Nové trendy a vlastnosti některých nových typů modifikovaných asfaltů s přídavkem nanosiliky

V této malé studii se nanosilica přidala do kontrolního asfaltu při obsahu 4 % až 6 %, vztaženo na hmotnost asfaltové pojiva.

Cílem dalšího výzkumu a pokračování této studie je zhodnotit reologické vlastnosti a chemické vazby nano-modifikovaných asfaltových pojiv smíchané s nanosilikou.

V této studii se nanosilika přidala do kontrolního asfaltu při obsahu 4 % a 6 %, vztaženo na hmotnostasfaltové pojiva.

VÝSLEDKY

S přídavkem nanosiliky v základním pojivu asfaltu se hodnoty viskozity nanomodifikovaného asfaltového pojiva mírně klesají.

Nižší viskozita pojiva znamená, že je nižší teplota zhutnění nebo nižší spotřeba energie celého procesu.

Komplexní smykový modul nanomodifikovaného asfaltu obecně mírně klesá ve srovnání se srovnávací asfaltovou směsí. Velmi důležité je, že přidání nanosiliky do asfaltu zlepšuje schopnost regenerace asfaltových pojiv.

Tabulka 1 – Složení směsi možné asfaltobetonové směsi s nanosilikou v praxi

Dále přidáním nanosiliky do asfaltového pojiva, se zpomalují oxidační reakce a proces stárnutí nano-modifikovaného asfaltu a to díky změnám chemických vazeb.

Přídavek nanosiliky dle dosažených výsledků zvyšuje dynamický modul pružnosti v závislosti na vzrůstající koncentraci nanosiliky a to 4 % – 6 % při vysokých teplotách. To znamená, že se zvýší odolnost proti pojezdu.

ZÁVĚR

Úsilí o zavádění dlouhodobě stálejších asfaltobetonů vede k optimalizaci těchto směsí, omezuje plýtvání a je výhodné z ekologického i ekonomického hlediska. Je třeba zdůraznit socioekonomický a ekologický dopad těchto dlouhodobě stálejších asfaltobetonů s přídavkem nanosiliky. Momentálně výzkum stále probíhá, počítá se i s využitím nanovláken, ale momentálně je cena této suroviny pro využití v této oblasti z ekonomického hlediska neopodstatněná.

MOŽNOSTI DALŠÍHO VÝVOJE

Tyto nové asfaltobetonové směsi s nanosilikou je třeba odzkoušet na zkušebních úsecích v praxi a dále sledovat a měřit fyzikální a chemické vlastnosti a tyto nové poznatky uvést do praxe při výstavbě silnic a dálnic v České Republice. Čímž se stane Česká Republika zase více konkurenceschopná.

LITERATURA:
[1] Goh, S., et al. (2011). Determination of flow number in asphalt mixtures from deformation rate during secondary state. Transportation Research Record 2210 , Transportation Research Board, Washington, DC, 106 – 112.
[2] Goh, S. W., et al. (2007). Laboratory evaluation and pavement design for warm mix asphalt. Proc., 2007 Mid-Continent Transportation Research Symp. , Iowa State Univ., Ames, IA.
[3] Goh, S. W., and You, Z. (2009). A simple stepwise method to determine and evaluate the initiation of tertiary flow for asphalt mixtures under dynamic creep test. Constr. Build. Mater., 23 (11), 3 398 – 3 405. Goulias, D. G. (2001).
[4] Hansen, K.R., McGennis, R., Prowell, B.D., and Stonex, A. (2000). Current and future used of non-bituminous components of bituminous paving mixtures, Transportation Research Board, Washington, DC.
[5] Khattak, M. J., et al. (2011).Mechanistic characteristics of asphalt binder and asphalt matrix modified with nano-fibers. Proc., GeoFrontiers 2011: Advances in Geotechnical Engineering , ASCE, Reston, VA.
[6] Khattak, M. J., et al. (2012).The impact of carbon nano-fiber modification on asphalt binder rheology. Constr. Build. Mater. , 30 (5), 257 – 264.

New Trend Properties of Some Types of Modificated Asfalt With Nanosilica
Nanotechnology is a promising and new technique of the material industry and nanomaterials various regions of the world, new trends in the field of materials chemistry abroad are already being tested in our country, the work presents the composition and some properties of the new modified bitumen with higher utility properties and especially higher resistance to aggressive environment. For these asfalt was used a suspension of nanosilis and microsilica, as filler a micronized limestone. These modified asphalts low porosity makes composite resistant to chemical corrosion and ensure its long-term stability which is one of the main requirements.

Autor

• Ing. Lukáš Josef Ph.D.