม่ำเสมอในการผสมและความสามารถในการบดอัดได้เช่นเดียวกัน

4. สำหรับการรีไซเคิลแอสฟัลต์ด้วยวิธีเย็น

(1) กลไกการรีไซเคิล

สารอิมัลซิไฟเออร์สำหรับรีไซเคิลแอสฟัลต์แบบเย็นเป็นสารลดแรงตึงผิวที่ช่วยกระจายแอสฟัลต์ให้เป็นอนุภาคขนาดเล็กผ่านกระบวนการทางเคมีและทำให้คงตัวในน้ำ โดยมีหน้าที่หลักคือช่วยให้สามารถก่อสร้างแอสฟัลต์ได้ที่อุณหภูมิห้อง โมเลกุลของสารอิมัลซิไฟเออร์จะสร้างชั้นการดูดซับที่มีทิศทางที่ส่วนต่อประสานระหว่างแอสฟัลต์กับมวลรวม ซึ่งช่วยต้านทานการกัดเซาะของน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพสำหรับมวลรวมที่เป็นกรด ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบของน้ำมันเบาในแอสฟัลต์อิมัลซิไฟเออร์จะแทรกซึมเข้าไปในแอสฟัลต์ที่เสื่อมสภาพ ช่วยฟื้นฟูความยืดหยุ่นบางส่วนและเพิ่มอัตราการรีไซเคิลของวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่

(2) ข้อดี

เทคโนโลยีการรีไซเคิลแบบเย็นช่วยให้สามารถผสมและก่อสร้างได้ที่อุณหภูมิห้อง ลดการใช้พลังงานลง 50-70% เมื่อเทียบกับการรีไซเคิลแบบร้อน และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการรีไซเคิลทรัพยากรและการพัฒนาอย่างยั่งยืน