Рециклиране на старотоасфалтобетон в стационарни инсталации
Отопление, вода, канализация
Натрупан е значителен опит у нас и в чужбина в преработката на стар асфалтобетон в стационарни инсталации в заводи за асфалтобетон.
На реконструирания участък от пътя старата асфалтобетонова настилка се премахва чрез фрезоване или разбиване. Смилането може да бъде горещо или студено.
След отстраняване на фрезования материал повърхността на слоя се изравнява, което допринася за високата равномерност на новия слой, неговата равномерност по дебелина и плътност. Наличието на бразди върху повърхността на останалото покритие подобрява сцеплението между положения и стария слой. При студеното фрезоване свойствата на битума се запазват напълно, което дава възможност за повторно използване на асфалтобетона от стари настилки след регенериране на специални инсталации.
Разрушаването на покритието се извършва от земекопни и фрезови машини, преустроени булдозери, пневматични чукове, приспособления към багери. В тръста Mosasfaltstroy широко се използва земекопната и фрезова машина ZFM-2300.
Старият асфалтобетон, предварително натрошен чрез фрезоване или на парчета, се доставя до асфалтовия завод, където се съхранява на купчини с височина до 2 м. Ако материалът е студено смлян, тогава той не се утаява по време на съхранение; пясък или минерален прах се добавят към горещо смлян асфалтобетон за предотвратяване на слепване при високи температури на въздуха.
В Москва е разработена инсталация за преработка на стар асфалтобетон, а през 1975 г. е построено промишлено предприятие с капацитет 30-35 хиляди тона годишно. Технологичното оборудване на завода и режимът му на работа са направени от условието за получаване на гореща асфалтова смес до 30 t/h с размер на парчета стар асфалтобетон не повече от300X400 mm и до 50 t/h за парчета до 150x150 mm. Съставът на суровините за производството на регенерирана асфалтова смес е взет, както следва: бучки стар асфалтобетон 90-100%; добавяне на трошен камък или пясък 0-10%.
Необходимостта от добавяне на пясък и натрошен камък се дължи на факта, че когато асфалтобетонът се нагрява по време на процеса на регенерация, в асфалтобетонната смес се появява излишък от битум. Сместа има характерен мазен блясък. E. S. Fainberg обяснява това явление с факта, че в процеса на термична обработка на асфалтобетона първо се нагрява битумът, а след това минералният материал, което води до изтичане на битум от повърхността на минералния материал и появата на излишък от насипен битум.
Това явление е свързано с преструктуриране на битумната структура, разпределена в минералната част на сместа. Повторното нагряване на асфалтобетона води до разрушаване на образуваната битумна структура, а това от своя страна до намаляване на нейния вискозитет. При нагряване са възможни процеси на разрушаване на битума, водещи до образуване на нискомолекулни компоненти, които намаляват неговия вискозитет. Повторното смесване на загрятия асфалтобетон също спомага за по-добро разпределение на битума върху минералните зърна и образуването на тънки филми.
Тези съображения могат да бъдат илюстрирани с експерименталните данни на LV Bilay. Образци от асфалтобетон бяха втвърдени в изкуствена климатична камера за различни периоди и тествани по стандартна процедура. Якостта на натиск на пробите намалява след 150 часа в тази камера. Същото се случва по време на изпитване на срязване (Таблица 6.5). Деформируемостта на асфалтобетона, оценена чрез относителното удължение при огъване след 150 часа излагане на изкуствена климатична камера, се увеличава. След 300 часа якостта на огъване постепенно се увеличава идеформацията е намалена.
По този начин действието на времето и климатичните фактори първоначално води до намаляване на якостта с 15–20% и увеличаване на деформируемостта с 10–15%, т.е. процесът на стареене протича на два етапа (според L.V. Bilay): в началния период има намаляване на якостните характеристики и увеличаване на деформируемостта, в процеса на по-нататъшно стареене якостта на асфалтобетона се увеличава и деформируемостта намалява.
За да се запазят физико-механичните свойства на битума по време на нагряване в разглежданата инсталация, топлинната обработка на материала е разделена на два етапа: топене на парчета асфалтобетон и последващо нагряване на разтопената смес до температурата на процеса. Изгарянето на гориво се извършва в дистанционни пещи с горелки с къс пламък, които изключват проникването на пламък в кухината на въртящите се барабани. За да се намали температурата на продуктите от горенето в пещта, те се разреждат с въздух или отработени газове. Всичко това елиминира високотемпературния режим при регенерацията на асфалтобетона.
Разположението на инсталацията за обработка на стар асфалтобетон е показано на фиг. 1, който се състои от следните звена: линии за приемане и подаване на буков асфалтобетон и минерални добавки; двубарабанна пещ за термична обработка на асфалтобетон; линии за издаване на регенерирана асфалтова смес.
Технологичният процес на обработка на асфалтобетона включва следните основни операции. Бучки стар асфалтобетон с размери до 40 cm се подава от булдозер от отворена купчина към решетката на приемния бункер. Захранващото устройство, монтирано под приемния бункер, прехвърля парчета асфалтобетон равномерно в определено количество към наклонен лентов транспортьор, по който материалът се транспортира до станцията за претоварване.фуния, монтирана над тавата за зареждане на двубарабанна пещ. По същия начин тук се доставят добавки от натрошен камък или пясък. Автоматичното регистриране на количеството асфалтобетон, подаден към пещта, се извършва с помощта на непрекъснати дозатори. Количеството добавки от трошен камък или пясък също се контролира от автоматичен дозатор с непрекъснато тегло. Топенето на парчета стар асфалтобетон и нагряването на омекотената асфалтобетонна смес до 160-170 ° C се извършва в двубарабанна пещ с непрекъснат режим на работа. В същото време се извършва сушене и нагряване на добавки от натрошен камък.
Пещта се състои от два въртящи се барабана, разположени по надлъжната ос с външен диаметър 2,2 м и дължина 10 м. Всеки от тях е оборудван със собствена горивна камера, разположена в края на барабана. Вътре в първия барабан има цилиндрична дюза, състояща се от приемни остриета, щифтове за разбиване на парчета, транспортиращи остриета и прегради, които забавят големи парчета. Цилиндричната вътрешна дюза има перфорация с диаметър 60 mm за изход на нагрятия материал в кухината на външната обвивка на барабана. Между барабаните е разположена междинна камера, която служи за прехвърляне на нагрятата маса от първия във втория барабан и за отстраняване на газовете от двата барабана.
Първият барабан работи на паралелна система, вторият - противоток, което позволява в началния период, когато студен материал се подава към първия барабан, да се поддържа висока температура (до 700 ° C) без страх от прегряване, а на етапа на завършване на нагряването - във втория барабан да доведе температурата до оптимална, създавайки възможност за нагряване на асфалтобетонната смес до 150-160 ° C. От камерата за разтоварване на втория барабан нагрятата асфалтобетонна смес постъпва в ситото, където частиците се отделят от сместапо-големи от 40 mm (отпадъци). След пресяване асфалтобетонната смес и отпадъците влизат в съответните отделения на двусекционния бункер, откъдето влизат в скиповия подемник, който ги доставя до междинния бункерен стелаж, състоящ се от приемна фуния и двусекционен резервоар за съхранение. От бункера асфалтобетоновата смес се подава в превозни средства и се транспортира до мястото на работа.
Готовата асфалтова смес трябва да бъде хомогенна; не се допуска наличието на слепнали буци, съсиреци от свързващо вещество, отделни непокрити с битум зърна. Свойствата на регенерирания асфалтобетон трябва да съответстват на свойствата на порестия асфалтобетон и да се доближават до плътен асфалтобетон от класове A и B III.
Инсталация за регенерация на стар асфалтобетон с топла вода. Отделът за пътни съоръжения на градския изпълнителен комитет на Тбилиси управлява инсталация за регенериране на стар асфалтобетон с гореща вода, разработена от Грузинския политехнически институт (V. M. Goglidze). -
Работата на инсталацията (фиг. 2) се основава на принципите на отслабване на структурни връзки в асфалтобетон във водонаситено състояние, омекотяване на парчета стар асфалтобетон от взаимно триене и удари върху остри метални зъби в гореща (80-90 ° C) вода.
Разпадането на парчета стар асфалтобетон се извършва в специална камера, състояща се от товарна тава, хоризонтален цилиндричен мрежест барабан - сито, шнеков транспортьор, наклонен кофичен верижен елеватор 6 и тръбни регистри за подаване на пара.
Регенерацията на асфалтобетона се извършва в следната технологична последователност.
Парчета асфалтобетон непрекъснато се подават по протежение на наклонена тава в цилиндрично барабанно сито, наполовина спуснато вгореща (80-90 °C) вода. В бавно въртящо се сито, под въздействието на гореща вода, асфалтобетонът се разпада, материалните фракции непрекъснато се отделят от парчета и натрошената смес се пресява през мрежестите стени на ситовия барабан. Пресятите фракции от асфалтобетон от дъното на приемника непрекъснато се изгребват от елеватор с верижна кофа и се подават равномерно в сушилния барабан, където се извършва сушене и последващо нагряване с горещи газове с помощта на дюза. Готовата загрята асфалтова смес се изхвърля от сушилния барабан.
Инсталацията работи по-ефективно през лятото, когато асфалтобетонът естествено се нагрява до температура от 30 °C или повече. За работа в хладно време към инсталацията има резервоар с обем 50-70 m3 за предварително загряване на асфалтобетонови парчета с пара до температура 30-40 °C.
Според V. M. Goglidze регенерираната мокра асфалтобетонна смес може да се използва в покрития в различни модификации, например в сухо състояние след изсушаване на сместа, в мокро състояние (със съдържание на влага до 10-15% от теглото) без добавки и с добавки на повърхностноактивни вещества, цимент, вар, както и под формата на студени смеси с добавяне на битумна емулсия или лек разредител (керосин, дизелово гориво и др.). Изборът на вида на добавките, степента на дехидратация на смесите, методите за полагане и уплътняване на мократа смес зависи от зърнестия състав на самата смес, метеорологичните условия (влажност и температура на околната среда) и дизайна на покритието. Обещаващо е и съвместното използване на мокра смес и изкуствено гранулиран цименто-пясъчен пресен разтвор в полутвърди настилки, както и мокра смес и конвенционална гореща, топла или студена асфалтобетонна смес.