Холодный ресайклинг: Холодный ресайклинг in situ | Сферы применений

Содержание

Современная технология восстановления дорожного покрытия

Дороги, испытывающие постоянные нагрузки в условиях интенсивного движения транспортных средств, зачастую обнаруживают признаки повреждения вплоть до основания. Для устранения таких повреждений необходим ремонт всей конструкции дорожной одежды.

Повторное использование измельченного дорожного материала в полном объеме и его малозатратная подготовка делают холодный ресайклинг с вспененным битумом экологичной и экономичной технологией. Впервые она была открыта компанией WIRTGEN и на протяжении последних 30 лет доведена ею до совершенства.

Технология холодного ресайклинга

Холодный ресайклинг с вспененным битумом, который используется в качестве связующего вещества — признанная во всем мире технология. Она привлекает к себе все больший интерес дорожно-строительных компаний, занимающихся ремонтом дорог с асфальтовым покрытием.

Технология позволяет получить гибкие и долговечные базовые слои дорожной одежды. Являясь частью конструкции дорожного покрытия, они формируют отличное основание для укладки верхнего асфальтового покрытия с уменьшенной толщиной. Для получения вспененного битума из обычного битума, используется современное оборудование. Битум в обычном состоянии нагревается до температуры примерно 175 градусов Цельсия.

В холодных ресайклерах Wirtgen 2200 CR, 3800 CR или в стабилизаторах грунта серии WR, точно отмеренное количество связующего вещества добавляется в минеральный заполнитель прямым методом. Подача связующего вещества выполняется с помощью систем впрыска с микропроцессорным управлением. Такое решение может быть реализовано в виде передвижного дорожного участка.

На практике различают два метода восстановления дорожного покрытия: «полевой» — с помощью установок холодного ресайклинга WIRTGEN на колесном или гусеничном ходу; и «заводской» — с помощью мобильной смесительной установки для холодного ресайклинга WIRTGEN KMA 220i.

Данные методы позволяют перерабатывать большое количество дорожных материалов, в том числе асфальтовую крошку, дробленый асфальт или новый материал. Вспененный битум нашел применение в самых разных областях, при этом он обладает способностью выдерживать максимальные нагрузки от движущегося транспорта, о чем свидетельствуют два примера из Бразилии и Греции.

По шоссе Айртона Сенны в Сан-Паулу ежедневно проезжают более 250 тыс. автомобилей, 15% из которых — грузовики.  Во время ремонта трассы в 2011 году асфальтовое покрытие было снято, переработано в крошку и обработано вспененным битумом в смесительной установке холодного ресайклинга WIRTGEN. Затем обработанный таким образом материал снова уложили в два слоя (20 плюс 10 см) с помощью асфальтоукладчика.  На этот слой было уложено финишное асфальтовое покрытие толщиной 5 см.

В 2003-2004 гг., на автотрассах, соединяющих Илики, Коринф и Афины в Греции, были реализованы проекты по холодному ресайклингу с вспененным битумом. Полученное дорожное покрытие уже более десяти лет демонстрируют превосходную прочность, выдерживая нагрузку 40 тыс. транспортных средств в день, при этом доля грузовых автомобилей в потоке автомобилей составляет 25%. 

Для достижения таких результатов требуются комплексные предварительные испытания всей конструкции дорожной одежды, а смесь дорожного материала на вспененном битуме должна пройти строгие испытания по подбору состава.

Поэтому компания Wirtgen поставляет не только необходимое оборудование для работы. Клиенты во всем мире также могут воспользоваться широким спектром консультационных услуг. Специалисты и строительные инженеры компании Wirtgen окажут клиентам техническую поддержку и консультационное сопровождение проектов на местах.  Программа обучения Wirtgen также предлагает возможность получить всеобъемлющие знания о применении технологии холодного ресайклинга.

Вспомогательное оборудование для холодного ресайклинга от Wirtgen

Новый лабораторный уплотнитель WLV 1. Для изготовления испытательных образцов компания Wirtgen разработала новый лабораторный уплотнитель WLV 1. Технология уплотнения, специально созданная для холодного ресайклинга, позволяет изготавливать образцы большого размера для проведения испытаний на трёхосное сжатие, а также образцы малого размера для определения предела прочности при растяжении.

Лабораторный смеситель WLM 30. Лабораторный смеситель WLM 30 позволяет в кратчайшие сроки подобрать наиболее оптимальный состав смесей и приготовить заданные составы асфальтобетонных смесей. Объем смесителя составляет около 30 кг материала. Частота вращения и время смешивания регулируются.

Лабораторная установка для вспененного битума WLB 10 S. Необходимое качество вспененного битума можно получить еще до начала дорожных работ путем предварительных испытаний на мобильной лабораторной установке WLB 10 S.  Установка отличается простотой в эксплуатации и позволяет регулировать такие параметры, как объем воды, давление и температура.

Что такое вспененный битум, и как его изготавливают?

Вспененный битум получают добавлением к горячему битуму небольшого количества воды и воздуха под высоким давлением. Вода испаряется и быстро вспенивает битумную пену, в 15-20 раз превышая ее первоначальный объем. Образовавшаяся пена подается через распылительную форсунку в смеситель и смешивается оптимальным образом с холодными и увлажненными дорожными материалами. Качество вспененного битума преимущественно характеризуется такими параметрами, как относительное расширение и стабильность. Чем выше показатель относительного расширения, и чем дольше пена сохраняет стабильность, тем лучше вспененный битум поддается переработке. 

Источник: www.heavyequipmentguide.ca

Холодные ресайклеры – Основные средства

 

Л. Пименова, фото автора и фирм-производителей

Вполне реально, говорят специалисты. Наиболее перспективным видом утилизации старых асфальтовых покрытий является добавление снятого изношенного слоя этого дорожного покрытия, измельченного до гранулированного состояния, в новую смесь. В Германии повторно используются при ремонте практически 100%-но выработавшие свой ресурс эксплуатации дорожные одежды. Такой подход позволил снять в стране вопросы по расширению полигонов для захоронения строительных отходов.

Поговорим о «холодном»

С первого дня своей эксплуатации дорожное покрытие кроме прямой нагрузки, оказываемой шинами автотранспорта, подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, на него влияют сезонные перепады температур и осадки, химические вещества, осаждающиеся на дорогу из выхлопных газов, и многие другие вредные факторы. Их действие приводит к износу битумного покрытия, удалению из состава связующих веществ, жизненно важных для сохранения эластичности поверхности, позволяющей не допускать образования трещин – главного поражающего фактора наших дорог.

Такой показатель, как пенетрация, измеряемый специальным прибором и косвенно характеризующий степень твердости битумов, заключается в глубине погружения иглы ∅0,1 мм, на которую действует усилие 0,1 кг в течение 5 с при +25 °С. В проработавшем несколько лет слое износа этот параметр может быть снижен до 10 мм, тогда как допустимый показатель для дорожных нефтяных битумов составляет не менее 40 мм, в общем же случае при низкой транспортной нагрузке в умеренном климате рекомендуется использовать битум с пенетрацией от 70/ 100 до 180/ 220 мм.

Сегодня разработано множество методик восстановления дорог, получивших повреждения, выработавших свой эксплуатационный срок. К основным можно отнести метод реконструкции дороги, когда дорожные одежды восстанавливаются путем, по сути, строительства дороги заново. Это, безусловно, отличный способ ремонта, но требующий больших затрат.

Возможен более «щадящий» материально вариант – укладка дополнительных слоев асфальтобетона. Это намного проще, чем реконструкция, однако требует устройства отдельного дренажа для отремонтированного участка дороги и выполнения еще ряда инженерных работ, увеличивающих сроки ремонта, вызывающих закрытие трассы для движения и т. д. При этом, если основание некачественное, новые слои асфальта все равно быстро разрушатся.

Наиболее перспективным сегодня представляется метод ресайклинга – создание на всю глубину поврежденного дорожного покрытия нового гомогенного слоя с более высокими прочностными характеристиками, чем были у прежних пришедших в негодность слоев.

Одно из важнейших преимуществ этой технологии – при ресайклинге на 100% используется материал верхних слоев старых дорожных одежд, а слои дорожной конструкции, располагающиеся ниже уровня ресайклинга, совершенно не повреждаются. Имеется два основных способа получения эффективных смесей: «горячий» и «холодный» методы регенерации. Первым появился «горячий» метод. При этом методе старый материал сначала интенсивно разогревается газовыми горелками, благодаря этому легко разрушаясь, и износ режущего инструмента минимальный. Но в наше время он используется крайне редко из-за проблем с экологией – требуется сильный нагрев старого асфальта, из-за чего старый битум выгорает, его пары улетучиваются и отравляют атмосферу. Также у горячего метода очень узкая специализация – только старый асфальт. «Холодный» метод признан экспертами более перспективным, и хотя его недостатком называют высокую себестоимость работ из-за высокого расхода резцов, машины для «холодного» метода более универсальны, они могут использоваться не только на асфальте, но и на грунте, работать не только как ресайклеры, но и как стабилизаторы, например для улучшения качества грунта (осушение, снижение кислотности и т.
д.). «Холодный» метод также более экологичен и более безопасен из-за того, что газ и открытый огонь не используются. И стоимость «холодного» ресайклера значительно ниже стоимости комплекса для «горячего» ресайклинга.

Все специалисты видят в будущем увеличение объемов дорожного ремонта именно этим методом. Преимуществ у метода много: это и сниженные сроки закрытия трасс на время ремонта, и сокращение потребности в вывозе отходов, экономия топлива и стройматериалов, обработка ремонтируемого участка за один проход, укрепление верхних слабых слоев земляного полотна на глубину до 0,5 м прямо в ходе выполнения работ, частичное исправление неоднородности материалов дорожного полотна на участке ремонта и возможность исправления дефектов продольного профиля типа коротких волн.

Машины же для «холодного» ресайклинга дорогие, поскольку являются комплексом, состоящим из оборудования для дорожного фрезерования и установок для стабилизации грунта. Одним из главных элементов такой машины является фрезерно-смешивающий барабан. Внутри барабана имеются специальные резцы, они измельчают в гранулы куски старой минерально-битумной смеси, снимаемые дорожной фрезой. В процессе фрезеровки в рабочую камеру ресайклера впрыскивается вода, подаваемая из емкости, имеющейся в конструкции, либо из автономной цистерны. В современных машинах дозирование воды осуществляет специальная электронная система, поскольку влажность получаемой смеси очень важна для качественного последующего уплотнения. В «холодных» технологиях в гранулят добавляют дополнительно вспененный битум, битумную эмульсию или цементно-водную суспензию, и полученная смесь перемешивается в барабане ресайклера. В идеале гранулят после необходимого дробления должен быть полностью пропитан свежей эмульсией или битумом. Однако на практике полное проникновение связующего материала ко всем точкам гранулированной массы невозможно, так как внутренняя часть гранул и поры их наружной поверхности уже заполнены старым битумом. Исследования показали, что наиболее прочным оказывается соединение «старого» и «нового» связующих на наружных поверхностях гранул.

И тем не менее отсутствие взаимодействия между связующими не является серьезным препятствием для «холодной» технологии регенерации и не умаляет ее перспективности. Задачей технологии является использование наружных поверхностей гранул старого асфальта, и тут наибольшей проблемой является определение оптимального количества битумной эмульсии и цемента, которое бы улучшило пенетрацию, но в то же время не сделало новое покрытие слишком жестким.

В процессе ресайклинга, как отмечалось выше, перерабатывается асфальт на всю глубину поврежденного слоя, поэтому специалисты выделяют ресайклинг, выполняемый «на большую глубину», и ресайклинг «малой глубины». Однако четких параметров глубины переработки нет, и принято считать малой глубиной толщину снимаемого асфальта менее 150 мм.

Bomag: шестой десяток – это самый расцвет

Компания Bopparder Maschinenbau-Gesellschaft MBH появилась в Германии в 1957 г., а уже спустя 5 лет в г. Боппарде был выпущен первый 7-тонный каток Bomag BW200, предназначенный для больших строек. В 1970 г. в Буффало начал работу филиал Bomag USA, созданный совместно с американской компанией Koenring. В 2002-м открывается китайское отделение Bomag China. Развитие бизнеса привело в 2004 г. Bomag в Группу компаний Fayat, самую большую во Франции группу в строительном секторе, объединяющую 138 независимых компаний.

Характерно, что руководство Bomag всегда стремилось расширить номенклатуру, модернизировать удачные, созданные прежде модели. Одной из первых в мире компания освоила выпуск легких 2-вальцовых катков, виброплит и трамбовок, грунтовых катков. Специалисты Bomag первыми применили многие технические решения, которые сегодня использует весь мир. Например, инженерами Bomag были разработаны системы для оптимального уплотнения и одновременного контроля Asphalt Managers, Vanocontrol, Variomatic, известные специалистам всей Европы.

В 1990-х гг. специалисты Bomag разработали на базе колесных тракторов несколько специальных машин – MPH 100R, МРН 120R, МРН 120S, высоко оцененные дорожно-строительными компаниями за их эффективность при выполнении работ по восстановлению, стабилизации и холодному ресайклингу дорожных одежд. В ситуациях, когда не требуется переделывать дорожное основание, холодный ресайклинг признан экспертами наиболее эффективной технологией ремонта с экономической точки зрения, по сравнению с классическими методами, требующими реконструкции основания.

В настоящий момент Bomag выпускает 2 модели на заводе в Германии и 5 моделей на заводе в США, из них 3 оригинальные модели Bomag и 2 на базе Terex CMI (Bomag приобрел дорожное подразделение Terex в 2013 г.).

В Россию Bomag пока поставляет только модели немецкого производства: MPH 122-2 (базовый вес 21 т) и MPH 600 (базовый вес 28 т на базе предыдущей модели MPH 125) в различных конфигурациях: с системой водяного орошения для работы с цементом, с двумя типами систем распыления битумной эмульсии и системой распыления вспененного битума. Рабочая ширина – 2400 или 2600 мм. Планируются поставки американских моделей, в первую очередь тяжелых ресайклеров Bomag CMI RS950 весом 32 т, мощностью 950 л.с., с рабочей шириной 3050 мм. В России работают несколько машин этой модели под брендом Terex, которые очень хорошо себя зарекомендовали.

Одну из американских моделей Bomag с этого года будут выпускать на заводе в Германии. Это модель с задним расположением ротора MPH 364. На нее есть большой спрос в странах бывшей Югославии. Возможен интерес к ней и в России из-за ее относительно низкой стоимости.

Что касается немецких моделей Bomag MPH 122-2 и MPH 600, конструкция этих ресайклеров очень прочна и устойчива, во-первых, благодаря низкому центру тяжести, а во-вторых, благодаря шарнирно-сочлененной, очень жесткой на кручение раме, опирающейся на ось задних управляемых колес. Шарнирное соединение находится в центральной части ходового механизма. Оператор управляет задней осью и изломом рамы. Благодаря этому, а также за счет качающегося шарнирного рычага, позволяющего регулировать наклон ротора до ±5°, машины отличаются от аналогов конкурентов своей маневренностью. Например, в мод. MPH 122-2 при длине машины 9,05 м радиус внутреннего поворота не превышает 3,7 м. Рабочий орган располагается в базе машин и имеет интегрированный в ротор гидростатический привод с двумя планетарными редукторами и двумя гидромоторами.

В ресайклерах Bomag имеется 11 скоростей ротора, которые можно переключать под нагрузкой, без остановки машины, а также имеется автоматическая защита от перегрузок. Машины Bomag вообще отличаются повышенной безопасностью выполнения работ: в каждой модели имеется устройство защиты от разрывов РВД, предусмотрено автоматическое отключение ротора при отрыве его от дорожной поверхности либо при встрече со скрытым твердым предметом, что позволяет не повредить фрезерующий барабан при столкновении с непреодолимым препятствием (например, рельсом). При смене зубьев ротора действует надежная система блокировки от включения, а в случае аварийного выключения машины тормоза срабатывают автоматически. Благодаря наличию гидростатического привода в машинах действует механизм защиты от скольжения: если одно колесо начинает пробуксовывать, то приходящаяся на него мощность распределяется на три остальных колеса, опирающихся на более твердую поверхность.

При удалении с поверхности старых и поврежденных асфальтовых покрытий фрезеруется вся поверхность дорожной конструкции, в том числе и несущий слой, причем максимально близко к кромкам с обеих сторон дорожного полотна, благодаря специальной конструкции боковых щитков кожуха ротора и центрального поперечного расположения ротора. Зубья фрезы поддевают дорожную одежду снизу вверх, отрывая крупные куски слоев асфальта. Качество перемешивания и дробления повышается за счет максимальной согласованности частоты вращения ротора с нагрузкой, действующей на фрезу, а также за счет запатентованной системы измельчения Bomag Flex-Mix. Регулировка частоты происходит без прерывания рабочего процесса или снижения скорости ресайклера.

Конечно, огромное значение в «холодном» ресайклинге имеют правильно подобранные материалы как связующих веществ, так и в отдельных случаях наполнителя, добавляемые в измельченную утилизируемую смесь. Связующим веществом может выступать портландцемент, известь, сегодня разработаны различные инновационные рецепты, например вспененный битум. Можно заказать ресайклер Bomag с установленной системой вспенивания битума, и машина будет производить вспененный битум сама. Вспенивание битума позволяет экономить его и добиться очень равномерного распределения битума между частицами материала. Но наиболее распространенным материалом остается битумная эмульсия.

Слой, полученный после ресайклинга, выполненного машинами Bomag на основе битумной эмульсии или вспененного битума, способен долгие годы выдерживать нагрузки, создаваемые транспортом на загруженных трассах, оставаясь при этом достаточно гибким, что эффективно препятствует проникновению отраженных с основания на верхний слой трещин. Битум также обеспечивает изоляцию от проникновения воды внутрь материала. Для распределения вяжущих (цемента, извести и т. д.) Bomag производит распределители вяжущего, как самоходные, так и прицепные, к тракторам.

Распределители сухих смесей от НПФ «Бастион»

В линейке оборудования, представленной ООО «НПФ Бастион» из Санкт-Петербурга, есть распределители сухих смесей объемом от 10 до 16 т. Они выпускаются как на базе серийных переоборудованных шасси зарубежных и российских производителей, так и съемные, устанавливаемые как сменное оборудование в кузов самосвала.

Установка передвижная самоходная предназначена для распределения всех типов порошкообразных связующих, оснащена бортовым компьютером (надежным промышленным PLC) на системной шине CAN, который управляет всем процессом распределения с помощью 11 датчиков уровня с самодиагностикой. Процесс полностью автоматизирован: расход материала вводится один раз водителем с помощью дисплея. С помощью датчиков компьютер регулирует скорость распределения, установленную оператором в течение всего времени проведения работ, без вмешательства водителя. Данные о количестве материала в баке постоянно отображаются на цветном дисплее. При возникновении аварийной ситуации возможен переход в ручной режим проведения работ.

Объем распределяемого материала определяется размерами фиксированных камер распределительного вала и скоростью вращения этого вала. В свою очередь объем и скорость заполнения фиксированных камер регулируются скоростью подачи материала транспортерами в виде 6 шнеков внутри бункера, а скорость вращения вала распределения сухой смеси задается регулятором потока в магистрали гидросистемы. Вся регулировка вышеперечисленных узлов происходит в ручном режиме непосредственно на распределительном узле или автоматически из кабины транспортного средства.

С этого года освоен выпуск тягача для агрегатирования с фрезами ведущих производителей (переоборудование серийно выпускаемого шасси MAN, КрАЗ, КамАЗ в трактор), который оснащен емкостью для внесения жидких добавок, высокоточным насосом с расходомером. Установка предназначена для производства работ в различных сферах: в дорожном строительстве – стабилизация верхних слоев грунта; в лесном хозяйстве – обустройство просек, выкорчевывание и фрезерование пней; в сельском хозяйстве – это универсальная машина для пахоты целинных земель.

Оборудование мобильно и перебрасывается с места на место по дорогам общего пользования без дополнительного согласования.

Смесительные машины Caterpillar

Один из крупнейших в мире производителей спецтехники, американская компания Caterpillar Inc., без сомнений, не могла не представить рынку свой вариант машины, обеспечивающий «холодный» ресайклинг дорожных одежд. На нашем рынке компания реализует две модели роторных ресайклеров, названные компанией смесительными машинами RM 300 и RM 500. Машины предназначены для глубокого восстановления покрытия и стабилизации грунта. За один проход обе машины обрабатывают полосу шириной 2,44 м, а глубина снимаемого слоя дорожной одежды может достигать 0,508 м. Основное отличие моделей – мощность. В обеих моделях применяются инновационные двигатели с технологией ACEPT, оптимизирующей процесс сгорания топлива, но в мод. RM 300 используется двигатель C11 мощностью 261 кВт, а в RM 500 – C15 мощностью 403 кВт. Обе машины универсальны. Компанией разработано несколько видов роторных барабанов, которые можно менять довольно просто. Таким образом, при установке специального ротора ресайклер может демонстрировать максимальные усилия отрыва, его целесообразно применять в тяжелых условиях резания асфальта. Предлагается также комбинированный ротор, позволяющий не только гранулировать асфальтовую крошку, но и выполнять операции по стабилизации грунта. Использование дополнительных грунтовых роторов предполагает выполнение качественной стабилизации для среднесвязанных и гранулированных типов почв.

Максимальная производительность машин достигается использованием трех режимов частоты вращения ротора, устанавливаемых оператором в зависимости от глубины резания. Эффективности работы ротора способствуют прочные приводные цепи, усиленные редукторы, мощные приводные валы. За счет независимого перемещения ротора смесительная камера может увеличиваться в объеме, и это улучшает качество перемешивания материалов. Гидравлическая регулировка компонентов смесительной камеры позволяет получить гомогенизированную смесь с заданным размером фракции, причем как при прямом движении машины, так и при движении задним ходом. Очень мощные дробящие пластины смесительной камеры безопасно и быстро меняются через боковые дверцы камеры. Удобно организовано рабочее место оператора, все органы управления и переключатели компактно размещены на панели. Отдельной опцией предлагается подвижная кабина. Гидрообъемный привод, используемый в ходовой системе, позволяет сбалансированно подводить необходимое тяговое усилие к каждому ходовому гидромотору.

Удобству обслуживания машин Caterpillar можно посвятить отдельную статью, поэтому скажем только, что АКБ установлены необслуживаемые, нейлоновая оплетка и защищенные разъемы гарантируют надежную работу электрической системы на долгие годы, РВД безопасно проложены в полиэтиленовых направляющих, а визуальные индикаторы облегчают проверку количества охлаждающей жидкости, гидромасла, масла в узле вращения ротора, а также степень засоренности воздушного фильтра. Электронный блок управления контролирует работу всех компонентов машины, производит диагностику и сигнализирует оператору о возможных поломках. Для удобства разработано 3 уровня аварийных сигналов, привлекающих внимание оператора к работе того или иного агрегата.

Wirtgen: от дорожной фрезы до комплекса по «холодному» ресайклингу

Немецкая семейная компания Wirtgen Group, объединяющая пять известных в Европе брендов: Wirtgen, Vogele, Hamm, Kleemann и Benninghoven, выпускает огромный ассортимент техники, служащей для выполнения инновационных технологий в дорожно-строительной индустрии и горнодобывающей отрасли. Специалисты компании, постоянно работающие над новыми видами оборудования, с середины 1980-х гг. всячески продвигали технологии «холодного» ресайклинга, имея уже за плечами 20-летний опыт по производству машин, фрезерующих дорожные одежды «холодным» способом. Сегодня компанией разработан весьма солидный ассортимент оборудования для ремонта и восстановления дорожного полотна. Так, дорожным службам предлагаются две модели прицепных установок с маркировкой WS 2200, WS 2500, легко превращающие трактор в стабилизатор почвы, преобразующий несвязанные грунты в ценный стройматериал.

Еще одна группа машин, предлагаемых компанией Wirtgen, – холодные ресайклеры – участвует в выполнении сложной технологии утилизации изношенного покрытия дорожного полотна путем дозированного внесения в сфрезерованный предварительно асфальт различных связующих материалов. Конструкторами Wirtgen разработаны пневмоколесные ресайклеры серии WR, а также холодные ресайклеры серии CR на гусеничном ходу. Универсальная конструкция машин предполагает использование их при необходимости для стабилизации различных грунтов. Компания предлагает рынку колесные компактные ресайклеры WR 200/WR 200i массой 23,9 т, предназначенные для стабилизации грунтов любого типа и фрезеровки покрытия на ширине 2,4 м и глубине по грунту до 0,51 м и асфальту до 0,2 м ресайклеры WR 240/WR 240i, а также машину WR 250, предназначенную для фрезерования самых твердых дорожных поверхностей и измельчения материала твердых асфальтобетонных слоев с огромной производительностью 700–1200 м2/ч.

Качественные слои дорожного основания с использованием всего объема старого дорожного покрытия создают мощные гусеничные ресайклеры. Это универсальная модель 2200СR, с большим успехом производящая стабилизацию грунтов, и фрезерующая «холодным» способом дорожное полотно на рабочей ширине 2,2 м. Сегодня эту машину широко используют для «холодного» ресайклинга связанных и несвязанных слоев дорожных одежд, этому способствует привод машины мощностью 671 кВт при массе 46,2 т.

На ширине от 2,8 до 4,2 м без образования швов может ремонтировать дорожное полотно гусеничный ресайклер WR 4200 массой 75 т. В качестве главного привода этой мощной машины используются два двигателя по 433 кВт каждый. На значительной ширине, до 3,8 м, производит ресайклинг и установка 3800 CR. Конструкция ресайклера позволяет производительно работать не только в режиме стандартной фрезеровки удаляемого покрытия, с движением резцов вверх, но и демонстрировать хорошие результаты в режиме, разработанном специалистами Wirtgen, когда при фрезеровке резцы движутся вниз.

В ресайклерах Wirtgen множество инновационных решений, таких как использование высокопрочного фрезерно-смесительного барабана, рассчитанного на работу как в традиционном направлении фрезеровки, с движением резцов вверх, так и в режиме с резцами, движущимися вниз. В машинах применена уникальная система впрыска связующих веществ с высочайшей точностью дозирования. Укладку же новой смеси оборудование Wirtgen производит с идеально выдерживаемым направлением и высотой, используя технологию, разработанную компанией-партнером Vogele.

Сильным аргументом в пользу оборудования Wirtgen является высокая степень экологичности при выполнении работ. Однако справедливости ради надо заметить, что технология ресайклинга компании Wirtgen кроме использования непосредственно ресайклеров требует участия дополнительных сложных машин, готовящих цементно-водную суспензию, распределяющих технологические материалы, готовящих холодные смеси. Эти машины Wirtgen производит, на рынке предлагаются мод. WM-1000, машины серии SW, установка KMA-150. Этому оборудованию можно подобрать и российские «заменители». Но практика показывает, что чем больше единиц техники участвует в той или иной технологии, тем выше риск утраты качества «на выходе», поскольку необходимо согласовать и контролировать настройку каждой машины как в отдельности, так и с точки зрения ее работы в таком комплексе.

Оборудование Sinomach соперничает с ресайклерами европейских брендов

На отечественном рынке представлены в основном ресайклеры производства американских и европейских компаний. Кроме описанных выше, аналогичное оборудование сегодня поставляют в Россию компания Roadtec из США и итальянская компания FAE. Есть среди поставщиков и китайские фирмы, такие как XCMG или Sinomach.

Корпорация China Sinomach Heavy Industry Corporation, или просто Sinomach, является дочерней компанией Sinomach Group, одной из крупнейших государственных корпораций в Китае, чью работу курирует комитет по контролю и управлению госимуществом. Sinomach поставляет в Россию гусеничные экскаваторы, фронтальные погрузчики, автогрейдеры, гусеничные бульдозеры, экскаваторы-погрузчики, мини-погрузчики, дорожные асфальтоукладчики, дорожные катки, автомобильные краны, дорожные фрезы, созданные при непосредственном участии специалистов компаний Terex Corporation, Komatsu, Hyundai. Сегодня Sinomach владеет четырьмя заводами в Китае. На одном из предприятий собирается оборудование для «холодного» ресайклинга – установки ZBL2500. Модель отличается компактностью, гибкостью эксплуатации, при длине установки 9,65 м она разворачивается с наружным радиусом 8,2 м. Маневренность достигается за счет удобной системы рулевого управления, а также благодаря тому, что оператор может легко подключать привод только на передние либо на задние колеса или же использовать полноприводный режим.

Ресайклер ZBL2500 фрезерует и измельчает материал старого дорожного покрытия. За один проход фрезеруется полотно шириной 2,5 м, причем глубина фрезеровки может достигать 0,42 м. Благодаря многоуровневой системе автоматического управления оборудование автоматически перерабатывает старый асфальт «холодным» способом и производит новую асфальтовую смесь путем добавления в измельченную массу приготавливаемого автоматически тут же, в машине, цементного раствора. Конструкция ZBL2500 позволяет фрезеровать и укладывать асфальтовую смесь по самой кромке, а также работать на ограниченных различными преградами участках. При подъеме ротора система распыления автоматически отключается, и это обеспечивает чистоту на рабочем месте, способствует экономичности расхода жидкости и топлива. Мощный 420-киловаттный двигатель установки позволяет фрезеровать дорожную поверхность со скоростью до 36,9 пог. м/мин, преодолевая при этом подъемы в 30°. Кабина китайской дорожной машины отличается эргономичным дизайном. Универсальную машину можно также использовать для эмульгирования асфальта.

 

Итак, вполне уверенно можно сказать, что «холодный» ресайклинг, хоть и является относительно молодой технологией (в Европе он появился лишь в конце 1970-х гг. ), сегодня чрезвычайно перспективен. Такой вывод подтверждается многими фактами, в том числе и тем, что крупнейшие машиностроительные компании производят и расширяют выпуск моделей ресайклеров и стабилизаторов грунта. К сожалению, ни одного примера из отечественной практики здесь привести не получится. Это значит, что существует перспективная ниша на российском рынке спецтехники. Грустно, что доказавшее нужность в дорожно-строительной отрасли оборудование мы вынуждены либо импортировать, либо заменять допотопными технологиями.

Преимущество технологии холодного ресайклинга

Несмотря на сложившиеся трудности в экономике многих стран важной проблемой остается дорожное строительство. В связи с увеличением роста интенсивности движения автомобилей, возросла роль автомобильных перевозок, вследствие чего возникла необходимость в улучшении транспортно-эксплуатационных показателей существующих автомобильных дорог. Так как в процессе эксплуатации при росте интенсивности и грузоподъемности транспортных средств несущая способность дорожных одежд резко падает, возникает необходимость в применении новых современных технологий строительства, применения и внедрения прогрессивных методов управления и внедрения новой высокопроизводительной техники. На данный момент лучшим способом повышения несущей способности дорожных покрытий является технология холодного ресайклинга.

Что же представляет собой холодный ресайклинг? Холодный ресайклинг это укрепление грунтов, каменных материалов и асфальтобетонного лома различными вяжущими путем предварительного фрезерования и смешивания на дороге.

Рассмотрим преимущества технологии холодного ресайклинга:

  • Загрязнение окружающей среды сводится к минимуму благодаря полному использованию материала полученного вследствие фрезерования старого покрытия.
  • Отсутствие необходимости оборудования площадок для отвалов и складирования строительных материалов.
  • Снижение объема привозных материалов.
  • Улучшение качества ресайклируемого слоя вследствие последовательного смешивания полученных на месте материалов благодаря высокоточной микропроцессорной системе управления.
  • Получение структурной целостности дорожного покрытия большей толщины в отличие от стандартной конструкции дорожных одежд.
  • Возможность сохранения целостности грунта рабочего слоя вследствие малого давления на грунт ресайклера (на пневмошинах) что способствует отсутствию деформаций в грунте.
  • Значительное уменьшение продолжительности дорожно-строительных работ. Это обусловлено высокой производительностью комплекса машин применяемых при ресайклинге.

Принимая во внимание вышеперечисленные преимущества можно сделать вывод что холодный ресайклинг является наиболее эффективной технологией для восстановления дорожной одежды а также снижает материальные затраты и затраты времени на строительство.

Важными критериями является оценка состояния старой дорожной одежды. К ним относятся:

  • Визуальная оценка состояния дорожной одежды.
  • Отбор кернов и образцов для лабораторных испытаний.
  • Измерение продольного прогиба.

Очень важными являются испытания для подбора оптимального состава смеси. Желательно чтоб материал был как можно ближе к материалу полученному в процессе ресайклинга, а также был выбран оптимальный стабилизатор что будет влиять на получение требуемых технических характеристик дорожной одежды в процессе ресайклинга.

Срок службы дорожной одежды является наиболее важной характеристикой которая в основном зависит от качества материала и толщины готового ресайклинированого слоя. Это ключевые параметры для прогнозирования срока службы восстановленной дорожной одежды. Поэтому перед началом работ очень важно правильно проанализировать шаги и операции которые будут выполнены в процессе производства работ.

К подготовительным работам предшествующим выполнению работ относятся:

  • Устранение препятствий (люки, дождеприемные колодцы).
  • Устройство новых водоотводных сооружений и дополнительного дренажного оборудования.
  • Предварительное фрезерование для выравнивания поверхности и получения нужного профиля.
  • Заготовка и распределение нового материала по существующему дорожному покрытию.

Перед началом выполнения ресайклинга следует выполнить некоторые контрольные испытания:

  • Проверка глубины прохода с обеих сторон ресайклера.
  • Точность движения ресайклера с соблюдением требуемой ширины перекрытия.
  • Уровень влажности обработанного материала.

Технология холодного ресайклинга показала себя как перспективное направление при ремонте дорожных одежд. При правильном подборе материалов, соблюдении технологии ресайклинга срок службы дорожной увеличивается одежды в несколько раз.

Карта сайта: 1, 2, 3, 4, 5

Статус-Грунт — холодный ресайклинг, укрепление грунта. Свой парк техники

Холодный ресайклинг – относительно новая технология в дорожном строительстве, которая должна рассматриваться в качестве альтернативного решения благодаря обеспечиваемой с ее помощью экономии затрат.

Защита окружающей среды

Материал старой дорожной одежды полностью используется для ее восстановления. Благодаря этому нет необходимости в площадках для отвалов, а объем новых привозных материалов сокращается до минимума. Это снижает засорение сельской местности, которое неизбежно при создании новых карьеров и каменоломен. Транспортные затраты сокращаются радикально. Расход энергии, таким образом, значительно снижается, так же как и вредное воздействие транспортных средств, требуемых для перевозки дорожно-строительных материалов, на дорожную сеть.

Качество ресайклированного слоя

Это качество достигается благодаря полному, высококачественному перемешиванию полученных на месте материалов с водой и вяжущими. Жидкости вводятся в точно необходимом количестве, определяемом микропроцессорной системой управления насосами. Смешивание отвечает самым высоким требованиям, поскольку компоненты тщательно перемешиваются в смесительной камере.

Структурная целостность дорожной одежды

Холодный ресайклинг позволяет получать гомогенные связанные между собой слои большой толщины. Между тонкими слоями какие-либо швы отсутствуют.

Минимальная деформация земляного полотна

По сравнению с восстановлением покрытия с помощью обычных дорожно-строительных машин лежащие ниже слои деформируются лишь минимально. Как правило, холодный ресайклинг выполняется лишь за один проход. Если используется ресайклер на гусеничном ходу, то его задние гусеничные тележки проходят по открытому материалу нижних слоев лишь один раз. Колесный ресайклер распределяет материал за собой и тем самым предотвращает любой контакт колес с этим материалом. (При повторной обработке поврежденных слоев обычными машинами он подвергается большим нагрузкам многократно, что часто ведет к его деформациям с необходимостью их выравнивания и засыпки новым, привозным материалом).

Уменьшение продолжительности строительных работ

Ресайклеры отличаются высокой дневной производительностью, что существенно сокращает время строительных работ по сравнению с традиционными методами восстановления дорожных одежд. Сокращение этого времени выгодно для пользователей дороги, так как благодаря этому дорожное движение перекрывается на значительно более короткий период.

Экономичность

Перечисленные выше преимущества все вместе делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорожных одежд с точки зрения затрат.

технология холодного ресайклинга и попутного фрезерования

Выбирая строительное дорожное оборудование и технику, да и вообще любую технику, большинство из нас стремиться почитать отзывы, узнать её возможности, как она работает. Ведь новые машины позволяют применять и новые технологии. Хотя этот принцип действует и в обратном направлении: новые технологии требуют новую технику. Вот так, например, в США решается вопрос замены дорожного полотна.

В американском городе Сан-Хосе, что на самом юге Калифорнии и нескольких десятках км от границы с Мексикой, ресайклер Wirtgen 3800 CR доказывает, что его применение для холодного ресайклинга является самым экономичным решением.

Принцип «время – деньги» напрямую касается дорожного строительства. Особенно в районах с высокой загруженностью дорог. И тут большим преимуществом является универсальность машины и оборудования.

Примером такой универсальности может служить ресайклер. Модель 3800 CR от компании Wirtgen способный выполнять холодный рециклинг со встречным и попутным фрезерованием – в режиме «Upcut» и «Downcut», соответственно, а также работать в качестве высокопроизводительной дорожной фрезы. Подобная универсальность позволяет ему выполнять индивидуальные требования в соответствии с условиями эксплуатации и/или требованиями тендера.

В «золотом штате» Калифорния дорожный «универсал» Wirtgen 3800 CR мощностью 950 л. с. восстанавливает главные транспортные артерии города Сан-Хосе. Суммарная протяженность участков – 100 миль. Ежедневная транспортная нагрузка на них составляет от 12 000 до 35 000 автомобилей. Поэтому качество покрытия очень важно, не говоря уже о том, что остановка этого транспортного потока может привести к коллапсу дорожного движения в городе.

Технология холодного ресайклинга и попутного фрезерования

Для получения высокого качества укладки, предприятие MCK Services Inc., выполняющее дорожные ремонтные работы приняло решение использовать метод попутного фрезерования, разработанный Wirtgen Group: фрезерный барабан ресайклера вращается по направлению движения машины, а не как при встречном фрезеровании, когда барабан вращается против движения. Это обеспечивает точный контроль размера зерна перерабатываемого асфальта, особенно в случае очень хрупких, тонких, старых асфальтобетонных дорог.

В рамках этого метода холодный ресайклер Wirtgen 3800 CR движется задним ходом, снимая поврежденные слои асфальтобетона толщиной 10 см на ширину 3,80 м с попутным фрезерованием. Фрезерно-смесительный барабан машины гранулирует слои асфальтобетона и смешивает его с предварительно распределенным однопроцентным цементом.

Две цистерны по шлангам подают на ресайклер воду и горячий битум, где при помощи сжатого воздуха из этого производился вспененный битум. Управление распределительными рампами осуществляется при помощи микропроцессоров, что обеспечивает точность подачи добавляемого вспененного битума в смесительную камеру для оптимальной переработки гранулированного материала. Затем расположенные на роторе выбрасыватели передают приготовленную дорожную смесь на погрузочный конвейер, который направляет материал непосредственно в приёмный бункер асфальтоукладчика, который укладывает его в соответствии с заданным профилем и положением.

Заложенная в концепцию ресайклера Wirtgen 3800 CR максимальная мощность обеспечивает быстрое выполнение восстановительных работ. Система погрузки также обладает высокой производительностью подачи, а поворотный конвейер с регулируемой высотой – обеспечивает точность и оперативность загрузки бункера-приёмника укладчика.

Рентабельность и экологичность

После укладки 100 миль покрытия, осуществленной с помощью метода холодного ресайклинга на месте, Боб Герриган, управляющий из компании MCK Services, доволен результатами: «При помощи Wirtgen 3800 CR нам удалось в полном объеме выполнить технологические и финансовые требования администрации города Сан-Хосе».

Окончательные цифры говорят сами за себя: применение технологии холодного ресайклинга на месте позволило обойтись закрытием только части дороги и снизить время закрытия проезжей части, а рабочее время грузовых автомобилей удалось сократить на 90% (9 600 часов), что позволило значительно снизить выбросы CO2 и потребление топлива. Таким образом, городу удалось сэкономить порядка 1,5 млн. долларов США.

Заключение Фрэнка Фаршиди, руководителя проекта из городской администрации Сан-Хосе, также позитивное: «Холодный ресайклинг на месте обеспечивает высочайшее качество, отличается экономичностью, экологичностью и минимальным влиянием на транспортный поток».

Автор: ТЕХНОmagazine

Поделиться

Новые технологии укладки асфальта — блог Infratest

Сегодня для создания покрытия специалисты используют смеси в холодном, горячем или литом виде. Каждая имеет свои преимущества и приспособлена под определенные климатические условия. Что касается технологий, то популярность набирают суперпейв и ресайклинг.

 

Технология холодный ресайклинг

Эта технология позволяет проводить укладку асфальта, задействуя старое покрытие. В работе используется специальная техника – ресайклеры. Мощные машины перемалывают имеющееся дорожное полотно и обогащают его состав специальными добавками для повышения качества. Появление технологии было продиктовано необходимостью задействования старого асфальта из-за резкого подъема цен на нефть в период кризиса. В итоге в США появились первые машины с фрезерными барабанами для измельчения дорожного полотна.

Холодный ресайклинг широко используют для укрепления и реконструкции трасс, капитального ремонта и восстановления поперечного профиля. Его активно применяют в местах, где нет возможности использовать горячий асфальт. Многие подрядчики переходят именно на эту технологию, поскольку она имеет ряд весомых преимуществ:

  • возможность повторного использования старого покрытия;
  • небольшие финансовые затраты;
  • отсутствие загрязнения окружающей среды;
  • увеличение качества и износа дорожного полотна.

Но холодный ресайклинг находится в большой зависимости от погодных условий: специалисты не советуют использовать технологию во время сильного дождя или тумана. Еще одна сложность в тщательной подготовке трассы, поскольку придется сначала демонтировать все водосливные решетки и смотровые люки. А готовую для заливки смесь приходится выдерживать достаточно долго перед уплотнением.

Технология Superpave (SPP)

Этот метод также относится к новым технологиям укладки асфальта, которые направлены на повышение эксплуатационных показателей автотрасс. SPP появился в США, когда был установлен факт быстрого изнашивания дорог из-за большой проходимости тяжелых фур с крупногабаритными грузами. В итоге появилась необходимость в появлении смеси, способной выдерживать высокие нагрузки в течение продолжительного времени.

Новый состав дорожного покрытия обогатили специальными компонентами, включая битум и мелкие фракции щебня. Но готовую смесь каждый раз адаптируют под имеющиеся климатические и эксплуатационные условия дороги. Для этого состав проверяют в лабораториях на устойчивость к температурным колебаниям, повышенным нагрузкам, деформации и только потом укладывают на трассу, регулируя параллельно качество ее уплотнения. К основным плюсам Superpave относятся:

  • увеличенный срок службы дорожного полотна;
  • сокращение числа ремонтных работ;
  • возможность проезда фур с предельной нагрузкой.

Внедрение этой технологии требует финансовых вложений на создание смеси и временных затрат на ее приготовление и испытание. Но в России SPP стали использовать чаще, поскольку с его помощью можно создавать составы для заливки дорожного полотна, наиболее подходящие под конкретный участок трассы.

Технология «Новачип»

Метод позволяет укладывать асфальтовое покрытие тонким слоем (до 20 мм) с использованием горячих смесей. Технология подразумевает перемалывания старого покрытия, но на неглубоком уровне. Это помогает исключить необходимость в наращивании асфальтового слоя и значительно ускоряет темп работ.

Прорезиненный и «дренирующий» виды асфальта

Сегодня процесс разработки новых технологий укладки асфальта происходит постоянно практически во всех странах. Так появилось прорезиненное покрытие. Его создают на основе асфальта и измельченных автомобильных покрышек. Исследования уже показали, что такое полотно очень надежное, поскольку резина практически не пропускает влагу.

Что касается «дренирующего» асфальта, то для него характерно отличное сцепление с нижним слоем покрытия. А за счет пористой структуры влага, попадая на дорожное полотно, растекается или впитывается, что позволяет избежать образования луж. Немало и других технологий, часть из которых уже используется, а остальные находятся в разработке.

Холодный ресайклинг | Блог прораба Олега Клышко

Здравствуйте, вы знаете о таком способе ремонте дорог, как холодный ресайклинг? Заграничные передовые технологии, по которым делают хорошие современные автодороги, давно применяются в нашей стране. В обществе часто обсуждают Российские дороги и говорят, что у нас в стране их не могут делать хорошо, считаю, что эти люди ничего не знают о современных технологиях в дорожном строительстве.

Здравствуйте, вы знаете о таком способе ремонте дорог, как холодный ресайклинг? Заграничные передовые технологии, по которым делают хорошие современные автодороги, давно применяются в нашей стране. В обществе часто обсуждают Российские дороги и говорят, что у нас в стране их не могут делать хорошо, считаю, что эти люди ничего не знают о современных технологиях в дорожном строительстве.

Одна из ведущих компаний в данной отрасли «Национальные Ресурсы», инженеры, которой следят за всеми изменениями в мире в сфере ремонта и укладки новых автодорог. Что такое холодный ресайклинг, стабилизатор Чимстон и какой техникой делают качественные и долговечные дороги поговорим в данной статье.

Условия эксплуатации российских дорог самые экстремальные в мире из-за климатических условий. За год температура воздуха переходит за точку промерзания воды несколько сотен раз.

Влага, замерзая в грунте, под основанием дорог, увеличивает его в объеме, а при положительных температурах вода тает и объем уменьшается. Из-за этих процессов асфальтовое покрытие на дороге в течение года подымается и опускается, что плохо сказывается на его сохранности.

Из-за таких «качелей» на асфальтовом покрытии появляются трещины и ямки, которые из-за замерзания и оттаивания воды постепенно становятся больше в размерах. Кроме этого с каждым годом увеличивается количество автомобилей и нагрузка на дороги растет пропорционально. Если дорога сделана не качественно и не ремонтируется, то через некоторое время она превращается в сплошную яму.

Слышали такие поговорки как «Скупой платит дважды» или «Я не настолько богат, чтоб покупать дешевые вещи», смысл их такой, что лучше заплатить один раз за качественную вещь или работу и не думать об обновке или ремонте долгое время.

Я живу в Саратовской области, приехал в командировку в 2010 году и остался здесь жить, и одно время этот регион считался самым плохим в России по дорогам (сейчас дороги стали лучше, многие трассы отремонтировали).

В Балаковском районе каждый год ремонтируют дороги, так называемый ямочный ремонт, выбоины фрезеруют, чистят от пыли и мусора, наносят битум и заполняют асфальтом. Мне не понятно, почему бы не сделать качественный ремонт дорог один раз и забыть о них надолго.

Прописан я в Белгородской области и часто там бываю, хоть и дороги в Саратовской области улучшаются, но до Белгородской области им далеко. Передвигаясь из Губкина в Саратов на автобусе, часто просыпался ночью от тряски, из-за ям на дороге становилось ясно и не только мне одному в автобусе, что, что мы пересекли границу Воронежской с Саратовской областью.

В Белгородской области на машине ездить одно удовольствие, дороги ровные и широкие, может потому что там работает компания «Национальные Ресурсы» и делает дороги по технологии холодного ресайклинга с добавкой стабилизатор «Чимстон».

Холодный ресайклинг, современная технология ремонта автодорог

Что такое холодный ресайклинг? Я до написания данной статьи считал, что капитальный ремонт дороги это полное снятие старого покрытия и укладка нового. Ремонт дорог по методу холодного ресайклинга или холодной регенерация исключает процесс демонтажа старого покрытия и вывоз его на свалку. Старое покрытие используется для создания нового высокопрочного основания под асфальтовое покрытие.

В стандарте организации СТО 34666242.003-2017 «Смеси асфальтогранулобетонные и асфальтогранулобетон с добавками серии «Чимстон» для дорожного строительства» написано, что холодная регенерация это технологический процесс, включающий в себя измельчение старого дорожного покрытия, введение вяжущих веществ, при необходимости, воды и каменных материалов. С помощью данной технологии сроки и цена капитального ремонта автодороги намного сокращается по сравнению с классическим методом.

Измельчают старое дорожное покрытие с помощью ресайклеров, специальных машин марки Wirtgen, оснащенных большим фрезерным барабаном с алмазными резцами. Барабан вращается со скоростью 50 м/с разрушает и измельчает старое асфальтовое покрытие и щебеночное основание под ним. Некоторые модель ресайклеров могут фрезеровать слой глубиной до 55 см.

Рейсайклеры не только измельчают основания, но и добавляют расчетное количество битумной эмульсии и стабилизирующих добавок, например Чимстон. Это мощная и умная машина, оснащенная сложной вычислительной техникой. Датчики высчитывают объем измельченной массы, передают эти данные в компьютер и он рассчитывает количество стабилизатора, битумной эмульсии, которые следует добавить в данный объем.

При строительстве домов сначала делают геологическое обследования грунтов с целью расчета заложения глубины фундаментов. Если фундамент сделать на глубине промерзания грунтов или на уровне грунтовых вод, то этот дом со временем не равномерно осядет и развалиться.

Стабилизатор «Чимстон»

Но как быть при строительстве дорог, где нельзя окапываться до грунтов, которые не оседают и не подвержены промерзанию. Инженеры компании ООО «НПО «ЗИПо» создали стабилизатор «Чимстон», который отводит воду от асфальтогранулобетоных частиц дорожного основания. Он удаляет пленочную воду с поверхности частичек грунта путем замещения анионов -ОН на молекулы стабилизатора.

Добавляя «Чимстон» в асфальтогранулобетонные смеси специалисты «Национальные Ресурсы» преследует несколько целей:

  1. снижают способность смачиваться водой основания, улучшают гидрофобизацию грунтов;
  2. происходит структуризация грунта в основаниях дорожных покрытий;
  3. повышается морозо — и трещиностойкости укрепленных грунтов.

Кроме чимстона в перемешанное старое асфальтовое покрытие добавляют расчетное количество неорганических вяжущих материалов, такие как известь или цемент и битумную эмульсию. Вся это смесь хорошо перемешивается и измельчается в ресайклере, потом уплотняется катками, которые идут следом за машиной.

В итоге получают основание с жесткими кристаллическими связями, которые увеличивают физико-механические характеристики грунта, таких как прочность при сдвиге и модуль упругости.

Благодаря такой технологии получают железобетонное основание под асфальтовой дорогой, которое не подвержено деформации и негативному воздействию воды и как следствие отпадает ее ежегодный ямочный ремонт.

Технология холодного ресайклинга имеет ряд преимуществ перед классической схемой устройства новых дорог это:
  1. снижение стоимости производства на 20-30% из-за отсутствия геолого-изыскательных работ, поиска карьера с качественным грунтом и доставки его на строящийся объект;
  2. высокая скорость производства работ 3000-8000 м2 за смену;
  3. использование стабилизирующих добавок «Чимстон» и цементно-вяжущих материалов;
  4. использование техники WIRTGEN.

 

Если возникли вопросы или вы хотите проконсультироваться по ремонту автодорог, стабилизации строительных площадок или планируете взять в аренду технику, то звоните в компанию «Национальные Ресурсы» по номеру 8 (4742)39-05-98 специалисты компании обязательно вам ответят.

С уважением, Олег Клышко

Глава 13 — 98042 — Переработка — Экологичность — Тротуары

Глава 13. Холодная рециркуляция на месте (методы строительства и оборудование)

Введение

Холодная переработка на месте (CIR) определяется как метод восстановления, при котором существующие материалы дорожного покрытия повторно используются на месте. (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 ресайклинга на месте 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 рециклинга 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 регенерированной 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, как правило, с низкой и средней интенсивностью движения. (5) Благодаря усовершенствованию 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.

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

Одна машина

Однопроходная машина или однопроходное оборудование способно дробить, измельчать и добавлять реагенты для вторичной переработки 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.

Однопроходный поезд с оборудованием

Однопроходная линия оборудования состоит из ряда оборудования, каждое из которых предназначено для выполнения определенной операции. 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.

Местные корректировки дизайна микширования

Оптимальное содержание влаги и эмульсии из состава лабораторной смеси рекомендуется в качестве отправной точки в полевых условиях с учетом 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.

Резюме

В процессе рециркуляции на месте с использованием холодного смешивания существующие материалы на месте смешиваются с рециклирующими агентами и/или новыми или регенерированными 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. Руководство 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.

Холодная переработка на месте (CIR) — Astec

  1. Домой
  2. Холодная переработка на месте (CIR)
Обзор
  • Обзор
  • Функции
  • Ресурсы

Запросить информацию Где купить

Обзор

Система присадок CIR используется для холодной переработки асфальтового покрытия на месте при ремонте и восстановлении дорог с асфальтовым покрытием. Система используется для подачи, измерения и подачи эмульсии или вспененного асфальта в корпус фрезы фрезы. Затем добавка тщательно смешивается с размолотым материалом и передается для мощения.

Станки холодного строгания RX-700 и RX-900 поставляются с комплектами болтового крепления, которыми они оснащены для проектов холодной переработки на месте. Благодаря двунаправленной функциональности эти машины могут легко резать вниз для лучшего размера материала.

Приложения

  • Фрезерование асфальта

    Фрезерование асфальта, также известное как холодное строгание, представляет собой удаление верхних слоев асфальтового покрытия с целью получения улучшенной поверхности для ремонта.Это экономичный и устойчивый процесс, который можно повторять по мере необходимости.

    Выучить больше
  • Холодная переработка на месте (CIR)

    Холодная рециркуляция на месте (CIR) — это процесс укладки, при котором вместо нанесения совершенно нового асфальта горячей смеси (HMA) вы удаляете и обрабатываете существующий асфальт битумными и/или химическими добавками, а затем используете его для мощения дороги. .Обычно он включает в себя линию по переработке, состоящую из цистерн с реагентом, фрезерной машины, асфальтоукладчика и комбинации уплотняющего оборудования.

    Выучить больше

следующий слайд

Характеристики

  • Пакет присадок, установленный на салазках

    Автономная система присадок может оставаться включенной при использовании машины для обычного измельчения или может быть легко удалена, если она больше не нужна.Все компоненты легко доступны, а все элементы управления находятся в одном простом в использовании блоке управления.

    Основной салазок, который крепится к задней части фрезерного станка, включает в себя интегрированный насос/расходомер, автоматизированную систему промывки и электрическая система обогрева горячим маслом для обеспечения оптимальной передачи жидкого кондиционера к распылительной форсунке.

  • Дополнительные элементы управления системой

    Элементы управления системой присадок для пакета CIR расположены на одной простой в использовании панели. Вы можете контролировать и дозировать до трех добавок, таких как пенопласт или битумная эмульсия, вода или суспензия.

    На панели управления также предусмотрена возможность промывки всей системы присадок разделительным составом для обеспечения надлежащей ежедневной работы. После того, как оператор вводит ширину, глубину и удельный вес, автоматизированная система промывки измеряет скорость машины и при необходимости регулирует расход добавки.

Предыдущий слайд Следующий слайд

Просмотреть все ресурсы

Узнать о наличии продуктов Astec поблизости

Национальный центр асфальтобетонных технологий

С годами асфальт стал предпочтительным материалом для строительства экологически чистых дорожных покрытий.Асфальт по-прежнему перерабатывается и повторно используется больше, чем любой другой продукт в Соединенных Штатах, а переработка холодного асфальтового покрытия делает еще один шаг вперед в области устойчивого развития. Как следует из названия, холодный ресайклинг — это метод восстановления асфальтового покрытия без применения тепла в процессе строительства. Этот экономичный метод не только эффективен в устранении колейности и растрескивания асфальтовых покрытий, но и сохраняет невозобновляемые ресурсы и энергию.

Холодная переработка включает две подкатегории, т.е.например, холодная рециркуляция на месте (CIR) и холодная рециркуляция на центральном заводе (CCPR). CIR, как правило, выполняемый с использованием «поезда» оборудования, происходит на проезжей части в непрерывном процессе, который рециркулирует 100% существующего асфальтового покрытия. CCPR — это процесс, при котором переработка асфальта происходит в центральном месте с использованием стационарной установки для производства холодных смесей. Для холодного ресайклинга обычно требуется несколько добавок, включая битумный материал (например, вспененное или эмульгированное битумное вяжущее), химические добавки (например,г., известь, цемент или летучая зола) и воду. Формула рабочей смеси определяет градацию RAP и процентное содержание каждой из добавок для асфальтобетонных смесей холодного ресайклинга. Из-за высокого содержания пустот в холодных асфальтобетонных смесях требуется поверхностный слой для защиты смеси от проникновения поверхностной влаги. Асфальтовые покрытия обычно используются для покрытий с высокой интенсивностью движения, в то время как щебневые уплотнения, шламовые уплотнения и микропокрытия могут использоваться для покрытий с низкой интенсивностью движения.


CCPR сочетает РАП со вспененным или эмульгированным асфальтом на центральной производственной установке без применения тепла.


CIR включает в себя тот же процесс, что и CCPR, но выполняется на проезжей части с использованием ряда оборудования.

В 2011 году Департамент транспорта Вирджинии (VDOT) реконструировал 3,7-мильный участок межштатной автомагистрали 81 (I-81) с использованием методов CIR и CCPR. В Таблице 1 представлены конструкции дорожной одежды испытательного участка холодного ресайклинга I-81. По состоянию на весну 2018 года на левую полосу приходилось примерно 3,3 миллиона эквивалентных нагрузок на одну ось (ESAL), а на правые секции полосы приходилось примерно 13 миллионов ESAL. По состоянию на июнь 2017 года левая полоса имеет Международный индекс шероховатости (IRI) 53 дюйма на милю и глубину колеи 0,1 дюйма, а правая полоса имеет IRI 44 дюйма на милю и глубину колеи 0,08 дюйма. Эти результаты показывают, что и CIR, и CCPR превосходно работают в приложениях с высоким трафиком. Помимо экологических преимуществ, этот проект по холодной переработке сэкономил VDOT и налогоплательщикам миллионы долларов за счет повторного использования существующих ресурсов.

Таблица 1 Конструкции дорожного покрытия испытательного участка холодного ресайклинга ВДОТ на I-81

В 2012 году VDOT спонсировала три испытательных участка с инструментами на испытательном треке NCAT для дальнейшего изучения покрытий CCPR в условиях интенсивного движения грузовиков. Проект был выполнен в координации с Советом по транспортным исследованиям Вирджинии (VTRC). В таблице 2 показаны конструкции дорожного покрытия испытательных участков трассы с холодным ресайклингом. После 19 миллионов ESAL трафика эти три секции продемонстрировали отличные характеристики, при этом не наблюдалось растрескивания, глубина колеи меньше 0.3 дюйма, а ходовые качества практически не изменились. Структурная характеристика показывает, что коэффициенты слоя асфальтобетонных смесей холодного ресайклинга находятся в диапазоне от 0,36 до 0,44. Это исследование «Структурное исследование секций рециркуляции холодного центрального завода на испытательном полигоне Национального центра технологии асфальта (NCAT)» было выбрано AASHTO в качестве проекта «Sweet Sixteen» на 2017 год. Программа Sweet Sixteen управляется задачей «Ценность исследования». Принуждение AASHTO к выявлению и продвижению шестнадцати проектов в год (по четыре от каждого региона AASHTO), которые считаются высокоценными исследованиями. Д-р Брайан Дифендерфер (VTRC), Мигель Диас (аспирант NCAT, доктор философии), д-р Дэвид Тимм (AU Civil Engineering) и д-р Бенджамин Бауэрс (VTRC) написали отчет, выбранный для Sweet Sixteen.

Таблица 2 Конструкции дорожного покрытия испытательных участков холодного ресайклинга на испытательном полигоне NCAT

В 2015 году NCAT построила четыре испытательных участка на трассе US 280 в округе Ли, штат Алабама, чтобы оценить эксплуатационные характеристики асфальтобетонных покрытий из холодного ресайклинга под более тонкими поверхностными слоями.Эти разделы включали CCPR с эмульгированным связующим и со вспененным связующим и CIR с эмульгированным связующим и со вспененным связующим. Четырехдюймовые слои холодного ресайклинга были покрыты однодюймовой смесью Superpave. По состоянию на 2018 год на четырех испытательных участках было пройдено более 2,0 миллионов ESAL с глубиной колеи менее 0,25 дюйма.

В 2017 году NCAT подготовила два предварительных стандарта AASHTO для разработки смесей для холодного ресайклинга, которые были одобрены Подкомитетом AASHTO по материалам. Эти стандарты определяют минимальные требования к качеству для получения рецептуры смеси холодного вторичного асфальта и документируют процедуры определения оптимального содержания асфальта.

Холодный ресайклинг — это ведущая технология структурной реабилитации дорог, которая повторно использует существующие ресурсы и сокращает время проекта. Полевой опыт VDOT и NCAT показывает, что эта технология подходит не только для дорог с низкой и средней интенсивностью движения, но и для дорожных покрытий с высокой интенсивностью движения. Ожидается, что недавний успех, достигнутый VDOT и NCAT, будет способствовать применению технологии холодного ресайклинга на тротуарах с высокой интенсивностью движения на национальном уровне.

Асфальтовая смесь холодного ресайклинга с использованием 100% переработанного асфальта с эмульгированным рециклинговым агентом в качестве базового слоя нового дорожного покрытия асфальтная смесь или разведка природных ресурсов.Одной из альтернатив для смягчения этих воздействий является повторное использование этого измельченного материала, известного как регенерированное асфальтовое покрытие (RAP), при строительстве новых слоев дорожного покрытия.

В рамках нескольких доступных методов повторного использования РАП холодный ресайклинг с использованием эмульгированного рециклирующего битума показал большой потенциал. Целью данного исследования является оценка применения асфальтобетонной смеси холодного ресайклинга с использованием 100% вторичного асфальта с эмульгированным рециклинговым реагентом в качестве нового слоя дорожной одежды. Был построен пробный участок с использованием этого материала в качестве нижнего слоя дорожного покрытия на автомагистрали с интенсивным движением в Бразилии, и его структурное поведение отслеживалось в течение 12 месяцев с использованием измерителя прогиба падающего веса (FWD) для оценки его характеристик с течением времени.Кроме того, была проведена программа лабораторных испытаний для оценки жесткости и прочности переработанной смеси с помощью испытаний модуля упругости и косвенного сопротивления растяжению. Эти тесты использовались для исследования влияния интервала хранения (7, 14 и 28 дней) на время между смешиванием и уплотнением смеси. Также оценивали влияние времени отверждения после уплотнения (1, 3, 7, 26 и 56 дней). В лаборатории и на пробном участке было подтверждено, что жесткость увеличивается со временем отверждения.Кроме того, обратно рассчитанные модули упругости показали значения того же порядка величины, что и значения, полученные в ходе лабораторных испытаний. В дополнение к результатам лабораторных испытаний было также отмечено, что чем дольше период хранения, тем выше значения жесткости и прочности на разрыв для коротких периодов отверждения. Это поведение не было подтверждено при использовании более длительных периодов отверждения. В целом, использование холодных переработанных асфальтовых смесей в качестве основы новых дорожных покрытий оказалось многообещающей альтернативой повторному использованию РАП.

1. Введение

Восстановленное асфальтовое покрытие (РАП) производится из измельченного изношенного асфальтового покрытия и используется в новых горячих или холодных асфальтобетонных смесях. Преимущества использования RAP включают сокращение разведки первичных материалов, экономию затрат и сокращение использования природных ресурсов, а также нанесение меньшего ущерба окружающей среде [1].

В 1990-х годах технология переработки основания дорожного покрытия на месте с использованием РАП стала распространенным решением в Бразилии. Тем не менее, уровень рециркуляции слоев бразильского асфальта для применения в новых покрытиях все еще низок, и это может быть объяснено убеждением, что обычные горячие асфальтобетонные смеси имеют лучшие характеристики, чем переработанные.

Методы переработки можно классифицировать по нескольким признакам. Например, Ассоциация по переработке и восстановлению асфальта (ARRA) определяет пять категорий: холодное планирование, горячая переработка, горячая переработка на месте, холодная переработка (на месте или на центральном заводе) и регенерация на полную глубину. Выбор того, какой метод рециркуляции является наиболее подходящим для каждого проекта восстановления, с учетом преимуществ и недостатков каждого из них, зависит от нескольких факторов, таких как степень деградации дорожного покрытия и доступность оборудования и материалов.

Холодный ресайклинг должен быть предпочтительным методом рециклинга из-за экономических выгод, которые могут быть достигнуты за счет снижения потребления производственной энергии и природных ресурсов [2]. При выполнении в нужное время, то есть до полного разрушения конструкции дорожного покрытия, затраты на техническое обслуживание могут быть снижены на 30-50% по сравнению с обычными решениями для фрезерования и заполнения [3]. Кроме того, можно повторно использовать весь асфальтовый слой, сводя к минимуму приобретение первичных материалов, транспортировку, периоды строительства и захоронение отходов.

Целью данного исследования является оценка применения асфальтобетонной смеси холодного ресайклинга с использованием 100% вторичного асфальта, произведенного с эмульгированным рециклинговым реагентом, для нового слоя дорожного покрытия. Для оценки эффективности смеси в полевых условиях было построено 2  км новой полосы дорожного покрытия в качестве пробного участка автомагистрали с интенсивным движением в Сан-Паулу, Бразилия. Поведение конструкции контролировалось с помощью FWD в полевых условиях в течение 12 месяцев после строительства. Кроме того, образцы смеси холодного ресайклинга были собраны во время строительства пробной секции и использованы в лабораторной программе для изучения влияния хранения материала и времени отверждения.Период хранения здесь относится к времени между смешиванием и уплотнением, а время отверждения относится к времени, прошедшему после уплотнения до проведения испытаний.

2. Асфальтовые смеси холодного ресайклинга с эмульгированными рециклинговыми агентами

Холодный ресайклинг асфальта может производиться с использованием различных добавок и материалов, смешиваемых на месте или на специальных заводах по переработке. Таким образом, методология рециркуляции обычно классифицируется как гранулометрическая стабилизация, химическая стабилизация (известью, портландцементом или летучей золой) и асфальтовая стабилизация (эмульгированная или вспененная).

Битум эмульгированный (или битумная эмульсия) представляет собой суспензию мелких капель битумного вяжущего в воде с помощью эмульгатора путем механического воздействия [4]. Эмульгированные рециклеры асфальта, определенные ARRA [5] и FHWA [3], представляют собой продукты, специально разработанные для холодного рециклинга асфальта, и могут содержать минеральные или растительные добавки для частичного восстановления остаточного битума РАП. Эмульгированный рециклирующий асфальтобетон разработан для улучшения некоторых характеристик конечной переработанной асфальтовой смеси как с точки зрения механических характеристик, так и с точки зрения удобоукладываемости.

Смеси холодного ресайклинга обычно классифицируются как стабилизированные или битумные смеси, в зависимости от их механических свойств. Например, стабилизированная смесь имеет небольшое количество неактивного остатка битумного вяжущего в РАП, что может незначительно влиять на механические свойства смеси. В этом случае стабилизированные смеси демонстрируют гибридное поведение гранулированного материала и вяжущего материала или горячей асфальтобетонной смеси [6].

С другой стороны, когда остаток битумного вяжущего в РАП является активным, он считается смесью рециклированного асфальта, поэтому для расчета смеси можно использовать традиционные методы. В этом случае эмульгированный асфальто-рециклинг подбирается специально для РАП с активным остаточным битумным вяжущим [5].

Другим аспектом, который следует учитывать, является то, каким образом перерабатываемые материалы покрывают RAP. Например, вспененный асфальт распределяется в виде небольших пятен битумного вяжущего на поверхности асфальта после того, как пузырьки асфальта лопнут. Эта процедура создает множество точек склеивания, создавая смесь с поведением между гранулированным материалом и асфальтовой смесью.Тем не менее, в случае эмульгированного рециклинга асфальта, после разрыва эмульсии пятна битумного вяжущего вытекают на поверхность РАП. Таким образом, поверхность РАС покрывается тонкой и непрерывной пленкой асфальта, такой как асфальтовая смесь. Однако сцепление слабее, чем в последнем из-за толщины асфальтовой пленки [6].

Важно учитывать, что холодные асфальтобетонные смеси, переработанные или нет, со временем теряют влагу, что обычно называют периодом отверждения. В этот период холодные асфальтобетонные смеси имеют тенденцию к повышению механической прочности в отношении прочности на растяжение и жесткости. Также в этот период развивается взаимодействие ресайклинга с остаточным состарившимся битумом РАП [5], по крайней мере, с его наиболее наружным слоем. Этот механизм можно объяснить молекулярно-массообменом между молекулами ароматических соединений и остаточным асфальтовым вяжущим [7].

В исследованиях изучалось влияние различных рециклинговых агентов, их содержания, метода и энергии уплотнения, коррекции гранулометрии и периода отверждения [8, 9], например, проведенных Андраде [10].Однако период хранения систематически не изучался. Влияние периода хранения на механическое поведение готовой асфальтобетонной смеси очень важно для логистики, когда заводы по переработке асфальта находятся далеко от строительной площадки. Для общего представления механические свойства холодных переработанных асфальтовых смесей из различных исследований приведены в таблице 1. Следует отметить, что время отверждения, температура отверждения и уплотнение не соответствуют стандартному протоколу; таким образом, трудно провести дальнейший сравнительный анализ.Использование цемента в холодных асфальтобетонных смесях позволяет повысить прочность за счет деэмульгирования эмульгированного асфальта и образования гидратов цемента [12].



Авторы Авторы Косвенная прочность на растяжение (его) (1) Устойчивый модуль Устойчивый модуль (1) Период отверждения Срок хранения Уплотнение Портленд цемент ? Наблюдения

David [8]
3000 MPA до 3500 МПа 24 ч при 60 ° C Не указано Marshall Да Устойчивое модуль на его конфигурация
Сильва [9] 0. 35 MPA 1000 MPA до 1200 мПа 7 и 28 дней не указано модифицированный Proctor да Устойчивый модуль на триаксиальной конфигурации, почти не под влиянием ограниченного стресса
Andrade [10] 1000 MPA до 1200 МПа 28 дней при 60 ° C + Не указано Модифицированный проктор Да Да Устойчивый модуль на триаксиальной конфигурации, практически не влияет ограничивающий стресс
Mollenhauer et al.[11] 0,4 МПа (7 дней)
0,6 МПа (14 дней)
0,6 МПа (14 дней)
7 и 14 дней не указано Marshall и Gyratorator Compactor Да Устойчивый модуль на его конфигурации
Ма и др. [12] 0,1 МПа (2 сут) 2, 3, 4 и 7 сут при комнатной температуре и 48 ч при 60°C Не указано Marshall Среднее ITS 9028 3 различных реагента для вторичной переработки
0. 2 МПа (3 дня)
0,3 МПа (4 дня)
0,4 МПа (7 дней)
Meocci et al. [2] 0,4 МПа (3 дня) 4000 МПа 72 часа при 40°C и дополнительно 10 дней при 20°C, соотв. сразу сразу гидаторный уплотнитель Да Использование цемента увеличило значения его и RM
0,7 МПа (13 дней) 5000 MPA
Raschia et al.[13] 0,4 МПа (28 дней) (2) 3000 3000 MPA (3) 14 дней при комнатной температуре и 14 дней при 40 ° C не указан Гириторский компакт Нет Значения из образцов, смешанные и уплотненные при 25 ° C (2) Мягкий асфальт
0,6 МПа (28 дней) (3) (3) жесткий асфальт
Raschia et al al . [13] 0,4 до 0,5 МПа (28 дней) (3) (3) 2000 MPA (3) 14 дней при комнатной температуре и 14 дней при 40 ° C Не указано Гироторный компакт NO NO Значения из образцов, смешанные и уплотненные при 5 ° C (3) жесткий асфальт

(1) Устойчивый модуль и косвенная прочность на растяжение были измерены после отверждения время. (2) мягкий асфальт. (3) твердый асфальт.

Кроме того, Meocci et al. [2] отметили, что обычно используемый процесс ускоренного отверждения (72 часа при 40°C) не позволяет достичь окончательной прочности и жесткости смеси, получая более высокие значения через 10 дней, поведение, которое также следует оценить в этом исследовании с помощью изменение времени отверждения. Те же авторы также наблюдали эволюцию жесткости при измерениях прогиба за 29 и 90 дней в полевых условиях.

Наконец, еще одной характеристикой, влияющей на отверждение переработанных смесей, является влияние температуры. При отверждении более высокие температуры приводят к более высокому увеличению модуля и максимальным значениям, в то время как при низких температурах процесс отверждения протекает медленнее, что не ухудшает потенциальные характеристики смеси [14].

3. Материалы
3.1. Характеристика РАП и эмульгированного рециклингового агента

Десять тысяч тонн РАП, полученного в результате работ по техническому обслуживанию автомагистрали, были доступны для текущего исследования.Три образца были отобраны в разных точках штабеля, а затем были соблюдены рекомендации RILEM ( Réunion Internationale des Laboratoires d’Essais et de Recherches sur les Matériaux et les Constructions) для анализа градации, содержания вяжущего и консистенции вяжущего [15]. ] в лаборатории. Как показано на рисунке 1, три образца RAP соответствовали средней градации, предложенной ARRA [16]. Также показана кривая среднего содержания после экстракции битумного вяжущего (белая кривая).


Метод экстракции Сокслета был использован для определения содержания битумного вяжущего в образцах РАП. Результаты показали небольшую вариабельность их содержания (5,3%, 4,7% и 4,9% остаточного битумного вяжущего). Также по методу Абсона [17] были получены остаточное асфальтовое вяжущее и его пенетрация, а также были проанализированы точки размягчения. Результаты показали пенетрацию от 10 до 11 (×10 −1 мм) и температуру размягчения от 92°C до 95°C, демонстрируя более низкую пенетрацию и более высокую температуру размягчения, чем значения вяжущего из первичного битума, даже после прокатки тонкой пленки. Тест печи [18].Асфальтовое вяжущее, имитированное испытанием RTFOT после горячего смешивания, должно было иметь максимальную температуру размягчения 60°C и пенетрацию от 15 до 22 (×10 -1 мм). Следовательно, полученные значения демонстрируют старение остаточного битумного вяжущего.

Эмульгированный рециклирующий асфальтобетон, использованный в этом исследовании, содержал SBS (стирол-бутадиен-стирол), катионную медленно застывающую эмульсию с минеральным омолаживающим агентом, разработанную специально для исследуемого RAP. При этом учитывались степень окисления остаточного связующего РАП, поверхностная энергия и характеристики удельной поверхности (УПП) РАП [19].

3.2. Конструкция смеси для рециклинга холодного асфальта

Marshall Compaction использовалась для приготовления образцов, содержащих 2,0%, 2,5% и 3,0% эмульгированного агента для рециркуляции асфальта. После уплотнения с 75 ударами по каждой поверхности образцы отверждали в течение 72 часов при 60°C, а затем выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов. Результаты теста на стабильность по Маршаллу показали, что образцы с 2,5% эмульгированного рециклирующего битума имели более высокие значения. Затем это количество было определено как проектное содержание, которое будет использоваться в проекте по переработке, в соответствии со смешанным дизайном ARRA [5].

Известно, что добавление вяжущих материалов, таких как известь или портландцемент, может повысить прочность на растяжение и жесткость. Однако в этом исследовании был добавлен только эмульгированный рециклинг битума.

3.3. Производство рециклированных смесей холодного асфальта

Производство рециклированных смесей холодного асфальта осуществлялось с использованием стационарной установки по переработке RT-500, показанной на рис. 2. Эта установка имеет специальные части для дробления и просеивания РАП, а также используется для ограничения частиц РАП при этом максимальном размере.


Во время производства рециклированной смеси холодного асфальта было собрано 500 кг этого материала для характеризации в лабораторной программе. Этот материал хранился в лаборатории в рассыпном виде при комнатной температуре до проведения соответствующих испытаний. Важно отметить, что для лабораторных испытаний были предоставлены те же материалы, которые использовались в установке холодного ресайклинга в этом проекте.

Поскольку содержание влаги в РАП было установлено на уровне 2,5%, а добавление эмульсии включало 1.0% воды, конечное содержание влаги в рециркулируемой смеси составило около 3,5%. Чтобы предотвратить изменение содержания влаги из-за дождя или испарения, переработанная смесь оставалась покрытой в полевых условиях пластиком, а в лаборатории материал хранился в закрытой пластиковой бочке.

4. Лабораторное исследование
4.1. Влияние метода и энергии уплотнения

Первая часть этого исследования стремилась определить, какой метод и энергия уплотнения будут использоваться в лабораторной программе.Чтобы оценить, как каждый метод уплотнения повлияет на объемную плотность уплотняемой смеси и, следовательно, на воздушные пустоты, были проанализированы три метода и шесть энергий: (i) модифицированный метод Проктора (MPT), (ii) Marshall с 50 и 75 ударами (M50 и M75) с каждой стороны и (iii) вращательный уплотнитель с 50, 75 и 100 оборотами (G50, G75 и G100). Для каждого условия формовали по три образца. Средние результаты показаны на рис. 3.


Как видно на рис. 4, действительно, образцы, сформованные с использованием модифицированного теста Проктора, показали самую низкую объемную плотность и, следовательно, самое высокое содержание воздушных пустот, в то время как образцы, уплотненные с помощью гирационного компактора представлен более высокой объемной плотностью и меньшими воздушными пустотами.Эта разница в кажущемся объеме в зависимости от типа уплотнения и приложенной энергии представляет собой разумное объяснение различных результатов, полученных в этой статье, по сравнению с другими исследованиями, как показано выше.


Хотя образцы, уплотненные на гирационном уплотнителе, имеют более высокие значения непрямой прочности и модуля упругости, в Бразилии такое уплотнение вряд ли будет достижимо в полевых условиях из-за доступного уплотняющего оборудования. Для этого полевого исследования впервые был использован тандемный каток для уплотнения смеси холодного ресайклинга. Девятиколесный каток массой около 25,5 т обкатывался 16 раз, а затем для чистовой обработки снова использовался тандемный каток. Также было протестировано использование валика для овечьих лап; однако из-за неравномерности слоя без увеличения уплотнения было решено использовать только тандемные и шинные катки. Независимо от числа прокаток не удалось добиться более высокой плотности уплотнения, чем та, которая достигается методом Маршалла с 75 ударами на сторону.

4.2. Влияние времени хранения и отверждения

Влияние периода хранения и времени отверждения на ITS и модуль упругости оценивали в лаборатории.В этом исследовании были выбраны три периода хранения 7, 14 и 28 дней для оценки влияния времени между смешиванием и уплотнением холодной асфальтобетонной смеси с рециклинговым агентом, эмульгированным асфальтом.

После уплотнения цилиндрические образцы выдерживали в течение 1, 3, 7, 14 и 28 сут до ИТС [20]; и модуль упругости [21]. Три образца были уплотнены при каждом условии периодов хранения и времени отверждения с использованием уплотнителя Маршалла с 75 ударами по каждой грани, как рекомендовано ARRA [5].

После уплотнения каждый образец отверждали в течение 72 часов при 60°C в печи с принудительной подачей воздуха, чтобы ускорить начальный период отверждения. Только однодневные экземпляры выдерживали в этих условиях в течение 24 часов. После этого образцы отверждали при комнатной температуре при 25°С. Испытания на ITS и модуль упругости проводились при 25°C. На рисунках 3 и 5 показаны результаты обоих испытаний, соответственно, косвенной прочности на растяжение и модуля упругости.


Результаты показывают, что три дня отверждения значительно увеличили жесткость и прочность смесей холодного ресайклинга.Отмечено, что хранение сыпучих смесей в течение 28 сут не ухудшило их механических свойств; напротив, модуль упругости и предел прочности при растяжении были увеличены, доказывая, что эти типы смесей можно хранить. После 1-дневного отверждения образцы, уплотненные после хранения в течение 7 и 14 дней, не имели достаточной когезии для испытания на прочность при растяжении. Такое поведение может означать, что снижение влажности является не единственной причиной повышения жесткости и прочности, но также и то, что время взаимодействия между старым асфальтом и эмульгированным рециклинговым агентом влияет на механическое поведение этих рециклируемых смесей.

Из смесей, хранившихся в течение 7 дней, были получены образцы, которые после 7 дней отверждения имели среднюю прочность на растяжение ниже 0,3 МПа, то есть минимальное значение, рекомендованное ARRA [16]. Однако, когда те же смеси хранились в течение 14 и 28 дней, значения соответствовали этой рекомендации, снова показывая, что существует взаимодействие между стареющим асфальтом и эмульгированным рециклинговым агентом в течение периода хранения.

Результаты ITS, полученные в этом исследовании, были аналогичны некоторым ранее представленным исследованиям, с одной особенностью, за исключением смеси, оцененной в исследовании Raschia et al.[12]; другие имели некоторое содержание портландцементного цемента, что может объяснить аналогичные значения прочности на разрыв даже для образцов, уплотненных при меньших энергиях, таких как модифицированный Proctor [9].

По сравнению с результатами, полученными Mollenhauer et al. [11] и Raschia et al. [12], значения ITS текущего исследования были ниже. В этом случае помимо содержания портландцемента в исследовании Mollenhauer et al. [11], использованный ими метод уплотнения представлял собой вращательное уплотнение, которое, возможно, обеспечивало лучшее уплотнение и, следовательно, меньшие воздушные пустоты.Однако по сравнению с исследованием Ma et al. [10], в котором использовался компактор Маршалла, значения ITS текущего исследования были схожими, хотя время отверждения было короче. Важно отметить, что Ma et al. [10] использовали в смеси портландцемент, который не только повышает прочность, но и ускоряет процесс твердения, так как цемент поглощает воду из смеси за счет ее гидратации. Что касается модуля упругости, результаты, полученные в этом исследовании, очень похожи на результаты других исследований, ранее показанных в таблице 1, в диапазоне от 1500 до 2000 МПа.

При сравнении, например, со значениями, полученными Сильвой [9] и Андраде [13], полученные результаты модуля упругости были выше. Однако конфигурация испытаний и методы уплотнения были другими. Эти авторы формовали образцы с помощью модифицированного Proctor (что привело к меньшему уплотнению образцов) и испытывали их с использованием трехосной конфигурации. По сравнению с исследованием Raschia et al. [12], при анализе перемешивания и уплотнения при 25°С были обнаружены более низкие значения жесткости.Эта разница может быть связана с уплотнением, но в данном случае гирационный уплотнитель обеспечивает лучшее уплотнение и более высокие значения жесткости.

5. Строительство и мониторинг испытательного участка

Конструкция дорожного покрытия для испытательного участка была построена на шоссе с интенсивным движением в Бразилии и представлена ​​на рисунке 6. базовый курс. Кроме того, придерживаясь точки зрения устойчивого развития этого исследования, армирование земляного полотна также было спроектировано с использованием переработанных заполнителей из отходов строительства и сноса.


Среднесуточное количество коммерческих автомобилей в год составляет около 9000. Подобно пробному участку на полосе быстрого движения (крайняя левая полоса), большегрузные транспортные средства на проектной полосе составляют 3% от общего числа (270 большегрузных автомобилей), а эквивалентная нагрузка на одну ось AASHTO (ESAL) на этой полосе составляет 1,7. E + 06 для 10-летнего проекта, что составляет 3% от общего количества на взлетно-посадочной полосе 5,7 E + 07 ESAL. Поскольку на тестовом участке движение меньше, чем на других полосах, ожидается, что в долгосрочной перспективе он будет работать лучше в отношении остаточной деформации и усталостной долговечности.

В рамках строительного процесса холодная рециклированная смесь была произведена на стационарном заводе по переработке и хранилась в течение 30 дней. Строительство слоя холодной рециклированной смеси было выполнено в два слоя с целью достижения толщины 150  мм после уплотнения. Выполнение второго слоя начиналось только тогда, когда содержание влаги в нижнем слое достигало менее 3%. Связующее покрытие между обоими слоями смеси холодного ресайклинга было выполнено с использованием эмульсии быстрого отверждения с расходом 0,4 л/м 2 . На рис. 7 показана смесь холодного ресайклинга после первого использования катка со стальным колесом.


Контроль уплотнения показал не менее 21,03 кН/м 3 с целью достижения степени уплотнения 95% или выше. После отделки переработанных слоев в качестве слоя износа использовалась 50-миллиметровая горячая асфальтобетонная смесь. Время между укладкой второго слоя холодной асфальтобетонной смеси и горячей асфальтобетонной смеси составляло от 5 до 15  дней, в зависимости от хода строительства и влажности холодной асфальтобетонной смеси (3%).

Впоследствии, чтобы исправить горизонтальную разметку дороги, был уложен слой микропокрытия толщиной 12 мм.Завершенная дополнительная полоса представлена ​​на рис. 8.


Строительные работы на пробном участке показали, что смеси холодного ресайклинга обладают хорошей удобоукладываемостью, а необходимое оборудование такое же, которое регулярно используется при строительстве новых асфальтовых покрытий.

После строительства пробного участка начались работы по мониторингу конструкций. В результате бассейны прогиба были измерены с помощью FWD со стандартной нагрузкой 20,1  кН. Анализ состояния прогиба направлен на оценку увеличения жесткости регенерируемой смеси при регулярном движении в процессе твердения в полевых условиях с течением времени.Как показали лабораторные исследования, жесткость рециклированной смеси после процесса отверждения должна увеличиваться.

Замеры прогиба переднего вала проводились через 7, 90, 180 и 360 сут после сооружения пробной секции. « D x » соответствует значению прогиба, измеренному в «x» мм точки приложения нагрузки. Таким образом, полученные значения D 0 (вертикальное смещение под точкой нагрузки) были скорректированы до эталонной температуры 25°C и представлены на рисунке 9.


Было отмечено, что значения прогиба были уменьшены в течение периода отверждения конструкции дорожного покрытия. Кроме того, полевые результаты показывают улучшение поведения конструкции с точки зрения жесткости дорожного покрытия, вероятно, благодаря процессу отверждения. Поскольку другие слои дорожного покрытия не обладают характеристиками, которые могли бы оправдать это уменьшение прогиба, отверждение переработанной смеси может обеспечить значительное увеличение жесткости с течением времени. Однако важно отметить, что первое измерение FWD было проведено сразу после строительства в марте, что является концом сезона дождей в штате Сан-Паулу.Напротив, другие измерения проводились в августе, октябре и снова в марте, 360 дней спустя. Климатические условия города, расположенного рядом с районом опытного участка, представлены на рис. 10. прогибные бассейны также были проанализированы с целью определения того, могло ли содержание влаги в грунтовом основании повлиять на значения D 0 .Результаты показали, что значения D 1200 остались на том же базовом уровне, что и на рис. более поздние полевые исследования.


Другим параметром, который можно использовать для оценки жесткости основания, является индекс повреждения основания (BDI). BDI представляет собой разницу между смещениями, измеренными на расстоянии 300 мм ( D 300 ) и 600 мм ( D 600 ) в нагрузочной пластине FWD.Он считается лучшим показателем состояния нижнего слоя дорожной одежды, будучи обратно пропорциональным его жесткости [22]. Значения BDI более 400  µ м приводят к некачественному покрытию [23]. Результаты, полученные в этом анализе, представлены на рисунке 12. Для анализа пробного сечения BDI 100 мкм было принято в качестве предела для «отличного базового состояния». Важно подчеркнуть, что, поскольку этот параметр определяется с использованием D 30 и D 60 , любое искажение данных из-за температурной коррекции на D 0 не повлияет на значение BDI.


Оценка BDI показала выраженное увеличение жесткости смеси холодного ресайклинга в течение времени отверждения. Из рисунка 12 видно, что более высокие значения составляют около 90  µ м, тогда как более низкие значения BDI составляют 40  µ м. Такое поведение согласуется с тенденцией, отмеченной ранее в этой статье в отношении результатов лабораторных испытаний.

В дополнение к жесткости также измерялась устойчивость к остаточной деформации путем измерения колейности.Возможная деформация могла произойти из-за любого из зернистых слоев, из-за деформации горячей смеси асфальта или холодной рециклированной смеси, или из-за объединения всех деформаций. Для измерения колейности использовался сканер дорожного покрытия Dynatest, оснащенный двумя высокопроизводительными 3D-лазерами, способный генерировать сечение дорожного покрытия с разрешением в один миллиметр. Измерение было проведено через полтора года после строительства пробного участка.

Местное транспортное агентство ( Agência de Transporte do Estado de São Paulo (ARTESP)) требует, чтобы средняя колейность не превышала 7 мм на километр. Колейность рассчитывалась каждые 40  м, и было получено среднее значение между левой и правой колейностью. На рис. 13 показаны средние значения колейности через каждые 40 м, а также средний километраж.


Хотя было невозможно измерить эволюцию колеи от строительства до текущего измерения (545 дней), можно убедиться, что через год и шесть месяцев после строительства средняя колея низкая, около 4  мм в самый критический сегмент с изолированными точками размером не более 6 мм.Кроме того, как упоминалось ранее, 4 мм соответствует сумме остаточных деформаций в каждом из слоев; то есть деформация рециклированного слоя холодного асфальта была еще меньше, что указывает на то, что он может иметь хорошее сопротивление остаточной деформации.

Еще одним измеренным параметром была эволюция продольного профиля дороги путем измерения Международного индекса шероховатости (IRI). Измерения проводились лазерным профилометром через 180 и 545 сут после сооружения пробного участка. Для лучшего понимания результатов значения IRI интегрировались каждые 200 м и показаны на рисунке 14.


Изменение IRI в течение 1 года было незначительным. Средний IRI на тестовом участке остался на уровне 2,1 мм/м с небольшими вариациями в размере. Таким образом, можно утверждать, что продольная неравномерность не развивалась в первый год оценки. Эволюция неровностей может свидетельствовать об эволюции дефектов дорожного покрытия, которая не проявлялась в анализируемый период.

5.1. Обратный расчет

Последним анализом изменения жесткости холодных рециклированных смесей был обратный расчет с точки зрения модулей упругости. Было использовано программное обеспечение EVERCALC, в результате чего было выполнено несколько симуляций нескольких линейных эластичных слоев. Каждый бассейн был пересчитан индивидуально, получив модуль упругости для каждого тестируемого слоя.

Первое измерение через 7 дней после завершения строительства показало, что слой холодной рециклированной смеси имел средний модуль упругости 358 МПа и коэффициент вариации (CV) 43%. При проведении второго измерения, несмотря на широкий диапазон значений, средний модуль увеличился до 1725 МПа, а CV составил 37%. При третьем измерении через 180 дней модуль упругости остался таким же, как и в предыдущем, со средним значением 1840 МПа и 36% CV. При последнем измерении через 360 дней средний модуль упругости составил 1 835 МПа при КВ 27%.

Значения, полученные на пробном участке, были очень похожи на значения, полученные с помощью лабораторных испытаний (около 1800  МПа).Такое поведение может свидетельствовать о том, что оценка жесткости в лаборатории может правильно оценить жесткость холодной рециклированной смеси в полевых условиях.

5.2. Экологические аспекты и затраты

Выполнение тестового сегмента обеспечило несколько экологических и финансовых преимуществ по сравнению с обычным решением. Традиционное дорожное покрытие было спроектировано из горячей асфальтобетонной смеси толщиной 80 мм, мелкозернистого щебня толщиной 150 мм, сухого щебня толщиной 400 мм и несортированного щебня толщиной 400 мм. В Таблице 2 показаны основные экологические преимущества переработанного дорожного покрытия.


Материал Количество

RAP 2800 т
отходов строительства и сноса 7900 т
горячей смеси асфальта -610 T
измельченный камень -14 800 T
-4 000 T
Расход топлива в горячем смеси асфальта -45 T




Кроме того, можно отметить снижение затрат энергии на смешивание горячей асфальтобетонной смеси и снижение выбросов дыма от горячей асфальтобетонной смеси в окружающую среду.

На данный момент более полный финансовый анализ представляется поспешным, так как правильный анализ должен быть сделан на протяжении всего жизненного цикла покрытия. Однако при сравнении принятой конструкции с традиционной, ранее рассчитанной на тот же 10-летний проектный период, удалось получить снижение стоимости покрытия примерно на 14% и 8% от общей стоимости строительства.

6. Выводы

Цель данного исследования заключалась в оценке применения асфальтобетонной смеси холодного ресайклинга с использованием 100% переработанного асфальта, произведенного с эмульгированным рециклинговым реагентом без цемента, в качестве нового слоя дорожной одежды.(1) Лабораторные анализы сначала оценили влияние периода хранения и времени отверждения холодной рециклированной смеси. Было замечено, что время хранения вначале улучшало механические свойства холодных рециклированных смесей, вероятно, из-за взаимодействия между состарившимся асфальтом и эмульгированным битумным рециклинговым агентом в рыхлом состоянии смесей. С течением времени отверждения это начальное увеличение стало безразличным, и все образцы достигли одинаковых уровней. (2) Для достижения минимального ITS, рекомендованного ARRA, требовалось минимальное время отверждения в течение 7 дней.Окончательное значение MR после 56 дней отверждения составляло от 1500 до 2500   МПа, что согласуется с другими исследованиями и арбитрированными значениями для конструкции. (3) Окончательный прогиб и окончательный BDI указывали на хорошую структурную способность основания. в плане жесткости. Во время мониторинга пробного участка через полтора года на поверхности не было никаких признаков повреждения, а жесткость дорожного покрытия увеличивалась в течение времени отверждения, повторяя поведение, наблюдаемое в лаборатории.Колейность и IRI оставались в пределах максимальных значений, установленных дорожным управлением, без раннего увеличения. (4) Изменение количества осадков и температуры не повлияло на измерения прогиба. Значения в противоположных климатических условиях через 180 и 360 дней после строительства были одинаковыми. (5) Также важно отметить, что этот метод может повторно использовать 100% РПД, снижая стоимость и воздействие этого материала на окружающую среду. Кроме того, когда РПД нельзя повторно использовать локально в дорожном покрытии, его можно использовать для других целей.Результаты испытаний показали, что асфальтобетонные смеси холодного рециклинга с использованием эмульгированного рециклирующего асфальтобетона обеспечивают улучшенные механические характеристики, которые можно использовать в качестве альтернативы новым слоям асфальтового покрытия.

Доступность данных

Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы выражают признательность Grupo CCR , Исследовательскому центру автомобильных дорог CCR, концессионной компании CCR ViaOeste Highway и Политехнической школе Университета Сан-Паулу за их поддержку в этом исследовании. Это исследование, строительство пробной секции, лабораторная программа и полевой мониторинг финансировались Grupo CCR, а его публикация финансировалась Grupo CCR.

Холодная переработка на месте — FP2

Что:   Комплект оборудования фрезерует 3-5 дюймов существующего некачественного покрытия, шлифует и регенерирует восстановленное асфальтовое покрытие (РАП), смешивает его со связующим на основе битумной эмульсии, укладывает его обратно на покрытие, уплотняет новый переработанное дорожное покрытие и оставляет улучшенную основу, готовую для обработки поверхности или покрытия.В связующее могут быть включены омолаживающие масла, полимеры или другие добавки для улучшения характеристик. Для улучшения смеси также можно использовать первичные заполнители, летучую золу, известь или другие добавки.

Где:   CIR эффективно применяется на сильно поврежденных покрытиях на всех типах улиц и автомагистралей, от проселочных дорог до автомагистралей между штатами. Проезжая часть должна иметь прочное основание с хорошим дренажем. Покрытие должно быть достаточно толстым (как правило, более 4 дюймов), чтобы оставалось достаточно существующего покрытия или основания, способных выдержать поезд с оборудованием.CIR подходит для асфальтовых покрытий, а также битумных слоев поверх PCC на композитных покрытиях. CIR также можно использовать для улучшения дорожного покрытия, удовлетворения изменяющихся структурных требований и расширения дорог.

Почему (преимущества):   Дорожные покрытия, подвергшиеся серьезным повреждениям, могут быть восстановлены; трещины прерываются; убираются и выравниваются такие деформации, как выбоины, колеи, неровности и неровности дорожного покрытия; старому и хрупкому покрытию возвращается гибкость. Поверхностные характеристики, такие как сопротивление скольжению, улучшаются, а поверхностный дренаж и поперечные склоны кроны восстанавливаются.Недостаток смеси можно исправить добавлением заполнителя и/или битумного вяжущего. Использование материалов на месте сводит к минимуму транспортировку и использование первичных материалов; зазоры под мостами и высота бордюра сохранены; и существует отличное общественное признание переработанных материалов.

Почему бы и нет (недостатки):   Основание должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать оборудование. Частичная глубина CIR не стабилизирует основание.

Когда:   Когда срок службы дорожного покрытия истек, обычно в возрасте 12–25 лет.Если дорожное покрытие разрушилось преждевременно, необходимо определить причины разрушения дорожного покрытия, чтобы они не повторились.

Расчетное продление срока службы:  4–17 лет.

Для получения дополнительной информации об успешной холодной переработке см. контрольный список CIR, составленный Фондом и FHWA.

Обзор литературы по технологии холодного ресайклинга асфальтового покрытия

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018. 06.006Получить права и содержание расследование в деталях.

Метод CIR устраняет проблемы, экономит затраты и энергию и сокращает сроки проекта.

В строительстве используются две основные категории битумных и цементных стабилизирующих добавок.

Эмпирический и аналитический расчеты являются двумя основными методами расчета холодного дорожного покрытия.

Ряд технологий лабораторных и полевых испытаний необходим для характеристики свойств материала.

Abstract

Благодаря преимуществам меньшего потребления сырья и ископаемого топлива, более низкому углеродному следу и возможности улучшения характеристик дорожного покрытия технология переработки асфальта разработана и применяется для восстановления и строительства дорог в западных странах. за последние два десятилетия. Тем не менее, некоторые технические проблемы по-прежнему необходимо решать, например, методы процесса рециркуляции и оптимизация состава смеси. Чтобы способствовать широкому применению технологии холодного смешивания на практике и лучше отслеживать прогресс в исследованиях технологии холодного ресайклинга, в этом документе были рассмотрены и обсуждены классификация холодного ресайклинга, область применения, сырье, процедура проектирования смеси и конструкция. технология, метод испытаний, эксплуатационные характеристики дорожной одежды.

Ключевые слова

Технология холодного ресайклинга

Холодный ресайклинг на месте (CIR)

Холодный центральный ресайклинг (CCPR)

Полноглубинная рекультивация (FDR)

Технология строительства и проектирования

Технология испытаний дорожного покрытия

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Просмотр полного текста

© 2018 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылающиеся статьи

Холодный ресайклинг — www.suit-kote.com

Холодный ресайклинг

ПРОБЛЕМА

Когда требуется капитальное восстановление поверхности, традиционные подходы требуют обширного планирования , задержки на дорогах, парк оборудования и многочисленные поездки на строительную площадку и обратно.

ДВА РЕШЕНИЯ

Переработка на месте — — это процесс, в котором используются три независимых машины, работающих согласованно, образуя так называемый «поезд».» Поезд рециркуляции фрезерует старую поверхность, добавляет первичный заполнитель и эмульгированный асфальт, а затем укладывает новую смесь через обычный асфальтоукладчик. После уплотнения смесь готова к эксплуатации!

Центральный завод по переработке —  В этом процессе смешиваются помолы и первичный заполнитель с эмульгированным асфальтом. Смесь может быть разработана для немедленного использования этих материалов в текущем проекте или могут быть сохранены для последующего использования.

Этот процесс идеально подходит для коротких участков, таких как деревенские улицы, городские кварталы и бордюры. Он особенно эффективен, когда вам нужно использовать складированные помолы. Этот процесс смешивает помолы и первичный заполнитель с эмульгированным асфальтом. Смесь может быть разработана для немедленного использования этих материалов в текущем проекте или их можно хранить в запасе для последующего использования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

[an error occurred while processing the directive]