Poznańscy naukowcy chcą odmłodzić 20-letni asfalt. Ich pomysł może zmienić budowę dróg w Polsce

Droga, która po dwóch dekadach użytkowania nadaje się do rozbiórki, może jeszcze dostać drugą szansę. I to nie jako materiał do utwardzania poboczy, lecz jako składnik nowej, wytrzymałej nawierzchni. Naukowcy z Politechniki Poznańskiej pracują nad specjalnymi dodatkami, które mają przywracać elastyczność staremu asfaltowi. Jeśli rozwiązanie się sprawdzi, może zmienić sposób, w jaki wykorzystuje się materiały odzyskiwane podczas remontów dróg.

W badaniach uczestniczą również zespoły z Politechniki Lubelskiej i Politechniki Gdańskiej. Łącznie nad technologią pracuje blisko 50 naukowców, doktorantów i studentów, a wartość projektu przekracza 11,5 mln zł. Pierwsze zastosowania opracowanych rozwiązań na rynku przewidywane są w perspektywie około trzech lat.

Na Politechnice Poznańskiej powstaną dodatki, które mają odmłodzić asfalt

Asfalt nie starzeje się wyłącznie dlatego, że przejeżdżają po nim samochody. Przez lata zmienia się również jego struktura chemiczna. Wpływają na nią promieniowanie UV, opady, mróz i powtarzające się zmiany temperatury.

W rezultacie materiał odzyskany podczas remontu drogi może mieć właściwości znacznie gorsze niż ten, z którego pierwotnie wykonano nawierzchnię. Samo rozdrobnienie starego asfaltu i dodanie go do nowej mieszanki nie rozwiązuje wszystkich problemów.

Tutaj zaczyna się rola badaczy z Politechniki Poznańskiej.

Zespół kierowany przez prof. Łukasza Klapiszewskiego zajmie się opracowaniem specjalnych dodatków, które mają poprawić właściwości zestarzałego lepiszcza asfaltowego. Chodzi przede wszystkim o przywrócenie mu odpowiedniej elastyczności.

Chcemy dzięki nim nadać zestarzonemu asfaltowi większej elastyczności. Mają one tak wpływać na asfalt, żeby nadać mu drugie życie.

W praktyce oznacza to próbę wykorzystania materiału, który po wielu latach eksploatacji trudno ponownie zastosować do budowy trwałej nawierzchni.

To zadanie znacznie bardziej wymagające niż zwykły recykling. Naukowcy muszą sprawdzić, czy opracowane substancje rzeczywiście zmienią właściwości starego asfaltu na tyle, by mógł bezpiecznie służyć przez kolejne lata.

Poznański zespół będzie również badał ślad węglowy nowych materiałów oraz ich cykl życia. Dzięki temu możliwa stanie się ocena, czy technologia przynosi korzyści środowiskowe nie tylko na etapie odzyskiwania surowca, ale również podczas jego przetwarzania i późniejszego użytkowania.

Więcej aktualności z Poznania znajdziesz na stronie głównej faktypoznan.pl, a wydarzenia i imprezy na najbliższe dni zawsze na faktypoznan.pl/wydarzenie.

Stara droga nie musi kończyć na poboczu. Badacze szukają sposobu na trwałą nawierzchnię

W projekcie nie chodzi wyłącznie o zagospodarowanie materiału pozostałego po rozbiórce drogi. Celem jest stworzenie mieszanki, która poradzi sobie z dwoma szczególnie trudnymi zjawiskami: koleinowaniem latem i pękaniem nawierzchni zimą.

Jak wskazuje prof. Marek Pszczoła z Politechniki Gdańskiej, materiał pochodzący z rozbieranych dróg nie zawsze trafia do zastosowań odpowiednich z punktu widzenia ochrony środowiska. Bywa wykorzystywany między innymi na poboczach czy drogach leśnych.

Badacze chcą zwiększyć udział odzyskanego surowca w pełnowartościowych mieszankach drogowych. Szczególnym wyzwaniem jest asfalt niskiej jakości, którego właściwości zmieniły się wskutek wieloletniego użytkowania.

Prof. Wojciech Franus z Politechniki Lubelskiej, kierujący lubelskim zespołem, wyjaśnia, że punktem wyjścia będą materiały odzyskane z nawierzchni eksploatowanych przez 20 lat i dłużej.

Do badań nad zmianami zachodzącymi w takim asfalcie włączy się także dr Szymon Malinowski z lubelskiej uczelni. Naukowcy zamierzają sprawdzić, jak opracowywane dodatki oddziałują na materiał na poziomie chemicznym.

To właśnie wyniki tych analiz pokażą, czy uda się uzyskać mieszankę spełniającą wymagania stawiane współczesnym drogom.

Drugim istotnym kierunkiem prac będzie obniżenie temperatury produkcji asfaltu.

Naukowcy z Politechniki Lubelskiej zbadają wykorzystanie materiałów porowatych, z których podczas odpowiedniego procesu uwalniana jest woda. Umożliwia ona spienianie lepiszcza asfaltowego, a to może pozwolić na przygotowywanie mieszanek w niższej temperaturze.

Paulina Rozpędowska, doktorantka z lubelskiej uczelni, wskazuje, że poszczególne dodatki różnią się strukturą i wielkością porów, co wpływa na skuteczność tego procesu.

Niższa temperatura oznaczałaby mniejsze zużycie energii, ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i potencjalnie niższe koszty produkcji.

W ten sposób naukowcy próbują połączyć dwa cele: ponowne wykorzystanie trudnego do przetworzenia surowca oraz zmniejszenie energochłonności wytwarzania nowych nawierzchni.

Poznań, Lublin i Gdańsk łączą siły. Technologia ma trafić do firm drogowych

Przedsięwzięcie nie zostało pomyślane jako eksperyment, którego rezultaty pozostaną wyłącznie w laboratoriach.

Jeszcze podczas opracowywania koncepcji naukowcy rozmawiali z przedsiębiorstwami zajmującymi się projektowaniem i budową dróg. Chcieli ustalić, jakie problemy występują podczas wykorzystywania materiałów z recyklingu i jakich rozwiązań potrzebuje branża.

Jak wyjaśnia dr inż. Agnieszka Tatys, broker innowacji w projekcie, współpraca z firmami ma być kontynuowana przez cały okres badań. Dzięki temu powstające rozwiązania będą mogły być dostosowywane do warunków rzeczywistej produkcji i wykonywania nawierzchni.

Plan zakłada, że około roku po zakończeniu projektu opracowane technologie będą mogły trafić na rynek. Zgodnie z przedstawionymi założeniami pierwsze zastosowania są możliwe w perspektywie około trzech lat.

Nie wskazano jeszcze konkretnych inwestycji drogowych, podczas których zostanie wykorzystany nowy materiał. Nie wiadomo również, o ile dokładnie uda się wydłużyć trwałość nawierzchni ani jak duże oszczędności przyniesie technologia w skali pojedynczego remontu.

To kwestie, które wymagają potwierdzenia w badaniach i podczas późniejszego wdrażania rozwiązania.

Projekt finansowany jest w ramach programu TEAM NET Fundacji na rzecz Nauki Polskiej ze środków europejskiego programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG). Jego wartość przekracza 11,5 mln zł.

Dla Politechniki Poznańskiej udział w przedsięwzięciu oznacza pracę nad jednym z kluczowych elementów przyszłej technologii. Bez skutecznego przywrócenia elastyczności staremu asfaltowi trudno będzie zwiększyć udział materiału z recyklingu w nawierzchniach, od których oczekuje się wieloletniej trwałości.

Jeżeli badania zakończą się sukcesem, efekty mogą być widoczne daleko poza uczelnianymi laboratoriami. Mniej materiału z rozbiórek będzie wymagało innych sposobów zagospodarowania, a do produkcji nowych mieszanek będzie można wykorzystać więcej odzyskanego surowca.

Najciekawsze w tym pomyśle jest jednak to, że naukowcy nie chcą jedynie ponownie używać starego asfaltu. Chcą przywrócić mu właściwości, które utracił przez dwadzieścia lat na drodze. Od powodzenia prac poznańskiego zespołu w dużej mierze zależy, czy ten plan uda się zrealizować.

Źródło:

• wiadomoscilublin.pl – portal informacyjny działający na platformie wydawniczej SerwisyLokalne.pl,
• informacje o projekcie Politechniki Lubelskiej, Politechniki Poznańskiej i Politechniki Gdańskiej.