Теплые асфальтобетоны

Технологии производства теплых
асфальтобетонных смесей
Докладчик:
Крупин Николай Вадимович
Заместитель генерального директора
Представительства 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)
100
Органические
добавки
90
Вспенивание
добавками
80
70
Вспенивание
хим.методами
60
Механическое
вспенивание
50
2009 год – 19,2 млн тонн
2010 год – 47,6 млн тонн
40
30
20
2011 год – 95,0 млн тонн
(предвар. неофиц.)
10
0
2009
2010
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 смесей
1.
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
10.
Используется существующая рецептура смеси - не нужно разрабатывать новую!
11.
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.
Типы установок вспенивания
Вспенивающий коллектор для
циклического завода
Вспенивающий коллектор для
непрерывного завода
Визуальный
указатель
потока
водяной
линии
Воздушная
линия активации
форсунок
Водяные
инжекторы
Всего 6 штук
Горячее масло
Вода
БИТУМ
Клапансоленоид
управления
водяными
инжекторами
Описание процесса – Теплый асфальт
Описание процесса – Горячий асфальт
Очень маленькие пузырьки – главный результат
механического вспенивания битума
NCAT – Национальный Центр Асфальтовой Технологии США
10 тестовых
участков
Спонсорыадминистрации 6
штатов
Теплый
асфальтобетон
50% а/б крошки
Частные спонсоры
Цикл испытаний 2010-1012
Колейность
Средняя глубина колеи (мм)
Теплые АБ
Обычный
Пористый
С крошкой
Вспененный
с крошкой
Вспененный
С хим.
добавками
С серой
С серой
С Кратоном
СБС
С Тринид.
битумом
Усталостное
разрушение
Количество циклов (в млн.) до разрушения
Теплые
Теплые АБ
АБ
Обычный
Пористый
С крошкой
Вспененный
с крошкой
Вспененный
С хим.
добавками
С серой
С серой
С Кратоном
СБС
С Тринид.
битумом
Опыт в мире (2006-2012)
• CША
• Швеция
• Куба
• Австралия
• Новая Зеландия
• Корея
• Южная Африка
• Канада
• Россия
• Казахстан
• Франция
• Колумбия
• Азербайджан
Более 800 единиц … Миллионы тонн…
Опыт в Российской Федерации (2012)
Отчет аккредитованной лаборатории
Брянская 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
Rсж20с = 4,178
Р = 2,41 гр./см 2
W = 2,86 %
Rсж50с = 0,874
стекание - 0,061
Показатели ЩМА-15 с использованием вспененного битума
ЩМА -15
t = 160 - 163 С ЩМА -15
t = 151-154 С
ЩМА -15
t = 138 - 144 С
плотность смеси
Р = 2,41 гр./см 2
Р = 2,42 гр./см 2
Р = 2,42 гр./см 2
водонасыщение 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!!!