Обследование здания

   

   

5. Холодный ресайклинг.

   Принцип действия ресайклинга и, особенность, оборудования, предназначенного для его реализации.

   Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путем соответствующей модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта. Поскольку современные ресайклеры предназначены специально для ресайклинга дорожных одежд на большую глубину за один поход, они представляют собой крупные мощные машины на гусеничном или колесном шасси, обеспечивающем им высокую проходимость.

   Сердцем этих машин является фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов. Вращаясь, барабан измельчает материал дорожной одежды (см. рис.4).

Рис. 4   Фрезерно-смешивающий барабан и система орошения водой

   

   При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера впрыскивается  вода, подаваемая из автоцистерны по гибкому  шлангу. Ее количество точно дозируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с материалом, измельченным фрезерным барабаном, влажность получаемой смеси была оптимальна для ее уплотнения.

   

   Жидкие  стабилизаторы, такие как цементно-водная суспензия или битумная эмульсия, отдельно друг от друга или в их комбинации могут быть также введены  непосредственно в рабочую камеру таким же способом. Порошкообразные  стабилизаторы, например, цемент, обычно распределяются перед ресаиклером слоем, наносимым на существующее дорожное покрытие. Ресайклер в процессе фрезерования за один проход смешивает его с измельченным материалом и водой.

   5.1. Виды холодного ресайклинга.

   Для удобства холодный ресайклинг может быть классифицирован на три типа; ресайклинг на большую глубину, ресайклинг на малую глубину и реконструкция гравийных дорог. Во многих случаях нет четкого различия между первыми двумя типами ресайклинга, обычно они несколько перекрывают друг друга.

     Ресайклинг на большую глубину

   Ресайклинг  на большую глубину охватывает широкий  спектр применения этой технологии: для  усиления поврежденных дорожных одежд  с целью продления срока их службы на соответствующее время. Последующее  нанесение замыкающих слоев поверх ресайклированного слоя повышает эксплуатационные свойства восстановленной дороги, такие как сопротивление заносу и т.п. Типичная глубина ресайклинга здесь превышает 150 мм.

   Ресайклинг  на большую глубину может использоваться для укрепления поврежденных дорожных одежд с толстыми и тонкими асфальтобетонными слоями. На рис. 3.1 приведены два примера ресайклинга на большую глубину. В обоих случаях глубина ресайклинга составляет 300 мм, но на примере слева асфальтобетонный слой имеет большую толщину, в то время как в примере справа такой слой относительно тонок.

   Сразу же после выполнения ресайклинга необходим новый замыкающий слой. Для мало нагруженных дорог это может быть поверхностная обработка на эмульсии или тонкий слой горячей асфальтобетонной смеси. Там, где дорожная одежда должна подвергаться высоким нагрузкам, может потребоваться асфальтобетонное основание, а также асфальтобетонный слой износа. 
 
 

   

   

   Рис. 3.1 Ресайклинг на глубину 300 мм дорожных одежд  с большой (слева) и малой (справа) толщиной асфальтобетонного слоя

    

   Большая толщина асфальтобетона    Малая толщина асфальтобетона

   

     Ресайклинг  на малую глубину

   Ресайклинг  на малую глубину обычно выполняется  для устранения значительного растрескивания асфальтобетонных слоев и улучшения  их эксплуатационных свойств. Этот вид  ресайклинга часто предпринимается  для устройства дорог с небольшим сроком службы, но может также использоваться там, где дорожная одежда «здорова» и ослаблены только верхние ее слои. Ресаиклирование в этом случае обычно выполняется на глубину 80-150 мм.

   С помощью  ресайклинга на малую глубину  можно несколько улучшить конструкцию дорожной одежды путем укладки затем асфальтобетонного замыкающего слоя. Благодаря уменьшению проникания воды в основные слои срок службы дорожной одежды увеличивается.

   Реконструкция грунтовых дорог

   Реконструкция грунтовых гравийных дорог укреплением их органическим вяжущим может быть выполнена путем обработки их гравия битумной эмульсией или вспененным битумом с последующим нанесением тонкого щебневого или иного защитного слоя. Преимуществами этого способа являются отсутствие пыли от движения транспорта в сухое время и более безопасные условия движения в дождливую погоду, с меньшей вероятностью потери устойчивости транспортными средствами. 
 

    Кроме  того, гораздо лучше используются 

   

материальные  ресурсы, поскольку отпадает необходимость в регулярной замене гравия. Для грунтовых дорог обычной является ежегодная потеря от 20 до 30 мм гравия под воздействием транспорта и погодных условий. Тем самым снижается ущерб окружающей среде, обусловленный постоянной потребностью открывать все новые карьеры и каменоломни для добычи гравия. Глубина ресайклинга этого типа обычно равна от 100 до 150 мм.

   Важно отметить, что возможно также укрепление гравийных дорог добавкой к их материалу цемента или гашеной  извести. Но тогда необходим более  толстый ресайклированный слой, порядка 200 мм. В результате этот случай следует отнести, скорее, к ресайклингу на большую глубину. Оценка состояния дорожной одежды и последовательность расчета для ресайклинга грунтовых дорог показаны на блок-схеме рис. 3.4.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

   

5.2.Преимущества холодного ресайклинга. 

    Качество  ресайклированного слоя вследствие последовательного, высококачественного  смешивания полученных на месте материалов с водой и стабилизаторами. Жидкости вводятся в точно необходимом количестве благодаря микропроцессорной системе управления насосами. Смешивание отвечает самым высоким требованиям, поскольку компоненты принудительно перемешиваются в рабочей камере.

   2. Структурная  целостность дорожной одежды. Холодный  ресайклинг позволяет получать связанные слои большой толщины, которые отличаются гомогенностью материала. Благодаря этому не требуются жидкие вяжущие между тонкими слоями дорожной одежды, что иногда необходимо в дорожных одеждах традиционной конструкции.

   3. Сохранение  целостности грунта, так как при ресайклинге повреждение низкокачественного грунта меньше по сравнению с применением обычных дорожно-строительных машин для восстановления дорожной одежды. Обычно холодный ресайклинг выполняется за один проход ресайклером на гусеничных тележках или на пневмошинах, которые оказывают малое давление на грунт и, следовательно, мало деформируюте го. Под воздействием же обычных машин грунт многократно подвергается большим нагрузкам, что часто ведет к необходимости выемок и засыпок привозным материалом.

   4. Уменьшение  продолжительности строительных  работ. Современные машины для  ресайклинга отличаются высокой  производительностью, что существенно  сокращает время строительных  работ по сравнению с традиционными  методами восстановления дорожных  покрытий. Укорочение времени работ выгодно для пользователей дороги, так как благодаря этому дороги закрываются для движения на более короткий период.

   

   5. Безопасность  дорожного движения. Одним из  наиболее важных достоинств этой  технологии является высокий  уровень безопасности дорожного движения при восстановлении дорожного покрытия. Все рабочие машины, выполняющие ресайклирование, располагаются в пределах ширины одной полосы движения. Благодаря этому на двухполосных дорогах сначала может быть выполнен ресайклинг ее одной полосы, а затем второй, т.е. для движения всегда остается одна из полос.

   6. Стоимость/эффективность.  Перечисленные выше преимущества, все вместе, делают холодный ресайклинг  наиболее привлекательной технологией  для восстановления дорожных  одежд по критерию «стоимость/эффективность». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   6. Стабилизаторы.

   Впервые стабилизаторы для дорожного  строительства были использованы римлянами  приблизительно две тысячи лет назад. В дополнение к довольно прогрессивной  системе строительства дорог  из сегментных блоков (из булыжника) они также использовали обработку известью, чтобы улучшить прочность дорог, по которым проходили тяжелые повозки. Сегодня стабилизаторы используются во всем мире. Они позволяют устранить известные недостатки природных материалов с точки зрения их применения в дорожном строительстве. Кроме повышения прочностных характеристик материала стабилизаторы улучшают их износостойкость и устойчивость к воздействию воды.

   Во  многих областях нашей страны материалы  хорошего качества просто не доступны для дорожного строительства. Высокие затраты на подвоз подходящих материалов подтолкнули развитие методов стабилизации с целью использования местных ресурсов. При относительно малых затратах требуемая прочность зачастую может быть достигнута при использовании местных низкокачественных материалов путем добавки к ним небольших количеств стабилизаторов. Этот способ применим как к ресайклингу, так и к строительству новых дорожных одежд. Добавка стабилизатора дает возможность улучшить характеристики существующей дорожной одежды, устраняя необходимость в подвозе нового материала для обеспечения требуемой прочности восстановленной дорожной одежды.

   Существуют, однако, некоторые заблуждения относительно назначения стабилизаторов и их поведения, что оказывает влияние на их выбор.

   

   В настоящее  время во всем мире используется широкий  диапазон стабилизаторов. К ним относятся  химические соединения, например, хлористый  кальций, длинноцепные полимеры, продукты переработки нефти, а также иные «подручные» и более обычные материалы, например, цемент. Целью, собственно, является связать вместе отдельные частицы, чтобы увеличить их общую прочность и сделать материал водостойким. Некоторые из них являются более эффективными по сравнению с другими по своим свойствам, одни имеют очевидные преимущества по стоимости, но все они предлагаются на рынке и лучшие из них применяются для современных машин для ресайклинга.

    Разработчики  должны непредубежденно подходить  к выбору стабилизатора, оптимального  для данного проекта. На такие решения всегда влияют следующие факторы, перечисленные в порядке их важности:

   • Цена. Удельная стоимость стабилизации (обычно выражаемая в долл./кв.м укрепленного слоя) всегда играет самую важную роль;

   • Наличие. Некоторые стабилизаторы бывают недоступны в некоторых частях мира, например, битумная эмульсия, которая сейчас не производится в некоторых областях;

   • Характеристики материала. Некоторые стабилизаторы более эффективны, чем другие, на материалах определенного типа.

   • Привычные представления. Некоторые владельцы дорог, учитывая предыдущий опыт, часто имеют твердые предубеждения в отношении определенных стабилизаторов.

   Отношение к стабилизаторам различно в разных странах и у разных владельцев дорог. Там, где эти различия диктуются  предубеждениями, они иногда не основаны на техническом расчете. Технология не знает никаких границ; прочностные характеристики, измеренные в России, не отличаются от характеристик, замеренных в Венесуэле, если критерии испытаний были одними и теми же. Поэтому нет никаких реальных причин для отказа от какого-то стабилизатора, который отвечает поставленным техническим требованиям.

   

   Инженеры, однако, консервативны по природе. Понимая  риск и недостаточность практического  опыта применения новых технологий, они зачастую отдают предпочтение проверенным и оправдавшим себя методам. Минеральные и. в меньшей степени, органические стабилизаторы уже подробно исследованы. Они широко используются, для них разработаны стандартные методы испытаний для оптимального подбора состава смеси и проверки их качества. Кроме того, как цемент, так и битум получили очень широкое применение в строительстве и доступны во всем мире. Поэтому нет ничего удивительного, что они являются самыми популярными стабилизаторами.