Tiebitumit ja niihin lisättävät aineet

Abstract

Bitumi on raakaöljyn tislauksessa syntyvä viskoelastinen lopputuote, joka otetaan talteen tislausprosessin lopussa. Asfalttipäällysteessä sideaineena käytettyä bitumia kutsutaan tiebitumiksi. Tiebitumin ominaisuudet vaikuttavat asfalttipäällysteiden ominaisuuksiin ja hintaan. Polttoöljyn rikkipitoisuuden laskun myötä tiebitumin laatu tulee mahdollisesti muuttumaan tulevaisuudessa, eikä kaikista raakaöljyistä enää pystytä valmistamaan päällysteisiin sopivaa bitumia. Tässä kandidaatintyössä tutustutaan tiebitumiin lisättäviin aineisiin ja selvitetään niiden vaikutusta sideaineen ominaisuuksiin ja asfalttipäällysteeseen. Kandidaatintyö toteutettiin kirjallisuusselvityksenä hyödyntäen lähteitä sekä Suomesta että ulkomailta. Työn alussa esitellään yleisimmät asfalttipäällysteen tyypit ja koostumus, sekä käsitellään asfalttipäällysteen ominaisuuksia. Seuraavaksi tarkastellaan bitumin perusominaisuuksia, joihin kuuluvat koostumus, valmistustavat ja luokittelu. Tämän jälkeen kandidaatintyössä syvennytään bitumin mekaanisiin ja toiminnallisiin ominaisuuksiin sekä laatuvaatimuksiin. Tiebitumiin lisättävistä aineista käsitellään gilsoniitti, kumipuru, muovi ja kuidut, lisäksi käsitellään vanhan asfaltin vaikutuksia päällysteen ominaisuuksiin. Eri aineiden vaikutusta sideaineeseen ja asfalttipäällysteeseen tarkastellaan muutaman keskeisen ominaisuuden osalta. Näitä ominaisuuksia ovat pehmenemispiste, jäykkyys, kestävyys, tasaisuus, vastuskyky muodonmuutoksia vastaan, muokattavuus ja joustavuus. Kirjallisuusselvityksen perusteella voidaan todeta, että lisättävillä aineilla on vaikutus tiebitumiin sekä asfalttipäällysteeseen. Asfalttipäällysteen jäykkyys, kulutuskestävyys ja lujuus muodonmuutoksia vastaan kasvavat gilsoniittia lisätessä, myös bitumin sitkeys paranee. Kumipuru nostaa tiebitumin vastuskykyä muodonmuutoksia vastaan ja parantaa sideaineen ominaisuuksia matalissa lämpötiloissa. Kumipäällysteillä on hyvä kestävyys ja pinnan tasaisuus, lisäksi kumipuru vähentää nastarenkaiden melua ja parantaa kitkaa. Muovi vaikuttaa tiebitumin muokattavuuteen ja kestävyyteen, sekä vähentää tarvittavan bitumin määrää. Työn yhteenvedossa on esitetty kaikki johtopäätökset.