ÿþS T U D I A I N {Y N I E R S K I E E
K I E R U N E K : B U D O W N I C T W O
P r z e d m i o t :
N A W I E R Z C H N I E D R O G O W E I T E C H N O L O G I A R O B Ó T D R O G O W Y C H
T e m a t : L e p i s z c z a a s f a l t o w e
d r i n |. P i o t r Z i e l i Ds k i
P o l i t e c h n i k a K r a k o w s k a
K a t e d r a B u d o w y D r ó g i I n |y n i e r i i R u c h u
R o k a k a d e m i c k i 2 0 1 1 / 2 0 1 2
H i s t o r i a s t o s o w a n i a a s f a l t ó w
A s f a l t b y B j u | z n a n y w s t a r o |y t n o [c i j a k o m a t e r i a B w o d o s z c z e l n y ,
k o n s e r w u j c y , o w Ba [c i w o [c i a c h a d h e z y j n y c h i t e r m o p l a s t y c z n y c h .
P i e r w s z e o d n o t o w a n e u |y c i e a s f a l t u m i a Bo m i e j s c e o k . 3 8 0 0 l a t p . n . e .
p r z e z S u m e r ó w .
W 1 9 3 1 r o k u o d k r y t o w w y k o p a l i s k a c h w o k o l i c y B a g d a d u f r a g m e n t y
[c i a n i p o s a d z e k z o k r e s u 3 2 0 0 d o 2 9 0 0 p . n . e . , w y k o n a n e z b l o k ó w
k a m i e n n y c h s p o j o n y c h z a p r a w a s f a l t o w .
W B i b l i i ( G e n e s i s 6 . 1 4 ) w s p o m n i a n e j e s t , i | N o e u |y B b i t u m u d o
u s z c z e l n i e n i a a r k i .
W B a b i l o n i e s t o s o w a n o z a p r a w a s f a l t o w p r z y b u d o w i e s y s t e m ó w
o d w a d n i a j c y c h , m u r ó w o b r o n n y c h , d r ó g o r a z b u d o w l i ( w t y m p a Ba c u
N a b u c h o d o n o z o r a ) .
S t a r o |y t n i E g i p c j a n i e ( 2 5 0 0 d o 1 5 0 0 p . n . e . ) w y k o r z y s t a l i w Ba [c i w o [c i
k o n s e r w u j c e a s f a l t u u |y w a j c g o d o m u m i f i k a c j i z w Bo k .
H i s t o r i a s t o s o w a n i a a s f a l t ó w - c d
W c z a s a c h n o w o |y t n y c h ( X V X V I w . ) a s f a l t n a t u r a l n y s t o s o w a n o d o
u s z c z e l n i a n i a s t a t k ó w .
W d r o g o w n i c t w i e z n a l a z B z a s t o s o w a n i e d o p i e r o w X I X w i e k u . W 1 8 3 7 r o k u
n a P l a c u d e l a C o n c o r d e w P a r y |u u Bo |o n o p i e r w s z n a w i e r z c h n i z p By t
a s f a l t o w y c h , a w 1 8 5 8 r . , r ó w n i e | w P a r y |u , z b u d o w a n o j e z d n i a s f a l t o w .
P i e r w s z e d r o g i w E u r o p i e i U S A b y By w y k o n a n e z a s f a l t ó w n a t u r a l n y c h .
W 1 8 8 1 r o k u o d k r y t o i o p a t e n t o w a n o w U S A p r o c e s o t r z y m y w a n i a a s f a l t ó w
n a f t o w y c h u t l e n i o n y c h . W k r ó t c e p o t e m r o z p o c z t o w S t a n a c h Z j e d n o c z o n y c h ,
a p ó zn i e j w E u r o p i e , p r o d u k c j a s f a l t ó w z r o p y n a f t o w e j i w y k o r z y s t a n o j e w
b u d o w n i c t w i e d r o g o w y m .
W P o l s c e a s f a l t y n a f t o w e z n a l a z By z a s t o s o w a n i e w k o n s t r u k c j i n a w i e r z c h n i
d r o g o w y c h w l a t a c h 2 0 - t y c h X X w i e k u .
A s f a l t - d e f i n i c j a
A s f a l t j e s t t o m i e s z a n i n a w g l o w o d o r ó w n a t u r a l n i e w y s t p u j c a w
p r z y r o d z i e l u b o t r z y m y w a n a w w y n i k u p r z e r o b u r o p y n a f t o w e j ,
s t o s o w a n a d o b u d o w y n a w i e r z c h n i d r o g o w y c h l u b j a k o m a t e r i a B
b u d o w l a n y o w Ba [c i w o [c i a c h h y d r o i z o l a c y j n y c h .
J e s t o n u k Ba d e m k o l o i d a l n y m o d u |e j t r w a Bo [c i , s k Ba d a j c y m s i z
d w ó c h f a z : r o z p r o s z o n e j ( a s f a l t e n y ) i r o z p r a s z a j c e j ( o l e j e ) .
A s f a l t y n a t u r a l n e ( j e z i o r a )
A s f a l t n a t u r a l n y ( s k a By n a s c z o n e a s f a l t e m )
A s f a l t p o d e s t y l a c y j n y ( z r o p y n a f t o w e j )
P o d z i a B l e p i s z c z y a s f a l t o w y c h
w g n o r m e u r o p e j s k i c h
R o d z a j e a s f a l t ó w d r o g o w y c h
1 . A s f a l t y d r o g o w e n i e m o d y f i k o w a n e
N a j c z [c i e j s t o s o w a n e w m i e s z a n k a c h : 2 0 / 3 0 , 3 5 / 5 0 , 5 0 / 7 0 , 7 0 / 1 0 0
2 . A s f a l t y s p e c j a l n e
A s f a l t y k o l o r o w e ( n a b a z i e |y w i c , n p . K a m e l e o n )
A s f a l t y w i e l o r o d z a j o w e ( m u l t i g r a d e ) 3 5 / 5 0 , 5 0 / 7 0 , 6 0 / 8 0
A s f a l t y d r o g o w e t w a r d e 1 0 / 2 0 i 1 5 / 2 5 .
3 . A s f a l t y d r o g o w e m o d y f i k o w a n e p o l i m e r a m i ( P M B ) :
P M B 2 5 / 5 5 - 6 0 , P M B 2 5 / 5 5 - 6 5 , P M B 4 5 / 8 0 - 5 5 , P M B 4 5 / 8 0 - 6 0 , P M B 6 5 / 1 0 5 -
6 0 , P M B 6 5 / 1 0 5 - 7 0
4 . A s f a l t y d r o g o w e m o d y f i k o w a n e d o d a t k a m i i n n y m i n i | p o l i m e r y :
w Bó k n a m i , a s f a l t e n a m i , s o l a m i
P o d s t a w o w e m e t o d y p r o d u k c j i a s f a l t ó w
" D e s t y l a c j a p r ó |n i o w a d o |d a n e j p e n e t r a c j i - a s f a l t y
d e s t y l a c y j n e
" K o m p o n o w a n i e a s f a l t ó w - m i e s z a n i e p o z o s t a Bo [c i p r ó |n i o w e j
z t w a r d y m i a s f a l t a m i d l a u z y s k a n i a a s f a l t u o w y m a g a n y c h
p a r a m e t r a c h
" U t l e n i a n i e a s f a l t ó w - u t l e n i a n i e p o z o s t a Bo [c i p r ó |n i o w e j d o
|d a n e j p e n e t r a c j i ( s t o s u j e s i m e t o d p e r i o d y c z n l u b c i g B)
P r o c e s p r z e t w a r z a n i a r o p y n a f t o w e j
D e s t y l a c j a a t m o s f e r y c z n a
D e s t y l a c j a p r ó |n i o w a
P r o d u k t y p r z e r ó b k i r o p y
Z r ó |n i c o w a n i e r o p y n a f t o w e j
W p By w t e c h n o l o g i i p r o d u k c j i n a s t r u k t u r a s f a l t ó w
B u d o w a k o l o i d a l n a a s f a l t u :
" a s f a l t e n y - w a s f a l c i e w y s t p u j w i l o [c i o d 5 % d o 2 5 % , s t o
c z a r n e l u b b r z o w e c i a Ba s t a Be o t e m p e r a t u r z e m i k n i e n i a o k . 1 5 0 d o
2 0 0 ° C ; i c h z a w a r t o [ m a b a r d z o d u |y w p By w n a w Ba [c i w o [c i
a s f a l t u .
" |y w i c e - s t a Be l u b p ó Bs t a Be c i a Ba k o l o r u b r z o w e g o , m a j w p By w n a
z d o l n o [c i a d h e z y j n e a s f a l t u , o d i c h p r o p o r c j i z a s f a l t e n a m i z a l e |y
t y p k o l o i d a l n y a s f a l t u ( z o l , |e l l u b z o l - |e l ) ,
" o l e j e - s n a j l |e j s z f r a k c j a s f a l t u , s t a n o w i f a z r o z p r a s z a j c .
W z a j e m n e p r o p o r c j e m i d z y t y m i s k Ba d n i k a m i d e c y d u j o
w Ba [c i w o [c i a c h a s f a l t u .
U p r o s z c z o n a b u d o w a k o l o i d a l n a a s f a l t u
Z m i a n y w s k Ba d z i e g r u p o w y m a s f a l t ó w
n a s k u t e k u t l e n i a n i a
" Z a w a r t o [ c z [c i o l e j o w y c h w n i e w i e l k i m s t o p n i u u l e g a
z m n i e j s z e n i u
" S p a d a z a w a r t o [ c z [c i a r o m a t y c z n y c h t w o r z s i |y w i c e
" S p a d a z a w a r t o [ |y w i c t w o r z s i a s f a l t e n y
" W z r a s t a z a w a r t o [ a s f a l t e n ó w w w y n i k u u t l e n i a n i a |y w i c
T e s t y l a b o r a t o r y j n e d l a a s f a l t ó w
W Ba s n o [c i r e o l o g i c z n e :
" P e n e t r a c j a w 2 5 º C
" T e m p e r a t u r a m i k n i e n i a m e t o d a P i e r [c i e D i K u l a
" L e p k o [ d y n a m i c z n a ( m e t o d a k a p i l a r y l u b m e t o d a B r o o k f i e l d a )
" T e m p e r a t u r a Ba m l i w o [c i w g F r a a s s a
" L e p k o [ k i n e m a t y c z n a
W r a |l i w o [ t e r m i c z n a :
" I n d e k s p e n e t r a c j i P I ( P e n / P e n l u b P e n / P i K )
S t a r z e n i e :
" B a d a n i e s t a r z e n i a t e c h n o l o g i c z n e g o m e t o d c i e n k i e j w i r o w a n e j w a r s t w y R T F O T ;
p a r a m e t r y p o s t a r z e n i u : z m i a n a m a s y , p o z o s t a Ba p e n e t r a c j a , z m i a n a P i K , w z r o s t P i K
" B a d a n i e s t a r z e n i a e k s p l o a t a c y j n e g o m e t o d P A V
I n n e p a r a m e t r y :
" Z a w a r t o [ p a r a f i n
" T e m p e r a t u r a z a p Bo n u m e t o d C O C ( C l e v e l a n d O p e n C u p )
" R o z p u s z c z a l n o [
W y m a g a n i a n o r m y P N - E N 1 2 5 9 1 : 2 0 0 4 d l a a s f a l t ó w d r o g o w y c h
Z a l e |n o [ p e n e t r a c j i a s f a l t u o d t e m p e r a t u r y
Z a l e |n o [ l e p k o [c i a s f a l t u o d t e m p e r a t u r y
L e p k o [ - o p ó r c i a Ba p By n n e g o w o b e c w s z e l k i c h n i e o d w r a c a l n y c h z m i a n p o Bo |e n i a
j e g o e l e m e n t ó w o b j t o [c i o w y c h .
W o d n i e s i e n i u d o a s f a l t ó w p o j c i e l e p k o [c i m o |n a z d e f i n i o w a j a k o t a r c i e w e w n t r z n e
m i d z y c z s t e c z k a m i p r z y p r z e s u w a n i u s i j e d n e j w a r s t w y a s f a l t u w z g l d e m d r u g i e j .
I m w y |s z a t e m p e r a t u r a a s f a l t u , t y m m n i e j s z a j e s t j e g o l e p k o [. Z t e j z a l e |n o [c i
w y z n a c z a s i t e m p e r a t u r y p o m p o w a n i a a s f a l t u , o t a c z a n i a n i m k r u s z y w a i z a g s z c z a n i a
n a w i e r z c h n i
Z a l e |n o [ l e p k o [c i o d t e m p e r a t u r y
d l a a s f a l t ó w p r z e d s t a r z e n i e m R T F O T
Z a l e |n o [ l e p k o [c i o d t e m p e r a t u r y
d l a a s f a l t ó w p o s t a r z e n i u R T F O T
I n d e k s p e n e t r a c j i
K a r t a j a k o [c i a s f a l t u ( B T D C )
W y z n a c z e n i e P I n a k a r c i e j a k o [c i a s f a l t u
S t a n y r e o l o g i c z n e a s f a l t u
M o d u B s z t y w n o [c i a s f a l t u
M o d e l r e o l o g i c z n y a s f a l t u w g B u r g e r s a
P r z e s u n i c i e f a z o w e p o m i d z y n a p r |e n i e m a
o d k s z t a Bc e n i e m
S t a r z e n i e a s f a l t u
P o d c z a s p o d g r z e w a n i a a s f a l t u z a c h o d z w n i m n a s t p u j c e p r o c e s y :
" O d p a r o w a n i e f r a k c j i o l e j o w y c h
" P r z y [p i e s z o n e u t l e n i a n i e a s f a l t u ( d z i k i d o s t p o w i p o w i e t r z a ) , a w
k o n s e k w e n c j i z m i a n a w z a j e m n y c h p r o p o r c j i s k Ba d n i k ó w a s f a l t u . I m w y |s z a
t e m p e r a t u r a , t y m d z i e j e s i t o s z y b c i e j .
N a s k u t e k s t a r z e n i a a s f a l t t w a r d n i e j e ( z w i k s z a s w o j s z t y w n o [) , a t o z n a c z y , |e
- s p a d a j e g o p e n e t r a c j a
- w z r a s t a t e m p e r a t u r a m i k n i e n i a
- w z r a s t a ( p o g a r s z a s i ) t e m p e r a t u r a Ba m l i w o [c i
- w z r a s t a l e p k o [
S t a r z e n i e t e c h n o l o g i c z n e ( k r ó t k o t r w a Be )
Z a c h o d z i p o d c z a s m i e s z a n i a a s f a l t u z g o r c y m k r u s z y w e m w
m i e s z a l n i k u o t a c z a r k i . T e m p e r a t u r a j e s t w t e d y n a j w y |s z a , a
w a r s t w a a s f a l t u n a k r u s z y w i e n a j c i e Ds z a . W t e d y o d p a r o w a n i e
f r a k c j i o l e j o w y c h i u t l e n i a n i e z a c h o d z n a j s z y b c i e j i s
n a j w i k s z e . W Ba [n i e d l a t e g o p r z e p i s y z a b r a n i a j n a d m i e r n e g o
p r z e g r z e w a n i a m i e s z a n k i m i n e r a l n o - a s f a l t o w e j .
A s f a l t w b u d o w a n y w n a w i e r z c h n i j e s t j u | a s f a l t e m
p o s t a r z e n i u t e c h n o l o g i c z n y m .
D l a t e g o b a d a m y p o d a t n o [ n a s t a r z e n i e .
S t a r z e n i e e k s p l o a t a c y j n e ( d Bu g o t e r m i n o w e )
Z a c h o d z i o n o p o d c z a s e k s p l o a t a c j i n a w i e r z c h n i a s f a l t o w y c h
i p o l e g a n a o d d z i a By w a n i u t l e n u , p r o m i e n i U V o r a z
s u b s t a n c j i z a w a r t y c h w w o d a c h o p a d o w y c h . S t a r z e n i e
e k s p l o a t a c y j n e p o w o d u j e s t o p n i o w z m i a n w Ba [c i w o [c i
a s f a l t u w c i g u w i e l u l a t u |y t k o w a n i a n a w i e r z c h n i .
O s t a t n i m r o d z a j e m s t a r z e n i a a s f a l t u j e s t s t a r z e n i e
f i z y c z n e . J e s t p r o c e s e m j e s z c z e d o [ s Ba b o r o z p o z n a n y m , a
z w i z a n y m z d z i a Ba n i e m n i s k i c h t e m p e r a t u r .
S t a r z e n i e a s f a l t u
S t a r z e n i e k a r t a B T D C
T e s t y l a b o r a t o r y j n e s y m u l u j c e s t a r z e n i e
a s f a l t u :
" T e s t o d p a r o w a n i a w g r u b e j w a r s t w i e z a p i s a n y w s t a r e j p o l s k i e j n o r m i e .
J e s t t o p r z e s t a r z a By , z u p e Bn i e n i e e f e k t y w n y s p o s ó b b a d a n i a o d p o r n o [c i a s f a l t u .
D z i [ n i k t g o j u | n i e s t o s u j e .
" T e s t T F O T o d p a r o w a n i e w c i e n k i e j w a r s t w i e ( P N - E N 1 2 6 0 7 - 2 : 2 0 0 2 ( U ) )
b y B i j e s t d o [ p o p u l a r n y . P o l e g a n a w y g r z e w a n i u w a r s t w y a s f a l t u o g r u b o [c i
3 m m w t e m p e r a t u r z e 1 6 3 s t o p n i a c h C e l s j u s z a p r z e z 5 g o d z i n .
" T e s t R T F O T o d p a r o w a n i e w c i e n k i e j w i r o w a n e j w a r s t w i e ( P N - E N
1 2 6 0 7 - 1 : 2 0 0 2 ( U ) ) j e s t u l e p s z e n i e m t e s t u T F O T ( w a r s t w a a s f a l t u p r z e p By w a
p o d c z a s t e s t u w e w n t r z s z k l a n y c h p o j e m n i k ó w w s u s z a r c e ) j e s t t o
n a j p o p u l a r n i e j s z a o b e c n i e m e t o d a , z a r ó w n o w E u r o p i e j a k i U S A .
" T e s t R F T o d p a r o w a n i e w k o l b i e o b r o t o w e j ( P N - E N 1 2 6 0 7 - 1 : 2 0 0 2 ( U ) )
j e s t w a r i a n t e m t e s t u R T F O T i u z n a w a n y j e s t z a t e s t j e m u r ó w n o w a |n y .
A s f a l t y m o d y f i k o w a n e
P o p r a w a c e c h a s f a l t u :
" w r a |l i w o [c i t e r m i c z n e j ( w i k s z a s z t y w n o [ w w y s o k i e j
t e m p e r a t u r z e , m n i e j s z a s z t y w n o [ w n i s k i e j t e m p e r a t u r z e n i | a s f a l t
t e g o s a m e g o r o d z a j u , l e c z o w y |s z e j w r a |l i w o [c i )
" K o h e z j i ( l e p s z a s p ó j n o [ m i e s z a n k i , w i k s z a o d p o r n o [ n a
d e f o r m a c j e t r w a Be )
" T r w a Bo [c i z m c z e n i o w e j ( z w i k s z o n a o d p o r n o [ n a p o w t a r z a l n e
o b c i |e n i a )
" A d h e z j i ( l e p s z a p r z y c z e p n o [ d o k r u s z y w a p o p r a w a o d p o r n o [c i
n a z Bu s z c z e n i a )
" S t a r z e n i a ( m n i e j s z a w r a |l i w o [ n a s t a r z e n i e )
M o d y f i k a t o r y a s f a l t u
" E l a s t o m e r y ( n p . S B S , S B R , S I S , i t p . )
" P l a s t o m e r y ( n p . E V A , E M A , P E , P P i t p . )
" {y w i c e s y n t e t y c z n e
" D e s t r u k t g u m o w y z u t y l i z a c j i o p o n
" Z w i z k i m e t a l o o r g a n i c z n e
" S i a r k a
" A s f a l t y n a t u r a l n e ( T r i n i d a d , U N I T A T E )
" P a r a f i n y ( n p . S a s o b i t )
M o d y f i k a c j a a s f a l t u S B S - e m
P r o d u k c j a a s f a l t ó w m o d y f i k o w a n y c h
K a r t a B T D C
p o r ó w n a n i e a s f a l t ó w z w y k By c h i m o d y f i k o w a n y c h
T e s t y s p e c j a l n e d l a a s f a l t ó w m o d y f i k o w a n y c h
" N a w r ó t s p r |y s t y ( w t e m p . 2 5 º C l u b 1 0 º C , d l a a s f a l t u p r z e d i
p o s t a r z e n i u t e c h n o l o g i c z n y m )
" C i g l i w o [ z p o m i a r e m s i By ( w t e m p . 5 º C l u b 1 0 º C , d l a
a s f a l t u p r z e d s t a r z e n i e m )
" S t a b i l n o [ m a g a z y n o w a n i a t e s t t u b o w y ( r ó |n i c a p e n e t r a c j i
i t e m p e r a t u r m i k n i e n i a d l a p r ó b e k p o b i e r a n y c h z d o Bu i z g ó r y
t u b y z a s f a l t e m , p r z e c h o w y w a n e j p r z e z 3 d o b y w s u s z a r c e w
t e m p e r a t u r z e 1 8 0 º C )
P o d z i a B i w y m a g a n i a d l a a s f a l t ó w m o d y f i k o w a n y c h
P o r ó w n a n i e P e n i P i K
d l a a s f a l t ó w z w y k By c h i m o d y f i k o w a n y c h
B a d a n i a a s f a l t ó w w g S u p e r p a v e ( S H R P )
1 ) W Ba [c i w o [c i w n i s k i c h t e m p e r a t u r a c h
" r e o m e t r b e l k i z g i n a n e j B B R s z t y w n o [ p e Bz a n i a w
t e m p e r a t u r z e ( T ) S i p a r a m e t r m
2 ) W Ba [c i w o [c i w w y s o k i c h t e m p e r a t u r a c h :
" R e o m e t r d y n a m i c z n e g o [c i n a n i a D S R : z e s p o l o n y m o d u B
s z t y w n o [c i G * i k t p r z e s u n i c i a f a z o w e g o ´ a s f a l t u
O z n a c z e n i e a s f a l t u w g S u p e r p a v e : n p . P G 6 4 - 2 2
g d z i e :
6 4 - m a k s y m a l n a t e m p e r a t u r a u |y t k o w a d l a d a n e g o a s f a l t u w º C
2 2 m i n i m a l n a u j e m n a t e m p e r a t u r a u |y t k o w a d l a d a n e g o a s f a l t u w º C .
E M U L S J E A S F A L T O W E - W S T P
A s f a l t y m o g b y s t o s o w a n e w d r o g o w n i c t w i e w y Bc z n i e w
p o s t a c i p By n n e j . M o |n a t o o s i g n p r z e z p o d g r z a n i e ,
z e m u l g o w a n i e l u b d o d a t e k r o z p u s z c z a l n i k a .
W w y n i k u z e m u l g o w a n i a a s f a l t u o t r z y m u j e s i e m u l s j
a s f a l t o w , g d y s t o s u j e s i d o d a t e k r o z p u s z c z a l n i k a o t r z y m u j e s i
a s f a l t u p By n n i o n y .
W o s t a t n i c h l a t a c h z e w z g l d u n a o c h r o n [r o d o w i s k a o r a z
e k o n o m i p r o c e s ó w t e c h n o l o g i c z n y c h o g r a n i c z a s i s t o s o w a n i e
a s f a l t ó w u p By n n i o n y c h z a s t p u j c j e e m u l s j a m i .
E m u l s j j e s t u k Ba d d w u f a z o w y z Bo |o n y z d w u n i e
r o z p u s z c z a j c y c h s i w z a j e m n i e c i e c z y , z k t ó r y c h j e d n a j e s t
r o z p r o s z o n a w d r u g i e j w p o s t a c i m a By c h k r o p e l e k .
E M U L S J E A S F A L T O W E - P O W S T A W A N I E
E m u l s j a a s f a l t o w a s k Ba d a s i z a s f a l t u i w o d y . R o z p r o s z e n i e j e d n e j c i e c z y w
d r u g i e j u z y s k u j e s i w w y n i k u w k Ba d u z n a c z n e j i l o [c i e n e r g i i , p r z y z a s t o s o w a n i u
s p e c j a l n y c h m By n ó w s z y b k o o b r o t o w y c h , z w a n y c h m By n k a m i k o l o i d a l n y m i l u b
h o m o g e n i z a c y j n y m i . N i e z b d n y m w a r u n k i e m o t r z y m a n i a t r w a Be j e m u l s j i j e s t
p o n a d t o d o s t a r c z e n i e c i e p Ba o r a z w p r o w a d z e n i e e m u l g a t o r a .
E m u l g a t o r y n a l e | d o s u b s t a n c j i p o w i e r z c h n i o w o c z y n n y c h o b n i |a j c y c h n a p i c i e
m i d z y f a z o w e c i e c z y ( a s f a l t , w o d a ) . P o w o d u j o n e p o n a d t o s t a b i l i z a c j e m u l s j i .
J a k o e m u l g a t o r y s t o s u j e s i z w i z k i p o w i e r z c h n i o w o c z y n n e o c z s t e c z k a c h
z b u d o w a n y c h z d w u c z [c i h y d r o f i l o w e j ( r o z p u s z c z a s i w w o d z i e ) i
h y d r o f o b o w e j ( r o z p u s z c z a s i w a s f a l c i e ) . S t o s u j e s i j e w i l o [c i o d 0 , 2 % ÷ 3 % w
s t o s u n k u d o m a s y a s f a l t u , w z a l e |n o [c i o d a k t y w n o [c i e m u l g a t o r a i o d |d a n e g o
c z a s u r o z p a d u e m u l s j i .
E M U L S J E A S F A L T O W E - P O D Z I A A
E M U L S J E
A S F A L T O W E
A N I O N O W E K A T I O N O W E
M O D Y F I K O W A N E N I E M O D Y F I K O W A N E
E M U L S J E A N I O N O W E ( Z A S A D O W E )
J a k o e m u l g a t o r y a n i o n o w e s t o s o w a n e s s o l e s o d o w e l u b p o t a s o w e k w a s ó w
t Bu s z c z o w y c h , t z w . m y d Ba , o o g ó l n y m w z o r z e R - C O O N a , g d z i e R o z n a c z a Ba Dc u c h
w g l o w o d o r o w y .
D y s o c j u j o n e w r o z t w o r a c h w o d n y c h n a j o n y :
R - C O O N a ’! R - C O O ¯ + N a +
W e m u l g a t o r a c h a n i o n o a k t y w n y c h c z [c i c z y n n w p r o c e s i e e m u l g a c j i j e s t a n i o n .
P o n i e w a | r o z p u s z c z a s i o n w a s f a l c i e , n a d a j e j e g o c z s t k o m Ba d u n e k u j e m n y .
W o k ó B u j e m n i e n a Ba d o w a n e j c z s t k i a s f a l t u z g r u p o w a n e s n a s k u t e k d z i a Ba n i a s i B
e l e k t r o s t a t y c z n y c h j o n y d o d a t n i e N a + .
S c h e m a t b u d o w y e m u l s j i a n i o n o w e j ( z a s a d o w e j )
A S F A L T
N a +
R - C O O ¯
E M U L S J E K A T I O N O W E ( K W A ZN E )
S c h e m a t b u d o w y e m u l s j i k a t i o n o w e j
( k w a [n e j )
C l ¯
N H 3 +
C l ¯
A S F A L T R N H 3 +
C l ¯
N H 3 +
N I E M O D Y F I K O W A N E E M U L S J E
K A T I O N O W E
D r o g o w e e m u l s j e k a t i o n o w e z a w i e r a j w s w y m s k Ba d z i e a s f a l t , e m u l g a t o r
w o d i d o d a t k i . S t o s o w n i e d o t e c h n o l o g i i n a l e |y u |y w a a s f a l t ó w
c h a r a k t e r y z u j c y c h s i p e n e t r a c j o d 4 d o 3 0 m m . A s f a l t m o |e b y u p By n n i o n y
d o d a t k i e m p r o d u k t ó w p o c h o d z e n i a n a f t o w e g o l u b w g l o w e g o . N a j c z [c i e j s
s t o s o w a n e a s f a l t y o p e n e t r a c j i 7 0 / 8 0 , 1 2 0 / 1 4 0 , 1 8 0 / 2 0 0 .
W P o l s c e e m u l s j e t e d z i e l i s i n a k l a s y 1 ÷ 7 w z a l e |n o [c i o d w a r t o [c i i n d e k s u
r o z p a d u . O z n a c z e n i e i n d e k s u r o z p a d u p o l e g a n a o k r e [l e n i u m a x i l o [c i p i a s k u
k w a r c o w e g o , k t ó r y m o |n a w y m i e s z a z e 1 0 0 g e m u l s j i .
Z a s t o s o w a n i e e m u l s j i a s f a l t o w y c h :
" z Bc z a n i e w a r s t w k o n s t r u k c j i n a w i e r z c h n i ( Z M )
" r e m o n t y c z s t k o w e n a w i e r z c h n i ( R C )
" p o w i e r z c h n i o w e u t r w a l e n i a ( P U )
" c i e n k i e w a r s t w y a s f a l t o w e u k Ba d a n e n a z i m n o ( C W Z )
" m i e s z a n k i m i n e r a l n o - e m u l s y j n e ( M E )
" m i e s z a n k i m i n e r a l n o - c e m e n t o w o - e m u l s y j n e ( R ) , s t o s o w a n e w
r e c y k l i n g u n a z i m n o
O z n a c z e n i a e m u l s j i a s f a l t o w y c h w g W T - 3
W y m a g a n i a d l a e m u l s j i a s f a l t o w y c h d o
w a r s t w n a z i m n o
M O D Y F I K O W A N E E M U L S J E
K A T I O N O W E
E m u l s j e m o d y f i k o w a n e t o e m u l s j e , k t ó r y c h l e p i s z c z e ( w y t r c o n e ) j e s t l e p i s z c z e m
m o d y f i k o w a n y m . R o z r ó |n i a m y d w a t y p y t y c h e m u l s j i : j e d n o f a z o w e i d w u f a z o w e .
E m u l s j e j e d n o f a z o w e c h a r a k t e r y z u j s i t y m , |e i c h f a z a r o z p r o s z o n a s k Ba d a s i
t y l k o z k r o p e l e k m o d y f i k o w a n e g o p o l i m e r o a s f a l t u . E m u l s j e d w u f a z o w e
c h a r a k t e r y z u j s i t y m , |e i c h f a z a r o z p r o s z o n a s k Ba d a s i z d w ó c h r o d z a j ó w
k r o p e l e k : a s f a l t u i [r o d k a m o d y f i k u j c e g o ( p o l i m e r u ) .
M o d y f i k a c j a e m u l s j i w p By w a n a o b n i |e n i e p e n e t r a c j i l e p i s z c z a , r o z s z e r z e n i e
p r z e d z i a Bu p l a s t y c z n o [c i , z w i k s z e n i e k o h e z j i w w y s o k i e j i n i s k i e j t e m p e r a t u r z e
o r a z p o j a w i e n i e s i s p r |y s t o [c i w p r z y p a d k u m o d y f i k a c j i e l a s t o m e r a m i
t e r m o p l a s t y c z n y m i .
P r o d u k c j a n i e m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i
k a t i o n o w e j
Z a w a r t o [ a s f a l t u w e m u l s j i w y n o s i o d 4 5 d o 7 2 % , z a w a r t o [ w o d y o d p o w i e d n i o
o d 5 5 d o 2 8 % . Z a w a r t o [ e m u l g a t o r a o d 0 , 1 d o 1 , 5 % w s t o s u n k u d o m a s y e m u l s j i .
W p r o c e s i e p r o d u k c j i s t o s u j e s i d o d a t k o w o : k w a s s o l n y w i l o [c i o k . 0 , 1 % ,
u p By n n i a c z ( b e n z y n a t e c h n i c z n a ) 0 , 1 % . W y t w a r z a n i e e m u l s j i m e t o d c i g B p o l e g a
n a t y m , |e p r z y g o t o w a n e o d p o w i e d n i o s k Ba d n i k i p o d a w a n e s w s p o s ó b c i g By d o
m By n a k o l o i d a l n e g o , w p r z e w i d z i a n y c h r e c e p t u r p r o p o r c j a c h . P r z y g o t o w a n i e
a s f a l t u p o l e g a n a p o d g r z a n i u g o Bc z n i e z d o d a t k i e m u p By n n i a c z a d o t e m p
1 0 0 ÷ 1 5 0 ° C w c e l u z b l i |e n i a s i j e g o l e p k o [c i d o l e p k o [c i w o d y . W o d w r a z z
k w a s e m s o l n y m i e m u l g a t o r e m o g r z e w a s i d o t e m p 8 0 ÷ 8 5 ° C . Zr e d n i a
a r y t m e t y c z n a t e m p a s f a l t u i w o d y p o w i n n a w y n o s i 1 0 0 ° C c o z a p o b i e g a p i e n i e n i u .
W s z y s t k i e s k Ba d n i k i p o d a w a n e s d o m By n a k o l o i d o w e g o , g d z i e n a s t p u j e i c h
w y m i e s z a n i e i z d y s p e r g o w a n i e a s f a l t u w w o d z i e .
S c h e m a t p r o d u k c j i n i e m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i
k a t i o n o w e j
A S F A L T U P AY N N I A C Z E M U L G A T O R W O D A K W A S
F A Z A R O Z P R A S Z A N A F A Z A R O Z P R A S Z A J C A
M AY N K O L O I D A L N Y
E M U L S J A
P r o d u k c j a m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i k a t i o n o w e j
a ) J E D N O F A Z O W A
E m u l s j e m o d y f i k o w a n i e w y t w a r z a s i w g t e g o s a m e g o s c h e m a t u j a k d l a
e m u l s j e t r a d y c y j n e z a w y j t k i e m p r o c e s u d o d a w a n i a m o d y f i k a t o r a . E m u l s j e
m o d y f i k o w a n e j e d n o f a z o w e w y t w a r z a s i z a s f a l t u m o d y f i k o w a n e g o t z n .
m o d y f i k a t o r j u | z n a j d u j e s i w a s f a l c i e . Z e w z g l d u n a l e p k o [ a s f a l t u
m o d y f i k o w a n e g o k o n i e c z n e j e s t s t o s o w a n i e z n a c z n i e w y |s z e j t e m p e r a t u r y d l a
f a z y z d y s p e r g o w a n e j n i | w p r z y p a d k u t r a d y c y j n y c h e m u l s j i . T e m p e r a t u r a u
w y j [c i a z m By n a j e s t w y |s z a o d 1 0 0 ° C i k o n i e c z n e j e s t s t o s o w a n i e s y s t e m u
c h Bo d z c e g o .
S c h e m a t p r o d u k c j i m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i
k a t i o n o w e j j e d n o f a z o w e j
A S F A L T
M O D Y F I K O W A N Y U P AY N N I A C Z E M U L G A T O R W O D A K W A S
F A Z A R O Z P R A S Z A N A F A Z A R O Z P R A S Z A J C A
M AY N K O L O I D A L N Y
E M U L S J A
T r a n s p o r t d o z b i o r n i k ó w
P r o d u k c j a m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i k a t i o n o w e j
B ) D W U F A Z O W A
W p r z y p a d k u d w u f a z o w e j e m u l s j i m o d y f i k o w a n e j m o d y f i k a t o r d o d a j e s i w
p o s t a c i l a t e k s u ( w o d n d y s p e r s j n a t u r a l n y c h l u b s z t u c z n y c h p o l i m e r ó w o
b a r d z o d r o b n y c h c z s t e c z k a c h , p o d s t a w o w i c h w Ba s n o [c i j e s t s p r |y s t y ,
g u m o w a t y c h a r a k t e r , k t ó r y p o z w a l a p r z e n o s i d u |e o d k s z t a Bc e n i a p r z y
r o z c i g a n i u ) . D o d a w a n i e l a t e k s u m o |n a w y k o n a :
p r z e z z d y s p e r g o w a n i e w f a z i e w o d n e j
p r z e z w t r y s k i w a n i e b e z p o [r e d n i o d o m By n a k o l o i d a l n e g o
z d y s p e r g o w a n i e j u | w w y t w o r z o n e j e m u l s j i
M e t o d a z d y s p e r g o w a n i a l a t e k s u w f a z i e w o d n e j p o z w a l a d o b r z e r e g u l o w a
p a r a m e t r y e m u l s j i , j a k r ó w n i e | u z y s k a n i e d o b r e j j e d n o r o d n o [c i . M e t o d a
w t r y s k i w a n i a l a t e k s u b e z p o [r e d n i o d o a s f a l t u m o |e p o w o d o w a z a b u r z e n i a w
d z i a Ba n i u m By n a k o l o i d a l n e g o ( p a r a w o d n a ) . M e t o d a d y s p e r s j i l a t e k s u j u | w
w y t w o r z o n e j e m u l s j i d a j e p r o d u k t o p o g o r s z o n e j s t a b i l n o [c i z e w z g l d u n a
m i e s z a n i e d w u e m u l s j i o r ó |n y c h w Ba [c i w o [c i a c h .
S c h e m a t p r o d u k c j i m o d y f i k o w a n e j e m u l s j i
k a t i o n o w e j d w u f a z o w e j
A S F A L T U P AY N N I A C Z E M U L G A T O R W O D A K W A S
F A Z A R O Z P R A S Z A N A F A Z A R O Z P R A S Z A J C A
L A T E X
M AY N K O L O I D A L N Y
E M U L S J A
T r a n s p o r t d o z b i o r n i k ó w
E M U L S J E A S F A L T O W E B A D A N I A
1 . O Z N A C Z E N I E Z A W A R T O ZC I L E P I S Z C Z A
Z a w a r t o [ a s f a l t u w e m u l s j i ( X % ) o k r e [l a s i m e t o d p o [r e d n i p o p r z e z
o z n a c z e n i e z a w a r t o [c i w o d y . Z a w a r t o [ a s f a l t u o b l i c z a s i j a k o r ó |n i c :
X = 1 0 0 z a w a r t o [ w o d y ( % )
J a k o m e t o d u z u p e Bn i a j c d o s z y b k i c h o z n a c z e D z a w a r t o [c i l e p i s z c z a
s t o s u j e s i m e t o d s u s z a r k o w . O z n a c z e n i e t o p o l e g a n a o k r e [l e n i u u b y t k u
m a s y ( % ) p o w s t a Be g o w w y n i k u o g r z e w a n i a w t e m p 1 0 5 ° C w l a b o r a t o r y j n e j
s u s z a r c e g r a w i t a c y j n e j .
O Z N A C Z E N I E L E P K O ZC I E M U L S J I
M E T O D A E N G L E R A
L e p k o [ e m u l s j i j e s t m i a r j e j k o n s y s t e n c j i ( c i e k Bo [c i ) . z a l e |y o n a o d s k Ba d u
e m u l s j i , r o d z a j u , s t o p n i a z d y s p e r g o w a n i a o r a z t e m p e r a t u r y . L e p k o [ w z g l d n a
E T j e s t w s t o p n i a c h ( ° E ) j e s t t o s t o s u n e k c z a s u w y p By w u z l e p k o [c i o m i e r z a
E n g l e r a 2 0 0 c m 3 b a d a n e j c i e c z y ( Ä) w t e m p 2 0 ° C d o c z a s u w y p By w u 2 0 0 c m 3
w o d y d e s t y l o w a n e j w t e m p 2 0 ° C . l e p k o [ w z g l d n ( E T ) w ° E , o b l i c z a s i z e
w z o r u :
E T = Ä / k
S t a Ba k l e p k o [c i o m i e r z a E n g l e r a t o c z a s w y p By w u 2 0 0 c m 3 d e s t y l o w a n e j w o d y
w t e m p 2 0 ° C . M e t o d s t o s u j e s i d l a e m u l s j i , k t ó r e d a j r e g u l a r n y s t r u m i e D
w y p By w u w c z a s i e o z n a c z e n i a . Z a m i a r o d a j n y u z n a j e s i w y n i k d o 1 5 ° E .
O Z N A C Z E N I E L E P K O ZC I E M U L S J I
M E T O D A B T A
O z n a c z e n i e l e p k o [c i u m o w n e j p o l e g a n a p o m i a r z e w p By w u ( s ) o k r e [l o n e j
i l o [c i c i e c z y ( 2 0 0 c m 3 ) p r z e z o t w ó r o [r e d n i c y 4 m m z n a j d u j c y s i w d n i e
c y l i n d r y c z n e g o k u b k a . O z n a c z e n i e t o w y k o n u j e s i w w y p a d k u p r z e k r o c z e n i a
z a k r e s u p o m i a r u m e t o d E N G L E R A ( > 1 5 ° E ) T e m p e r a t u r a p o m i a r u m e t o d
B T A w y n o s i 2 0 ° C . w p r z y p a d k u p o n o w n e g o p r z e k r o c z e n i a z a k r e s u ( w p By w
n i e c i g By l u b j e g o b r a k ) , n a l e |y p o d n i e [ t e m p e r a t u r p o m i a r u d o 4 0 ° C . g d y b y
i t o n i e b y Bo w y s t a r c z a j c e , n a l e |y u |y k u b e k w y p By w o w y z o t w o r e m o
[r e d n i c y 1 0 m m .
O Z N A C Z E N I E I N D E K S U R O Z P A D U
E M U L S J I N A P I A S K U K W A R C O W Y M
O z n a c z e n i e i n d e k s u r o z p a d u p o l e g a n a o k r e [l e n i u m a k s y m a l n e j i l o [c i p i a s k u
k w a r c o w e g o , k t ó r y m o |n a w y m i e s z a z e 1 0 0 g e m u l s j i . P i a s e k d o d a j e s i d o e m u l s j i
g d y m i e s z a n k a o s i g n i e k o n s y s t e n c j e p a s t y . I n d e k s r o z p a d u o b l i c z a s i z e w z o r u :
I R = 1 0 0 * m / E
g d z i e :
m m a s a d o d a n e g o p i a s k u
E m a s a e m u l s j i
M a t e r i a Be m s t o s o w a n y m d o o z n a c z e n i a j e s t d r o b n y p i a s e k k w a r c o w y p o c h o d z e n i a
n a t u r a l n e g o o n a s t p u j c y c h w Ba [c i w o [c i a c h :
- k o l o r b i a By
- z a w a r t o [ S i O 2 9 8 %
- g s t o [ 2 , 6 5 g / c m 3
- o d p o w i e d n i e u z i a r n i e n i e
O Z N A C Z E N I E S E D Y M E N T A C J I E M U L S J I
O z n a c z e n i e p o l e g a n a o k r e [l e n i u r ó |n i c y z a w a r t o [c i
l e p i s z c z a w e m u l s j i p o m i d z y g ó r n , a d o l n c z [c i
s z k l a n e g o c y l i n d r a p o 5 d n i a c h s k Ba d o w a n i a . Z a w a r t o [
l e p i s z c z a w e m u l s j i w d o l n e j i g ó r n e j w a r s t w i e o k r e [l a
s i m e t o d d e s t y l a c y j n l u b s u s z a r k o w .
S e d y m e n t a c j S ( % ) o k r e [l a s i z e w z o r u :
S = L 2 L 1
g d z i e :
L 1 z a w a r t o [ l e p i s z c z a w g ó r n e j c z [c i c y l i n d r a ( % )
L 2 z a w a r t o [ l e p i s z c z a w d o l n e j c z [c i c y l i n d r a ( % )
D Z I K U J Z A U W A G
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