Studiul de utilizare a agregatelor reciclate în alcătuirea mixturilor asfaltice

Abstract

Creşterea volumului şi a încărcării traficului pe drumuri a condus la necesitatea utilizării polimerilor modificatori pentru bitumuri, în scopul îmbunătăţirii performanţei acestora, în termeni de durabilitate şi rezistenţă la uzura în trafic.

Dupa cum este cunoscut din literatura de specialitate, proprietăţile reologice ale bitumurilor pot fi ameliorate prin modificarea lor cu polimeri. În prezent, cei mai utilizaţi polimeri modificatori ai bitumurilor sunt copolimerii şi bloccopolimerii stirenici, ca: stiren-butadien (SBR), respectiv stirenbutadien-stiren (SBS). Din considerente economice, in domeniul rutier se lucrează in general cu un conţinut de 5% polimer, raportat la masa bitumului.

Bitumul, datorită compoziţiei chimice, cu un conţinut scăzut în aromatice şi ridicat in asfaltene, nu prezintă un Ic care să poată asigura o bună compatibilitate cu polimerii. În experimentele efectuate pe bitumuri modificate cu diferite procente de polimer, s-a constatat că se amelioreaza anumite caracteristici, dar amestecurile obţinute sunt instabile, existând riscul ca la stocare, transport si manipulare amestecul să separe in faze. Lucrarea prezintă cercetările efectuate pentru utilizarea ca polimeri modificatori a unei noi clase de compuşi macromoleculari si anume polimerii acrilici, de tip polibutilacrilat (PBA), polimetilmetacrilat (PMMA), efectul compoziţiei chimice, a maselor moleculare şi a concentraţiei polimerilor asupra proprietăţilor bitumurilor: penetraţie, punct de înmuiere, viscozitate cinematică la 1350 C, teste de îmbătrânire RTFOT. De asemenea, s-a studiat gradul de compatibilitate, stabilitate a bitumului modificat la depozitare la cald.

În cadrul prezentului studiu, au fost evaluate caracteristicile fizico-chimice şi mecanice ale bitumurilor modificate cu polimeri acrilici: elastomerul polibutilacrilat (PBA) şi termopolimerul polimetilmetacrilat (PMMA), cu mase moleculare Mw diferite, de 20000, respectiv 30000. Prin adaosul de polimeri se modifică proprietăţile reologice ale liantului bituminos, obţinându-se amestecuri compatibile, omogene şi stabile la stocare.

S-a stabilit procentul optim de polimer în bitum, la valoarea de 6% (raportat la masa bitumului). Bitumul modificat cu PBA prezintă o îmbunătăţire semnificativă pentru îmbătrînirea RTFOT, faţă de PMMA, datorită faptului că PBA are caracter de elastomer şi o masă moleculară mai mică.

Mixturile asfaltice preparate cu bitum modificat cu polimeri acrilici vor conduce la creşterea rezistenţei la oboseală, îmbătrânire, precum şi la o reducere semnificativă a deformaţiilor permanente ale îmbrăcăminţilor bituminoase.

Increased traffic volume and road charging led to the need for polymer asphalt modifiers in order to improve their performance in terms of durability and wear resistance in traffic.

As is known in the art, the rheological properties of bitumens can be improved by modifying them with the polymers. Currently, the most commonly used polymer modifiers bitumen styrene copolymers and block copolymers, such as: styrene-butadiene (SBR) and styrene styrenebutadiene (SBS). The economic considerations in working in the field of general road containing 5% polymer by mass bitumen.

Bitumen, due to the chemical composition, with a low aromatics and high in asphaltenes not pose an IC that can ensure better compatibility with polymers. In experiments conducted on asphalt modified with different percentages of polymer found to improve certain characteristics, but mixtures are unstable, with the risk that the storage, transport and handling the mixture to separate into phases. This paper presents the research conducted for the use of the modified polymer of a new class of macromolecular compounds, namely, acrylic polymers, of the type polibutilacrilat (PBA), polymethylmethacrylate (PMMA), the effect of chemical composition, molecular weight and concentration of polymer on the properties of bitumen: Penetration, pour point, kinematic viscosity at 1350 C, RTFOT aging test. It was also studied the compatibility, stability modified bitumen hot storage. In the present study were evaluated physico-chemical and mechanical properties of acrylic polymer modified bitumen: polibutilacrilat elastomer (PBA) and termopolimerul polymethy lmethacrylate (PMMA) with different molecular weights Mw of 20,000 or 30,000 By adding polymers changes the rheological properties of the bituminous binder to yield compatible blends homogeneous and storage stable.

It was established the optimal percentage of polymer in bitumen at a value of 6% (on weight of bitumen). PBA-modified bitumen exhibits a significant improvement RTFOT aging, to the PMMA, due to the fact that PBA has the character of elastomer and a low molecular weight.

Mix asphalt bitumen modified acrylic polymers will increase resistance to fatigue, aging, and a significant reduction in permanent deformation of bituminous coverings.