Pētniecības projekta mērķis: Izstrādāt ilgtspējīgu bio-asfaltbetona maisījumu, daļēji aizvietojot bitumena saistvielu ar atjaunojamo biopolimēru lignīnu. Pieaugot asfaltbetona izejmateriālu cenām un vides aizsardzības prasībām, pastāv objektīva nepieciešamība pēc asfaltbetona saistvielas alternatīvas un reciklētā asfalta (RA) atkārtotas izmantošanas jaunu asfaltbetona maisījumu ražošanā, šādā veidā aizstājot neatjaunojamos resursus. Jau pagājušajā gadā, viens no visvairāk pārstrādātajiem materiāliem pasaulē bija tieši asfaltbetons. Asfalta ražošanas industrija daudzus gadus ir strādājusi, lai samazinātu ražošanas kaitīgās emisijas, attīstot tīrākas tehnoloģijas, piemēram, iekārtas, kas darbojas ar biodegvielu, ražojot silto asfaltbetonu (Warm Mix Asphalt) vai atkārtoti izmantojot un pārstrādājot atgūto asfaltu no esošajiem ceļiem jaunu ceļu būvniecībā vai esošo ceļu uzturēšanai, iekļaujot jaunajos asfaltbetona maisījumos biomateriālus. RA (reciklētā asfalta) atkārtota izmantošana ceļu būvē, un tieši asfaltbetona ražošanā, jau ir apliecinājusi savu efektivitāti izmaksu, jaunu resursu izmantošanas un ietekmes uz vidi samazināšanā, tāpēc arī bitumenam, kas tiek ražots no fosilajiem resursiem, visā pasaulē tiek meklētas alternatīvas. Galvenokārt, kas uzņēmējus mudina izmantot RA jaunu asfaltbetona maisījumu ražošanā ir finanšu resursu ietaupījumi, samazinot izejmateriālu izmaksas aizstājot jaunos minerālmateriālus un bitumena saistvielu ar RA, kā arī tiek samazinātas ražošanas izmaksas un izmaksas, kas saistītas ar jaunu materiālu transportēšanu. Lai uzlabotu bitumena īpašības un seguma kalpotspēju, jau daudzus gadus asfaltbetona ražošanas nozarē tiek izmantoti dažādi polimēri. Polimēri, piemēram, stirola-butadiēna-stirols (SBS) un stirola-butadiēns (SBR), tiek plaši pielietoti augstas intensitātes ceļiem, lai uzlabotu bitumena īpašības augstās un zemās temperatūrās. Kopš pierādījies, ka polimēri var uzlabot asfaltbetona ekspluatācijas īpašības, polimēri plaši tiek izmantoti, kā bitumena modifikatori. Asfaltbetona maisījumiem, kuru sastāvā ir polimērmodificētais bitumens ir augstāka izturība pret risu veidošanās augstās temperatūrās, augstāka nogurumizturība un augstāka izturība pret plaisu veidošanos zemās temperatūras. Kā konsekvence tam ir samazināta bitumena termālā jūtība. Papildus, vidus ieguvumi tiek saistīti ar polimērmodificētā izmantošanu, pagarinot materiāla dzīves ciklu. Lignīns ir otrs visizplatītākais biopolimērs uz zemes pēc celulozes un tas sastopams visos vaskulārajos augos. Tas ir lielmolekulārs savienojums, kas kopā ar celulozi un hemicelulozi ir galvenā koku, augu un lauksaimniecības kultūru sastāvdaļa. Miljoniem tonnu lignīna saražo celulozes un papīra ražošanā, tomēr, tikai maza daļa no tā tiek pārveidota pievienotās vērtības bioproduktos. Problēma, kas saistīta ar jēlnaftas resursu pārmērīgu izmantošanu un ierobežotajiem resursiem var mazināt, izmantojot lignīnu, kā daļēju bitumena aizvietotāju. Papildus, lignīna izmantošana bitumenā ir izdevīga, lai samazinātu CO2 emisijas, piemēram, CO2 emisijas iespējams samazināt no 35% līdz 75% uz tonnu virskārtas asfalta, aizstājot bitumenu par 50%. Lignīna savienojumi, kas satur vairāk fenola hidroksilgrupas un mazāk alifātisko hidroksilgrupu ir zemāka molekulmasa, ir ar augstākām antioksidanta īpašībām. Vairāki pētījumi ir pierādījuši lignīna lietderību, lai uzlabotu bitumena izturību pret novecošanos. Tomēr nav pilnībā skaidrs, kā lignīna pievienošana bitumenā ietekmēs ne tikai izturību pret novecošanos bet arī citas bitumena īpašības, kuras ietekmē asfalta noturību pret risu veidošanos un plaisu noturību zemās un vidējās temperatūrās. Projekta ievaros plānots veikt pētījumus un izstrādāt vismaz divus ilgtspējīgus bio-asfaltu maisījumu sastāvus un ieviest ražošanā vismaz divus jaunus bitumenu aizvietojošus biopolimēru asfatbetona produktus.
Pētījuma īstenotājs: SIA “Vianova” 40103387753
Sākuma – beigu datums:20.02.2023 – 31.07.2024
Starpnozaru pētījums: nē
Efektīva sadarbība: nē
Publikācijas: jā
Finansējums EUR/ AF EUR 336000,00/ 204 100.00
