Comparison evaluation of the effect of energy-saving additives on bitumen properties ; СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА БИТУМА ; Порівняльна оцінка впливу енергозберігаючих добавок на властивості бітуму
Abstract. Problem. Last 20 years the energy-saving additives have got widespread in Ukraine road construction industry. The aim of the energy-saving additives use is to decrease the temperatures of mixing and compaction of the asphalt mixtures. According to the suppliers' data, this decrease can be in a range of 20 – 30 °C, which saves the energy and results in reduced pollution during the construction process. Goal. The aim of this research is to evaluate the changes in bitumen properties, caused by the energy-saving additives, such as Sasobit, Licomont BS 100, and a new one Sarawax SX105. Methodology.The standard performance indicators are obtained for the bitumen, modified by these additives, according to the government actual standards. Besides, the indicators that can give more comprehension about the binder properties are found. It refers to the adhesion, temperature susceptibility (temperature of equal penetration and a penetration index calculated by a temperature of equal penetration), viscosity in a wide range of temperature and a shear rate, the mixing and compaction temperatures for the mixtures with the modified binders, wetting angle in a wide temperature range. Originality. According to the obtained data, bitumen is getting structured by all energy-saving additives that are chosen as a research objects. It results in penetration decrease at 25 °C, increase in a softening point temperature, reduction in ductility at 25 °C, significantly extending the plasticity interval. The Sarawax additive provides the most structuring influence. Binders with this additive are characterized not only by a significant increase in softening point temperature and a penetration decrease, but by an adhesion and a residual penetration increase, and decrease in temperature susceptibility. As a consequence, it can improve strength and waterproof resistance of the asphalt concrete with binders modified by energy-saving additives. Practical value. For all the additives no energy-saving effect was proved, which lies in decreasing technological temperatures of heating binders when making asphalt-concrete mixes and their hardening established both by their temperature-viscous dependences and by temperature dependences of the outer angles of wetting. ; Аннотация.Рассмотрены энергосберегающие добавки, применяемые в дорожной практике Украины. На основе экспериментальных данных установлено влияние рассмотренных энергосберегающих добавок на стандартные, адгезионные и реологические свойства нефтяных дорожных вязких битумов. ; Анотація. За останні 20 років у дорожній практиці України значного поширення набули енергозберігаючі домішки, що застосовуються з метою зниження технологічних температур приготування й укладання асфальтобетонних сумішей. Згідно з даними, наданими виробниками цих домішок, застосування в'яжучих, модифікованих енергозберігаючими домішками, дозволяє знизити температури приготування та укладання асфальтобетонних сумішей на 20 . 30 ºС та істотно знизити викиди шкідливих речовин у виробництві. Метою виконаної роботи є порівняльна оцінка впливу на властивості нафтових дорожніх бітумів енергозберігаючих домішок, що застосовуються в дорожній галузі України – Sasobit і Licomont BS 100, а також нової домішки Sarawax SX105. Для бітумів, модифікованих прийнятими в роботі енергозберігаючими домішками, були визначені стандартні показники якості відповідно до чинних національних стандартів. Крім цього додатково визначені показники, що більш повно характеризують властивості в'яжучих: адгезійні показники; показники температурної чутливості в'яжучих (еквіпенетраційна температура та індекс пенетрації, розрахований за еквіпенетраційною температурою); в'язкість у широкому температурному та швидкісному діапазоні; технологічні температури приготування та ущільнення сумішей, виготовлених на модифікованих в'яжучих; крайові кути змочування в широкому температурному інтервалі. На підставі отриманих результатів установлено, що всі прийняті в дослідженні домішки мають на бітум структуруючий вплив, що виражається в зниженні пенетрації за 25 ºС, збільшенні температури розм'якшеності, зниженні дуктильності за 25 ºС, значному розширенні інтервалу пластичності. Найбільший структуруючий ефект надає домішка Sarawax. В'яжучі, модифіковані домішкою Sarawax, характеризуються не тільки значно збільшеною температурою розм'якшеності та істотним зниженням пенетрації, але й збільшенням адгезії та залишкової пенетрації, зниженням температурної чутливості. Це у свою чергу повинно збільшувати міцність і водостійкість асфальтобетонів, виготовлених на модифікованих в'яжучих. Для всіх розглянутих домішок не встановлено енергозберігаючого ефекту, що полягає в зниженні технологічних температур нагрівання в'яжучого в процесі приготування асфальтобетонних сумішей та їхнього ущільнення, установлених як за температурно-в'язкістними залежностям, так і за температурними залежностями крайових кутів змочування.