01.12.2012
Recyklace asfaltových
vozovek
Technologie, specifikace
Jan Valentin
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Projekt FRVŠ F1/795/2012; Modernizace a rozšíření výuky předmětu Stavba Pozemních Komunikací
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Význam a přínos uplatnění recyklace vozovek
• ekonomický
poplatníky),
přínos (úspory, dlouhodobě dosažitelný efekt pro daňové
• snížení nákladů při současném dosažení požadované kvality a prodloužení
životnosti vozovky,
• snížení objemu odpadů ukládaných na skládkách,
• snížení spotřeby neobnovitelných přírodních zdrojů a maximálně využít
druhotné suroviny,
• možnost dalšího využití vytěžených hornin vyznačujících se méně vhodnými
technickými parametry při budování zemního tělesa,
• zpracování recyklovatelného materiálu porušených vozovek,
• udržitelné hospodaření s neobnovitelnými přírodními zdroji,
• snížení potřeby prostoru skládek,
1
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Význam a přínos uplatnění recyklace vozovek
• ochrana životního prostředí menšími zásahy do krajiny,
• snížení objemu přepravy materiálu,
• nižší energetická náročnost (především technologie za studena a za tepla).
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Cíle recyklace vozovek
• přeměna poškozené a nehomogenní konstrukce vozovky vykazující zjevné
známky postupné degradace,
• zlepšení proměnlivosti fyzikálně mechanických a reologických vlastností vrstev
původní konstrukce vozovky,
• zvýšení celkové únosnosti a prodlužení životnosti konstrukce vozovky,
• zvýšení odolnosti obrusné vrstvy vůči mechanickému opotřebení,
• zlepšení protismykových vlastností a zajištění reprofilace krytu vozovky s
vyrovnáním nerovností,
• ekologicky šetrné odstranění škodlivých složek konstrukcí vozovek, kde bylo
jako pojiva využito dehtu (u recyklace za studena).
2
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Současné trendy recyklace
• zvyšování podílu R-materiálu ve směsích pro konstrukční vrstvy vozovek,
• prezentace zejména asfaltové
(bezodpadová konstrukce),
vozovky
jako
100%
recyklovatelné
• šetrné znovupoužití materiálu ze směsí obsahujících jako pojivo dehet (je
zatříděn jako karcinogenní),
• prosazování recyklace prováděné za studena, pěnoasfaltových technologií a
teplých asfaltových technologií.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Řešení technologie recyklace v předpisech ČR
• TP 111 Přímé zpracování recyklovatelného asfaltového materiálu do vozovek,
říjen 1998.
• TP 105 Nakládání s odpady vznikajícími při výstavbě, opravách a údržbě PK,
FSv ČVUT, leden 2011.
• TP 150 Údržba a opravy vozovek pozemních komunikací obsahujících dehtová
pojiva, FSv ČVUT, leden 2011.
• TP 208 Recyklace konstrukčních vrstev netuhých vozovek za studena, 2009.
• TP 209 Recyklace asfaltových vrstev netuhých vozovek na místě za horka,
2009.
• TP 210 Recyklované stavební demoliční materiály do pozemních komunikací,
FAST VUT, prosinec 2010.
3
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Klasifikace recyklovatelného materiálu
Recyklovatelný asfaltový materiál (RAM) = zrnitostně nestejnorodá směs
kameniva stmeleného, kameniva částečně obalovaného nebo potaženého
asfaltovým pojivem. Směs je získaná buď vyfrézováním nebo vybouráním
hutněných asfaltových vrstev.
Recyklovatelný živičný materiál (RŽM) = viz RAM, pojivem je částečně nebo plně
dehet.
RAM 1 = získaný frézováním dříve provedených hutněných asfaltových vrstev
bez další následné úpravy.
RAM 2 = získaný vybouráním dříve provedených hutněných asfaltových vrstev
bez další následné úpravy.
RAM 3 = směs získaná vybouráním nebo vyfrézováním různých konstrukčních
vrstev popřípadě celé konstrukce netuhé vozovky, resp. bouráním jiných
konstrukcí z kameniva tmeleného cementem či směsným pojivem. Směs je
upravená drcením, tříděním a homogenizací na frakce 0-16, 0-22, 0-32, 0-45, 063 a 0-90.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Klasifikace recyklovatelného materiálu
RAM 4 = materiál získaný frézováním celé, popřípadě větší části netuhé vozovky
se současným předrcením, vhodný ke znovuzpracování na místě frézování
speciálními technologiemi a pracovními postupy.
R-materiálem rozumíme RAM 1 upravený následným tříděním s případným
předrcením a přetříděním přepadu a homogenizací, nebo RAM 2 upravený
následným drcením a tříděním.
Kusové slepencové zrno je základní částice RAM1, RAM3, RAM4, která propane
sítem 125 mm, sestávající z více zrn kameniva stmelených převážně asfaltem
nebo asfaltovým tmelem.
Přímé zpracování RAM = zpracování vhodného druhu recyklovatelného
materiálu do konstrukčních vrstev vozovky PK jednoduchými, běžnými
technologiemi (rozprostřením a zhutněním) bez předchozích úprav jako je
přidání nového kameniva, obalování za studena apod.
4
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Získání recyklovatelného materiálu ze starých vozovek
• vybouráním celé konstrukce vozovky nebo jejích jednotlivých vrstev,
• v jednom záběru je možné vybourat vrstvy stmelené asfaltovým pojivem, v
dalším záběru potom zbývající vrstvy,
• separované vybourání umožňuje opětovné zabudování asfaltem stmelených
vrstev v asfaltových směsích,
• při frézování lze asfaltový materiál získat studenou nebo teplou cestou,
• mělo by být postupováno po jednotlivých vrstvách (z důvodu různé kvality a
různého zrnitostního složení),
• specifickým postupem je použití recykleru a hloubkové recyklace za studena
na místě.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Získání recyklovatelného materiálu ze starých vozovek
Druhy silničních fréz:
• malé – šířka frézovacího válce do 500 mm, záběrová hloubka < 100 mm,
• střední – šířka frézovacího válce 500-1000 mm, záběrová hloubka do 180
mm,
• velké – šířka frézovacího válce nad 1000 mm, záběrová hloubka do 350 mm,
• speciální – šířka frézovacího válce do 350 mm, záběrová hloubka je až 100
mm. Využívají se pro sanační práce na odfrézování poškozených krytových
vrstev v blízkosti kanalizačních poklopů, uličních vpustí, rigolů apod.
5
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Získání recyklovatelného materiálu ze starých vozovek
Uplatnění frézování:
• na vozovkách, u nichž skončila životnost obrusné vrstvy,
• na místních komunikacích, kde změna nivelety vozovky není možná
(návaznost na chodníky a odvodnění),
• na mostních objektech, kde nelze klást další asfaltové vrstvy s ohledem ke
zvětšení stálého zatížení mostní konstrukce,
• úprava příčného profilu po odstranění malých nerovností a deformací, které
nepřevyšují 10 mm (následné provedení nátěru či mikrokoberce),
• obnova drsnosti frézování v tloušťce do 10 mm. Jde o provizorní řešení
obnovy provozní způsobilosti před definitivní úpravou povrchu vozovky.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Užití recyklátu ve vozovce přímým zpracováním
RAM 1:
• ochranná vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy II – VI náhradou za
vrstvy ŠD a ŠP,
• spodní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením IV – VI náhradou
za vrstvy ŠD a ŠP,
• horní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy V – VI
náhradou za vrstvu ŠD nebo MZK. V případě MZK opatřit infiltračním
postřikem s případným posypem kamenivem a nátěrem nebo EKZ (pak může
dočasně sloužit i jako obrusná vrstva u vozovek třídy VI).
6
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Užití recyklátu ve vozovce přímým zpracováním
RAM 3:
• ochranná vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy II – VI náhradou za
vrstvu ŠP,
• spodní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením V – VI náhradou
za vrstvy ŠD a ŠP,
• horní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy VI náhradou
za vrstvu ŠD.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Užití recyklátu ve vozovce přímým zpracováním
R-materiál:
• ochranná vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy II – VI náhradou za
vrstvy ŠD a ŠP,
• spodní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením II – VI náhradou za
vrstvy ŠD, vibrovaného štěrku a MZK,
• horní podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy V – VI
náhradou za vrstvu ŠD, vibrovaného štěrku nebo MZK. V případě MZK opatřit
infiltračním postřikem s případným posypem kamenivem a nátěrem nebo
EKZ (pak může dočasně sloužit i jako obrusná vrstva u vozovek třídy VI),
• podkladní vrstva vozovek PK s dopravním zatížením třídy V – VI náhradou za
vrstvu penetračního makadamu s následným provedením nátěru nebo EKZ
(může dočasně sloužit i jako obrusná vrstva),
• dočasná obnova obrusné vrstvy z kaleného štěrku, penetračních či vsypných
makadamů pro vozovky s dopravním zatížením VI.
7
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Podmínky pro použití recyklovaného materiálu ve
vozovce
RAM 1:
• nepřetříděný materiál, proto odstranit nadměrné kusy,
• zjistit kusovou zrnitost,
• stanovit optimální vlhkost a maximální objemovou hmotnost (Proctorova
modifikovaná zkouška),
• zjistit množství asfaltu obsaženého v RAM 1 a stanovit bod měknutí,
• při použití namísto ŠP či ŠD doporučeno vlhčení při hutnění,
• pro vrstvy z RAM 1 platí, že se jedná o nestmelené vrstvy, které se před
nadměrným vysycháním a účinky technologické dopravy ochraňují
infiltračním postřikem kationaktivní asfaltovou emulzí v množství 0,8 – 1,2
kg.m-2 zbytkového asfaltu. U hutněných vrstev se provede spojovací postřik.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Podmínky pro použití recyklovaného materiálu ve
vozovce
RAM 1:
• podkladní vrstva z RAM 1 může být kladena na pláň z nesoudržných zemin,
ochrannou vrstvu, podkladní vrstvu ŠD, ŠP, mechanicky zpevněné zeminy,
MZK, RAM 1 nebo původní, předem rozrušený a následně urovnaný povrch
staré krytové vrstvy z kaleného štěrku nebo penetračního či vsypného
makadamu (opatřit infiltračním postřikem); předpokladem je životnost staré
vozovky 5 let,
• tloušťka jedné podkladní vrstvy vzhledem k druhu a technologickému
omezení 100 – 300 mm. Tloušťka vrstvy musí být větší než 1,5 násobek
největšího použitého kusového slepencového zrna,
• při návrhu složení směsi se vychází z podmínek uvedených v TP 111.
8
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Podmínky pro použití recyklovaného materiálu ve
vozovce
RAM 3:
• pro ochranné a podkladní vrstvy lze použít materiál zrnitosti 0-63 (0-90) mm
náhradou za ŠD nebo ŠP,
• podkladní vrstva z RAM 3 může být kladena na pláň z nesoudržných zemin,
ochrannou vrstvu vozovky, podkladní vrstvu ŠD, ŠP, mechanicky zpevněné
zeminy, MZK, RAM 1 nebo RAM 3,
• při návrhu složení směsi se vychází z podmínek uvedených v TP 111.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Podmínky pro použití recyklovaného materiálu ve
vozovce
RAM 4:
• určený výhradně ke znovupoužití pro recyklaci za studena na místě;
• zajistit podrobný průzkum původní konstrukce;
• zpracování laboratorního návrhu směsi obsahující původní materiál, nové
kamenivo, vodu a pojivo;
• stanovení fyzikálně mechanických vlastností nové směsi;
• ověřovací měření průhybu a stanovení životnosti po provedeném
znovuzpracování;
• při návrhu složení směsi se vychází z podmínek uvedených v TP 111.
9
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Podmínky pro použití recyklovaného materiálu ve
vozovce
R-materiál:
• vzniká tříděním a homogenizací RAM 1 nebo RAM 2,
• využitelnost při výstavbě a údržbě PK je široká a využitelná zejména pro
hutněné asfaltové vrstvy, provádění výsprav výtluků za horka malým
recyklérem a asfaltové směsi obalované za studena,
• užití je dáno především frakcí kusové zrnitosti,
• podkladní vrstva z R-materiálu může být kladena na pláň z nesoudržných
zemin, ochrannou vrstvu vozovky, podkladní vrstvu ŠD, ŠP, mechanicky
zpevněné zeminy, vibrovaného štěrku MZK, RAM 1-4.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Použití recyklovaných vrstev v konstrukci
• použití nejčastěji pro PK třídy dopravního zatížení II – VI,
• Snaha o postupnou standardizaci pro všechny třídy dopravního zatížení a
všechny typy asfaltových vrstev,
• využitelné pro konstrukce jiných dopravních ploch, nemotoristických
komunikací a zpevňování krajnic,
• použití pro zpevnění konstrukcí polních a lesních cest.
Mechanismy:
• finišery, gradery,
• hutnící prostředky – válce s hladkými ocelovými běhouny, pneumatikové
válce, kombinované válce,
• rozstřikovač pojiva a podrťovač,
• automobilová kropička.
10
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Použití recyklovaných vrstev v konstrukci
Postup prací:
• úprava podkladu,
• příprava a doprava stavební směsi,
• rozprostírání směsi při teplotě vyšší než +5°C, přičemž za posledních 24 hodin
nesmí teplota klesnout pod +3°C,
• u konstrukcí vozovek s TDZ II a III se použije vždy pouze finišer s automatickou
nivelací se snímáním výšky z vodící struny,
• tloušťku pokládané vrstvy určí výrobní předpis v rozmezí 100-300 mm,
• ručně se směs rozprostírá pouze výjimečně v místech, kde nelze provést
strojní pokládku,
• při rozprostírání graderem lze uvažovat potřebné převýšení cca 20%
zhutněné tloušťky,
• hutnění, ošetření a ochrana zhutněné vrstvy.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Použití recyklovaných vrstev v konstrukci
Přejímka prací a kontrola provedení:
• u standardních materiálů se za výsledek průkazní zkoušky považuje
prohlášení o shodě;
• u nestandardních materiálů je druh průkazních zkoušek stanoven v TP 111;
• přejímací zkoušky hotové úpravy zahrnují ověření tloušťky vrstvy, nerovnosti
povrchu, odchylky od stanoveného příčného sklonu a míru zhutnění.
Bezpečnost práce:
• konstrukční vrstvy vozovek z recyklovatelného asfaltového materiálu se
zhotovují za úplné uzavírky na celé šíři vozovky,
• při využití jako výplně výtluků se práce provádějí za provozu s částečným
omezením.
11
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy technologií recyklace za studena
Přejímka prací a kontrola provedení:
• asfaltová emulze (+ cementu);
• hydraulické pojivo nebo kombinace
hydraulických pojiv;
• alternativní pojiva;
• zpěněný asfalt.
Rozdělení podle místa:
• recyklace za studena na místě (CIR – Cold In-situ/place Recycling),
(WIRTGEN WR2200CR, WR2500, nebo Bomag MHP120 Recycler či Caterpillar RR-250 a RR-350)
• výroba recyklované směsi ve stacionárních obalovnách,
• výroba pěnoasfaltové směsi v mobilních mísících centrech,
(PM400 Foamix, Wirtgen KMA 150. B.G. Europa KSF50)
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy technologií recyklace za studena
12
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy technologií recyklace za studena
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy technologií recyklace za studena
Upravená verze Wirtgen 2200 CR
13
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy technologií recyklace za studena
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Trendy v oblasti recyklace za horka
• zaváděna postupně během 70. let ve Francii a v Německu,
• zpracování v šaržových nebo kontinuálních obalovnách, přičemž zařízení
může být mobilní (drum mix) nebo stacionární,
• podíl R-materiálu ve vyrobené směsi činí 10-40 %,
• v případě vyššího podílu R-materiálu je třeba použít modifikovaný asfalt se
zvýšeným obsahem polymeru.
Podle místa:
• přeformováním staré směsi bez přidání směsi nové (reshape),
• s přeformováním staré směsi a s přidáním nové směsi bez jejich promísení
(repave),
• s přeformováním staré směsi a s přidáním nové směsi s jejich promísením
(remix a remix-plus),
• s přeformováním a s přidáním regeneračního prostředku.
14
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Technologie recyklace za horka
Podmínky při provádění:
• povrch musí být suchý, maximálně mírně navlhlý; nesmí být namrzlý,
• teploty ovzduší při provádění nesmí poklesnout pod 10°C (optimální teploty v
rozmezí 20-30°C),
• práce se provádějí za úplné uzavírky opravovaného jízdního pruhu,
• opravovanou vrstvu lze uvolnit pro provoz po 24 hodinách (dostatečné
vychladnutí); při dřívějším obnovení provozu vzniká riziko obnovení
deformací.
Obecný problém: nutnost odstranění vody z povrchu vozovky. I při suchém počasí
obsahuje asfaltová směs zpravidla 1-2 % vody. Proto by při ohřevu staré asfaltové
vrstvy neměla teplota přesáhnout 100°C (a to i po rozrytí), dokud nedojde k odpaření
veškeré vody. Z tohoto důvodu moderní postup nahrazuje infračervené zářiče ohřevem
horkým vzduchem se zpětným odsáváním vzduchu a vlhkosti s využitím vakua. Díky
této zpětné cirkulaci dochází k omezení oxidace asfaltové směsi, která má přímý vliv na
stárnutí.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
RESHAPE
• podstata technologie spočívá v ohřátí a rozrytí starého povrchu vrstvy s její
reprofilací (rozprostření do požadovaného profilu) a hutněním ohřátého
materiálu,
• s minimální spotřeba stavebního materiálu, značné výkony a s tím související
poměrně nízké náklady,
• RESHAPE se používá pouze při malých deformacích vozovky nezasahujících do
ložní a horní podkladní vrstvy a použité pojivo výrazně nezestárlo,
• mrazové trhliny a trhliny přecházející více vrstvami je však potřeba nejprve
opravit na celou výšku (zamezit opětovnému prokopírování trhlin),
• neupravují se vlastnosti původní asfaltové směsi,
• v případě potřeby zlepšení protismykových vlastností se použije podrcení
předobaleným kamenivem 8-11 nebo 8-16,
• povrchová teplota vrstvy by při ohřevu neměla přesáhnout u hutněných
směsí 200°C (zamezení degradace pojiva),
15
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
RESHAPE
• rozrytí se provádí zpravidla do hloubky 40-50 mm,
• pro zlepšení vlastností lze použít regenerační aditiva (oživovače),
• technologie se obtížně uplatňuje v intravilánu, především pokud jsou ve
vozovce ve větší míře umístěny armatury.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REPAVE
• technologie se používá na úpravu rovinatosti povrchu vozovky a úpravu
nivelety s přidáním tenké vrstvy kvalitní asfaltové směsi,
• podstatou technologie (někdy označovaná jako Cutlerova technologie) je
ohřátí či předehřátí (teplotou 120-130°C) a rozrytí starého asfaltového
povrchu do hloubky 20 mm, rozhrnutí ohřáté směsi do nového profilu
(včetně případného přidání regeneračního aditiva), položení nové směsi a
zhutnění celé úpravy,
• nová směs může být přidávána okamžitě po přeformování staré vrstvy jedním
technologickým zařízením, nebo odděleně běžným typem finišeru jedoucím
za prvním zařízením po přeformované vrstvě,
• nová směs se přidává v dle tloušťky vrstvy v množství po zhutnění 20-30 mm,
• při technologii se neupravují vlastnosti a složení původní směsi.
16
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REPAVE
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REPAVE
17
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
RESHAPE a REPAVE - mechanismy
• jednoúčelové strojní zařízení přibližně 15 m dlouhé s průměrnou pracovní
rychlostí 3 km.h-1,
podvozek a pohonný agregát,
nosník s propanbutanovými zářiči,
zásobník propan-butanu,
zařízení na rozpojování, promíchání, rozdělení a předhutnění,
• hladké vibrační válce s hmotností nejméně 10 t, přičemž míra zhutnění musí
být minimálně 97 %.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REMIX a REMIX plus
• technologický postup zahrnuje ohřátí staré asfaltové vrstvy (kombinace
infračervených zářičů a horkého vzduchu), její rozrytí, přidání nové směsi
nebo chybějících složek kameniva, promísení staré a nové směsi, rozprostření
do požadovaného profilu a zhutnění,
• postup je vhodný především tehdy, má-li stará úprava nevhodné složení a
špatné fyzikálně mechanické vlastnosti (špatná čára zrnitosti, nedostačující
vlastnosti pojiva),
• provedení buď jako úprava příčného profilu vozovky s přidáním chybějících
komponentů (REMIX) nebo jako úprava příčného profilu vozovky s doplněním
komponentů původní směsi a s položením nové vrstvy (REMIX plus),
• technologie umožňuje efektivní recyklaci asfaltových vrstev do hloubky 50
mm, přičemž po přidání nové směsi může být prováděna výsledná vrstva v
tloušťce až 70 mm,
18
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REMIX a REMIX plus
• REMIX se používá pro úpravu obrusné nebo ložní vrstvy,
• technologie je vhodná, pokud je původní asfaltová směs homogenní v celé
tloušťce a pokud konstrukce vyžaduje jen velmi malé zesílení.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REMIX – podmínky provádění
• stanovení množství nové asfaltové směsi a úpravu zrnitosti směsi původní
provede vždy způsobilá laboratoř s ohledem na diagnostiku stavu vozovky,
• množství přidávané směsi se pohybuje v rozmezí 15-100 kg/m2,
• množství přidávaného pojiva je do 0,5 kg/m2 (použití měkčích gradací),
• je-li přidáváno kamenivo pro úpravu křivky zrnitosti původní směsi,
doporučuje se použít předobalené kamenivo (lepší lepivost),
• při rozehřívání recyklované vrstvy nesmí teplota povrchu přesáhnout 160°C
(výjimečně 180°C),
• rozdíl mezi teplotou na povrchu vrstvy a v hloubce 40-50 mm by měl být max.
45°C,
• technologii lze provádět i za mírného deště, nesmí se však tvořit kaluže,
• pro hutnění se použijí vibrační válce s ocelovými hladkými běhouny.
19
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REMIX
Recyklace za horka na místě
Technologie REMIX
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
REMIX a REMIX plus
20
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Princip výroby asfaltové pěny
• 2,0-5,0 %-hm. demineralizované vody (teplota 15-25°C),
• silniční asfaltové pojivo gradace 50/70 – 160/220 (teplota 170-190°C),
• standardní tlak vstřikované vody 4-5 bar,
• vodní pára a vzduch přidávané speciální tryskou, kterou se vzduch vhání
zpravidla pod tlakem 0-10 bar,
• přesně sledované výrobní podmínky.
Asfaltová pěna = koloidní směs asfaltu,
vodní páry a vzduchu.
Důležitým
technickým
parametrem
přitom jsou jednotlivé rozměry a design
trysky, která musí zajistit při nastavení
požadovaného tlaku dobré a dostatečně
jemné rozprostření kapiček vody na
povrchu horkého asfaltového pojiva.
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Princip výroby asfaltové pěny
• při kontaktu vody s horkým asfaltovým pojivem dochází k okamžité změně
skupenství vody a vznikající pára způsobuje napěnění asfaltu,
• pro lepší představivost: pro vytvoření 22,4 litrů vodní páry při běžných
podmínkách je zapotřebí pouze 18 g vody a 1 litr vody teoreticky vytvoří asi
1.200 litrů páry,
• vodní pára se v horkém asfaltovém pojivu rozpíná, dokud nedojde k jejímu
postupnému uzavření v bublinkách, jejichž povrch tvoří tenký asfaltový film.
V tomto okamžiku je dosaženo rovnováhy mezi povrchovým napětím
asfaltového pojiva a tlakem odpařující se vody a působícího vzduchu,
• stabilita asfaltové pěny: 20-50 sekund.
21
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Výroba asfaltové směsi a pěnoasfaltu
Sušící buben
Kamenivo
Přeprava, pokládka, hutnění
Míchací
zařízení
(200°C)
(130 – 170°C)
Asfaltové pojivo
Schéma běžné výroby asfaltové směsi
Asfaltové pojivo
Asfaltová pěna
(140 – 180°C)
(50 - 60°C)
voda
(140 – 180°C)
Míchací
zařízení
Přeprava, pokládka, hutnění
vzduch
Schéma výroby pěnoasfaltové směsi
Kamenivo
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Požadavky na směsi recyklace za studena – zkouška typu
Požadavky pro směsi s použitím pojiva
Vlastnost
Označení
směsi
cement nebo
jiné hydr. pojivo
cement +
asfaltová emulze
nebo zpěněný
asfalt
asfaltová emulze
nebo
zpěněný asfalt
recyklace na místě
0/32; 0/45
0/32
recyklace v centru
0/16; 0/22; 0/32; 0/45
0/16; 0/22; 0/32
1 2
Požadavky na zrnitost směsi ) )
Příloha A, tab. A.1
Laboratorní srovnávací objemová
hmotnost a optimální vlhkost
Příloha A, tab. A.1
Příloha A, tab. A.2
deklarovaná hodnota
3
Vlhkost )
–3% až +2%
Min. pevnost v příč. tahu Rit po 7dnech
C3/4 4)
nebo
0,30 až 0,70 MPa
Odolnost proti mrazu a vodě :
- min. pevnost v tlaku
Odolnost proti vodě :
- min. pevnost v příčném tahu
85% pevnosti RC
nebo
70% pevnosti Rit
—
—
70% pevnosti Rit
60% pevnosti Rit
—
8% až 15%
6% až 14%
Min. pevnost v tlaku Rc po 28 dnech
Mezerovitost
—
—
0,30 až 0,70 MPa
0,30 MPa
1
) Doporučené požadavky pro směs kameniva před přidáním pojiva
2
) U složky R-materiálu se uvažuje kusová zrnitost.
3
) Doporučené max. odchylky od deklarované hodnoty.
4
) Třídy pevnosti podle ČSN EN 14227-1
22
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Požadavky na směsi recyklace za studena – kontrolní
zkoušky hotové úpravy
Vrstva
Vlastnost
Zkouška
Ložní
Min. četnost
Podkladní
Vrstvy ze směsí stmelených cementem nebo jiným hydraulickým pojivem
2
Míra zhutnění min.
97 %
ČSN 72 1006
2 500 m
min. 3 zkoušky
Vrstvy ze směsi stmelených cementem + asfaltovou emulzí nebo zpěněným asfaltem
Modul přetvárnosti Edef 2 min.
150 MPa
ČSN 72 1006
Rázový modul deformace min.
100 MPa
ČSN 73 6192,
skupina C
2
2 500 m
min. 3 zkoušky
250 m
2
Vrstvy ze směsi stmelených asfaltovou emulzí nebo zpěněným asfaltem
Mezerovitost vrstvy max.
14 %
16 %
2
Příloha B
2 000 m
ČSN 73 6160
1500 m
min. 3 zkoušky
2
Míra zhutnění min.
96 %
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Recykalce za studena - materiály
KAMENIVO
• je možno použít přírodní nebo umělé s maximální velikostí zrna 22 mm,
• požaduje se provedení otlukovosti kameniva (TP 112 – nesmí překročit 60 %)
a trvanlivost (dle TP 112 je 12 %) a předepisuje se index plasticity (dle TP 112
nesmí být větší než 15 % a dle TP 208 nesmí být větší než 17 %),
• dle TP 112 čáru zrnitosti určuje výrobní předpis tak, aby propad sítem 009
mm ležel uvnitř intervalu 5-30% a číslo nestejnozrnnosti bylo >5.
POJIVO
• jako pojivo pro výrobu asfaltové pěny lze použít pouze nemodifikované
silniční asfalty, přičemž je doporučeno volit asfaltové pojivo gradace 70/100 a
160/200,
• aplikovar je možné i komerční aditiva.
23
01.12.2012
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
Přístup k vozovkám s
dehtovým pojivem
Úsek PK určený
k údržbě nebo
opravě
Obsahují
konstrukční
vrstvy vozovky
dehet ?
NE
TP150 se
neuplatní
ANO
Vrstvy určené k
opravě obsahují
dehet?
NE
TP150 se
neuplatní
ANO
Množství dehtu
>0,25 %-hm. v
recyklátu s
obsahem
dehtu?
NE
Lze uplatnit technologie dle
TP208 i dle TP209
ANO
Vrstvy obsahující dehet je možné zpracovat s použitím asfaltového pojiva:
Lze použít
technologii
recyklace za
studena na m ístě?
NE
Prověření dalších varianty od nejlepší po nejhorší:
•
•
ANO
•
•
Provedení
opravy zvolenou
technologií
odvézt na jinou stavbu s možností dočasného
uložení a zpracování pom ocí recyklace na
místě
odvézt, zpracovat v míchacím centru a pak
použít
odvézt na skládku nebezpečného odpadu
vozovku neopravovat, uzavřít a novou vozovku
postavit jinde
24
Download

Recyklace asfaltových vozovek - Katedra silničních staveb