Переработка старого асфальтобетона
В последние годы в России широко используют старый асфальтобетон, снятый с изношенного дорожного покрытия. Это дает следующие преимущества:
- - экономия материалов;
- - экономия энергоресурсов;
- - утилизация старого асфальтобетона.
Для регенерации асфальтобетона используют оборудование двух типов:
- - существующие асфальтобетонные установки с дополнительным оборудованием;
- - специальные установки.
Увеличение объемов ремонтных работ требует существенного снижения их материальности за счет совершенствования ресурсосберегающих технологий, предусматривающих переработку и повторное использование старого асфальтобетона на АБЗ.
Регенерация старого асфальтобетона на АБЗ позволяет: использовать весь старый с дороги асфальтобетон, широко применять добавки каменных материалов, битума и пластификаторов при регенерации, получать готовую смесь заданного качества и укладывать ее на участках дорог с соответствующей интенсивностью движения, экономить энергию и материальные ресурсы при устройстве дорожных одежд автомобильных дорог.
Для заводской переработки используют старый асфальтобетон, полученный путем холодного фрезерования, либо путем разлома бульдозерами, автогрейдерами или другими машинами. В последнем случае кусковой асфальтобетон измельчают в дро- бильно-сортироночных установках до размеров, не превышающих 40 мм — при приготовлении крупнозернистых смесей. Кусковой асфальтобетон с высоким содержанием битума целесообразно дробить при температуре воздуха не выше 15...200°С. При более высоких температурах материал налипает на рабочие органы дробильных установок. В случаях налипания эффективность дробления можно повысить периодической обработкой щек дробилки мыльной водой, либо путем добавления минеральных материалов(песка или щебня) в количестве до 30 %.
Дробленый асфальтобетон целесообразно сразу же использовать для приготовления асфальтобетонных смесей. При необходимости хранения материал складируют в штабели высотой не более 2...3 м.
Для предотвращения слеживания слой измельченного асфальтобетона пересыпают прослойками из песка. Периодически материал перемешивают экскаватором.
Основная задача технологического процесса — уменьшить влияние высокотемпературной обработки на свойства вяжущего в старом асфальтобетоне, а также обеспечить защиту окружающей среды от загрязнения. При этом стремятся к максимальному использованию старого асфальтобетона в составе регенерированной смеси.
Для получения регенерированной асфальтобетонной смеси используют смесительные установки периодического действия и барабанные смесительные установки непрерывного действия.
При регенерации асфальтобетона в смесительных установках периодического действия нагрев старого асфальтобетона обеспечивается в основном за счет теплообмена с перегретыми минеральными материалами.
Преимущество данной технологии заключается в возможности использования существующих смесительных установок без их пере- устройства или с незначительным переустройством. В последнем случае осуществляют такие мероприятия, как установку экрана перед горелкой сушильного барабана для снижения температуры и частичного предохранения битума в составе старого асфальтобетона от прямого нагревания пламенем, либо установку дополнительного сушильного барабана для разогрева старого асфальтобетона при более низких температурах, по сравнению с температурой разогрева новых минеральных материалов.
Рис. 107.Регенерация асфальтобетона в смесителях периодического действия:
- а) с подачей старого асфальтобетона непосредственно в смеситель;
- б) с подачей старого асфальтобетона к минеральным материалам, прошедшим через сушильный барабан; в) с использованием сдвоенного сушильного барабана; 1 - старый асфальтобетон; 2 - новые минеральные
материалы; 3 - транспортер; 4 - сушильный барабан; 5 - смеситель;
6 - битум; 7 - накопительный бункер
Подачу старого асфальтобетона осуществляют непосредственно в смеситель, либо к минеральным материалам, прошедшим через сушильный барабан (рис. 107).
Максимальное количество старого материала при использовании данной технологии не должно превышать 20...30% от массы регенерированной смеси.
Для обеспечения требуемой температуры готовой регенерированной смеси, температура минеральных материалов (песка и щебня) должна составлять порядка 220...260°С.
Конкретное значение температуры нагрева новых минеральных материалов определяется количеством старого асфальтобетона в составе регенерированной смеси, ее требуемой температурой, а также влажностью старого асфальтобетона.
При переработке асфальтобетона в установках со сдвоенным сушильным барабаном используется последовательно прямой нагрев старого и его догрев от перегретых каменных материалов (рис. 107).
Температура в первом сушильном барабане, где нагреваются минеральные материалы, существенно выше по сравнению с температурой во втором барабане, который применяют для прямого нагрева старого асфальтобетона. Окончательный разогрев старого асфальтобетона осуществляется путем теплообмена с перегретыми минеральными материалами в процессе перемешивания.
В качестве теплоносителя во втором барабане могут быть использованы отработанные горячие газы из первого барабана, что позволяет существенно уменьшить энергоемкость технологического процесса, а также готовить регенерированные смеси, содержащие до 70 % старого асфальтобетона.
Барабанные смесительные установки непрерывного действия получили широкое развитие за рубежом, в США, Англии, Франции, Италии.
В стандартных барабанных смесителях можно осуществлять прямой нагрев старого асфальтобетона вместе с минеральными материалами, поступающими из последовательно включенных дозаторов (рис. 108, а). Переработку асфальтобетона по указанной технологии можно реализовать при использовании барабанной смесительной установки типа ДС-154 (Украина), выпускаемой Кременчугским заводом дорожных машин.
Рис. 108. Регенерация асфальтобетона в барабанных смесительных установках: а) непосредственно с нагревом материалов; б) с теплорассеивающим экраном; в) с раздельной подачей материалов. 1 - старый асфальтобетон;
2 - новые минеральные материалы; 3 - транспортер; 4 - барабанный смеситель; 5 - битум; 6 - накопительный бункер; 7 - теплорассеивающий экран; 8 - гравитационный затвор
Установка ДС-154 может работать как для регенерации старого асфальтобетона, так и для приготовления смесей новых минеральных материалов.
Однако, высокая температура внутри смесителя в зоне горелки (свыше 600°С) вызывает существенное изменение свойств вяжущего в старом асфальтобетоне.
В этом случае происходит также дополнительное загрязнение воздуха, и устранить перегрев вяжущего в старом асфальтобетоне.
Незначительное изменение конструкции смесителя позволяет заметно уменьшить загрязнение воздуха и устранить перегрев вяжущего в старом асфальтобетоне. Такой модификацией смесительного агрегата является смеситель с защитным, теплорассеивающим экраном, препятствующим непосредственному контакту пламени с материалом (рис. 108, б).
При использовании одновременно с экраном подачи охлаждающего воздуха удается уменьшить температуру теплоносителя до 400...500°С и увеличить количество перерабатываемого старого асфальтобетона до 60...70 % от массы регенерированной смеси.
Другой модификацией технологии является раздельная подача старого асфальтобетона и минеральных материалов. В данном случае минеральные материалы, как и в обычных барабанных смесителях, подаются в зону открытого племени горелки и нагреваются до температуры 150...220°С.
Старый асфальтобетон через гравитационно включаемые затворы поступает в среднюю часть смесителя, где температура теплоносителя существенно меньше. Минеральные материалы перемешиваются со старым асфальтобетоном и битумом в конечной части барабана. При этом происходит окончательный догрев старого материала (рис. 108, в). По указанной технологии работает французская установка типа «Эрмон», закупленная по импорту для АБЗ №1 (г. Москва). Преимуществом данной установки является комплексная автоматизация технологического процесса.
