Холодный ресайклинг in situ | Сферы применений

Холодный ресайклинг по методу in situ — экологически чистое, экономичное решение

В случае, если несущая способность верхнего слоя асфальтового покрытия начинает сдавать позиции, то без полного восстановления дорожной одежды не обойтись. Новый тренд: экологически чистые, экономичные решения, основанные на повторном использовании переработанного строительного материала.

Метод холодного ресайклинга?

Технология холодной переработки «на месте» (in-situ) заключается в том, что отработанный строительный материал не покидает строительную площадку, а обрабатывается прямо на месте и сразу же используется при укладке нового слоя. Это позволяет не только уменьшить количество ходок грузовых автомобилей к месту переработки, но и сократить продолжительность строительных работ.

«Ресурсосберегающие технологии востребованы как никогда. Технология холодной переработки от компании WIRTGEN испытана на протяжении многих лет и отлично удовлетворяет требования будущего».

Холодные ресайклеры WIRTGEN

Одна технология, разные сферы применения

Компания WIRTGEN, лидер в сфере холодного ресайклинга, предлагает различные технологии и варианты, способные учитывать местные особенности и требования. Как правило, все ресайклеры базируются на одной технологии: сначала происходит распределение небольшого количества цемента, затем асфальтовый слой гранулируется до желаемой глубины, после чего гранулят перемешивается со связующим веществом, водой и битумной эмульсией или вспененным битумом, затем такая смесь укладывается и уплотняется.

Разница заключается в способе укладки нового покрытия:

при использовании холодного ресайклера серии CR от WIRTGEN для укладки асфальта требуется, как правило, асфальтоукладчик. Подготовленная холодным ресайклером смесь передается в смесительную камеру асфальтоукладчика, который производит ее последующую укладку и уплотнение.

При использовании холодных ресайклеров серии WR для укладки асфальта асфальтоукладчик, как правило, не требуется. Перед уплотнением грейдер профилирует строительный материал.

Подсоединенный к машине бак для воды и, при необходимости, цистерны с эмульсией или битумом, снабжают агрегаты холодной переработки необходимыми материалами.

Вариант укладки: комплекс машин для холодного ресайклинга с ресайклером серии CR

Холодный ресайклер WIRTGEN передает переработанную смесь напрямую в смесительную камеру асфальтоукладчика для последующей укладки асфальта. Затем выполняется уплотнение.

Вариант укладки: комплекс машин для холодного ресайклинга с колёсным ресайклером серии WR

Холодный ресайклер WIRTGEN и стабилизатор грунта серии WR гранулирует повреждённые слои. Одновременно вмешивается предварительно распределенный цемент и битум, а также впрыскивает воду. Затем выполняется уплотнение.

Автопоезд машин холодной переработки, состоящий из цистерны, холодного ресайклера WR 240 и катка HAMM , позволит создать стабильную поверхность, которая при необходимости может быть введена в эксплуатацию и без слоя износа.

Основное вяжущее в процессе холодного ресайклинга: вспененные битумы

Он получается путем впрыскивания под высоким давлением небольшого количества воды и воздуха в разогретый битум. Вода испаряется, а битум вспенивается, внезапно увеличивая свой объем в 15-20 раз. Затем битумную пену через форсунку подают в смеситель. Лучше всего она подходит для смешивания с холодными и влажными дорожно-строительными материалами. Качество вспененного битума характеризуется, прежде всего, параметром «степень расширение» и «период полураспада». Чем выше степень расширения и время периода полураспада, тем лучше вспененный битум будет пригоден для технологической обработки.

Лабораторное оборудование WIRTGEN: Предварительная проверка для определения качества смеси

Ремонт асфальта в виде мобильной строительной площадки

Холодная переработка с использованием вспененного битума в качестве вяжущего представляет собой широко известный по всему миру способ, который во многих странах все чаще пользуется популярностью у ведомств дорожного строительства и строительных компаний как метод ремонта дорог, а в некоторых государствах он уже возведен в ранг стандартной технологии. Он позволяет укладывать гибкие, долговечные слои. В составе дорожной одежды они образуют идеальную основу для последующего асфальтного покрытия при уменьшенной толщине слоя. Вспененный битум получается при использовании современных технологий из нагретого до температуры 175  C обычного битума. Добавление вяжущего в минеральную смесь осуществляется на месте проведения ремонтных работ в агрегатах холодной переработки серии CR от WIRTGEN или в агрегатах холодной переработки серии WR точно через системы впрыска с микропроцессорным управлением. Это позволяет создавать мобильные строительные площадки.

Преимущества

Примеры из практики: проекты холодного ресайклинга по методу in situ

Оборудование John Deere

Технология «Холодная регенерация»

Холодная регенерация (Холодный ресайклинг) – это технология восстановления (ремонта) дорожных одежд с повторным использованием материала, без его нагрева. Такая технология имеет широкий спектр применения: возможно восстановление сравнительно тонких слоев, состоящих в основном из асфальтобетона, до большей глубины, где может быть несколько слоев.

Холодная регенерация – это технология, которая позволяет производить дорожный ремонт с использованием старого асфальтобетонного покрытия как компонента нового. Специальные машины – ресайклеры измельчают старое покрытие, в процессе вводя укрепляющие добавки (цемент) и специальные добавки – стабилизаторы, призванные улучшить качество получаемого дорожного основания.

Применяется при:

• Ремонте и строительстве автодорог I–V категории.
• Преобразовании временной дороги в постоянную и повышении категории дороги.
• Расширении дороги и изменении ее профиля.
• Для промышленных площадок, складов, логистических терминалов.   

В настоящее время цемент как вяжущее для холодного ресайклинга с успехом применяется в ряде стран – США, Австралии, Германии, Южная Африка, Испании и Франции. За последние 5 лет холодный ресайклинг с применением цемента использован для восстановления около 2 млн.

м2 дорожных покрытий.

Холодный ресайклинг может использоваться различными способами. Однако каждый вариант применения отличается от других комбинацией за счет трех основных факторов:

• Тип разрушения дорожной одежды;
• Качество материала;
• Требуемый результат (срок службы и др.)

Преимущества:

• Экономичность. Холодный ресайклинг является экономичной технологией с точки зрения затрат;
• Сроки строительства уменьшаются;
• Безопасность. Одним из важных достоинств технологии является высокий уровень безопасности дорожного движения при восстановлении дорог. Холодный ресайклинг может выполняться на одной полосе с сохранением одностороннего движения по другой;
• Защита окружающей среды. Материал старой дорожной одежды полностью используется для восстановления (количество новых материалов минимально).
  Благодаря этому сокращается необходимость в перевозках, уменьшается повреждения дорог от движения по ним тяжелых грузов. Энергетические затраты сравнительно ниже.
• Целостность дорожной одежды. Современные ресайклеры позволяют получать слои укрепленного, однородного материала большой толщины.
• Минимальное повреждение земляного полотна. Как правило, холодный ресайклинг выполняется за один проход, при этом повреждение слоев, лежащих под восстанавливаемом материалом, минимально.

Технологии холодной регенерации могут различаться:

• Ресайклинг без стабилизации вяжущими,
• Переработка материала,
• Механическая модификация,
• Регенерация со стабилизацией вяжущими.

Каждый проект уникален. Всегда важно выбрать ту технологию, которая наиболее полно соответствует условиям конкретного проекта. При выборе необходимо учитывать: тип проекта, окружающая среду, доступность материалов.

Холодный ресайклинг может производиться «на месте» и «на заводе».

На заводе:

Проект «на заводе» предполагает перемещение материала старой дорожной одежды сначала в центральный штабель. Такой способ ресайклинга является более дорогим, в первую очередь из-за транспортных затрат. Он предпочтительнее в нижеприведенных примерах:

• Требование смешивания материалов в точных пропорциях;
• Требование сортировки материала их существующей дорожной одежды вследствие значительных колебаний его состава;
• Необходимость в дополнительных слоях дорожной одежды;
• Материал дорожной одежды слишком твердый и поэтому на нем не может правильно распределено порошковое вяжущее. Такое покрытие «снимается» и подвергается предварительной обработке перед его новым использованием в дорожном строительстве.

Преимущества:

• Полный контроль состава смеси,
• Качество смешивания,
• Возможность хранения материала.

На месте:

Проект «на месте» предполагает ресайклинг на месте старой дорожной одежды с помощью ресайклера, при этом расходы на транспортировку отсутствуют. Такая технология экономически выгодна, поэтому приобретает распространение во многих странах, позволяя сокращать отставание объемов производства ремонтных работ.

Преимущества:

• Экономическая выгода,
• Сокращение сроков строительство,
• Качество.

                                                                               

Почему нужно выбрать холодную регенерацию?

Универсальность метода холодного ресайклинга позволяет удовлетворить различные требования заказчика по ремонту дорожных одежд, обеспечивая повышенные транспортно-эксплуатационные показатели восстановленных и укрепленных объектов на протяжении длительного времени.

Перед тем как начать ремонт дороги, владелец определяет какие повреждения присутствуют в дорожной одежде, какой результат должен быть достигнут после ремонта. Кроме того, учитываются особенности в регулировании существующего дорожного движения и погодных условий, а также наличие необходимых ресурсов.

Процесс ремонтных работ по технологии холодной регенерации:

Использование технологии «Холодная регенерация» позволяет свести к минимуму вероятность появления отраженных и усталостных трещин, исключить появление деформаций из-за неровностей нижележащих слоев, восстановить поперечный и продольный профиль дорожной одежды в случае возникновения колейности и других видов пластической деформации, повысить несущую способность конструкции.    

Все статьи

АРХИВИРОВАНО: Глава 13 — 98042 — Утилизация — Экологичность — Тротуары

<< Предыдущая

Содержание

Следующая >>

Введение как метод восстановления aC

которые повторно используют существующие материалы дорожного покрытия. ⁽¹⁾ Материалы смешиваются на месте без применения тепла. Материал регенерированного асфальтового покрытия (RAP) получают путем фрезерования, строгания или дробления существующего покрытия. Первичный заполнитель или реагент для вторичной переработки, или и то, и другое добавляются в материал RAP, который затем укладывается и уплотняется. ⁽²⁾ Использование холодного безразборного ресайклинга позволяет восстановить желаемый профиль старого покрытия, устранить существующие колесные колеи, восстановить свод и поперечный уклон, а также устранить выбоины, неровности и неровности. Он также может устранять поперечные, отражающие и продольные трещины. ⁽³⁾ Некоторыми из основных причин более широкого использования холодного ресайклинга на месте являются повышенный дефицит материалов, особенно гравия и щебня, высокая производительность метода и возможность экономии затрат, минимальное нарушение движения, возможность сохранить первоначальный профиль, уменьшить экологические проблемы и растущую озабоченность по поводу истощения запасов нефти. ⁽²⁾ Холодный ресайклинг на месте более подходит, чем холодный ресайклинг на центральном заводе, особенно для второстепенных дорог с малой интенсивностью движения, расположенных на значительном расстоянии от центрального завода. ⁽⁴⁾ CIR не включает в себя транспортировку РАП на центральный завод, а затем транспортировку холодной переработанной смеси обратно на строительную площадку.

Холодный ресайклинг на месте может выполняться двумя способами: на полную глубину и на частичную глубину. При рециклинге на полную глубину (рекультивация или стабилизация) как связанные (асфальт), так и части несвязанных (подстилающее основание, основание) слои измельчаются, смешиваются со вяжущим и укладываются в виде стабилизированного слоя основания. При рециркуляции частичной глубины часть связанного слоя (асфальта), обычно от 50 до 100 мм (от 2 до 4 дюймов), используется для создания базового слоя для автомагистралей с низкой и средней интенсивностью движения. ⁽⁵⁾ Благодаря совершенствованию методов холодного фрезерования теперь можно использовать рециркуляцию на полную глубину для включения значительной части нижележащих несвязанных материалов. В результате Ассоциация по переработке и регенерации асфальта (ARRA) определяет холодную рециркуляцию на месте как частичную рециркуляцию глубины (процесс, включающий от 75 до 100 мм (3–4 дюйма)) существующего дорожного покрытия, а полную рециркуляцию определяет как рециркуляцию на полную глубину. рекультивация, которая считается отдельной процедурой. ⁽¹⁾ В соответствии с рекомендациями ARRA в этой главе холодная рециркуляция на месте представлена ​​только как метод частичной рециркуляции. Метод рециркуляции на полную глубину описан в главе 16 в разделе Рекультивация на полную глубину.

Этапы холодного ресайклинга на месте включают подготовку строительной площадки, фрезерование существующего дорожного покрытия, добавление ресайклинга и первичных материалов, укладку, уплотнение и укладку поверхностного слоя. Блок-схема метода показана на рисунке 13-1. ⁽⁵⁾ В некоторых проектах добавление новых агрегатов может не потребоваться. В настоящее время для холодного рециклинга на месте используются два различных метода. Методы: одномашинный и одноходовой поезд оборудования. Эти два метода обсуждаются ниже.

Рисунок 13-1. Шаги в частичной глубине холодного ресайклинга на месте.

Одинарная машина

Одноступенчатая машина или однопроходное оборудование может дробить, измельчать и добавлять реагенты за один проход. Некоторые примеры одной машины показаны на рисунках 13-2, 133, 13-4 и 13-5. ⁽⁵⁾ На рис. 13-2 показана отдельная машина, которая в основном состоит из асфальтоукладчика. РАП добавляется в машину либо холодным фрезерованием (фрезером), либо самосвалом. Первичный материал, если требуется, распределяется по существующей поверхности перед перерабатывающим оборудованием. Одного прохода этой машины достаточно для измельчения, измельчения, добавления рециклирующего агента и укладки. Рециклинговый агент добавляется в помольную камеру асфальтоукладчика.

Рис. 13-2. Одиночная машина.

На рис. 13-3 показана одна машина, которая фрезерует, впрыскивает эмульсию, смешивает и укладывает стяжку. Этот тип машины используется вместе с цистерной, которая подает реагент на одну машину. В этой машине реагент или эмульсия добавляются к измельченному материалу, измельченный материал смешивается и, наконец, предварительно уплотняется стяжкой.

Рис. 13-3. Одиночная машина.

В одиночной машине другого типа (рис. 13-4) существующий материал измельчается, смешивается с рециклинговым агентом и укладывается в валок. Переработанный материал подбирается асфальтоукладчиком, который укладывает его и предварительно уплотняет стяжкой. С этим типом машины используется танкер для эмульсии.

Рис. 13-4. Одиночная машина.

На рис. 13-5 показана схема оборудования, которое используется, если для модификации существующего материала требуется первичный заполнитель. Грузовик с первичным заполнителем расположен между холодной фрезой и отдельной машиной. В этом случае танкер для эмульсии обычно следует за одиночной машиной. Одна машина впрыскивает реагент на смешанный первичный заполнитель и существующий материал, распределяет переработанную смесь и предварительно уплотняет стяжкой.

Рис. 13-5. Одиночная машина.

Преимуществами одной машины являются высокая производительность и простота эксплуатации. Он также подходит для городских районов из-за его небольшой длины. Однако основными недостатками этого метода являются ограничение по глубине и слишком большой размер заполнителя РАП.

Однопроходная линия оборудования

Однопроходная линия оборудования состоит из ряда оборудования, каждое из которых может выполнять определенную операцию. Обычными компонентами являются холодная фреза, переносная дробилка, смеситель для передвижных установок и укладочная машина. Схема поезда показана на рис. 13-6. Различные машины показаны на рисунках с 13-7 по 13-10. ⁽⁵⁾ Дробильно-сортировочная установка измельчает и просеивает негабаритный материал из мельницы и помещает переработанный материал в измельчитель, куда добавляется рециклинг. После смешивания материал либо укладывается в бункер самоходной укладочной машины, либо укладывается в валок. Если смесь уложена на валок, она затем подбирается укладчиком для укладки. На рис. 13-11 показан поезд по утилизации в действии, а также состояние дороги до и после утилизации.

Рис. 13-6. Схема рециркуляционного поезда.

Рис. 13-7 Холодно-фрезерный станок.

Рис. 13-8. Переносная дробилка, прикрепленная к машине холодного фрезерования.

Рис. 13-9. Смеситель для растений.

Рис. 13-10. Укладочная машина.

Рис. 13-11. Однопроходный поезд CIR.

Полевые корректировки состава смеси

Оптимальное содержание влаги и эмульсии из состава лабораторной смеси рекомендуется в качестве отправной точки в полевых условиях при условии внесения необходимых корректировок специалистами, имеющими опыт холодного ресайклинга. Во-первых, после высыхания поверхности осматривают покрытие из переработанной смеси. При неудовлетворительном покрытии (менее 75 процентов) влагосодержание корректируют до содержания эмульсии. Если смеси не хватает сцепления, несмотря на адекватное покрытие, содержание эмульсии увеличивается. Был использован грубый тест для оценки сплоченности. Шар из переработанной смеси делается путем сжатия его в ладони. Если шар разваливается (рассыпается) после сброса давления, смеси не хватает связности. Ладонь руки также следует осмотреть на наличие пятен. Если присутствуют частицы асфальта, содержание эмульсии, как правило, достаточное. Почти полностью испачканная асфальтом ладонь свидетельствует о избыточном содержании эмульсии. Разрабатываются рациональные методы полевых испытаний для КК/ОК.

Отверждение и нанесение изнашиваемой поверхности

Для подробного обсуждения этого вопроса читатель должен обратиться к разделу по этой теме в главе 12. смешиваются с рециклирующими агентами и/или новыми или переработанными материалами без применения тепла. Этот метод можно использовать для устранения различных дефектов, таких как колеи, трещины и неровности, при сохранении исходного профиля и с минимальным нарушением дорожного движения.

Процесс может осуществляться с использованием одной машины для измельчения, смешивания и укладки или с помощью ряда специализированных машин для различных этапов, включая измельчение, дробление, просеивание РАП и смешивание. Содержание влаги в переработанной смеси необходимо тщательно контролировать, чтобы предотвратить чрезмерную влажность, которая может вызвать проблемы со стабильностью, или недостаточную влажность, которая может повлиять на смешивание и снизить удобоукладываемость. Смесь может потребовать аэрации перед уплотнением, чтобы уменьшить содержание избыточной жидкости за счет испарения. Хотя холодная переработанная смесь на месте создает стабильную поверхность, обычно требуется изнашиваемая поверхность, состоящая из горячей смеси асфальта или герметизирующего покрытия, поскольку переработанная поверхность недостаточно устойчива к истиранию при движении и проникновению влаги.

Ссылки

1. Обзор методов переработки и регенерации асфальтового покрытия , Ассоциация по переработке и регенерации асфальта, Аннаполис, Мэриленд, 1992.
2. Л.Э. Вуд, Т.Д. Уайт и Т.Б. Нельсон. Текущая практика холодной переработки асфальтобетонных покрытий на месте , в Протоколе транспортных исследований 1178, TRB, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия.
3. Рекомендации по холодной переработке на месте , Ассоциация по переработке и регенерации асфальта, Аннаполис, Мэриленд, 1992.
4. П.С. Кандал. Технология холодной переработки асфальта в Пенсильвании , AAPT Proceedings, Vol. 53, Ассоциация технологов по укладке асфальта, Миннеаполис, Миннесота, 1984.
5. Дж.А. Эппс. Битумный бетон холодной переработки с использованием битумных материалов , в NCHRP Synthesis of Highway Practice 160, TRB, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1990.

<< Предыдущий

Содержание

Следующий >>

Холодный ресайклинг на месте – Pavement Interactive

Холодный ресайклинг на месте (CIR) – это обработка и обработка битумными и/или химическими добавками существующих покрытий HMA без нагрева для получения восстановленного дорожного покрытия (AASHTO, 1998 ^[1] ). Он включает в себя тот же процесс рециркуляции холодной заводской смеси, за исключением того, что он выполняется на месте с помощью линии оборудования.

Процедура

Типичный процесс CIR включает семь основных этапов (AASHTO, 1998 ^[1] ):

1. Фрезерование . Фрезерный станок измельчает тонкий поверхностный слой дорожного покрытия, обычно глубиной от 50 до 100 мм (от 2 до 4 дюймов).
2. Контроль градации . Измельченный материал дополнительно измельчается и сортируется для получения желаемой градации и максимального размера частиц. На некоторых работах этот шаг опускается, однако на других используется установленная на прицепе сортировочно-дробильная установка для дальнейшего дробления и сортировки пылевидного дорожного покрытия. При необходимости к переработанному материалу можно добавить первичный заполнитель.
3. Введение добавок . Отсортированный пылевидный материал смешивают со связующей добавкой (обычно эмульгированным асфальтом, известью, портландцементом или летучей золой). На некоторых работах это выполняется фрезерным станком, однако на других используется миксер, установленный на прицепе.
4. Укладка смеси . Измельченное, градуированное дорожное покрытие и добавка укладываются обратно поверх ранее отфрезерованного дорожного покрытия и выравниваются до конечной отметки. Укладка смеси чаще всего выполняется с помощью традиционного асфальтоукладчика (либо с помощью подборщика из валка, либо путем подачи смеси непосредственно в бункер асфальтоукладчика), однако в некоторых случаях с очень низкой интенсивностью движения смесь можно укладывать с помощью автогрейдера. Из-за больших максимальных размеров заполнителей градуированной смеси минимальная толщина подъема для укладки обычно составляет около 50 мм (2 дюйма).
5. Уплотнение . Размещенная смесь утрамбовывается до нужной плотности. Типичные усилия по уплотнению включают большой каток с пневматическими шинами и большой вибрационный каток со стальными колесами. Если используется эмульсионная добавка, прокатка обычно откладывается до тех пор, пока эмульсия не начнет разрушаться. Если используется портландцемент или добавка летучей золы, укатку следует начинать сразу после укладки.
6. Противотуманное уплотнение . Если вновь уложенный материал должен использоваться в качестве высококачественной гравийной дороги, то поверх обычно наносится противотуманное уплотнение, чтобы замедлить растрескивание поверхности холодной переработанной смеси. Над CIR необходимо защитное покрытие с использованием портландцемента или добавки летучей золы не только для замедления растрескивания поверхности, но и для обеспечения отверждения мембраны для правильного затвердевания добавки.
7. Строительство поверхностного слоя . На дорогах с интенсивным движением смесь холодного ресайклинга покрывается либо BST, либо тонким слоем HMA. В любом случае необходимо использовать связующее покрытие, чтобы обеспечить хорошую связь между смесью холодного ресайклинга и поверхностным слоем.

Назначение

Стабилизированный базовый слой или слой дорожного покрытия с небольшим объемом дорожного покрытия.

Материалы

Переработанный материал и связующая добавка (обычно битумная эмульсия, известь, портландцемент или летучая зола).

Состав смеси

Общепринятого метода расчета смеси нет, но Институт асфальта рекомендует, и большинство агентств используют вариант метода расчета смеси Маршалла (FHWA, 2001b ^[2] ).

Прочая информация

CIR лучше всего подходит для покрытий с трещинами и структурно прочными, хорошо дренируемыми основаниями и земляным полотном. CIR, как правило, не подходит для ремонта повреждений дорожного покрытия, вызванных:

• Колейностью из-за чрезмерного содержания асфальта или нестабильности смеси
• Мокрые, неустойчивые материалы основания, подстилающего слоя или земляного полотна
• Морозостойкое действие
• Зачистка

CIR, как правило, подходит для дорог с меньшей интенсивностью движения, которым может потребоваться только простая обработка поверхности поверх полученного стабилизированного базового слоя или, самое большее, тонкий слой износа HMA (Better Roads, 2001 ^[3] ).

Для проектов, использующих добавку к битумной эмульсии, типичные указанные минимальные атмосферные температуры находятся в диапазоне от 10 до 16°C (от 50 до 60°F). Для проектов, использующих в качестве добавок портландцемент или летучую золу, минимальная требуемая температура составляет 4°C (39°С).°F), при этом в ближайшие 24 часа не ожидается отрицательных температур (AASHTO, 1998 ^[1] ).

CIR требует солнечных и сухих условий для правильного затвердевания добавки.

Если используется добавка к битумной эмульсии, ее обычно добавляют в количестве от 0,5 до 2 процентов по весу РАП.

Сноски    (↵ возвращается к тексту)

1. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO). (1998). Отчет о холодной переработке асфальтобетонных покрытий . Отчет Целевой группы 38 Объединенного комитета AASHTO-AGC-ARTBA. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.