Πλεονεκτήματα από τη χρήση τροποποιημένης ασφάλτου με ανακυκλωμένο ελαστικό

Το ελαστικό ως τροποποιητής του ασφαλτομίγματος αποτελεί έναν οικονομικό τρόπο βελτίωσης των ιδιοτήτων της ασφάλτου. Υπάρχουν δεδομένα στη διεθνή βιβλιογραφία που αποδεικνύουν ότι το ανακυκλωμένο ελαστικό μπορεί να βελτιώσει την απόδοση ενός ασφαλτομίγματος σε υψηλές θερμοκρασίες. Επίσης βελτιωμένη απόδοση παρατηρείται σε όλο το θερμοκρασιακό φάσμα που εκτίθεται ο ασφαλτοτάπητας κατά τη διάρκεια του χρόνου. Συγκεκριμένα έχουν καταγραφεί λιγότερες αυλακώσεις σε τροποποιημένη άσφαλτο κατά τη διάρκεια των θερινών μηνών ως συνέπεια των υψηλών θερμοκρασιών, καθώς επίσης και λιγότερες ρηγματώσεις τους χειμερινούς μήνες ως συνέπεια του χαμηλών θερμοκρασιών.

Σημαντική βελτίωση των ιδιοτήτων της τροποποιημένης ασφάλτου παρατηρείται και στην περίπτωση του κυκλοφοριακού φορτίου. Συγκεκριμένα, από ελέγχους που έχουν πραγματοποιηθεί σε ασφαλτομίγματα ίδιας δομής σε αδρανή, με και χωρίς πρόσθετο ελαστικό, διαπιστώθηκε 164% καλύτερη αντίσταση στη ρηγμάτωση του ασφαλτοτάπητα ύστερα από 2000 περάσματα οχημάτων.

Η χρήση τροποποιημένης ασφάλτου με ελαστικό συμβάλλει σημαντικά στη μείωση του παραγόμενου θορύβου κατά την κυκλοφορία των οχημάτων επί του οδοστρώματος. Ο λόγος είναι η μεγαλύτερη ελαστικότητα που προσδίδει το ελαστικό στην επιφάνεια του οδοστρώματος, με συνέπεια ο αέρας που εγκλωβίζεται κατά την επαφή της ρόδας του οχήματος με την άσφαλτο να έχει περισσότερο χρόνο για να εξέλθει και να εξέρχεται με χαμηλότερη πίεση. Το γεγονός αυτό έχει σημαντική  συμβολή στη μείωση του παραγόμενου θορύβου. Η μείωση της στάθμης του θορύβου που επιτυγχάνεται μπορεί να είναι της τάξης των 7 decibel.

Επιγραμματικά, η τροποποίηση ασφαλτικού με τρίμμα ή πούδρα από τη μηχανική κοκκοποίηση μεταχειρισμένων ελαστικών οχημάτων έχει τα παρακάτω πλεονεκτήματα:

• Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του οδοστρώματος
• Μεγαλύτερη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες (μείωση αυλακώσεων)
• Μεγαλύτερη αντοχή σε χαμηλές θερμοκρασίες (μείωση ρηγματώσεων)
• Μείωση του θορύβου από την κίνηση των οχημάτων
• Μείωση του «spraying» από την κίνηση των οχημάτων σε βρεγμένο οδόστρωμα

Μέθοδοι τροποποίησης ασφάλτου με πούδρα από ανακυκλωμένο ελαστικό

Υγρή Μέθοδος

Η υγρή μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για θερμά ασφαλτομίγματα όσο και για την επισκευή – κάλυψη χαλασμένου οδοστρώματος (π.χ. λακκούβες, ανακατασκευές κλπ.). Στην υγρή μέθοδο το τρίμμα ελαστικού ανακατεύεται με το ασφαλτικό (συνήθως σε αναλογία 5 έως 13 % ελαστικό) προτού το μίγμα προστεθεί στα αδρανή.

Όταν το ασφαλτικό και η πούδρα ελαστικού αναδευτούν μαζί, το καουτσούκ αντιδρώντας με το ασφαλτικό διογκώνεται και μαλακώνει. Αυτή η αντίδραση επηρεάζεται από τη θερμοκρασία στην οποία πραγματοποιείται η ανάδευση, τον χρόνο στον οποίο η θερμοκρασία διατηρείται σε υψηλά επίπεδα, τον τύπο και τη συχνότητα ανάδευσης, το μέγεθος και την υφή της πούδρας ανακυκλωμένου ελαστικού και την περιεκτικότητα του ασφαλτικού σε αρωματικές ουσίες.

Κατά την χημική αντίδραση λαμβάνει χώρα απορρόφηση των αρωματικών ελαίων του ασφαλτικού στις πολυμερικές αλυσίδες του ελαστικού, οι οποίες αποτελούν τα βασικά συστατικά του φυσικού και συνθετικού καουτσούκ που περιέχονται στην πούδρα. Η ταχύτητα της αντίδρασης μεταξύ της πούδρας ελαστικού και του ασφαλτικού μπορεί να αυξηθεί εάν μεγαλώσει η επιφάνεια επαφής του ελαστικού  και αυξηθεί η θερμοκρασία της αντίδρασης. Το ιξώδες του μίγματος ασφάλτου-ελαστικού αποτελεί βασική παράμετρο για την παρακολούθηση της πορείας της αντίδρασης. Ο προδιαγραφόμενος χρόνος αντίδρασης θα πρέπει να είναι ο ελάχιστος απαιτούμενος για τη σταθεροποίηση του ιξώδους του μίγματος στη συγκεκριμένη θερμοκρασία. Όταν η πούδρα ελαστικού ανακατεύεται με το ασφαλτικό με την υγρή μέθοδο, το τροποποιημένο ασφαλτικό αναφέρεται ως asphalt-rubber.

Ξηρή Μέθοδος

Η ξηρή μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την εν θερμώ διάστρωση του ασφαλτοτάπητα σε διάφορα μίγματα. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άλλες εφαρμογές οδοστρωσίας, όπως είναι για παράδειγμα εκείνη του ψυχρού ασφαλτομίγματος, όπως επίσης και για την επισκευή – κάλυψη χαλασμένου οδοστρώματος.  Κατά την ξηρή μέθοδο το τρίμμα ελαστικού χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο σε μικρό ποσοστό του λεπτόκκοκου αδρανούς της ασφάλτου (συνήθως 1 έως 3% κατά βάρος της συνολικής ποσότητας αδρανούς στο μίγμα). Το τρίμμα ελαστικού ανακατεύεται με το αδρανές υλικό πριν την προσθήκη του ασφαλτικού.

Μέθοδοι ελέγχου για το τροποποιημένο με τρίμμα ελαστικού ασφαλτόμιγμα

• Ελαστικότητα και πλαστικότητα των τροποποιημένων ασφαλτομιγμάτων
• Καθορισμός της επαναφοράς μετά από συμπίεση
• Τεστ ρευστότητας (ροής)
• Καθορισμός του δυναμικού ιξώδους με χρήση περιστρεφόμενου ιξωδόμετρου
• Καθορισμός της διαβάθμισης και του περιεχομένου σε ελεύθερα λινά των κόκκων ελαστικού που χρησιμοποιείται στο ασφαλτόμιγμα
• Καθορισμός της ελαστικότητας (ικανότητας ανάκτησης αρχικού σχήματος) των κόκκων ελαστικού που χρησιμοποιούνται στο ασφαλτόμιγμα
• Καθορισμός της πυκνότητας των κόκκων ελαστικού που χρησιμοποιούνται

Κοστολόγηση παραγωγής τροποποιημένης ασφάλτου και σύγκριση κόστους με τη συμβατική μέθοδο

Το κόστος παραγωγής τροποποιημένης ασφάλτου με τρίμμα ελαστικού σε τελικό ασφαλτοτάπητα συμπυκνωμένου πάχους 5cm, αναλύεται ως εξής:

Το άμεσο κόστος παραγωγής τροποποιημένης με ελαστικό ασφάλτου είναι κατά 5% περίπου ακριβότερο από το αντίστοιχο της συμβατικής ασφάλτου. Εξαιτίας του γεγονότος όμως ότι η διάρκεια ζωής του οδοστρώματος επιμηκύνεται κατά πολύ, το μακροπρόθεσμο οικονομικό όφελος από την χρήση τροποποιημένης ασφάλτου είναι πολύ μεγαλύτερο. Επίσης θα πρέπει να αποτιμήσει κανείς οικονομικά και τα επιπλέον οφέλη από την χρήση τροποποιημένης με ελαστικό ασφάλτου που αναφέρθηκαν παραπάνω (π.χ. μείωση θορύβου, μείωση φαινομένου spraying, κλπ.) τα οποία δεν έχει η συμβατική άσφαλτος.

Γιώργος Μαυριάς
Χημ. Μηχ/κός, Μηχ. Περιβάλλοντος
Γ. Δ/ντής Ecoelastika AE