Badaniu poddano trzy mieszanki betonu asfaltowego według normy PN-S-96025:2000. W pierwszej mieszance, opartej na kruszywie z piaskowca kwarcytowego i bazaltu, zrezygnowano z zastosowania piasku wapiennego, ponieważ mógł on mieć wpływ na to co dzieje się z mieszanką mineralno-asfaltową. Zastosowano zamiennie piasek granitowy. W drugiej mieszane użyto jedna frakcję kruszywa z piaskowca kwarcytowego, kruszywo bazaltowe i dolomit, a w trzeciej kruszywa węglowe (wapień dewoński) i piasek naturalny. Znając właściwości materiałów zdawano sobie sprawę, że pierwszy beton asfaltowy będzie bardzo „kwaśny”, a więc podatny na oddziaływania wody i mrozu. To czyniło go materiałem raczej do badań laboratoryjnych niż do praktycznego zastosowania w świętokrzyskich warunkach klimatycznych o charakterystycznej dużej liczbie przejść temperaturowych przez 0. Dlatego etap badań laboratoryjnych objął wszystkie trzy mieszanki, natomiast do zastosowań przemysłowych sprawdzane były tylko dwie pozostałe, z których pobierano próbki z wywrotki w miejscu budowy oraz z wykonanych nawierzchni. – W przypadku pierwszym, a więc mieszanki nie zawierającej węglanu wapnia, uzyskano wzrastający trend stabilności i malejący trend „zaniku” asfaltu – określany na podstawie tradycyjnej ekstrakcji po 8 godzinach wynosił on 0,15%. W drugiej mieszance, z kruszywem zawierającym związki węglanu wapnia, trend stabilności był też rosnący, a trend zawartości asfaltu malejący. Osiągnięty tu wynik 0,18% po 8 godzinach można uznać za nieznacząco większy. Trzeci beton asfaltowy, na kruszywie węglanowym, miał funkcję trendu stabilności rosnącą i malejącą funkcję trendu zawartości asfaltu, sięgającą 0,27%, co zaokrąglając ten wynik oznacza, że „zniknęło” w tym przypadku dwa razy więcej asfaltu w stosunku do pierwszej mieszanki nie zawierającej kruszywa węglanowego. Należy jednak zaznaczyć, że w przypadku wszystkich mieszanek mineralno-asfaltowych określona zwartość asfaltu mieściła się w granicach dopuszczalnych tolerancji  – mówi prof. Marek Iwański

Etap badań przemysłowych przebiegał podobnie jak w pierwszym projekcie zrealizowanym w latach 90. ubiegłego stulecia. Próbki z dwóch analizowanych w tym przypadku mieszanek pobierano z wywrotki po dwóch godzinach od wyprodukowania, a z nawierzchni po miesiącu od wbudowania. Przy reprezentatywnej liczbie pobranych prób, takiej aby wyniki nie zakłócały procesy eksploatacyjne, jak na przykład ścieranie. Wyniki te usytuowały się w dolnych granicach tolerancji.

***

Podsumowując prof. Marek Iwański zaznaczył, że procesy chemisorpcji zachodzące na granicy kontaktu asfalt-kruszywo mają zasadniczy wpływ na formowanie błonki asfaltowej na powierzchni ziaren kruszywa, na trwałość tego związku oraz na jakość uzyskiwanej mieszanki mineralno-asfaltowej. Na intensywność procesów kontaktowych, czyli na „zanik” asfaltu w mieszance mineralno-asfaltowej, ma wpływ rodzaj kruszywa (przede wszystkim węglanowe) i skład grupowy asfaltu. „Zanikowi” asfaltu w mieszance mineralno-asfaltowej towarzyszy zjawisko wzrostu jej właściwości mechanicznych. Wysoka temperatura i czas jej oddziaływania (większy niż 2 godziny) na mieszankę mineralno-asfaltową odgrywa rolę w intensyfikacji procesów chemisorpcji na granicy asfalt-ziarno kruszywa, wpływając na proces „zaniku” asfaltu. Dlatego też między innymi stosowane są tolerancje w zawartości asfaltu w mieszance mineralno-asfaltowej.

Agnieszka Serbeńska

Materiał na podstawie wystąpienia prof. Marka Iwańskiego podczas XXV Seminarium Technicznego Polskiego Stowarzyszenia Wykonawców Nawierzchni Asfaltowych „CZARNO NA BIAŁYM - ILE ASFALTU W ASFALCIE…?” (26-28 października 2011 r., Warszawa-Miedzeszyn).

Tweet