Технологии производства теплых асфальтобетонных...
description
Transcript of Технологии производства теплых асфальтобетонных...
Технологии производства теплых асфальтобетонных смесей
Докладчик: Крупин Николай ВадимовичЗаместитель генерального директораПредставительства Astec, Inc. в России
Технология Shuttle Buggy
1. Срок службы покрытия напрямую зависит от двух факторов: ровность покрытия и однородная плотность покрытия. Эти два фактора достигаются при использовании перегружателя Shuttle Buggy
2. Высокая ровноcть покрытия достигается за счет исключения контакта самосвала с укладчиком и обеспечения непрерывного процесса укладки.
3. Однородная плотность достигается за счет перемешивания асфальтобетонной смеси при помощи запатентованного трехшагового шнека и устранения таким образом расслоения (сегрегации) смеси по температуре и фракционному составу.
4. Учеными доказано, что применение перегружателя Shuttle Buggy увеличивает срок службы покрытия в 2 раза!
Технология холодного рисайклинга
1. Технология холодного рисайклинга позволяет производить ремонт и капитальный ремонт дорожной одежды со значительной экономией. В среднем она достигает 2.000.000 рублей на километр.
2. Практика показывает, что в среднем по сравнению с традиционными методами ремонта (фрезерование и укладка) мы получаем 85% прочности при 55% стоимости.
3. При этом мы получаем промежуточный слой, который не дает отраженным трещинам выходить на верхний слой дорожной одежды.
4. Остальные преимущества технологии:• Сохранение природных ресурсов• Уменьшение выбросов в атмосферу• Улучшение структуры дорожной
одежды• Экономия времени и средств• Нет необходимости закрывать
движение
Технология NovaChip
1. Специалисты мировых дорожных агентств подсчитали, что обустройство тонкослойных защитных покрытий обходится в разы дешевле, чем ремонт незащищенной дорожной одежды.
2. Roadtec создал уникальную машину, способную укладывать тонкие слои типа Novachip слоем от 7,5 мм.
3. Одновременно с укладкой проливается битумное вяжущее, способствующее отличному сцеплению верхнего защитного слоя с дорожной одеждой.
4. Конструкция укладчика с запатентованной гравитационной подачей материала обеспечивает высочайшую ровность укладки.
Технология Double Barrel
1. Улучшения однородности смеси за счет концепции последовательного смешивания и принудительного смешивания
2. Нет окисления смеси за счет смешивания без доступа кислорода, а следовательно дольше рабочий срок службы битума
3. Высокая экологичность за счет подачи паров углеводорода из зоны смешивания в зону пламени горелки
4. Снижения расхода топлива на 25-30% за счет нагрева инертных до меньших температур
5. Возможность добавления РАП до 50% без ущерба для экологии
6. Нет потерь производительности при выпуске ЩМА за счет предусмотренной зоны сухого смешивания
Что такое теплая смесь по американской классификации…
Теплые асфальтобетоны (ТАБ) – это общий термин, охватывающий множество технологий, позволяющих производить, транспортировать, укладывать и уплотнять асфальтобетонные смеси при более низких, чем обычные, температурах.
Из брошюры «Теплые асфальтобетоны» Федерального агенства по автомобильным дорогам США
Объемы производства теплой смеси в США
(при объеме выпуска горячих и теплых смесей
в 350-400 млн тонн)
2009 год – 19,2 млн тонн
2010 год – 47,6 млн тонн
2011 год – 95,0 млн тонн (предвар. неофиц.)
Химические добавки• Химические добавки используются для улучшения адгезии и
уплотняемости• Производители – Astec, ….
Органические добавки• Органические добавки или воск используются для снижения вязкости• Производители – Astec, ….
Вспенивание с добавками• Используется вода в зеолитовом носителе для снижения
вязкости• Производители – Astec, ….
Механическое вспенивание• Используется вода (пузырьки пара) для снижения вязкости• Производители – Astec, ….
Преимущества теплых асфальтобетонных смесей1.Смесь производится при температуре 115- 135оС, тем самым мы предотвращаем испарение легких фракций нефти и загрязнение воздуха. Нет дыма и запаха. Снижение выбросов CO2 и VOC.
2.Лучшие условия работы бригад. Лучшие отношения с соседями.
3.Если легкие фракции не уходят из битума, он не окисляется, а следовательно увеличивается срок его службы в покрытии.
4.Теплая смесь получается при помощи вспененного битума, который образовывает более толстую пленку вокруг каменных материалов, увеличивая адгезию.
5.Производство теплых смесей экономит как минимум 10-15% топлива, благодаря снижению температуры нагрева инертных.
6.Более медленное остывание теплой смеси позволяет увеличить плечо перевозки и производить укладку в холодное время, а следовательно расширить дорожный сезон.
7.Лучшая адгезия за счет более толстой битумной пленки.
8.Рост использования асфальтобетонной крошки.
9.Лучшее уплотнение, а следовательно более долгий срок службы.
10.Смесь более удобоукладываемая, что облегчает работу. Особенно с ЩМА!!!
ОТЛИЧИЕ ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЧЕСКОГО ВСПЕНИВАНИЯ
1.Используется существующая рецептура смеси - не нужно разрабатывать новую!
2.Удорожание смеси практически нет. Стоимость одного литра воды на тонну минимально!
Значительное сокращение выбросов
Значительное сокращение окисления битума
Повышение % РАП в смеси
Технология подготовки РАП
1. Увеличение процента добавления РАП в горячие и теплые асфальтобетонные смеси за счет приготовления узких фракций
2. Четкий контроль гранулометрического состава каменных материалов в конечной горячей смеси
3. Четкий контроль процента содержания битумного вяжущего в конечной горячей смеси
4. Горячий рисайклинг на заводе (HIPR) дает самое лучшее качество смеси и самый долгий срок службы покрытия. При правильном подходе смесь с РАП дает результат не хуже, а иногда и лучше, чем смесь на первичных материалах.
5. Возможность добавления РАП без потерь качества до 20% на верхние слои и до 50% на нижние слои.
В настоящее время широкое распространение получил метод приготовления теплых асфальтобетонных смесей на вспененном битуме, разработанный компанией Astec Inc.
Эта технология производства теплых асфальтобетонных смесей с использованием воды , временно изменяет физические свойства асфальтобетонной смеси, только в момент её производства и транспортировки к месту укладки.
Состав для производства теплых смесей не отличается от состава обычных смесей. Расчет зернового состава остается таким же как и для горячих асфальтобетонных смесей , которые производится при более высоких температурах без введения воды.
Принцип технологии заключается в том , что в специальном коллекторе в результате смешивания воды с битумом образуется пена. Впрыск воды выполняется через специализированные форсунки, что создает микроскопические пузырьки пара, это увеличивает объем битумной пленки и уменьшает его вязкость.
Вспенивающий коллектор для циклического завода
Вспенивающий коллектор для непрерывного завода
Типы установок вспенивания
Вода
БИТУМ
Клапан-соленоид управления водяными инжекторами
Горячее масло
Визуальный указатель потока водяной линии
Водяные инжекторы Всего 6 штук
Воздушная линия активации форсунок
Описание процесса – Теплый асфальт
Описание процесса – Горячий асфальт
Очень маленькие пузырьки – главный результат механического вспенивания битума
NCAT – Национальный Центр Асфальтовой Технологии США
Спонсоры-администрации 6 штатов
Частные спонсоры
10 тестовых участков
Теплый асфальтобетон
50% а/б крошки
Цикл испытаний 2010-1012
Теплые АБ
Колейность
Ср
ед
няя г
луб
ина к
ол
еи
(м
м)
Обычный Пористый С крошкой Вспененный Вспененный С хим. С серой С серой С Кратоном С Тринид. с крошкой добавками СБС битумом
Обычный Пористый С крошкой Вспененный Вспененный С хим. С серой С серой С Кратоном С Тринид. с крошкой добавками СБС битумом
Коли
чест
во ц
икло
в (в
млн
.) до
раз
руш
ения
Усталостное разрушение Теплые
АБТеплые АБ
Более 800 единиц … Миллионы тонн…
• CША• Швеция• Новая Зеландия• Корея• Южная Африка• Франция• Колумбия
• Куба• Австралия• Канада• Россия• Казахстан• Азербайджан
Опыт в мире (2006-2012)
Опыт в Российской Федерации (2012)
Отчет аккредитованной лабораторииБрянская область, г.Карачев, АБЗ "VIANOVA - 200 - 1"
оснащенная системой теплых асфальтов Green Pac Astec Inc.Испытания Щебеночно- мастичной смеси ЩМА-15 с использованием установки вспененного
битума с процентным содержанием воды (Н2О) = 2 % от массы битума.Показатели ЩМА-15 БЕЗ вспененного битума t = 175 - 172 с
Р = 2,41 гр./см 2 W = 2,86 % Rсж50с = 0,874 Rсж20с = 4,178стекание - 0,061
Показатели ЩМА-15 с использованием вспененного битума ЩМА -15 t = 160 -
163 СЩМА -15 t = 151-
154 С ЩМА -15 t = 138 - 144 Сплотность смеси
Р = 2,41 гр./см 2 Р = 2,42 гр./см 2 Р = 2,42 гр./см 2водонасыщение смеси
W = 2,64 % W = 2,48 % W = 2,51 %Предел прочности при сжатии, МПА
Rсж50с = 0,885 Rсж50с = 0,941 Rсж50с = 0,928
Rсж20с = 4,261 Rсж20с = 4,362 Rсж20с = 4,301
стекание 0,028 стекание 0,024 стекание 0,026
• ЩМА-15 на вспененном битуме была произведена, уложена и испытана при средних температурах производства 160,150 и 140C.
– Смесь на вспененном битуме была сопоставлена с аналогичной смесью на обычном, не вспененном битуме, произведенной при температуре 175C.
• “Вся выпущенная смесь была подвижна от выпуска на АБЗ (заводе) до выхода ее из под плиты укладчика.”
• “Видимых различий от обычной ЩМА-15 и ЩМА-15 на вспененном битуме не обноруженно кроме одного :
– смесь на вспененном битуме стала подвижнее "(живее)”• “Результаты испытаний показывают, что при выпуске ЩМА-15 на вспененном битуме температуру
смеси на выходе из смесителя можно понизить с принятых t = 175 - 165с до t = 140 - 150 с, что дает нам более высокие результаты по физико-механическим свойствам, лучшую удобоукладываемость смеси.”
• При перевозке горячей смеси от АБЗ до участка укладки - потери температуры смеси составляли t = 10 - 20 с с применением вспененного битума потери температуры смеси составили t = 7 - 14 с”
Опыт в Российской Федерации (2013)
Спасибо за Ваше внимание!!!