Технология усиления покрытия горячим ресайклированием

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет 
 
 

Кафедра строительства и эксплуатации

автомобильных дорог 
 

Реферат на тему:

«Технология усиления покрытия горячим  ресайклированием» 
 
 

                         

                                                                                       Выполнил: ст. гр. 10-503

                                                                           Калимуллин И.М

                                                                Принял:

                                                                            Гатиатуллин М 
 

Казань 2010

Содержание

Введение

1. Технология работ

2. Требования к материалам и контроль качества.

3. Технологическая карта

4.Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                  Введение

Во всем мире насчитывается более15 млн. км дорог  с асфальтобетонным покрытием и  ежегодно несколько тысячкилометров  требуют капитального ремонта. Зарубежном местные органы управлениятратят ежегодно около 100 млрд. долларов США с целью поддержания безопасного ифункционального состояния дорог. Однако, ввиду недостаточности средств и высокой стоимости обычных способов ремонта, общая протяженность дорог,требующих восстановления, во всем мире весьма значительная.Поврежденное покрытие характеризуется плохим качеством поверхности дорожного полотна и его физическим старением в виде трещин, выбоин и рытвин. Разрушение покрытия в значительной степени зависит от климатических условий, интенсивности транспортного потока,повышенной нагрузки, а также от качества строительства и обслуживания дороги.Как показано на графике,разрушение асфальтобетонного покрытия увеличивается после нескольких лет эксплуатации, однако своевременные ремонтно-восстановительные работы – такие как устройство нового покрытия или вторичная переработка ранее уложенного асфальтобетона - могут восстановить качество покрытия и продлить срок службыдороги. Исследования Всемирного Банка показали, что вторичная переработкаасфальтобетона является экономически эффективной в том случае, когда онавыполняется до того, как разрушение дорожного покрытия станет значительным.Поверхностный слои (слои износа)выполняется из смеси битума (связующего компонента асфальтобетона), являющегосяпобочным продуктом переработки нефти, и минеральных заполнителей, состоящих извысококачественного гравия и песка. Во многих регионах мира этих материалов нехватает, что повышает их стоимость. В течение десятилетий специалисты подорожным покрытиям испытывали различные способы повторного использованиязаполнителей и битума, находящихся в поврежденном асфальтовом покрытии. Одним из много обещающих методов является горячая вторичная переработка асфальтобетона на месте, и для этой технологии было создано различное оборудование. Процессы,использовавшиеся в ранних моделях такой дорожно-строительной техники, имели ряднедостатков, которые в большей степени устранены за счет внедрения ряда недавноразработанных инновационных технологических систем. Эти усовершенствования были успешно реализованы в AR2000 Super Recycler - дорожной технике компании Martec,при работе которой по восстановлению дорог используются все экологические,технические и экономические преимущества, присущие горячей вторичной переработке асфальтобетона на месте. 
 

Технология  горячего ресайклинга

Технология  работ

Традиционный  метод восстановления поврежденного асфальтового полотна состоит в наложении новых слоев асфальта горячего смешивания, что возможно как поверх имеющегося покрытия без удаления старого асфальтобетона, так и с предварительным холодным дроблением изношенногослоя и удалением снимаемых материалов либо для их повторного использования вновой асфальтовой смеси, либо для их складирования как строительные отходы.Обычно новые слои устраиваются на всю поверхность дорожного полотна, включаяобочины. Использование этого обычного метода ремонта приводит к большому расходу природных ресурсов, таких как битум и высококачественные заполняющие материалы.Такой процесс наложения нового слоя асфальтобетонного покрытия является нетолько материалоемким и дорогостоящим, но также приводит к значительнымзатратам времени, нарушению движения и потенциально опасен для автомобилистов.

Горячая вторичная переработка  асфальта наместе

Горячая вторичная  переработка асфальта на месте - это процесс восстановления поврежденного асфальтовогопокрытия. Весь процесс выполняется непосредственно на месте оборудованием автопоезда и начинается с подачи тепла на поверхностный слой изношенногоасфальта для его нагрева. Материал асфальтобетона размягчается и рыхлится,дробится на месте барабанными механизмами, перемешивается с добавлением или без добавления восстанавливающего компонента и подается в смеситель. Затем эта смесь размещается по дорожному полотну и уплотняется для завершения восстановительного процесса. Несмотря на то, что этот основной метод 100 %-ноговторичного использования асфальтобетона может быть достаточно эффективным, длякорректировки структурного состава или улучшения качества дорожного покрытия,возможно потребуются некоторые изменения состава смеси, такие как добавлениенового асфальтобетона горячего смешивания или агрегатных материалов-заполнителей.

Горячая вторичная  переработка асфальтобетона на месте позволяет эффективно устранить классические симптомы повреждений дорожного покрытия:

- Прекращается  образование трещини производится  заполнение образовавшегося пространства.

- Происходит  перемешиваниезаполнителей и покрытие  их поверхностей битумом.

- Заполняются  выбоины и ямы,сглаживаются бугры  и ухабы.

- Восстанавливаются дренажныеканалы и выпуклость дорожного профиля.

- Возобновляется  эластичностьпокрытия посредством  химического "омоложения" состарившегося  иставшего хрупким покрытия.

- Становится  возможноймодификация крупности  заполнителей и состава асфальта.

- Улучшается безопасностьдвижения на автострадах благодаря повышению устойчивости при торможении.

Совершенствующаяся  технология

Первые поколения  дорожной техники для горячей вторичной переработки асфальта на месте использовали нагреватели сфорсунками открытого пламени или инфракрасные нагреватели высокой интенсивности, причем оба типа оборудования работали на пропане. Такие системынагрева имели склонность к перегреву и повреждению связующих компонентов асфальтобетона, что приводило к образованию дыма и других нежелательных выбросов. Попытки избежать этого посредством снижения подачи тепла часто приводят к разрушению заполнителей на стадии разрыхления. В результате перегрева или недостаточного нагрева асфальтобетона получается перерабатываемый продукт, не соответствующий стандартам качества. Другими общими недостатками таких технологий являются небольшая скорость работы и опасности, возникающие всвязи с использованием легко воспламеняющегося пропана. Большинство проблем,существовавших на ранних стадиях развития технологии, сейчас успешно решены.При правильной предварительной инженерной подготовке проекта ремонта дороги ипри реализации его в условиях обеспечения контроля качества работы, технология горячей вторичной переработки асфальтобетона на месте позволяет получить дорожное покрытие по качеству такое же или даже с лучшими техническими характеристиками, чем дорожное полотно, "восстановленное" сиспользованием традиционного" метода наложения нового слоя горячей асфальтобетонной смеси.

Основныепреимущества

Основными преимуществами горячей вторичной переработки асфальта на месте являются:

- Существенная  экономия средств и времени при сохранении существующей окружающей среды.

- Сокращение  потребления невозобновляемых ресурсов, таких как битум и агрегатные материалы.

- Возможное проведение ремонта одной полосы дороги с созданием минимальных помех дорожному движению

- Обеспечение  более безопасных условий вождения для водителей благодаря отсутствию опасных, неровных поверхностей и скользкого, с маслянистой пленкой, дорожного полотна.

- Сохранение  существующей геометрии покрытия, что особенно важно на обочинах, люках и мостовых подъездах.

Автопоезд "AR2000 SuperRecycler"

AR2000 Super Recycler компании Martec представляет собой группу самоходного оборудования - автопоезд,включающий один или два одинаковых предварительных нагревателя, дробильную установку (рыхлитель) с нагревателем и смесительно-сушильную установку с дополнительным нагревателем. В дополнение к этим основным блокам, для укладки иуплотнения нового покрытия обычно используются традиционный асфальтоукладчик ипневмоколесный и вибрационный дорожные катки. Для увеличения производительности работы автопоезда в его состав может быть включен дополнительный предварительный нагреватель асфальтобетона.

Фото 21. Автопоезд "AR2000 Super Recycler"

Принцип работы

AR2000 Super Recycler использует Технологический Процесс компании Martec, разработанный для горячей переработки асфальта на месте, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики этого оборудования. Данный процесс состоит из следующих этапов:предварительного нагрева; горячего разрыхления; повышения качества покрытия; идополнительного нагрева, сушки и смешивания, за которыми следует укладка полученной новой асфальтобетонной смеси и трамбование нового покрытия. Две уникальные и запатентованные особенности технологического процесса Martec заключаются в применении технологии комбинированного нагрева асфальтобетонногопокрытия направленным горячим воздухом в сочетании с низкоинтенсивными нфракрасным излучением и процессов дополнительного нагрева, сушки исмешивания.

Предварительный нагрев.

Предварительный нагреватель оборудован блоком запатентованной системы нагрева, позволяющей плавно нагреть и размягчить поврежденное асфальтовое покрытие. Этот предварительный нагревдостигается комбинацией принудительной подачи горячего воздуха в сочетании степлом инфракрасного излучения низкой интенсивности.Воздух разогревается дотемпературы около 700°С в камере сгорания, работающей на дизельном топливе.Струи горячего получаемого газа с высокой скоростью подаются на поверхность дорожного полотна через тысячи небольших отверстий в нижней плоскости камеры нагрева. Комбинация тепла направленного потока горячего воздуха с теплом низкоинтенсивного инфракрасного излучения, генерируемым камерой нагрева,эффективно обеспечивает равномерное и контролируемое прогревание изношенной поверхности дороги. Отработанный теплый воздух закачивается обратно в камерудля повторного подогрева, что уменьшает потери тепла и снижает потребление топлива. Эта инновационная технология нагрева используется во всех основныхсистемах AR2000.

Горячее разрыхление

Машина горячего дробления обеспечивает дополнительное нагревание асфальтобетона, что облегчает работу трех барабанных рыхлителей-дробилок и позволяет удаление размягченной смесиповрежденного асфальтобетона с горячей поверхности дорожного полотна без разрушения заполнителей. Оснащение этой машины устройством автоматическогоконтроля обеспечивает съем слоя асфальтобетонного покрытия четко установленной глубины за один проход машины по поверхности ремонтируемой дороги, а расположение барабанных рыхлителей-дробилок при необходимости может меняться в интервале от 3,2 мдо 4,0 мв зависимости от ширины дорожного полотна.

Фото 22. Система нагрева направленным потокомгорячего воздуха в сочетании с инфракрасным излучением низкой интенсивности

Улучшение качества покрытия

С целью удовлетворения требований заказчика к качеству окончательного покрытия к перерабатываемой асфальтобетонной смеси (ПАС) могут добавляться корректирующие материалы. Ими могут быть восстановители, улучшающие связующие свойства асфальтобетона, а также новая асфальтобетонная смесь и заполнители, добавление которых используется для повышения качества и коррекции структурного состава покрытия.Благодаря установленной электронной системе мониторинга и дозирования добавки могут добавляться в любой комбинации с точной дозировкой как по объему, так ипо скорости подачи.

Вторичный нагрев, сушка, смешивание

На этапе вторичного нагрева(сушки) смешивания ПАС непрерывно перемешивается и подвергается продолжающемуся прогреву горячим воздухом и инфракрасным излучением низкой интенсивности.Процесс вторичного нагрева, сушки и перемешивания обеспечивает тщательный и однородный нагрев ПАС и любых корректирующих добавок, а также и открывшегося подстилающего слоя дорожного полотна, в то же время предоставляя последнюю возможность для удаления всех излишков влаги.

Перемешивание в смесителе

ПАС и любые  корректирующие добавки, температура которых достигает желаемого уровня, подбираются споверхности дороги пластинчатым конвейером и транспортируются в двухвальный смеситель-мешалку, работающий с производительностью 200 тонн/час. Качество окончательного продукта обеспечивается тщательным перемешиванием ПАС и любых добавляемых материалов в этой мешалке высокой производительности.

Укладка и уплотнение