Recyklace za studena: Množství pojiva a dávkování

Silniční vozovky, které jsou ve špatném technickém stavu a mají rozsáhle poškozený kryt a málo únosné podkladní vrstvy, potřebují vážnější opravy. V těchto případech je často nutné vyměnit celé nebo značné části konstrukce vozovky. Opravy se zrychlily, zlevnily a zkvalitnily.

Příznaky začínajícího rozpadu krytu asfaltových vozovek silnic, dálnic, místních komunikací a dalších ploch jsou různé. Poškození nebo opotřebení lze charakterizovat podle těchto viditelných znaků:

• různé druhy trhlin na povrchu
• koroze povrchu (vydrolování a vypadávání zrn)
• nedostatečná drsnost
• nedostatečná soudržnost vrstev, oddělování obrusné a ložní vrstvy
• trvalé deformace povrchu jako vyjeté koleje apod.

Uvedené poruchy je možné opravit vžitými, klasickými způsoby oprav povrchu asfaltových vozovek, jako jsou různé velkoplošné sanační úpravy (udržovací nátěry, mikrokoberce, slurry seal), anebo celkovou výměnou rozpadajících se vrstev krytu vozovky, jejich odfrézováním a položením nových vrstev, včetně předepsaných spojovacích postřiků.

Možnosti opravy

Asfaltová vozovka se zpravidla skládá ze 2 až 4 vrstev: podkladních, ložní a obrusné. Od rozsahu poškození, jež je stanoveno přesnou diagnostikou, se odvíjejí způsoby opravy a různé technologické postupy.

Jaké jsou možnosti? Prvním je recyklace za tepla (jde do hloubky 3 až 5 cm) a druhým je recyklace za studena. Posledně jmenovaná se dělí podle hloubky, do níž se fréza zařezává. Jestliže je použita silniční fréza, jde o hloubku zhruba od 5 do 15 centimetrů a odebírá se pouze živičný povrch. Při nasazení zemní frézy se stroj dostává do hloubky až 30 centimetrů a tudíž zasahuje i do podložní vrstvy.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Vozovky jsou zdrojem cenných stavebních materiálů. Je tendence dávat přednost technologiím, které jsou rychlé, hospodárné, přispívají k ochraně životního prostředí a samozřejmě zaručují požadovanou kvalitu. Na trhu již existují technologie, které využívají původní materiál a nebo materiál podloží.

K nejmodernějším technologiím však patří recyklace za studena na místě. Pracovní postup při této recyklaci je v podstatě následující:

• rozpojení původních vrstev konstrukce vozovky
• úprava zrnitosti rozpojené směsi přidáním kameniv a dávkování pojiva na základě analýzy vzorků odebraných z původní konstrukce
• rovnoměrné rozhrnutí recyklované směsi a hutnění těžkými silničními válci.

Studená recyklace vytváří naopak pružnější vrstvu, která je schopna lépe přenášet napětí z podkladních vrstev. Pokud dojde k povrchové recyklaci, je životnost prodloužena o dalších 15 let. Při použití studené technologie však musí za sedm až deset dní přijít ještě někdo položit konečný koberec.

Rekonstrukce vozovky novými technologiemi se soustředí na vytvoření kvalitního podkladu. Asfaltu na konečnou úpravu se spotřebuje o polovinu méně.

Z toho pramení i nižší cena: Rekonstrukce vozovky při využití technologie za studena, která jde do hloubky, včetně položení finálního živičného koberce stojí zhruba od šesti do osmi milionů korun za kilometr silnice. Obdobná technologie, která však odebírá pouze živičnou vrstvu, je ještě mnohem lacinější asi 3,5 až 4,5 milionů korun za kilo-metr. Použití staré technologie - odstranění asfaltového krytu, odstranění podkladových vrstev, vyrovnání pracovní plochy, výroba nových podkladových vrstev a položení živičného koberce - stojí 15 až 20 milionů korun na kilometr.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Podle použitého pojiva

Již jsme napsali, že studená recyklace se v zásadě dělí podle hloubky, do které stroj zasahuje. Je však možno ji členit i do tří skupin podle pojiv, které se do směsi po odfrézování přidávají:

• s hydraulickým pojivem cement nebo vápno
• s asfaltovým pojivem (asfaltová emulze nebo asfaltová pěna)
• s kombinovaným pojivem (cement a asfaltová emulze nebo cement a asfaltová pěna).

Recyklace za studena s asfaltovým nebo kombinovaným pojivem je vhodná zejména pro podkladní vrstvy silničních vozovek prováděných z recyklovaného materiálu původní vozovky, případně z jiných recyklovaných nebo místních materiálů.

Nejvíc se využívá přidávání asfaltové emulze nebo asfaltové pěny (foamed bitumen cold mix - FBCM), ale rovněž se osvědčilo kombinování asfaltových pojiv s cementem.

V případě technologie foamed bitumen cold mix se jedná o směs vyrobenou přidáním horkého asfaltu ve formě pěny (asfaltová pěna) do nevyhřátého - studeného recyklátu. Pěnový asfalt se vyrábí mixováním horkého asfaltu s vodou a nabízí dodavatelům další úspory nákladů, protože lépe rozptyluje pojivo v recyklované směsi.

Dosavadní testy naznačují, že asfaltová pěna používá výrazně menší množství asfaltu než tradiční metody. Recyklovaný materiál původní vozovky je většinou doplňován výplňovým kamenivem na úpravu zrnitosti v závislosti na tloušťce vrstvy.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Samotná směs se vyrábí v recykléru, který je doplněn o agregát na výrobu a dávkování asfaltové pěny. Alternativní systémy využívají zdokonaleného počítačového řízení pro automatické nastavení množství asfaltové pěny podle zpracované hmotnosti recyklované směsi v závislosti na pracovní rychlosti, šířce a hloubce frézování.

Skanska jde do asfaltu

Společnost Skanska DS je majitelem strojní sestavy dovezené z USA, která disponuje novou technologii recyklace asfaltových vrstev za studena na místě. V ČR je taková strojní linka jediná.

Umožňuje okamžité využití vyfrézovaného materiálu při opravě silnic. Na stavbu se při recyklaci nedováží nová asfaltová směs, dopravní uzavírky se zkracují na minimum, snižuje se množství odpadů a objem těžké stavební dopravy, náklady klesají a životní prostředí netrpí. Za hodinu je zařízení schopno opravit až 150 metrů vozovky v šířce 3,5 m, za den pak jeden a půl kilometru.

Technologie je vhodná zejména k opravám vozovkových krytů, jejichž konstrukce obsahuje hutněné asfaltové vrstvy, vrstvy asfaltových postřiků, nátěrů a jiné vrstvy osahující asfaltové pojivo. Pro investory, správce i uživatele komunikací je důležité, že rekonstrukcí vozovky se zlepší technické vlastnosti - dochází ke zvýšení její únosnosti, trvanlivosti, odolnosti vůči vodě a mechanickému opotřebení a je zajištěna reprofilace příčného řezu a podélných nerovností.

Technologie recyklace vozovek je založena na vhodně sestavené soupravě strojů, kterou tvoří silniční fréza, stroj CRMX2, sběrač směsi, finišer, popř. grader a těžké hutnicí válce. Součástí "vlaku" jsou také zásobníkové cisterny na hydraulické přísady, asfaltovou emulzi a vodu. Motorem recyklační sestavy je výkonná silniční fréza s možností frézování až do hloubky 350 mm, s šířkovými moduly 2,5 a 3,8 m a nivelačním systémem Topcon.

Fréza se svým výkonem 950 HP tlačí a táhne celou sestavu strojů. Její odlišnost od běžné frézy je v pohybu frézovací hlavy a dopravního pásu směrem vzad. Stroj CRMX 2 zajištuje výrobu homogenní směsi. Vyfrézovaný materiál prochází přes sítový třídič, který je opatřen dvěma podlažími sít s proměnnou amplitudou i frekvencí. Případná velká zrna a bloky jsou předrcena rotačním drtičem.

Materiál obohacený o nová pojiva je promíchán v kontinuálním dvouhřídelovém lopatkovém mísiči a vysypán na vyfrézovanou vozovku v podélné hrázce. Průměrný výkon zařízení je 400 t/hod. Dávkování pojiv je řízeno počítačovou jednotkou, která vše vyhodnocuje na základě vstupních údajů a hodnot z pásové váhy.

Jako pojivo je použita asfaltová emulze, suspenze vápna, případně cementu, sloužící k úpravě vlhkosti materálu a k urychlení procesu štěpení pojiva. Dávkování cementu/vápna je ve formě suspenze nebo suché směsi. V případě použití cementové suspenze, která je dávkována prostřednictvím frézy, je její výroba zajištěna v betonárnách v blízkosti stavby a doprava zabezpečena v cisternách s nuceným mícháním. Asfaltová emulze, jejíž cirkulaci si zajišťuje stroj CRMX2 sám, je dávkována do mísiče ze zásobníku.

Homogenní směs je z podélné hrázky podávána elevátorovým dopravníkem do násypky finišeru, který ji pokládá při dodržení výškových a směrových parametrů. Při recyklaci do větší hloubky je směs rozprostřena autograderem. Povrch recyklované vrstvy se uzavře dvouvrstvým nátěrem s podrcením, popř. mikrokobercem nebo se překryje hutněnými asfaltovými vrstvami.

Významnou výhodou této technologie, kromě již zmíněných ekonomických a ekologických hledisek, je rychlost oprav tohoto druhu, a tedy i minimalizace dopravních omezení. Konkrétně to znamená, že polovina šíře vozovky o délce 1500 m je zrecyklována v průběhu jedné směny.

Rekonstrukce vozovky tímto způsobem má několik hlavních předností oproti klasickým opravám. Je maximálně ohleduplná k životnímu prostředí, minimálně omezuje silniční dopravu, zaručuje rychlost prováděných prací, má mnohokrát větší životnost.

Nemusí se odvážet již jednou použitý materiál a přivážet nový; recyklací se na místě využívá materiál ze staré konstrukce vozovky, který se doplní o pojiva a případně další suroviny na základě výsledků zkoušek provedených akreditovanou laboratoří. Není nutná další masivní těžba surovin z přírodních zdrojů.

Při práci je možné minimalizovat omezení dopravy uzavřením pouze jednoho jízdního pruhu. Kompletní rekonstrukce kilometru trvá jen tři dny. Oprava vozovky při použití této technologie včetně položení finálního živičného koberce je asi o polovinu levnější než při použití staré technologie - odstranění asfaltového krytu a podkladu, rovnání pláně, výroba nových podkladních vrstev a položení živičného koberce.

Experimentální návrhy směsí recyklace za studena

V textu dále prezentované směsi recyklace za studena byly připraveny dle principů uvedených v předpisu TP 208, [4]. Pro jejich přípravu byl využit tříděný asfaltový R‑materiál frakce 0/11. Pro tento materiál byl proveden rozbor zrnitosti a současně došlo k extrakci se stanovením čáry zrnitosti vyextrahovaného kameniva. Jako asfaltové pojivo byla aplikována kationaktivní asfaltová emulze C60B7 českého i rakouského výrobce. Jedná se o standardní emulzi používanou pro tyto účely. Obdobně byl pro většinu směsí aplikován běžný portlandský struskový cement CEM II/B - S 32,5R. Z hlediska fluidního popílku jsou výsledky uváděny pro vzorky odebrané v tepelné elektrárně ČEZ Ledvice.

S využitím specifikovaných složek bylo nejprve navrženo základních pět směsí a referenční směs. Následně byl tento rozsah rozšířen o další směsi REC P010-REC P013, přičemž ani tento výčet není konečný a v současné době jsou rozpracovány další alternativy. V rámci návrhu směsí bylo cílem postupně posoudit vliv popílku jednak co do maximálního účinného množství, a jednak i v kombinaci s účinky cementu.

Složení jednotlivých směsí je uvedeno níže v tabulce 1.

Tabulka 1: Složení experimentálních směsí recyklace za studena

Při posouzení základních parametrů jednotlivých směsí je patrné, že počáteční vlhkost čerstvě vyrobené směsi je víceméně úměrná celkovému množství vody, které je do směsi buď přidáváno, nebo je obsaženo v asfaltové emulzi. Jelikož minerální složky byly vždy plně vysušené, žádný další zdroj vody nelze uvažovat. Z hlediska mezerovitosti byl sledován poměrně zajímavý trend, kdy s rostoucím podílem popílku dochází k nárůstu mezerovitosti a to navzdory skutečnosti, že byl očekáván opak.

tags: #recyklace #za #studena #množství #pojiva #dávkování

Oblíbené příspěvky:

• FCC mobilní sběr
• Kroužek přátel přírody a myslivosti
• Posudek pro dítě na školu v přírodě
• TORO 270275 - 12l koš: Recenze
• Měření kvality ovzduší pomocí dronů