Технологии производства теплых асфальтобетонных смесей Докладчик: Крупин Николай Вадимович

1. Технологии производства теплых асфальтобетонных смесей Докладчик: Крупин Николай Вадимович Заместитель генерального директора Представительства Astec, Inc.в России

2. Технология Shuttle Buggy Срок службы покрытия напрямую зависит от двух факторов: ровность покрытия и однородная плотность покрытия. Эти два фактора достигаются при использовании перегружателя Shuttle Buggy Высокая ровноcть покрытия достигается за счет исключения контакта самосвала с укладчиком и обеспечения непрерывного процесса укладки. 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. Учеными доказано, что применение перегружателя Shuttle Buggy увеличивает срок службы покрытия в 2 раза!

3. Технология холодного рисайклинга • Технология холодного рисайклинга позволяет производить ремонт и капитальный ремонт дорожной одежды со значительной экономией. В среднем она достигает 2.000.000 рублей на километр. • Практика показывает, что в среднем по сравнению с традиционными методами ремонта (фрезерование и укладка) мы получаем 85% прочности при 55% стоимости. • При этом мы получаем промежуточный слой, который не дает отраженным трещинам выходить на верхний слой дорожной одежды. • Остальные преимущества технологии: • Сохранение природных ресурсов • Уменьшение выбросов в атмосферу • Улучшение структуры дорожной одежды • Экономия времени и средств • Нет необходимости закрывать движение

4. Технология NovaChip Специалисты мировых дорожных агентств подсчитали, что обустройство тонкослойных защитных покрытий обходится в разы дешевле, чем ремонт незащищенной дорожной одежды. Roadtec создал уникальную машину, способную укладывать тонкие слои типа Novachip слоем от 7,5 мм. Одновременно с укладкой проливается битумное вяжущее, способствующее отличному сцеплению верхнего защитного слоя с дорожной одеждой. Конструкция укладчика с запатентованной гравитационной подачей материала обеспечивает высочайшую ровность укладки.

5. Технология Double Barrel • Улучшения однородности смеси за счет концепции последовательного смешивания и принудительного смешивания • Нет окисления смеси за счет смешивания без доступа кислорода, а следовательно дольше рабочий срок службы битума • Высокая экологичность за счет подачи паров углеводорода из зоны смешивания в зону пламени горелки • Снижения расхода топлива на 25-30% за счет нагрева инертных до меньших температур • Возможность добавления РАП до 50% без ущерба для экологии • 6. Нет потерь производительности при выпуске ЩМА за счет предусмотренной зоны сухого смешивания

6. 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

7. 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.)

8. Химические добавки • Химические добавки используются для улучшения адгезии и уплотняемости • Производители – Astec, ….

9. Органические добавки • Органические добавки или воск используются для снижения вязкости • Производители – Astec, ….

10. Вспенивание с добавками • Используется вода в зеолитовом носителе для снижения вязкости • Производители – Astec, ….

11. Механическое вспенивание • Используется вода (пузырьки пара) для снижения вязкости • Производители – Astec, ….

12. Преимущества теплых асфальтобетонных смесей • Смесь производится при температуре 115- 135оС, тем самыммы предотвращаем испарение легких фракций нефти и загрязнение воздуха. Нет дыма и запаха. Снижение выбросов CO2и VOC. • Лучшие условия работы бригад. Лучшие отношения с соседями. • Если легкие фракции не уходят из битума, он не окисляется, а следовательно увеличивается срок его службы в покрытии. • Теплая смесь получается при помощи вспененного битума, который образовывает более толстую пленку вокруг каменных материалов, увеличивая адгезию. • Производство теплых смесей экономит как минимум 10-15% топлива, благодаря снижению температуры нагрева инертных. • Более медленное остывание теплой смеси позволяет увеличить плечо перевозки и производить укладку в холодное время, а следовательно расширить дорожный сезон. • Лучшая адгезия за счет более толстой битумной пленки. • Рост использования асфальтобетонной крошки. • Лучшее уплотнение, а следовательно более долгий срок службы. • Смесь более удобоукладываемая, что облегчает работу. Особенно с ЩМА!!! • ОТЛИЧИЕ ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЧЕСКОГО ВСПЕНИВАНИЯ • Используется существующая рецептура смеси - не нужно разрабатывать новую! • Удорожание смеси практически нет. Стоимость одного литра воды на тонну минимально!

13. Значительное сокращение выбросов

14. Значительное сокращение окисления битума

15. Повышение % РАП в смеси

16. Технология подготовки РАП • Увеличение процента добавления РАП в горячие и теплые асфальтобетонные смеси за счет приготовления узких фракций • Четкий контроль гранулометрического состава каменных материалов в конечной горячей смеси • Четкий контроль процента содержания битумного вяжущего в конечной горячей смеси • 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. • Возможность добавления РАП без потерь качества до 20% на верхние слои и до 50% на нижние слои.

18. 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 смесейне 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.

19. Типы установок вспенивания Вспенивающий коллектор для циклического завода Вспенивающий коллектор для непрерывного завода

20. Визуальный указатель потока водяной линии Воздушная линия активации форсунок Водяные инжекторы Всего 6 штук Горячее масло Вода Клапан-соленоид управления водяными инжекторами БИТУМ Показаны воздушная линия управления инжекторами (для срабатывания клапана) и элементы управления и контроля

21. Описание процесса – Теплый асфальт

22. Описание процесса – Горячий асфальт

23. Очень маленькие пузырьки – главный результат механического вспенивания битума

24. NCAT – Национальный Центр Асфальтовой Технологии США

25. Цикл испытаний 2010-1012 10 тестовых участков Спонсоры-администрации 6 штатов Теплый асфальтобетон 50% а/б крошки Частные спонсоры

26. Теплые АБ Колейность Средняя глубина колеи (мм) Обычный Пористый С крошкой Вспененный Вспененный С хим. С серой С серой С Кратоном С Тринид. с крошкой добавками СБС битумом

27. Теплые АБ Усталостное разрушение Теплые АБ Количество циклов (в млн.) до разрушения Обычный Пористый С крошкой Вспененный Вспененный С хим. С серой С серой С Кратоном С Тринид. с крошкой добавками СБС битумом

28. Опыт в мире (2006-2012) • CША • Швеция • Новая Зеландия • Корея • Южная Африка • Франция • Колумбия • Куба • Австралия • Канада • Россия • Казахстан • Азербайджан Более 800 единиц … Миллионы тонн…

29. Опыт в Российской Федерации (2012)

31. 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”

32. Опыт в Российской Федерации (2013)

33. Спасибо за Ваше внимание!!!