In multe domenii ale vietii publice culoarea joaca un rol important.
Aceasta este o tema care dobandeste din ce in ce mai multa atentie, fie ca este vorba despre simpla marcare sau despre accentuarea marcajelor diferitelor zone de circulatie sau despre amenajari colorate din ratiuni pur estetice. Contrar tendintei din ultimii ani, cand folosirea asfaltului colorat era restransa doar la Europa de Sud, Marea Britanie si Benelux, in ultimul timp amenajarile creative cu asfalt colorat cresc in importanta si in restul Europei. Pentru colorarea asfaltului se folosesc in principal diferite tipuri de pigmenti anorganici. In cele ce urmeaza vor fi discutate comparativ avantajele si dezavantajele diferitelor tipuri de pigmenti, in special in ceea ce priveste aspectele referitoare la manipularea acestora si influenta lor asupra costurilor.
Pigmentii anorganici sintetici, ca de exemplu oxizii de fier sau de crom, au fost si sunt folositi in mod frecvent in ultimele decenii la colorarea asfaltului datorita rezistentelor lor la lumina si la intemperii. Culorile de baza sunt: rosu, galben si negru; prin combinarea lor insa se pot obtine multe alte tonuri de culoare.Pigmentii pe baza de oxizi de fier apartin clasei de pigmenti cu cele mai inalte rezistente la lumina si la intemperii. Ei au standarde de calitate inalte, sunt fabricati cu tehnologii ecologice si sunt usor de prelucrat.
Pentru colorarea asfaltului cateva tipuri comune de pigmenti sunt ofertati pe piata, dintre care cei mai importanti sunt:
– Pigmentii pulbere
– Compoundurile polimer-pigment
– Pigmentii compact
Deoarece aceste tipuri de pigmenti sunt cei folositi preponderent la colorarea asfaltului, ar trebui cunoscute avantajele si dezavantajele utilizarii lor.
Pigmentii pulbere
Pigmentii pulbere se remarca prin bunele lor proprietati de dispersare datorita dimensiunilor mici ale particulelor individuale.Tocmai aceasta proprietate recomandă folosirea pigmentilor pulbere pe toate utilajele de amestecare, pe orice tehnologii de aplicare, fara a fi necesara modificarea parametrilor de proces, ca de exemplu timpul de amestecare si temperatura de prelucrare.
Astfel, contrar compoundurilor polimer-pigment, pigmentii pulbere sunt compatibili cu toate temperaturile de prelucrare, deci si cu temperaturile joase (fig.1) . Exista astfel, in cazul colorarii cu pigmenti pulbere, premise favorabile de reducere a consumului de energie la colorarea asfaltului, ceea ce pentru aplicatorii de asfalt, in conditiile cresterii permanente a costurilor energetice, reprezinta un factor concurential foarte important. Un alt avantaj economic al utilizatorilor de pigmenti pulbere fata de cei care utilizeaza compounduri polimer-pigment sau pigmenti compacti, este acela ca in paralel cu consumul de energie se reduce si emisia de CO2 (fig.2). Folosirea pigmentilor pulbere ofera astfel avantaje economice si poate conduce la inbunatatirea bilantului ecologic – in conditiile in care sloganul global “Green Road” devine din ce in ce mai important.
Pe langa toate avantajele utilizarii pigmentilor pulbere mai sus descrise, acestia prezinta insa si dezavantaje, care sunt cauzate preponderent de particulele fine din masa de pigment.
Asa cum pe de o parte pigmentii pulbere ofera certe avantaje economice si ecologice, la fel creaza ei dificultati in ceea ce priveste alimentarea si dozarea automatizata si in acelasi timp au o tendinta accentuata de a provoca la manipularea lor prafuire.
Chiar daca acesti pigmenti nu sunt periculosi pentru mediu sau sanatate, proprietatile lor de colorare in imediata proximitate a locului de utilizare, este totusi deranjanta.
Problema prafuirii la locul de dozare este totusi compensata prin utilizarea unui tip de ambalaj din polietilena cu punct de topire scazut (Vickert 900C).Prin folosirea acestui tip de ambalaj este posibila o dozare directa a pigmentilor pulbere in mixer. Este evitata astfel deschiderea ambalajelor si prin aceasta producerea prafuirii.
Compoundurile polimer-pigment
In ultimii ani a aparut pe piata o noua grupa de pigmenti pentru colorarea asfaltului , care ofera utilizatorului avantaje cel putin in ceea ce priveste manipularea: pigmenti incapsulati cu polimer (“Polymer Ecapsulated Pigments”- PEP).
Aceasta forma de livrare, prin care pigmentul este inglobat intr-o matrice de polimer, ofera pe langa avantajul neprafuirii si pe acela de proprietati excelente de curgere si alimentare a instalatiilor de dozare. Inglobarea pigmentilor in sistemul de polimeri prezinta in comparatie cu pigmentii pulbere, o etapa suplimentara, costisitoare, de prelucrare, care se reflecta in pretul final al produsului.
Datorita proprietatilor bune de curgere si a densitatii reduse la vibrare, acesti pigmenti sunt recomandati pentru a fi utilizati la dozari pneumatice automatizate. Proprietatile acestor produse nu reclama investitii considerabile pentru dozarea si alimentarea automatizata. In afara de aceasta ambalejele deteriorate accidental nu provoaca murdarirea utilajelor de pregatire a asfaltului.
Un alt avantaj, din pacate doar temporar, este aspectul initial al unei culori intense a asfaltului colorat. Acest aspect de culoare intensa este provocat de fenomenul de “flotatie” a pigmentului inglobat in polimer la suprafata asfaltului turnat. Din cauza frecarii cauzata de trafic si a eroziunii acest strat superficial cu culoare intensa dispare intr-un timp mai lung sau mai scurt, in functie de intensitatea traficului si a conditiilor de mediu, si astfel intensitatea de culoare este mult diminuata in timp.
Un alt dezavantaj major al efectului de flotatie al compoundului polimer-pigment este sigilarea suprafetei de asfalt. Asa cum culoarea intensa de la suprafata asfaltului reprezinta un avantaj, la fel, folosirea compoundului polimer-pigment provoaca un dezavantaj major, relativ la proprietatile asfaltului: scurgerile sau infiltratiile apei prin asfalt sunt reduse in mod considerabil, fapt care provoaca nu doar fenomenul de acvaplanare, ci si acela de producere a poleiului, in conditii meteo specifice. Aceasta poate produce, in functie si de calitatea aplicarii asfaltului,, fisuri sau crapaturi si astfel genereaza costuri suplimentare de intretinere.
Un alt dezavantaj considerabil al compoundurilor polimer-pigment este acela ca din cauza temperaturii de topire a componentei polimer sunt necesare ajustari ale timpilor de amestecare si a temperaturilor de prelucrare.In timp ce pigmentii pulbere si cei compact reclama de regula temperaturi de prelucrare de 1600C, compoundurile polimer-pigment au nevoie de temperaturi de prelucrare de cel putin 1800C. De asemenea, suplimentar, este nevoie de timpi suplimentari de amestecare pentru a asigura topirea completa a polimerului si prin aceasta o distributie uniforma a pigmentului in masa mixturilor bituminoase.
Prin aceasta scad performantele echipamentului de producere a asfaltului, cu atat mai mult cu cat sunt depuse si eforturi de reducere a emisiilor de CO2 (fig.1, fig.2). In final toate acestea influenteaza negativ sustenabilitatea materialelor de constructie si nu in ultimul rand, din punct de vedere economic, producatorul de asfalt suporta costuri marite din cauza certificatelor CO2.
Necesitatea de adaptare a instalatiei de prelucrare a asfaltului la cerintele date de compoundul polimer-pigment poate conduce la un alt dezavantaj considerabil: la temperaturi de prelucrare scazute si timpi redusi de amestecare, din cauza netopirii suficiente a compoundului polimer-pigment, pot aparea pete negre la suprafata asfaltului, ceea ce reprezinta un defect evident major.
Concluzionand, compoundurile polimer-pigment in comparatie cu pigmentii pulbere aduc avantaje in ceea ce priveste manipularea, dar aduc dezavantaje din punct de vedere al prelucrabilitatii si al problemelor de mediu.
Pigmentii compact
Pigmentii compact reprezinta probabil cea mai interesanta grupa de pigmenti folositi la colorarea asfaltului. Acestia insumeaza avantajele principale ale pigmentilor pulbere si pe cele ale compoundurilor polimer-pigment.
Acesti pigmenti compact datorita structurii lor similare cu granulele nu provoaca prafuire la manipulare si au proprietati bune de curgere libera continua.
Pigmentii nu sunt inglobati intr-o matrice polimer, iar pentru eliberarea lor nu este necesara topirea polimerului, care necesita temperaturi inalte de amestecare si de asemenea timpi prelungiti de mixare.
Aceste proprietati confera avantaje pigmentilor compacti, fata de celelalte doua grupe de pigmenti.
Prafuirea redusa si proprietatile bune de curgere libera, conduc la proprietati bune de manipulare favorizand dozarea automatizata.
Spre deosebire de compoundurile polimer-pigment, pigmentii compact nu reclama ajustarea parametrilor de prelucrare a asfaltului, ceea ce, ca si in cazul pigmentilor pulbere, reprezinta un mare avantaj in ceea ce priveste costurile de productie si protectia mediului.
Oliver Fleschentraeger LANXESS Deutschland GmbH / Inorganic Pigments / Product and Business Development
http://bayferrox.com/en/home-bayferrox/