edroga.pl - portal drogowy

Kolejną z metod zmniejszenia temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych jest dodanie produktu o nazwie Zeolit. Zeolity to duża grupa minerałów glinokrzemianowych o różnym składzie chemicznym i  właściwościach w postaci kryształów. Grupę tą wydzielił w 1756 r. szwedzki mineralog Axel Frederik Cronsted. Nazwa pochodzi od greckiego dzeo - wrzeć (kipieć), zein - gotować i lithos – kamień (skała), co oznacza „wrzące kamienie”. Jest to charakterystyczna cecha tej grupy: pod wpływem ogrzewania zawarta w nich woda „wrze”, tj. pieni się. To wynik uwalniania się wody w nich zawartej.

Uwodnione glinokrzemiany to duża grupa glinokrzemianów szkieletowych Na, Ca, Ba, Sr, K, Mn, MN, MG, w których w kanałach występują cząsteczki wody H₂O (tak zwana woda zeolitowa) oraz kationy jedno lub dwuwartościowe. Występują one w środowisku naturalnym, ale można je również wyprodukować. Syntetyczne zeolity charakteryzują się bardzo jednolitą strukturą oraz ziarnistością, która ma tutaj największe znaczenie. Naturalne i syntetyczne zeolity mogą zawierać różne ilości wody, a następnie uwalniać ją w różnych warunkach.

W celu obniżenia temperatury mieszania asfaltu opracowano specjalny rodzaj zeolitu. Dodaje się go do mieszanki asfaltowej o temperaturze 100-200°C (212 - 392°F), gdzie uwalnia on swoją wodę krystaliczną. Zeolit ten nosi nazwę „aspha-min”. Forma naturalna Zeolitu może być zróżnicowana (fot. nr 1 i 2).

Do procesu wytwarzania używa się wszystkich znanych rodzajów asfaltów i asfaltu modyfikowanego polimerami. Co więcej, można użyć wszystkich normalnych mineralnych spoiw oraz filtrów. Oznacza to, że pojęcia dotyczące mieszanki oraz istniejące przepisy nie wymagają modyfikacji. Nie wymagają ich również procedury testowe. Dodatek ten będzie dodatkowym wsparciem przy zwiększaniu plastyczności masy w niższych temperaturach.

W zależności od typu urządzenia mieszającego asfalt (urządzenie wsadowe lub mieszarka bębnowa) można uzyskać temperaturę mieszania w przedziale między 130°C a 145°C (226-193°F). Oznacza to, że jest możliwa redukcja temperatury mieszania o średnio 30°C (54°F). Dodatek przechowuje się  w wytwórni w dużych torbach (fot. 4) lub w specjalnym silosie (fot. 5). W trakcie procesu mieszania jest on dodawany za pomocą specjalnych urządzeń. Może tutaj zostać zastosowana podobna procedura dodania pewnych typów włókien. Oznacza to, że dodanie zeolitu nie wpływa negatywnie na pracę mieszalni.

Specjalna struktura Zeolitu umożliwia zbieranie się wody krystalicznej w porach molekuł. Poprzez zaaplikowanie tego dodatku do podgrzanej mieszanki piasku i kruszywa w czasie, gdy jest dodawany asfalt, tworzą się opary wodne. To stwarza kontrolowany efekt piany, która z kolei zwiększa ilość objętościową spoiwa w masie. Bardzo cienka piana tworzy mikropory, które przyczyniają się do większej możliwości obróbki masy. Przez to masę daje się łatwiej zagęszczać, co wcześniej było możliwe tylko w wyższych temperaturach.

Mieszankę udaje się skutecznie rozprowadzić po jednolitym dodaniu Zeolitu. Ważne jest, aby cząsteczki Zeolitu uwalniały zawartą w nich wodę stopniowo, a nie w tym samym czasie. Zaobserwowano, że zagęszczanie masy było możliwe do momentu jej ostygnięcia do ok. 100°C (212°F). Możliwość obróbki masy wzrasta bez zmiany temperatury. Co więcej, nie następuje oddzielenie spoiwa w trakcie procesu mieszania, co oznacza osiągnięcie dobrego połączenia spoiwa i dodatków.