Карта сайта.




Главная arrow Новости arrow Революционные технологии ресайклинга
Революционные технологии ресайклинга
Холодный ресайклинг, или регенерация дорожных одежд, – современная, прогрессивная технология, применяемая при восстановлении эксплуатационных качеств дороги. Суть ее состоит во фрезеровании изношенных дорожных одежд, смешении измельченного, однородного материала с вяжущими (стабилизаторами), укладке на прежнее место и уплотнении. Эта технология появилась в конце 1970-х годов и получила распространение в Западной Европе, а затем в США. Поводами для разработки холодного ресайлинга, материалов и машин послужила необходимость найти быстрый и экономичный способ для масштабного восстановления эксплуатационных характеристик развитой дорожной сети западных стран плюс нефтяные кризисы 1973 и 1979 годов, в результате которых битум подорожал в три раза. Прогресс в методах подготовки и стабилизации битумных эмульсий и в разработке модифицированных битумов также способствовал развитию технологии холодного ресайклинга.

Основные преимущества холодного ресайклинга перед реконструкцией с полной заменой материалов дорожных одежд прежде всего в том, что материал старых дорожных одежд не вывозят, не складируют, а используют сразу на месте. При этом расход свежей горячей асфальтобетонной смеси снижается в несколько раз и достигается значительная экономия на других материалах и транспортных издержках. Современное оборудование для ресайклинга высокопроизводительное, что намного сокращает сроки ремонта дороги и позволяет восстановить за сезон большие площади дорожного покрытия. Восстановление практически всей отечественной дорожной сети, потребность в улучшенных дорогах большой суммарной протяженности – вот поле деятельности для холодного ресайклинга. Однако распространение этой технологии сдерживают цены как на сами ресайклеры, так и на вспомогательное оборудование, а также некий скепсис в отношении новинки и значительных инвестиций в это оборудование. Сегодня рассматриваются три основных вида ресайклинга, причем первые два несколько перекрывают друг друга:
  • с фрезерованием на неполную толщину дорожной одежды – от 50 до 100 мм до щебеночного основания; применяют при износе верхних слоев дорожной одежды и сохранении свойств нижних слоев;
  • фрезерованием на полную толщину - от 100 до 300 мм, захватывая и слои асфальтобетона, и часть щебеночного основания; применяют при восстановлении дорожных одежд, поврежденных на всю глубину;
  • реконструкция гравийных дорог - глубина ресайклинга этого типа обычно до 100 до 200 мм.

От вида ресайклинга зависит выбор ресайклера и состав строительного поезда. Типом ресайклера определяется производительность, ширина и глубина слоя, который можно обработать за один проход, а также выбор стабилизатора и возможности фрезеровать дорожные одежды и смешивать их материал со стабилизатором за один проход.

В качестве стабилизаторов применяют порошкообразные и жидкие вяжущие. Порошкообразные материалы (цемент) распределяют слоем по поверхности дороги, при этом образуется много пыли. Ресайклер фрезерует дорожную одежду и смешивает ее с цементом и водой за один проход. Все полученные с применением цемента материалы склонны к растрескиванию, а содержание цемента в материале требует предварительного анализа и контроля, но обычно это не более 2% от массы материала. Точно контролировать процесс введения цемента можно только применяя цементно-водную суспензию. В случаях очень пластичного стабилизируемого материала применяют комбинацию цемента и извести или даже одну известь. Поверхность укрепленного цементом материала надо смачивать минимум семь дней, и недопустимо открывать движение раньше этого срока, пока цементобетон не наберет прочность.

Жидкие стабилизаторы
– цементно-водную суспензию и битумную эмульсию применяют как по отдельности, так и в комбинации, через распределительные системы вводя их в рабочую камеру ресайклера. Через специальную распределительную систему в рабочую камеру вводят и вспененный битум. Цементно-водную суспензию готовят в отдельной машине и по трубопроводу подают в ресайклер, а затем вводят рабочую камеру через специальную рампу. Этот метод позволяет точно контролировать расход цемента.

В битумной эмульсии 60% составляет битум и 40% вода. Распадению эмульсии на составляющие препятствуют специальные поверхностно-активные вещества – эмульгаторы. При смешении с каменным материалом вода испаряется, и битум растекается в пленку, обволакивающую частицы камня. При избыточной влажности каменного материала и внесении эмульсии материал становится переувлажненным, и его уплотнение затрудняется. В таких случаях помогает внесение цемента, но не более 2% от массы материала (при большем соотношении усталостные характеристики укрепленного слоя ухудшаются) либо отфрезерованный материал оставляют подсохнуть.

Вспененный битум получают, добавляя небольшое количество холодной воды (2...5% от массы битума) к горячему битуму (150...180 ºС) непосредственно перед впрыскиванием в рабочую камеру. При контакте с горячим битумом вода превращается в пар, образуя пену, по объему в 15...30 раз превосходящую первоначальный объем битума. Мельчайшие пузырьки воды окружает тонкая пленка битума. При контакте с каменным материалом пузырьки распадаются, и битум обволакивает частицы камня. В такой форме битум более предпочтителен для смешивания с холодным влажным каменным материалом. Технология вспенивания битума известна с 1950-х годов, однако трудно при этом точно выдержать пропорции битума и воды. Увеличение количества воды дает большее объемное расширение, но сокращает срок жизни пены. Обычно добавление 3% воды дает приемлемые объемное расширение и срок жизни пены, а склонность к засорению сопел и связанную с этим невозможность управлять пенообразованием преодолели лишь недавно, что позволило применять вспененный битум в полевых условиях.

Состав строительного поезда для работ с битумной эмульсией следующий, начиная с головы: автоцистерна с битумной эмульсией, ресайклер, каток, грейдер. При одновременном введении цементо-водной суспензии между автоцистеной и ресайклером вводят установку для приготовления суспензии. Ресайклер толкает перед собой установку. Альтернативный способ – распределение сухого цемента специальным распределителем на автомобильном шасси, который движется в голове поезда. При использовании ресайклера на гусеничном ходу с выглаживающей плитой грейдер не нужен.

При использовании вспененного битума состав поезда следующий: автоцистена с битумом, ресайклер, каток, грейдер. Аналогичным образом между битумовозом и ресайклером включают установку для приготовления цементо-водной суспензии. В любом случае битумовоз движется в голове поезда. Воду для ресайклинга подвозят автоцистернами, при этом надо учитывать, что для приготовления вспененного битума требуется питьевая вода. В зависимости от назначения дороги и нагрузки по укрепленному стабилизаторами слою можно устроить замыкающий слой из асфальтобетона либо асфальтобетонное основание и замыкающий слой, для чего применяют соответствующий парк техники.

Фирма Bomag выпускает для европейского рынка две модели ресайклеров – МРН122-2 и МРН125. Обе модели с шарнирно-сочлененными рамами с передним силовым модулем и задней хребтовой рамой, под которой подвешен рабочий орган – рабочая камера с фрезерным барабаном. Все приводы исполнительных органов, включая привод барабана, гидростатические. Шарнирное сочленение рамы и управляемые задние колеса обеспечивают маневренность ресайклеров. Скорость вращения барабана регулируется в зависимости от нагрузки, рабочая камера с изменяемой геометрией позволяет регулировать параметры смешения. Гидравлический механизм подъема рабочего органа позволяет регулировать положение барабана в вертикальной плоскости в пределах ±5º. Bomag использует универсальные фрезерные барабаны как для ресайклинга дорожных одежд, так и для стабилизации грунта. В базовой комплектации рабочий орган ресайклера МРН122-2 оснащают универсальным барабаном шириной 2330 и диаметром 1225 мм с приваренными резцедержателями. В качестве опций предлагают барабан такой же конструкции шириной 2530 мм, барабаны шириной 2330 и 2530 мм, оснащенные устройствами быстрой смены резца, и барабан для стабилизации грунта с удлиненными лопатообразными резцами. Глубина фрезерования МРН122-2 – до 500 мм. Стандартный барабан для МРН125 шириной также 2330 мм, но диаметром 1416 мм. Глубина фрезерования этой машины – до 550 мм.

Обе модели работают с битумной эмульсией и вспененным битумом. Системы подачи и распределения воды и битума предлагают как опцию. Для битума разработаны две системы – для распределения битумной эмульсии и для вспененного битума, причем последняя универсальна, ее можно использовать и для подачи битумной эмульсии. Подводящие битум трубопроводы подогреваются горячим маслом. В базовой комплектации производительность системы регулируют вручную ступенчато. Электронное управление с бесступенчатой регулировкой входит в расширенную комплектацию.

Ресайклер МРН125 – свежая модель с отличительными конструктивными особенностями. Кабина установлена на задней раме и выполнена подъемной, что удобно и в работе, и при транспортировке. На МРН125 иная организация рабочего пространства. Рабочие органы (рулевого колеса нет) и кресло установлены на передвижной поворотной платформе, и оператор может и перемещать платформу поперек кабины, и разворачиваться на ней при движении задним ходом. Кабина с двумя ветровыми стеклами спереди и сзади.

У МРН122-2 органы управления, включая рулевое колесо, продублированы по обоим бортам. Кресло перемещается от борта к борту по направляющей, а также вращается вправо-влево на 90º. МРН122-2 оснащен 6-цилиндровым дизелем Deutz TCD 2015 V06 мощностью 360 кВт, МРН125 – 8-цилиндровым дизелем Deutz TCD 2015 V08 на 440 кВт.

Л. Малютин
«Основные Средства» №7/2008