Asfalttirouheen elvyttäminen keveillä öljytuotteilla

Asfalttirouhe on murskattua tai jyrsittyä vanhaa asfalttipäällystettä, jota voidaan käyttää
uusioasfalttipäällysteen raaka-aineena. Asfalttirouheen sisältämä bituminen sideaine (RAP-sideaine) on kovettunut ja haurastunut päällysteen käyttöiän myötä. Elvyttämisen tavoitteena on palauttaa sideaineen ominaisuudet entiselle tai lähes entiselle tasolle. Elvyttiminä on käytetty pehmeiden bitumilaatujen lisäksi bitumiliuoksia, -emulsioita ja muita lisäaineita, kuten mäntyöljypikeä. Ympäristöarvojen korostuessa ja uusiopäällysteiden yleistyessä on alettu tutkia ympäristöystävällisempien tuotteiden käyttöä elvyttiminä.
Tavoitteena on vähentää PAH-yhdisteitä sisältävien lisäaineiden käyttöä ja vähentää haihtuvien orgaanisten hiilivetyjen päästöjä uusiopäällysteiden laadusta tinkimättä.

Tässä diplomityössä tutkittiin neljän erilaisen tuotteen ominaisuuksia asfalttirouheen elvyttiminä. Tutkitut tuotteet olivat uusiutuvista raaka-aineista NExBTL -prosessilla valmistettu biofluksi, korkeasti jalostetut puhtaat prosessiöljyt Nytex 810 ja Nytex 820 sekä viskositeettiluokiteltu bitumi V1500. Tuotteiden soveltuvuutta elvyttimiksi arvioitiin selvittämällä niiden vaikutuksia RAP-sideaineen reologisiin ominaisuuksiin, ja tutkimalla niiden käyttäytymistä uusiopäällysteessä. Tutkimuksessa selvitettiin, onko
eduksi lisätä elvytin suoraan asfalttirouheeseen sen sijaan, että elvytin lisätään uusiomassaan lisäsideaineeseen sekoitettuna, kuten tyypillisesti on tehty. Lisäksi tutkittiin, onko rouheen ja elvyttimen esivaikutusajan pituudella vaikutusta uusiopäällysteen ominaisuuksiin.

Sideaineiden laboratoriotutkimuksia varten valmistettiin elvytettyjä RAP-sideainenäytteitä, joiden ominaisuuksia verrattiin tuoreeseen 70/100 -bitumiin. Uusiopäällysteiden ominaisuuksien tutkimiseksi laboratoriossa valmistettiin elvytettyjä uusioasfalttimassoja eri sekoitustavoilla ja säilytysajoilla. Tarvittavat elvytinmäärät laskettiin siten, että sideaineseoksen tunkeumatavoite 25 °C:ssa oli 85 1/10 mm. Lisäksi tutkimuksessa haettiin käytännön kokemuksia kenttäkokeilla, joiden yhteydessä päällystettiin koekatu biofluksilla elvytetyllä uusiomassalla.

Tutkimustulosten perusteella voitiin todeta, että tutkimukseen valitut tuotteet ovat käyttökelpoisia asfalttirouheen elvyttimiä. Kaikki elvyttimet palauttivat RAP-sideaineen ominaisuudet tavoitellulle 70/100 -bitumin tasolle. Lisäksi öljymäisten elvyttimien (biofluksi ja Nytex -öljyt) havaittiin parantavan sideaineen deformaatio- ja kylmäominaisuuksia 70/100 -bitumiin verrattuina. Elvyttimen lisääminen suoraan asfalttirouheeseen paransi uusiomassojen työstettävyyttä ja alensi hieman koekappaleiden lujuutta. Lisäksi
elvyttimen lisääminen suoraan asfalttirouheen joukkoon helpottaa sideaineiden käsittelyä asfalttiasemilla. Esivaikutusaikaa pidentämällä ei saavutettu merkittävää lisäetua. Tutkimuksia on suositeltavaa jatkaa seuraamalla päällysteiden käyttäytymistä pitkällä aikavälillä ja tutkimalla elvytettyjen sideaineiden vanhenemisominaisuuksia.