W USA już w 2002 r. ilość opon wycofywanych z użytku sięgała 3,5-4 mln ton/rok (285 mln opon/rok). Państwa Unii Europejskiej w 2006 roku miały do zutylizowania około 3,1 mln ton opon na rok. Co robić z taką ilością odpadów? - Właściwości użytkowe opon samochodowych to: odporność na uszkodzenia mechaniczne, odporność na działanie warunków atmosferycznych i odporność na starzenie. Te cechy można przenieść do mieszanek mineralno-asfaltowych, do produkcji których wykorzysta się właśnie produkt przemysłu motoryzacyjnego. W ten sposób równocześnie rozwiązuje się problem zagospodarowania ogromnych ilości zużytych opon  – zaznacza dr inż. Karol J. Kowalski z Politechniki Warszawskiej. Ich składowanie na wysypiskach stwarza zagrożenie pożarowe skutkujące skażeniem powietrza uwolnionymi związkami, niebezpiecznymi dla  zdrowia ludzi. Również utylizacja przemysłowa (np. spalanie w cementowniach) nie jest skutecznym rozwiązaniem tego problemu.

Rozwój technologii drogowych wykorzystujących gumę w dużej mierze zawdzięczamy amerykańskim naukowcom. W USA prace nad zagospodarowaniem odpadów gumowych rozpoczęto już z początkiem lat 60. XX w, a ich kulminacja nastąpiła w latach 90. Szczególny impuls rozwojowy dały podjęte wtedy przygotowania odpowiednich regulacji prawnych. W 1992 roku Kongres USA w ramach ustawy dla organizacji zajmujących się transportem (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act - ISTEA) chciał wprowadzić obowiązkowe stosowanie dodatku gumy z recyklingu do nawierzchni, zakładając odpowiednio jego rosnące ilości: 5% w pierwszym roku obowiązywania ustawy (1994), 10% w 1995, 15% w 1996, oraz 20% w 1997 roku i latach późniejszych. Tej ustawy jednak nie udało się wprowadzić w życie. Nie znalazła ta regulacja poparcia politycznego, a też  zabrakło wówczas dostatecznej wiedzy i doświadczeń z tą technologią. Ale od tego czasu w USA są prowadzone intensywne badania.

Do 2000 roku niemal we wszystkich stanach USA były prowadzone specjalne projekty badawcze, w tym prym wiodły: Arizona, Kalifornia i Teksas oraz częściowo Floryda.

– Równocześnie prowadzone były badania emisji oparów powstających podczas modyfikacji asfaltu gumą. Wzrost zawartości olejów aromatycznych i stosowanie wyższych temperatur technologicznych wiąże się bowiem z ryzykiem zwiększonej emisji oparów i dymu. W trakcie badań stwierdzono, że podczas produkcji zauważalna jest emisja nieprzyjemnego zapachu. Jednak ten zapach zanika po wbudowaniu mieszanki z lepiszczem gumowo-asfaltowym w nawierzchnię. Nie stwierdzono natomiast wzrostu emisji szkodliwych substancji i niekorzystnego oddziaływania na człowieka. Nieprzyjemny zapach zatem nie oznacza istnienia szkodliwych emisji – zastrzega dr inż. Karol J. Kowalski. Potwierdzają to m.in. badania prowadzone w stanach: New Jersey (1994), Michigan (1994), Teksas (1995) oraz w Kalifornii (1994-2001).

W tej chwili nie wszystkie stany wykorzystują w drogownictwie technologie oparte na gumie. Wewnętrzne regulacje w zakresie przepisów technicznych ograniczyły ich wykorzystanie, a w niektórych stanach wręcz całkowicie je wyeliminowały ze stosowania. Natomiast Arizona nadal pozostaje światowym liderem w wykorzystaniu gumy z opon samochodowych do modyfikacji lepiszczy asfaltowych.

– W USA ponadto działa Rubber Pavement Association – organizacja, która promuje te technologie i dysponując know-how stara się wspomóc upowszechnienie ich w praktyce drogowej – podkreśla dr inż. Karol J. Kowalski.

W drogownictwie miał gumowywykorzystywany jest do modyfikacji asfaltu i mieszanek mineralno-asfaltowych. W technologii suchej - „dry process” – dozuje się miał gumowy do kruszywa, zastępując część tego surowca produktem gumowym o uziarnieniu 1,5 – 6 mm. Z kolei w technologii mokrej - „wet process” – modyfikacja asfaltu następuje poprzez rozpuszczanie miału gumowego w lepiszczu (dewulkanizacja gumy). W przypadku pierwszej technologii tylko częściowo poprawia się właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej, natomiast druga technologia, która w większej skali znalazła praktyczne zastosowanie w drogownictwie, zapewnia kompleksową poprawę jej właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej– zaznacza dr inż. Karol J. Kowalski.

Metodę dewulkanizacji gumy w gorącym asfalcie opracował i nazwał procesem mokrym „wet process” Charles H. McDonald (Arizona). W ASTM D8-02 „Standard Terminology Relating to Materials for Roads and Pavements” zawarto definicję lepiszcza gumowo-asfaltowego jako: materiał powstały w procesie reakcji w podwyższonej temperaturze pomiędzy asfaltem i miałem gumowym ze zużytych opon samochodowych oraz ewentualnymi dodatkami plastyfikatorów. Miał gumowy powinien stanowić co najmniej 15% m/m ogólnej masy lepiszcza modyfikowanego. Wymagania właściwości lepiszczy gumowo-asfaltowych zostały zawarte w normie ASTM D6114-09 „Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder”. Norma ta zawiera zalecenia do stosowania określonego rodzaju lepiszcza asfaltowo-gumowego w zależności  od warunków klimatycznych:

*Rodzaj I – lepiszcze do stosowania w gorącym klimacie (średnia miesięczna max temperatura otoczenia 43°C lub wyższa, średnia miesięczna min temperatura otoczenia -1°C lub wyższa),

*Rodzaj II – lepiszcze do stosowania w umiarkowanym klimacie (średnia miesięczna max temperatura otoczenia 43°C lub niższa, średnia miesięczna min temperatura otoczenia -9°C lub wyższa),

*Rodzaj III – lepiszcze do stosowania w chłodnym klimacie (średnia miesięczna max temperatura otoczenia 27°C lub niższa, średnia miesięczna min temperatura otoczenia -9°C lub niższa).

Tweet