Stary asfalt z powrotem na drogi. Trzy politechniki pracują nad nawierzchnią z recyklingu

0

Stare drogi zamiast na pobocza – z powrotem na drogi. Naukowcy z Politechniki Lubelskiej, Poznańskiej i Gdańskiej pracują nad nowym materiałem do budowy nawierzchni z asfaltu odzyskanego z kilkudziesięcioletnich dróg. Projekt za ponad 11,5 mln zł, finansowany przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej, przedstawiono we wtorek 20 października w Lublinie. Jak zapowiadają badacze, materiał mógłby trafić do firm drogowych za około trzy lata.

Co się dzieje ze starym asfaltem?

Nawierzchnia asfaltowa to w uproszczeniu kruszywo – żwir, grys i piasek – sklejone niewielką ilością lepiszcza, czyli asfaltu (bitumu). Asfalt drogowy jest gęstą, lepką mieszaniną bardzo wielu związków organicznych, głównie węglowodorów, którą otrzymuje się z ciężkich pozostałości po destylacji ropy naftowej.

Gdy drogę się remontuje, starą warstwę zdejmuje się frezarką. Powstaje tzw. destrukt asfaltowy – rozdrobniona mieszanka kruszywa i postarzałego lepiszcza. Jak mówił prof. Marek Pszczoła z Politechniki Gdańskiej, materiały z rozbiórki kilkudziesięcioletnich dróg często są dziś traktowane jak odpady i wykorzystywane m.in. do utwardzania poboczy czy tras leśnych. Tymczasem to cenny surowiec: zawiera i kruszywo, i asfalt, które trzeba by inaczej wyprodukować od nowa.

Dlaczego asfalt się „starzeje”?

Lepiszcze w nawierzchni przez lata zmienia swoje właściwości. Pod wpływem tlenu z powietrza, wysokiej temperatury i promieniowania UV część cząsteczek ulega utlenieniu, a lżejsze, bardziej lotne składniki stopniowo się ulatniają. W efekcie rośnie udział cięższych, bardziej polarnych frakcji. Asfalt robi się twardszy i bardziej kruchy, a nawierzchnia łatwiej pęka – zwłaszcza zimą.

Właśnie dlatego dodawanie dużej ilości starego destruktu do nowej mieszanki jest trudne: postarzałe lepiszcze może pogorszyć elastyczność i trwałość całej nawierzchni. Naukowcy chcą najpierw dokładnie poznać mechanizm tego starzenia, a potem nauczyć się go „odwracać” lub równoważyć.

Jak chcą to zrobić naukowcy?

Prorektor Politechniki Lubelskiej prof. Wojciech Franus zapowiedział, że badacze zamierzają m.in. poznać mechanizm starzenia się nawierzchni i wykorzystać asfalt wydobyty z kilkudziesięcioletnich dróg do projektowania nowych. „W efekcie powstanie nowa technologia, która pozwoli wykorzystać najniższej jakości destrukt asfaltowy do produkcji nowych nawierzchni” – mówił.

Zespół z Politechniki Poznańskiej odpowiada za dobór dodatków, które mają przywrócić asfaltowi elastyczność. Prof. Łukasz Klapiszewski wymienił, że „będą to materiały odpadowe, różnego rodzaju biopolimery, projektowane materiały hybrydowe, w tym nieorganiczno-organiczne”. Z kolei prof. Pszczoła z Politechniki Gdańskiej podkreślił cel praktyczny: „Będziemy się starali jak najwięcej tego materiału z recyklingu zastosować do nowej mieszanki”.

Projekt ma objąć nie tylko laboratorium. Naukowcy chcą zbadać wpływ nowego materiału na środowisko, a także jego cykl życia i koszty użytkowania. Dr inż. Agnieszka Tatys z Politechniki Lubelskiej zaznaczyła, że technologia ma być od początku projektowana tak, by dało się ją przenieść z laboratorium na linie produkcyjne. Nad materiałem pracuje blisko 50 naukowców, doktorantów i studentów z trzech uczelni, w ramach programu TEAM-NET Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, finansowanego z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki.

Dlaczego to ważne?

Według uczestników projektu efektem ma być twardsza, tańsza i bardziej ekologiczna nawierzchnia, a cały program ma pomóc ograniczyć emisję szkodliwych substancji. Logika jest prosta: każda tona asfaltu i kruszywa odzyskana ze starej drogi to tona, której nie trzeba wydobyć, przetworzyć i przewieźć. Dla chemii materiałów to też ciekawe wyzwanie – trzeba połączyć stary, utleniony bitum z nowymi składnikami tak, by mieszanina zachowywała się przewidywalnie przez lata, w upałach i na mrozie.

Czego jeszcze nie wiemy?

Projekt dopiero się rozpoczyna, więc na razie nie ma wyników badań ani publikacji naukowej. Nie wiadomo jeszcze, jaki udział destruktu uda się osiągnąć w nowej mieszance ani jakie konkretnie dodatki okażą się najskuteczniejsze. Zapowiedź, że materiał trafi do firm drogowych za trzy lata, to plan zespołu – o tym, czy nowa nawierzchnia sprawdzi się w praktyce, rozstrzygną dopiero testy na prawdziwych drogach.

Więcej o tym, czym są węglowodory i skąd się biorą, przeczytasz w tekście Niekopalne węglowodory, a o różnicy między mieszaniną a związkiem chemicznym – w artykule Mieszanina a związek chemiczny.

Źródła i daty

Ilustracja wyróżniająca: frezowanie starej nawierzchni asfaltowej przed położeniem nowej warstwy (Fairfax County, Wirginia, USA) – zdjęcie poglądowe. Autor: Famartin, licencja CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons; kadrowanie Biomist.

Oceń ten post
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
najstarszy
najnowszy oceniany
0
Masz przemyślenia? Napisz komentarz!x