Artykuły

W przemyśle asfaltowym zużywana jest ogromna ilość energii, głównie ze względu na ogrzewanie (wilgotnych) minerałów i bitumu. To jest powodem emisji do atmosfery szkodliwych gazów. Jednym ze sposobów ograniczenia tej emisji jest obniżenie obecnej temperatury przygotowywania i wbudowania mas bitumicznych.

Wraz z wstąpieniem Polski do UE notujemy gwałtowny wzrost zapotrzebowania na asfalty drogowe niezbędne do realizacji zadań wynikających z programu budowy tras szybkiego ruchu (autostrad, dróg ekspresowych), a także przebudowy i modernizacji sieci dróg krajowych, wojewódzkich, powiatowych i gminnych. Jak wiadomo dominującą technologią wykonywania nawierzchni dróg w Polsce jest wykonywanie jej „na gorąco”.

Aby otrzymać gotowy produkt w postaci nawierzchni bitumicznej lepiszcze jakim jest asfalt musi przejść dwukrotnie przez proces termicznej obróbki: raz w petrochemii w czasie jego produkcji, drugi - w wytwórni mas bitumicznych przy przygotowywaniu mieszanki mineralno-bitumicznej. W obu przypadkach wydatkowana jest ogromna ilość energii cieplnej i związana z nią emisja różnego rodzaju  gazów, w tym dwutlenku węgla.

O ile nie możemy mieć większego wpływu na proces produkcji asfaltu, to coraz częściej czynione są próby zmniejszenia ilości zużycia energii przy produkcji mas bitumicznych. Jest to możliwe, gdyż asfalty drogowe przeszły już proces modyfikacji poprzez wprowadzenie różnego rodzaju dodatków, aby sprostać zwiększonym wymaganiom w stosunku do nawierzchni drogowych wynikających ze wzrastających obciążeń i intensywności ruchu.

Jedną z metod zmniejszenia temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych jest dodanie produktu o nazwie Sasobit, stworzonego przez firmę Sasol Wax.

Sasobit, inaczej zwany parafiną Fischera Tropscha, jest to drobny krystaliczny długi łańcuch węglowodorów alifatyczno-polimerowych produkowany z gazyfikacji węgla na podstawie procesu Fischer-Tropsch (FT). Znany jest również jako twardy wosk FT.

W syntezie Fischer-Tropsch, węgiel lub gaz naturalny (metan) utlenia się częściowo do tlenku węgla, który następnie reaguje z wodorem w katalizatorze wytwarzając mieszankę węglowodorów o długości łańcuchów molekularnych węgla od C₅ do C₁₀₀ plus atomy węgla. Proces rozpoczyna się wytworzeniem syntezy gazu, a następnie reaguje z katalizatorem żelazowym lub kobaltowym, w wyniku czego powstają takie produkty jak nafta, olej napędowy, wosk.

Sasobit opisywany jest również jako „ulepszacz płynności asfaltu” z powodu umiejętności do zmniejszania lepkości lepiszcza asfaltowego zarówno podczas procesu mieszania asfaltu, jak również układania (wbudowywania). Obniżenie lepkości asfaltu pozwala na zmniejszenie temperatury pracy o 18-54 ^oC. Temperatura krzepnięcia Sasobitu wynosi 102^oC i jest on całkowicie rozpuszczalny w lepiszczu asfaltowym w temperaturze 120^oC. Przy temperaturach poniżej punktu topnienia, Sasobit wykształca w lepiszczu krystaliczną sieć, która powoduje wzrost wytrzymałości.

Firma Sasol stworzyła technologię współmodyfikacji Sasobitu z polimerami SBS połączonych zastrzeżonym środkiem o połączeniu poprzecznym, jak również technologię, która poprawia stopień funkcjonowania wysokich temperatur jednocześnie minimalizując stopień działania niskich temperatur.

Umiejętność Sasobitu do wchodzenia w związek z polimerami w celu uzyskania asfaltu modyfikowanego polimerami, przy zachowaniu jego zalet podczas stosowania w gorących mieszankach asfaltowych, doprowadziła do stworzenia Sasoflexu, który jest związkiem chemicznym plastomeru (Sasobit) z elastomerem (SBS), co było możliwe przy użyciu zastrzeżonego środka chemicznego o połączeniu poprzecznym. Plastomer zmniejsza lepkość mieszanki w temperaturze pracy oraz sztywność lepiszcza w temperaturze in-situ (w trakcie układania), natomiast elastomer utrzymuje elastyczność mieszanki w niższych temperaturach.

Podczas produkcji gorącej mieszanki asfaltowej, Sasol zaleca stosować Sasobit w ilości 0,8%-3%  masy lepiszcza. Zarówno Sasobit jak i Sasoflex mogą być wymieszane z gorącym lepiszczem w otaczarce.

Fot. 1. Sasobit w postaci drobnych granulek (prawa strona) i w postaci „pyłu” (lewa strona).

Fot. 1. przedstawia dwie dostępne formy Sasobitu, tj. płatki jako dodatek rozpuszczalny oraz małe ziarenka bezpośrednio dodawane do mieszanki. W Europie, Ameryce Południowej i Azji Sasobit dodawany jest bezpośrednio do kruszywa mieszanki jako małe ziarenka albo rozpuszczony płyn. Test Marshalla przeprowadzony na próbkach wyprodukowanych w ten sposób nie wykazał żadnych różnic w wytrzymałości i płynności w porównaniu do próbek, w których Sasobit był wcześniej wymieszany z lepiszczem. W USA Sasobit mieszany jest z lepiszczem w terminalu i bezpośrednio dodawany do komory mieszającej w tym samym momencie co celulozowe włókna przy produkcji SMA (fot. 2).

Fot. 2.  Pneumatyczny podajnik do komory mieszającej.

Od 1997 roku wykonano ponad 142 projekty z użyciem Sasobitu, co daje  2271 499 m² dróg. Projekty wykonano w Austrii, Belgii, Chinach, Czechach, Danii, Francji, Niemczech, na Węgrzech, we Włoszech, Malezji, Holandii, Nowej Zelandii, Norwegii, Rosji, Słowenii, Południowej Afryce, Szwecji, Szwajcarii, Anglii i USA [3].

Tweet