Valik teadusartikleid, kus kirjeldatakse laboratoorseid katsetusi bituumeni asendamiseks ligniiniga
Yu jt väitsid, et ligniinipulbriga 5, 10, 15 ja 20% ulatuses modifitseeritud asfaldi- sideainetel oli suurem väsimus- ja roo- pakindlus. Kasutatud bituumeni penet- ratsioon oli 60/70. Autorite soovitatav ligniini osakaal on 10–20% ning opti- maalseks peavad nad 15%. Wu jt kasutasid ligniini bituumeni asen- dusainena massisuhtega 1 : 4 (20% lig- niini). Bituumen muutus kõvemaks – sellele viitas penetratsiooni ja elastsuse vähenemine ning pehmenemistäpi väär- tuse ja kompleksmooduli suurenemine. Vananemiskindlus lühikese aja jooksul vähenes, aga pikemas vaates paranes võrreldes bituumeniga. Ligniini kasuta- misel asendusainena on vaja tõsta töödeldavuse parandamiseks segamis- temperatuuri. Arafat jt järeldasid, et 6% ligniini lisamine puhtale bituumenile tõi kaasa kuumalt segatud asfaltsegu parema roopakind- luse ja sarnase niiskustundlikkuse. Auto- rid uurisid ka ligniiniga modifitseeritud bituumeni käitumist ja leidsid, et sellel on pikaajaline vananemist parandav toime. Zahedi jt tulemuste põhjal parandas kuni 6% ligniinisisaldusega katsetatud kuumsegu Marshalli stabiilsust. Nad kuumutasid mustast leelisest ekstra- heeritud ligniini maksimaalsel tempera- tuuril 110 °C ning sõelusid ja jahvatasid seejärel jäägi. Selgus, et kui ligniini osakaal on alla 3%, ei mõ juta see oluliselt bituumeni omadusi, aga selle suurenda - mine üle 3% tõi kaasa penetratsiooni vähenemise ning pehmenemistäpi ja bituumeni viskoossuse suurenemise. Alla 6% jääv ligniinisisaldus ei avalda erilist mõju bituumeni käitumisel tempe - ratuuril alla 0 °C, üle 6% sisalduse puhul kasvab aga Frassi murdumistäpi väär - tus.
Xu jt leidsid, et kui segada puhtasse bi- tuumenisse 5 või 10% puidust saadud lig- niinipulbrit, kaasneb sellega modifitsee- ritud sideaine jäigastumine. Samuti kirjel- dasid autorid ligniiniga modifitseeritud bituumeni paremat vastupanu roopa tek- kele kõrgel temperatuuril, paranenud vananemisomadusi ja halvemat väsi- muskindlust. Batista jt lisasid bituumenile 1, 4 või 6% ulatuses ligniini ja saavutasid modifit- seeritud sideaine, millel on kõrgel tempe- ratuuril väiksem roopa tekkeoht, madalal temperatuuril väiksem temperatuuri- pragude tõenäosus ja suurem vastupida- vus fotodegradatsioonile. Gao jt analüüsisid 2, 4, 6 ja 8% ligniiniga modifitseeritud bituumeni PG 58-28 reo- loogilisi omadusi ja väsimust kõrgel tem- peratuuril. Täheldati paranenud vastu- pidavust jäävdeformatsioonile ja aeglus- tunud oksüdatsioonireaktsioone. Ligniini lisamine suurendas bituumeni viskoos- sust, kuid see vastas siiski USAs kehtes- tatud nõuetele. Lisaks muutis ligniin side- aine jäigemaks ja parandas deformat- sioonitaluvust kõrgel temperatuuril. Lig- niini lisamine võib aeglustada oksüdat- sioonireaktsioone. Bituumeni väsimus- kindlus võib väheneda, aga kui lisatud lig- niini sisaldus on alla 8%, on langus margi- naalne. Norgbey jt kasutasid ligniini bituumenis nii modifikaatorina kui ka asendusaine- na. Nad leidsid, et ligniiniga modifitseeri- tud bituumenil on suurem viskoossus ja roopakindlus, parem täitematerjali ja sideaine nakkuvus ning väiksem väsi- muskindlus. Üllataval kombel ei tähelda- tud madalal temperatuuril suurt pragune- mist. Veel leiti, et ligniinisisalduse suure- nemine on korrelatsioonis penetratsiooni vähenemisega ja selle põhjuseks võ ib olla materjali jäigastumine.
Rootslased alustasid ligniini sisaldava asfalt- segu paigaldamist 2020. aastal. Esimene katselõik oli Sundsvallis olev tänav, kus 10% bituumeni massist asendati ligniiniga. Segu kasutati siduvkihis ja selle omaduste kontrolli- miseks laotati kõrval olev sõidurada võrdlus- seguga, mis ei sisaldanud ligniini. Ligniini lisati asfalditehases fillerina, kuna laboris saadud tulemuste põhjal selgus, et bituumeni ja lignii- ni segamisel tekib mõne päeva möödudes kämpumine. 2021. aastal paigaldati 10% lig- niini sisaldav asfaltsegu Forshagas asuvale Bråtvägeni tänavale, kus lisaks ligniinile kasu- tati 30% ulatuses freesasfalti. Katseobjekte seiratakse ja loodetavasti avaldatakse tule- mused ka teaduspublikatsioonides. Puidu biomassist hõlmab ligniin 20–30%, okaspuidus on selle sisaldus veidi suurem kui lehtpuidus. Foto: Arvo Meeks / Lõuna-Eesti Postimees / Scanpix
103
TEEJUHT / NR 4
Powered by FlippingBook