Регенерация старого асфальтобетона

Количество старого асфальтобетона, применяемого для повторного использования, растет из года в год. Вызвано это большими работами по реконструкции автомобильных дорог, строительством магистральных дорог в городах и др. Расчеты показываю, что в год накапливается до 15…20 млн. т старого асфальтобетона, пригодного для переработки.

Раньше по мере разрушения асфальтобетонного покрытия заменяли изношенный слой новым или укладывали сверху еще слой асфальтобетона. Материал покрытий повторно не использовали. Старый асфальтобетон вывозили на свалку. Однако известно, что асфальтобетон, а главное битум в нем, возобновляем. Отработавший положенный срок материал можно специальными способами регенерировать и повторно использовать.

В настоящее время в зависимости от вида повреждений назначают различные способы регенерации асфальтобетона:

1) выравнивание при нагреве асфальтобетонного покрытия со срезкой неровностей, засыпкой выбоин смесью, планировкой и уплотнением взрыхленного слоя катками;

2) выравнивание при нагреве асфальтобетонного покрытия с добавкой новой смеси. Операции производятся на полотне дороги с помощью специальных машин (рис. 8.24).

Панели инфракрасного излучения разогревают асфальтобетонное покрытие до температуры 180 °С. Блок с элементами рыхления и рядами ножей взрыхляет разогретый слой покрытия на глубину до 4 см, который перемешивается расположенным за ним шнековым распределителем и распределяется равномерно по всей ширине полосы. Одновременно транспортер из бункера подает новую смесь, которая равномерно распределяется по всей площади старой спланированной смеси. После регенерированный слой подгоняют под существующий профиль, предварительно уплотняют вибрационной трамбующей балкой и окончательно катками. Развитием этого способа является способ, в котором старый взрыхленный асфальтобетон смешивается в мешалке с новой смесью, выгружается, разравнивается и уплотняется.

Снятие старого асфальтобетона, транспортирование его к стационарной смесительной установке, дробление до размеров меньше 40 мм на гранулят, загрузка в агрегаты асфальтосмесителя принудительного действия с одновременным добавлением каменных материалов и вяжущего.

Технологическая схема такой регенерационной асфальтосмесительной установки представлена на рис. 8.25. Кусковой старый асфальтобетон размером до 60 см из приемного бункера подается питателем 1 в щековую дробилку 2, откуда ленточным конвейером – на молотковую дробилку 3, где измельчается до частиц мельче 40 мм на гранулят, и непрерывным дозатором 4 подается в сушильно-смесительный агрегат 5. Необходимое количество добавочного щебня, песка и минерального порошка (обычно 20…40 %) из агрегатов питания 6 и силосной банки 7 непрерывными дозаторами также подается в сушильно-смесительный агрегат. Добавочное количество битума (обычно 2…4 % массы материала) подается в среднюю часть барабана. В барабанном смесителе происходит плавление гранулята, нагрев минеральной части и вбрызгивание битума 8. Готовая смесь выгружается в ковш скипового подъемника и направляется в бункер готовой продукции 9, а затем в автомобиль-самосвал. Производительность установки составляет 30 т/ч.

Технология производства регенерированной смеси состоит в следующем.

Кусковой старый асфальтобетон (размером до 60 см) подается в приемный бункер 1, откуда питателем по конвейер 2 попадает в щековую дробилку 3, откуда далее по конвейеру – в молотковую дробилку 4. Здесь гранулят измельчается до частиц мельче 40 мм и далее подается в приемный бункер 8, куда вводят добавочные (по расчету) щебень, песок и минеральный порошок (обычно 20…40 %). Комбинированная минеральная смесь подается в сушильно-смесительный агрегат 9. Добавочное количество битума (обычно 2…4 % от массы материала) подается в ту часть барабана, которая отгорожена от факела нагрева экраном 10. В смесителе происходит плавление гранулята, нагрев добавочных минеральных компонентов и вбрызгивание добавочного (по расчету) битума. Готовая смесь выгружается в ковш скипового подъемника 13 и направляется в накопительно-раздаточный бункер 14. Примерная производительность установки составляет 30-40 т/ч.

Регенерация асфальтобетона может осуществляться и другими способами. Например, В.М.Гоглидзе предложил погружать куски асфальтобетона в горячую воду, что способствует ослаблению структурной прочности старого асфальтобетона в водонасыщенном состоянии и облегчает его дальнейшее дробление.

Перспективным представляется технология, разработанная в БНТУ Я.Н.Ковалевым и А.П.Одерихо, основанная на применении энергии электрогидравлического эффекта, где в качестве рабочей жидкости используется техническая вода.

Схема такой технологии приведена на рис. 8.26.

Получаемая влажная регенерируемая асфальтобетонная смесь (когда используется вода) требует высушивания и нагревания до требуемых температур, что является основным недостатком таких методов.

 

8.10. Битумоминеральные материалы [3]

Общие положения

 

Для местных дорог с малоинтенсивным движением при строительстве покрытий и оснований дорожных одежд облегченного типа применять асфальтобетон не экономично.

Для строительства покрытий и оснований дорог низких категорий наиболее целесообразно использовать более дешевые, менее прочные битумоминеральные материалы (БММ).

К битумоминеральным материалам относятся:

- черный щебень, получаемый на АБЗ;

- чернощебеночные и черногравийные смеси, получаемые в передвижной установке;

- чернощебеночные и черногравийные смеси, получаемые на дороге;

- материал, получаемый в результате поверхностной обработки;

- материал, получаемый в результате пропитки битумом слоя щебня;

- влажные органоминеральные смеси (ВОМС);

- грунт, укрепленный битумом.

Все эти материалы отличаются от асфальтобетона меньшей прочностью, грубым дозированием компонентов, а, следовательно, меньшей однородностью и работоспособностью в дорожных одеждах.

Кажущаяся примитивность этих материалов служит причиной недостаточного к ним научного внимания, к некоторым из них не предъявляются требования по физико-механическим свойствам (черный щебень, материалы пропитки, поверхностная обработка).

Тем не менее, именно эти материалы, а не асфальтобетон, объективно более целесообразны для покрытий и оснований на дорогах низких категорий, протяженность которых гораздо больше, чем дорог с капитальными покрытиями.

В отношении структуры битумоминеральные материалы можно разделить на 2 группы;

- смеси каркасной структуры – черный щебень, пропитка, поверхностная обработка;

- смеси с бескаркасной структурой – материалы смешения на дороге и в установке, ВОМС, смеси на органошлакощелочном вяжущем, укрепленные грунты.

Соответственно этим двум структурам существенно различаются требования к минеральным материалам для этих смесей: для пропитки черного щебня, особенно для поверхностной обработки, требуется щебень высокой прочности, тогда как в остальных смесях применяют в большом количестве местные, в том числе малопрочные материалы.

В отличие от асфальтобетона, для приготовления битумоминеральных смесей можно применять минеральные материалы более низкого качества.

Такие более низкие требования предъявляются также к качеству минерального порошка и органических вяжущих (нефтяные гудроны, дегти, смолы). Однако для некоторых битумоминеральных материалов разработаны и действуют нормативные документы.