Pobierz pełny numer 1/2010 S&E - Structure and Environment - Kielce

Marek Iwański, Grzegorz MazurekMarek IwańskiGrzegorz MazurekWpływ starzenia na wodo- i mrozoodporność betonuasfaltowego z asfaltem niskotemperaturowym1. WprowadzenieJednym ze sposobów rozwiązania problemówoptymalizacyjnych w zakresie technologicznymi ekologicznym produkcji betonu asfaltowego, jakrównież innych rodzajów mieszanek mineralno-asfaltowychwytwarzanych „na gorąco” jest zastosowaniepodczas ich produkcji asfaltów niskowiskozowych.Skład ramowy tych asfaltów został wzbogaconyo składniki (parafiny twardokrystaliczne) obniżającelepkość w wyższych temperaturach, którymi są węglowodoryalifatyczne o długich łańcuchach. Ponadtotego rodzaju asfalty charakteryzują się znacznie wyższątemperaturą mięknienia oraz obniżoną lepkościąw temperaturze 25ºC w porównaniu z tradycyjnymiasfaltami ponaftowymi [Nowości Zagranicznej TechnikiDrogowej 2007].Z uwagi na zastosowanie dużej ilości ziarn łamanychoraz normowych ograniczeń ilości plastycznejzaprawy uzyskuje się mieszanki mineralno-asfaltowecoraz trudniejsze w zagęszczaniu. Mieszankio niskiej temperaturze zagęszczania znacznie obniżajątarcie wewnątrz mieszanki zmniejszając opór zagęszczaniaw temperaturach o około 20°C niższych niżw sytuacji, gdy jako lepiszcze zastosowano asfaltyzwykłe. Dodatkowo uwzględniając etapy starzeniawg programu SHRP oraz redukując temperaturowąintensyfikację etapu pierwszego można uzyskać mieszankio stosunkowo dobrych wynikach odpornościna działanie wody i mrozu przy niskiej wrażliwościna zmiany w procesie starzenia.2. Badania asfaltu niskowiskozowegoW badaniach wpływu starzenia na wodo- i mrozoodpornośćbetonu asfaltowego zastosowano asfalt Olexobit30 NV (NV – niskowiskozowy) czyli o niskiejlepkości nazywany również asfaltem niskowiskozowymoraz w celach kontrolnych asfalt zwykły 35/50pochodzący z petrochemii w Płocku (Polska).Analiza wyników badań pozwala stwierdzić, że asfaltniskotemperaturowy charakteryzuje się korzystniejszymiparametrami w porównaniu z asfaltem35/50. Posiada on mniejszą o połowę penetrację przyjednocześnie większej o 10 o C temperaturze mięknieniaw porównaniu z asfaltem 35/50. Dodatkową jegozaletą jest duży nawrót sprężysty, przy prawie braku tejwłaściwości asfaltu tradycyjnego.Należy również zaznaczyć, że podczas wykonywanychbadań asfaltu Olexobit 30NW nie odczuwanoprawie wcale emisji lotnych związków asfaltu, natomiastpodczas prac z asfaltem 35/50 emisja lotnychzwiązków asfaltu była bardzo duża [Iwański, Mazurek2008].3. Projekt betonu asfaltowegoW celu oceny odporności betonu asfaltowego nadziałanie wody i mrozu w aspekcie zastosowanegoasfaltu badania wykonano na betonie asfaltowymo uziarnieniu 0/11 mm przeznaczonym na warstwęścieralną nawierzchni obciążonej ruchem. Istotnymelementem badań była również ocena wpływu rodzajumineralogicznego kruszywa na właściwości betonu asfaltowegoze stosowanymi w badaniach asfaltami. Zaprojektowanobeton asfaltowy z kruszywem głównymdiabazowym (BA-D), kwarcytowym (BA-K) orazz kruszywem gabro (BA-G). Jako kruszywo doziarniającezastosowano mieszankę dolomitową 0/4 orazpiasek łamany granitowy.W celu zapewnienia wymaganej adhezji pomiędzyasfaltem a ziarnami kruszywa mieszanki mineralnejzastosowano dodatek środka adhezyjnegoTeramin 14 w stosunku do asfaltu w ilości 0,2% dlabadanych betonów asfaltowych z grysem gabro orazdiabazowym. Natomiast dla betonów asfaltowychz grysem kwarcytowym ilość środka adhezyjnegoustalono na poziomie 0,4%. Wymaganą ilość asfaltuw zaprojektowanych betonach asfaltowych określonona podstawie badań wytrzymałościowych Marshalla.Należy dodać, iż beton asfaltowy z asfaltemzwykłym zagęszczano w temperaturze 145°C, natomiastbeton asfaltowy z asfaltem niskowiskozowymw temperaturze 125°C [Iwański, Mazurek 2008].Mieszanki mineralne betonu asfaltowego z kruszywemgabro, kwarcytowym, diabazowym zaprojektowanotak, aby zawartości wolnych przestrzeni30