Využití odpadní mleté gumy do protihlukových asfaltových krytů

1. Využití odpadní mleté gumy do protihlukových asfaltových krytů Ing. Jiří Plitzduben 2013

2. Aspekty současné silniční sítě • silnice v EU: • 5,5 milionů km silniční sítě • 90 % silniční sítě jsou asfaltové vozovky • 300 milionů t/r výroba horkých asf.směsí pro výstavbu silnic • 4 tisíce obaloven pro výrobu asfaltových směsí, 75 rafinerií • asfaltové kryty na vozovkách jsou 100%ně recyklovatelné • trendy: • dokončování dálničních sítí a evropské propojení • regionální rozvoj komunikací k podpoře ekonom.růstu • vyšší škody klimatickými změnami • snižování emisí škodlivin a GHG • využívání druhotných surovin • asfalty budou nadále potřeba!

3. Pokládka a hutnění asfaltových směsí

4. Skladba asfaltových směsí v ČR tis.t/rok • Asfaltový beton AC 14.800 • Asfaltový koberec mastixový SMA 266 • Asfaltový koberec s vysokým modulem tuhosti VMT 64 • Litý asfalt MA 46 • Asfaltový koberec otevřený AKO 20 • Asfaltový koberec pro velmi tenké vrstvy BBTM 14 • Asfaltový koberec drenážní PA 11

5. Modifikace asfaltových pojiv • adhezivní přísady – zvyšují přilnavost ke kamenivu • plastomery (PE, PP) – zvyšují tuhost a odolnost k plast.deformacím • termoplastické elastomery • zvyšují odolnost k plastickým deformacím (k vyjíždění kolejí) • zlepšují odolnost k tvorbě mrazových trhlin • zlepšují odolnost k vzniku únavových trhlin • propůjčují elastické vlastnosti • mají schopnost absorbovat mechanická napětí • zvyšují kohezi asfaltového pojiva • prodlužují trvanlivost asfaltového krytu • nejlepší výsledky jsou s elastomery chemicky provázanými s asfaltény • trendem je využití druhotnýchmateriálů, zejména mleté gumy • největšího rozšíření gumoasfaltů dosaženo v USA

6. Mletá guma Atributy mleté gumy: • nízkonákladový modifikátor (6 Kč/kg proti min.60 Kč/kg u synth.p.) • využití ojetých pneumatik • předúprava – odstranění kordu • výběr vhodné granulometrie: • <0,5 mm příliš jemný, slabý příspěvek • 0,5 až 1 mm, optimální? • >1 mm vede k vyšší sedimentaci • výběr technologie mletí: • kryogenní není vhodné – kubická zrna • mechanické řezání a střihání je vhodnější • mechanické válcování (čechrání) je nejlepší • vlastnosti granulátu deklaruje výrobce

7. Mísení s asfaltem Dry-proces....přímo do míchačky obalovny Wet-proces... předmíchání s asfaltovým pojivem (CRmB) - popř. se předmíchá koncentrát (50% gumy) Teplota mísení min. 150°C, max.190°C • při teplotě míchání >190°C je riziko emisí karcinogenních látek • částice s velkým spec. povrchem rychle bobtnají, roste viskozita • směs zůstává převážně nehomogenní, riziko sedimentace během skladování • delší doba míchání vede k devulkanizaci, depolymeraci a snížení viskozity Změna vlastností asfaltového pojiva • mění se reologické a fyzikální vlastnosti Změna vlastností směsí s kamenivem • zvýšení odolnosti k plastickým deformacím • zvýšení odolnosti k vzniku mrazových trhlin • zvýšení elastičnosti, pružnosti • zastavení šíření mikrotrhlin na elastické částici gumy • snížení hlučnosti odvalování kol vozidel • velmi dobré protismykové vlastnosti

8. Pojivo CRmB Technologie mísení 2 druhy pojiv CRmB: • 5 až 15 % (jako PMB) • 15 až 25 % (kaše) • rozhodující vlastnosti CRmB: • viskozita při 150-175°C, penetrace/25°C, bod měknutí min. 55°C, resilience min.20%, skladovatelnost, • zlepšení skladovatelnosti kompatibilizačními přísadami, resp. výběrem mleté gumy (nákladní pneu) • výroba na terminálech (a) nebo na obalovně (b) • doba míchání se volí optimální (vzhledem na stupeň rozpuštění zrn) • omezená doba skladování (max. 3 dni)

9. Snižování hlukové zátěže • 40 % populace EU vystaveno hluku silniční dopravy >55 dB(A) • 20 % vystaveno hluku >65 dB(A), u dalších 20 % se očekává brzký nárůst na 65 dB(A); • 66 % obyvatel měst nespokojeno s hlukovou zátěží • snižování hluku na PK: • protihlukové stěny – účinné, nákladné a nehodí se všude • snížení rychlosti – nespokojenost uživatelů PK • asfaltové povrchy s vyšší mezerovitostí s obsahem PMB, CRmB • kryty ze speciálních jemnozrnných asfaltových směsí • kryty se zabudovanými rezonátory:

10. Protihlukové vozovky Výhody asfaltových koberců s vysokou mezerovitostí: • odvádějí dešťovou vodu do stran vozovky, • zabraňují aquaplaningu, zlepšují bezpečnost za dešťě, • pohlcují hluk – pokles o 5 dB ekvivalentní snížení aut o 70 % nebo snížení rychlosti ze 70 na 50 km/h Přínos gumového granulátu: • další snížení hlučnosti o 1-2 dB(A) • vyšší odolnost k únavě • antioxidanty obsažené v gumě snižují stárnutí asfaltu Nevýhody porézních gumoasfaltů: • mezery se zanášejí nečistotami, klesá propustnost vody, • snižuje se útlum hluku, • sací efekt pneumatik může způsobovat až rozpad povrchu

11. Dosahované snížení hlučnosti

12. MOFALT RMB • Vývoj asfaltového pojiva modifikovaného mletou gumou: 2010 - rešerše, předběžná etapa 2011 – vývoj pojiva v Paramo a.s. + VÚAnCh srpen 2011 – zkoušky směsí PA v laboratořích VUT Brno září 2011 – návrh pojiva MOFALT RMB 30/70-60 říjen 2011 – zkušební výroba 10 tun pojiva v Paramu - zpracováno na obalovně Skanska v Jihlavě - položen zkušební protihlukový koberec SMA LA listopad 2011 – provedena certifikace a vystaveno STO

13. Aplikace v Pardubicích 2013 • Protihlukový drenážní koberec • Globus – ul.17.listopadu, délka cca 3,5 km • výměna obrusné vrstvy • dodavatel M-Silnice + G-Asfalt • zahájení stavby 21.4.2013

14. Děkuji za pozornost