Холодный ресайклинг Википедия

Холодный ресайклинг (англ. cold deep in-place recycling) — технология укрепления (стабилизации) грунтов, каменных материалов и асфальтового гранулята, получаемых в результате дробления асфальтобетонного лома (ФАЛа), различными вяжущими, путём предварительного фрезерования и смешения на дороге.

Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путём соответствующей модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта.

В технологии холодного ресайклинга машин фирмы «Wirtgen» основой является фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов. Вращаясь, барабан измельчает материал дорожного покрытия.

Укрепление грунта, как правило, производится с применением специализированных химических добавок к вяжущим веществам (портландцемент). Данный метод позволяет производить работы в 3-5 раз быстрее по сравнению с традиционными методами стабилизации грунтов.

Дорожное строительство[ | ]

При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера WR 250 под давлением впрыскивается вяжущее в виде водно-цементной суспензии, которая приготавливается в мобильной смесительной установке WM 1000. Цемент и вода смешиваются в точно дозированных количествах, создавая суспензию. Количество суспензии точно регулируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с материалом, измельченным фрезерным барабаном, влажность получаемой смеси была оптимальна для её уплотнения.

Состав группы машин для ресайклирования может быть различным, в зависимости от целей и типа используемого стабилизатора.

В каждом случае ресайклер толкает перед собой мобильную смесительную установку по приготовлению водно-цементной суспензии WM 1000. После ресайклинга слой из полученной смеси предварительно уплотняется между колесами ресайклера катком, для создания одинаковой плотности материала. Затем материал профилируется автогрейдером, после чего окончательно уплотняется виброкатками. За свежеуложенным основанием осуществляется уход путём розлива битумной эмульсии.

Дорожное строительство. Преимуществами технологии холодного ресайклинга на месте являются:

Отсутствие загрязнения окружающей среды благодаря полному использованию материала старой дорожной одежды, нет необходимости в площадках для отвалов, объем привозных материалов минимален, очень невелики перевозки. Расход энергии значительно снижается, также как и разрушительное влияние транспортных средств на дорожную сеть.

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

Структурная целостность дорожной одежды. Холодный ресайклинг позволяет получать связные 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.

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 пневмошинах, которые оказывают малое давление на грунт и мало деформируют его.

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.

Перечисленные преимущества делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорож

ru-wiki.ru

Холодный ресайклинг — Википедия

Холодный ресайклинг (англ. cold deep in-place recycling) представляет собой укрепление (стабилизацию) грунтов, каменных материалов и асфальтового гранулята, получаемого в результате дробления асфальтобетонного лома (ФАЛа), различными вяжущими, путём предварительного фрезерования и смешения на дороге.

Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путём соответствующей модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта.

В технологии холодного ресайклинга машин фирмы «Wirtgen» основой является фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов. Вращаясь, барабан измельчает материал дорожного покрытия.

Укрепление грунта, как правило, производится с применением специализированных химических добавок к вяжущим веществам (портландцемент). Данный метод позволяет производить работы в 3-5 раз быстрее по сравнению с традиционными методами стабилизации грунтов.

Дорожное строительство

При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера WR 250 под давлением впрыскивается вяжущее в виде водно-цементной суспензии, которая приготавливается в мобильной смесительной установке WM 1000. Цемент и вода смешиваются в точно дозированных количествах, создавая суспензию. Количество суспензии точно регулируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с материалом, измельченным фрезерным барабаном, влажность получаемой смеси была оптимальна для её уплотнения.

Состав группы машин для ресайклирования может быть различным, в зависимости от целей и типа используемого стабилизатора.

В каждом случае ресайклер толкает перед собой мобильную смесительную установку по приготовлению водно-цементной суспензии WM 1000. После ресайклинга слой из полученной смеси предварительно уплотняется между колесами ресайклера катком, для создания одинаковой плотности материала. Затем материал профилируется автогрейдером, после чего окончательно уплотняется виброкатками. За свежеуложенным основанием осуществляется уход путём розлива битумной эмульсии.

Дорожное строительство. Преимуществами технологии холодного ресайклинга на месте являются:

Отсутствие загрязнения окружающей среды благодаря полному использованию материала старой дорожной одежды, нет необходимости в площадках для отвалов, объем привозных материалов минимален, очень невелики перевозки. Расход энергии значительно снижается, также как и разрушительное влияние транспортных средств на дорожную сеть.

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

Структурная целостность дорожной одежды. Холодный ресайклинг позволяет получать связные 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.

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 пневмошинах, которые оказывают малое давление на грунт и мало деформируют его.

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.

Перечисленные преимущества делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорожных одежд по критерию «стоимость/эффективность».

Оценка состояния старой дорожной одежды и требования к характеристикам дороги после восстановления взаимосвязаны между собой. На практике применяют несколько методов оценки состояния дорожной одежды:

1. Визуальная оценка

2. Отбор образцов для лабораторных испытаний

3. Отбор кернов

4. Измерение прогиба.

Важной частью процесса исследования дорожного покрытия является подбор состава смеси. Предварительные образцы подвергаются испытаниям для подбора состава смеси. Образцы готовятся так, чтобы их материал был как можно ближе к материалу, который будет получен в процессе фактического ресайклинга (переработки). При предварительном выборе стабилизатора учитывается пригодность в отношении типа и качества перерабатываемого материала, требуемые технические характеристики смеси, которая должна быть получена в результате ресайклинга; подготовка частей образца смешиванием материала с различным количеством воды до получения смеси с консистенцией, оптимальной для уплотнения. Обычно готовятся по крайней мере четыре смеси, каждая с различным содержанием стабилизатора; подготовка образцов с применением стандартизированных способов их уплотнения; освобождение образцов от форм; испытание образцов после их освобождения от форм для оценки их технических характеристик и чувствительности к влажности. Чтобы определить оптимальное содержание стабилизатора, результаты этих испытаний сопоставляются между собой с учетом содержания стабилизатора в каждой из смесей. Содержание стабилизатора, которое оптмизирует свойства смеси, расценивается как оптимальное.

С точки зрения срока службы дорожного покрытия наиболее важными его характеристиками являются качество материала и толщина в готовом переработанном слое. Они представляют собой ключевые параметры, необходимые для прогнозирования срока службы восстановленного покрытия. Перед проведением ресайклинга должен проводиться анализ и планирование всех аспектов работы; выявление и своевременное удаление любых помех работе группы машин для ресайклинга; оценка потребностей в материале; обеспечение высокой готовности машин к работе; соответствующее обучение машинистов и обслуживающего персонала; проблемы безопасности ведения работы.

Осуществление ресайклинга требует высокого качества его планирования. До начала работ важно продумать шаги и операции, которые должны быть выполнены за день или смену, и зафиксировать их в форме плана работ. Тип машины определяет производительность, ширину и глубину слоя, который может быть обработан за один проход. От ширины дороги зависит число проходов ресайклера, необходимых для её обработки на всю ширину. Сужающиеся участки требуют особого внимания выполнения работы. Форма поверхности (выпуклость или поперечный уклон) влияет на расположение продольных швов между стыкующимися участками. На время выполнения работ производят изменение либо полная остановка дорожного движения.

Кроме толщины слоя, должны быть сформулированы точные требования к результату, который должен быть получен по окончании работ. Это касается окончательных уровней поверхности дороги и допусков на её профиль, степени уплотнения, текстуры поверхности и выступающего на поверхность материала.

В материале существующего дорожного полотна важен тип материала, консистенция и влажность всех его компонентов. Изменение толщины материалов существующего покрытия (асфальтобетонные слои) могут существенно влиять на производительность ресайклера. Различия могут требовать изменения расхода стабилизатора, увеличения влажности или даже глубины ресайклинга.

Подготовительные работы, предшествующие выполнению работ, включают в себя:

• удаление препятствий (люки),
• монтаж новых водоводов или иного дополнительного дренажного оборудования,
• предварительное фрезерование для подготовки поверхности нужного уровня и профиля,
• подвоз и распределение нового материала по существующему дорожному покрытию.

При планировании работ на рабочую смену необходимо учитывать:

• последовательность ресайклинга, число проходов, требуемых для обработки дороги на всю ширину, данные о перекрытии для каждого продольного шва и эффективной ширины ресайклинга при каждом проходе,
• последовательность проходов, направление и длина участка,
• объем привозных материалов, стабилизатора, воды,
• эскиз разреза существующей дорожной одежды с указанием глубин ресайклинга.

Холодный ресайклинг может начинаться при полной проверке всех машин и оборудования, включая катки и автоцистерны, проверка запасов воды, стабилизатора для планируемой длины прохода, при размещении группы машин для ресайклинга на линии первого прохода при расстоянии между ними, предписанном для работы, при подключении всех подающих трубопроводов к ресайклеру, полном удалении воздуха из системы, при проверке все ли клапаны полностью открыты. Такие предварительные проверки выполняются в начале каждой рабочей смены.

В начале выполнения работ на стартовом отрезке нового ресайклируемого участка необходимо оценить, как ведет себя материал в существующего покрытия. Обычно стартовый участок имеет длину около 100 м и захватывает дорогу по всей её ширине или по половине ширины. На этом участке можно оценить три наиболее важных аспекта ресайклинга: материал, переработанный ресайклером, должен быть проверен, чтобы определить, соответствует ли он образцам, которые использовались для подбора состава смеси в лаборатории. Быстрый ситовый анализ покажет, правилен ли был этот подбор. Частота вращения фрезерного барабана и скорость подачи ресайклера оказывают влияние на гранулометрический состав перерабатываемого материала. WR 2500 оснащен дробильной плитой, которая может быть отрегулирована для ограничения максимальной крупности материала. Эти три параметра должны быть установлены так, чтобы найти их лучшую комбинацию для достижения требуемого состава материала. Одной из наиболее важных характеристик законченного ресайклированного слоя — степень его уплотнения. Толстые (> 250 мм) слои зачастую требуют специальных методов уплотнения, и на стартовом отрезке можно оценить эффективность различных методов укатки. Асфальтобетонные слои в старых поврежденных дорожных слоях обычно имеют малое содержание пустот, природные (гранулированные) материалы в ходе эксплуатации обычно уплотняются. Ресайклинг таких материалов заканчивается, как правило, увеличением их объема, что оказывает влияние на уровни готового слоя.

При начале выполнения ресайклинга выполняется ряд контрольных испытаний:

• глубина прохода с обеих сторон ресайклера,
• точность движения ресайклера по намеченной линии с требуемой шириной перекрытия,
• влажность обработанного материала должна быть достаточна для его гарантированного уплотнения.

Определение оптимальной захватки прохода зависит от типа использованного стабилизатора. При работе с цементом используются более короткие участки, позволяющие обеспечить время, достаточное для обработки всей половины ширины дороги, профилирования и уплотнения поверхности до схватывания цемента.

После ресайклинга обработанный материал должен быть спрофилирован и уплотнен до требуемой степени.

Объем работы автогрейдера зависит от вида замыкающего слоя. Если должен быть уложен большой слой асфальтобетона, то допуски на уровень поверхности будут более широкими, чем при замыкающем слое, укладываемом за один проход. Там же, где допуски относительно невелики, законченная половина ширины (или вся ширина) дороги должна быть обработана грейдером, чтобы удалить неровности (до 10 мм), которые часто образуются на продольных швах. Кроме того, автогрейдер полезен для коррекции продольных смещений материала, которая иногда имеет место в поперечных швах. Хорошее уплотнение ресайклированного материала для получения требуемой плотности является одним из наиболее важных условий эксплуатационных свойств восстановленной дорожной одежды. Когда стабилизируемый материал не уплотнен должным образом, не достигается требуемая прочность слоя, что влечет за собой преждевременное разрушение дорожной одежды. Уплотнение слоев ? 200 мм в настоящее время является стандартной практикой. Для достижения требуемого качества важен выбор катков и режим их работы. В настоящее время для уплотнения слоев ? 200 мм применяются тяжелые (со статической массой более 15 т) виброкатки с изменением частоты и амплитуды вибрации. Вибрация с большой амплитудой и низкой частотой нарушает материал верхнего слоя, часто деформируя поверхность. Деформация легко устраняется автогрейдером до укатки с малой амплитудой и высокой частотой. Влажность наиболее критическая переменная в достижении уплотнения с минимальными затратами. Из-за временной задержки между ресайклингом и финишированием следует всегда слегка смачивать поверхность перед окончательной укаткой. При приложении слишком большого уплотняющего усилия появляется «переуплотнение». Материал крошится и его плотность снижается, если укатка продолжается уже после достижения максимальной плотности.

В отношении уплотнения ресайклированного материала важно учитывать два условия:

1. уплотнение должно быть равномерным по всей ширине прохода до того, как поверхность будет спрофилирована автогрейдером. Задние колеса ресайклера WR 2500 всегда должны находиться на поверхности ресайклированного материала, с той и другой стороны прохода. Они частично уплотняют материал, но между ними материал остается неуплотненным. Неуплотненный материал сначала, до выравнивания уровней нужно укатать, чтобы устранить различие в уплотнении в колеях от колес ресайклера и между ними;

2. точно спрофилированный материал с низкой пластичностью склонен к сдвигам под катком в стороны. Наиболее радикальную помощь при уплотнении таких материалов оказывает вода. Но даже при оптимальной влажности здесь трудно обеспечить приемлемое качество поверхности, что требует дополнительного прохода автогрейдера для устранения неровностей от катка.

Финиширование ресайклированного слоя требует создания сильно связанной структуры поверхности, которая не будет пропускать воду. Это достигается соответствующим смачиванием и пневматической укаткой поверхности слоя, что выносит на поверхность достаточно мелкий материал, который заполняет пустоты между крупными частицами. Эта операция обычно выполняется в качестве заключительной в процессе уплотнения.

Качество готовой работы определяется результатами испытаний:

Прочность материала ресайклированного слоя оценивается с помощью лабораторных испытаний на пробах смеси, взятых из ресайклированного слоя, или при помощи кернов. Определение прочности при свободном сжатии представляет собой наиболее широко используемое испытание для оценки цементированных материалов. Прочность при вободном сжатии обычно определяется на подготовленных образцах, выдержанных в течение 7 дней. Некоторые методы испытаний позволяют ускорить старение, для чего образцы помещают в печь. Смешивание, укладка, уплотнение и финиширование должны быть выполнены за возможно более короткое время. Максимум 4 часа обычно отводятся для обработки цемента, начиная с момента его первого контакта с материалом до окончания уплотнения.

Плотность сухого уплотненного материала.

Толщина законченного слоя проверяется физическими измерениями.

Примечания

Видео по теме

Ссылки

1. ↑ Стабилизатор Чимстон (рус.). www.cemdor.ru. Проверено 25 января 2017.

wiki2.red

Обзор российского рынка – Основные средства

Холодный ресайклинг, или регенерация дорожных одежд, – современная, прогрессивная технология, применяемая при восстановлении эксплуатационных качеств дороги. Суть ее состоит во фрезеровании изношенных дорожных одежд, смешении измельченного, однородного материала с вяжущими (стабилизаторами), укладке на прежнее место и уплотнении. Эта технология появилась в конце 1970-х годов и получила распространение в Западной Европе, а затем в США. Поводами для разработки холодного ресайлинга, материалов и машин послужила необходимость найти быстрый и экономичный способ для масштабного восстановления эксплуатационных характеристик развитой дорожной сети западных стран плюс нефтяные кризисы 1973 и 1979 годов, в результате которых битум подорожал в три раза. Прогресс в методах подготовки и стабилизации битумных эмульсий и в разработке модифицированных битумов также способствовал развитию технологии холодного ресайклинга.

Основные преимущества холодного ресайклинга перед реконструкцией с полной заменой материалов дорожных одежд прежде всего в том, что материал старых дорожных одежд не вывозят, не складируют, а используют сразу на месте. При этом расход свежей горячей асфальтобетонной смеси снижается в несколько раз и достигается значительная экономия на других материалах и транспортных издержках. Современное оборудование для ресайклинга высокопроизводительное, что намного сокращает сроки ремонта дороги и позволяет восстановить за сезон большие площади дорожного покрытия.

Восстановление практически всей отечественной дорожной сети, потребность в улучшенных дорогах большой суммарной протяженности – вот поле деятельности для холодного ресайклинга. Однако распространение этой технологии сдерживают цены как на сами ресайклеры, так и на вспомогательное оборудование, а также некий скепсис в отношении новинки и значительных инвестиций в это оборудование.

• с фрезерованием на неполную толщину дорожной одежды – от 50 до 100 мм до щебеночного основания; применяют при износе верхних слоев дорожной одежды и сохранении свойств нижних слоев;
• фрезерованием на полную толщину, от 100 до 300 мм, захватывая и слои асфальтобетона, и часть щебеночного основания; применяют при восстановлении дорожных одежд, поврежденных на всю глубину;
• реконструкция гравийных дорог; глубина ресайклинга этого типа обычно до 100 до 200 мм.

От вида ресайклинга зависит выбор ресайклера и состав строительного поезда. Типом ресайклера определяется производительность, ширина и глубина слоя, который можно обработать за один проход, а также выбор стабилизатора и возможности фрезеровать дорожные одежды и смешивать их материал со стабилизатором за один проход.

В качестве стабилизаторов применяют порошкообразные и жидкие вяжущие. Порошкообразные материалы (цемент) распределяют слоем по поверхности дороги, при этом образуется много пыли. Ресайклер фрезерует дорожную одежду и смешивает ее с цементом и водой за один проход. Все полученные с применением цемента материалы склонны к растрескиванию, а содержание цемента в материале требует предварительного анализа и контроля, но обычно это не более 2% от массы материала. Точно контролировать процесс введения цемента можно только применяя цементно-водную суспензию. В случаях очень пластичного стабилизируемого материала применяют комбинацию цемента и извести или даже одну известь. Поверхность укрепленного цементом материала надо смачивать минимум семь дней, и недопустимо открывать движение раньше этого срока, пока цементобетон не наберет прочность.

Жидкие стабилизаторы – цементно-водную суспензию и битумную эмульсию применяют как по отдельности, так и в комбинации, через распределительные системы вводя их в рабочую камеру ресайклера. Через специальную распределительную систему в рабочую камеру вводят и вспененный битум.

Цементно-водную суспензию готовят в отдельной машине и по трубопроводу подают в ресайклер, а затем вводят рабочую камеру через специальную рампу. Этот метод позволяет точно контролировать расход цемента.

В битумной эмульсии 60% составляет битум и 40% вода. Распадению эмульсии на составляющие препятствуют специальные поверхностно-активные вещества – эмульгаторы. При смешении с каменным материалом вода испаряется, и битум растекается в пленку, обволакивающую частицы камня. При избыточной влажности каменного материала и внесении эмульсии материал становится переувлажненным, и его уплотнение затрудняется. В таких случаях помогает внесение цемента, но не более 2% от массы материала (при большем соотношении усталостные характеристики укрепленного слоя ухудшаются) либо отфрезерованный материал оставляют подсохнуть.

Вспененный битум получают, добавляя небольшое количество холодной воды (2…5% от массы битума) к горячему битуму (150…180 ºС) непосредственно перед впрыскиванием в рабочую камеру. При контакте с горячим битумом вода превращается в пар, образуя пену, по объему в 15…30 раз превосходящую первоначальный объем битума. Мельчайшие пузырьки воды окружает тонкая пленка битума. При контакте с каменным материалом пузырьки распадаются, и битум обволакивает частицы камня. В такой форме битум более предпочтителен для смешивания с холодным влажным каменным материалом.

Технология вспенивания битума известна с 1950-х годов, однако трудно при этом точно выдержать пропорции битума и воды. Увеличение количества воды дает большее объемное расширение, но сокращает срок жизни пены. Обычно добавление 3% воды дает приемлемые объемное расширение и срок жизни пены, а склонность к засорению сопел и связанную с этим невозможность управлять пенообразованием преодолели лишь недавно, что позволило применять вспененный битум в полевых условиях.

Состав строительного поезда для работ с битумной эмульсией следующий, начиная с головы: автоцистерна с битумной эмульсией, ресайклер, каток, грейдер. При одновременном введении цементо-водной суспензии между автоцистеной и ресайклером вводят установку для приготовления суспензии. Ресайклер толкает перед собой установку. Альтернативный способ – распределение сухого цемента специальным распределителем на автомобильном шасси, который движется в голове поезда. При использовании ресайклера на гусеничном ходу с выглаживающей плитой грейдер не нужен.

При использовании вспененного битума состав поезда следующий: автоцистена с битумом, ресайклер, каток, грейдер. Аналогичным образом между битумовозом и ресайклером включают установку для приготовления цементо-водной суспензии. В любом случае битумовоз движется в голове поезда.

Воду для ресайклинга подвозят автоцистернами, при этом надо учитывать, что для приготовления вспененного битума требуется питьевая вода. В зависимости от назначения дороги и нагрузки по укрепленному стабилизаторами слою можно устроить замыкающий слой из асфальтобетона либо асфальтобетонное основание и замыкающий слой, для чего применяют соответствующий парк техники.

Модельный ряд ресайклеров и вспомогательного оборудования фирмы Wirtgen разнообразен: это модели на пневмоколесном ходу WR2000, WR2400, WR2500S и модели на гусеничном ходу 2200CR и WR4200. У компактных ресайклеров WR2000 и WR2400 удлиненная моноблочная рама, на передней части которой установлена кабина. Кабина перемещается от борта к борту с выходом за габарит машины, чем оператору обеспечивается хороший обзор рабочей зоны. Все органы управления размещены вместе с креслом на вращающейся платформе. Колеса установлены на опорных колоннах и находятся в пределах рабочей ширины фрезерного барабана, что позволяет фрезеровать по самому краю обрабатываемой площади. Положение каждой колонны регулируется независимым гидроприводом, благодаря чему ресайклер может проходить даже по тяжелым грунтам и сохранять горизонтальное положение или заданный наклон на неровностях. Корпус рабочей камеры жестко закреплен на раме. Чем глубже фрезерование, тем больше опускается барабан, тем самым увеличивается объем камеры над барабаном. Задняя стенка камеры блокируется в любом положении или остается в плавающем режиме.

Кабина ресайклера Wirtgen

Распределительная рампа ресайклера Wirtgen для впрыска воды и стабилизаторов

Фреза ресайклера Wirtgen

Универсальный фрезерно-роторный барабан приводится от двигателя через клиноременную передачу. Прямая передача дает максимальный к.п.д., а ремни поглощают ударные нагрузки. Скорость вращения барабана меняют, переставляя три шкива привода. Барабан оснащен сменными резцедержателями, позволяющими быстро менять резцы. Пневмомолоток и гидравлическое устройство для проворачивания барабана облегчают и ускоряют замену резцов. На краях барабана, воспринимающих наибольшие нагрузки, резцедержатели установлены на сменных угловых кольцах. Системы впрыска воды и стабилизаторов с микропроцессорным управлением монтируют по заказу.

Рабочая ширина ресайклера WR2000 – 2000 мм, глубина – 500 мм, ресайклера WR2400 – 2400 и 500 мм соответственно. WR2000 массой до 25,2 т оснащен 6-цилиндровым рядным двигателем Mercedes-Benz мощностью 315 кВт, WR2400 массой до 29 т – 8-цилиндровым той же фирмы мощностью 420 кВт.

Ресайклер WR2500S конструктивно отличается от компактных моделей. Кабина находится наверху, над передними колесами, и также может перемещаться от борта к борту с выходом за габарит. Для удобства транспортировки кабина выполнена разрезной, и ее верхняя часть откидывается гидроцилиндром. Транспортная высота машины не превышает 3 м. Передними и задними колесами можно управлять независимо с помощью рулевого колеса и джойстика. Доступны также автоматический согласованный поворот передних и задних колес зеркально относительно друг друга и диагональный ход. WR2500S позволяет смешивать фрезеруемый материал одновременно с разными стабилизаторами, для чего в нем могут быть смонтированы несколько систем распределения. Для WR2500S разработаны фрезерно-роторные барабаны шириной 2438 и 3048 мм. Глубина фрезерования обоими барабанами до 500 мм. Двигатель Mercedes-Menz OM444LA развивает мощность 500 кВт. Ресайклер WR2500SK отличается встроенным перед рабочей камерой распределителем порошкообразного стабилизатора, например извести или цемента. Тем самым пылеобразование при стабилизации практически исключено.

Ресайклер 2200CR – это дооборудованная для холодного ресайклинга фреза W2200, «старшая» в линейке фрез Wirtgen. Смонтировав конвейер, ресайклер можно использовать и в качестве фрезы. Этот ресайклер предназначен для крупных проектов. В список оборудования для ресайклинга входят системы подачи в рабочую камеру воды, цементно-водной суспензии, битумной эмульсии или вспененного битума. Сзади навешивают выглаживающую плиту. Рабочая ширина фрезерования этой машины 2200 мм, глубина – до 350 мм.

WR4200 – самая мощная специализированная машина для глубокого ресайклинга, ее рабочую ширину можно плавно менять от 2800 до 4200 мм, глубина фрезерования – до 300 мм. Машина оснащена двумя двигателями Caterpillar C15 мощностью по 433 кВт. Ходовая часть – гусеничная, с четырьмя гусеничными тележками на опорных колоннах. Выглаживающая плита – Vögele АВ500TV с шириной укладки 2500…5000 мм. Рабочий орган состоит из трех фрезерных барабанов в общей рабочей камере, установленных в два ряда: впереди два узких и сзади широкий барабан. Рабочая ширина регулируется выдвижением передних барабанов, при этом передние и задний барабаны вращаются в противоположные стороны. Отфрезерованный материал поступает в двухвальный смеситель, как на цементобетонном заводе, куда впрыскиваются жидкие стабилизаторы. Здесь он смешивается с ними и затем подается под выглаживающую плиту.

В дополнение к ресайклерам фирма Wirtgen предлагает вспомогательное оборудование – смесительную установку WM1000 для приготовления цементо-водной суспензии, мобильную смесительную установку КМА100 для приготовления холодной смеси из отфрезерованного материала с добавкой вяжущих, лабораторное оборудование.

Фирма Bomag выпускает для европейского рынка две модели ресайклеров – МРН122-2 и МРН125. Обе модели с шарнирно-сочлененными рамами с передним силовым модулем и задней хребтовой рамой, под которой подвешен рабочий орган – рабочая камера с фрезерным барабаном. Все приводы исполнительных органов, включая привод барабана, гидростатические. Шарнирное сочленение рамы и управляемые задние колеса обеспечивают маневренность ресайклеров. Скорость вращения барабана регулируется в зависимости от нагрузки, рабочая камера с изменяемой геометрией позволяет регулировать параметры смешения. Гидравлический механизм подъема рабочего органа позволяет регулировать положение барабана в вертикальной плоскости в пределах ±5º. Bomag использует универсальные фрезерные барабаны как для ресайклинга дорожных одежд, так и для стабилизации грунта. В базовой комплектации рабочий орган ресайклера МРН122-2 оснащают универсальным барабаном шириной 2330 и диаметром 1225 мм с приваренными резцедержателями. В качестве опций предлагают барабан такой же конструкции шириной 2530 мм, барабаны шириной 2330 и 2530 мм, оснащенные устройствами быстрой смены резца, и барабан для стабилизации грунта с удлиненными лопатообразными резцами. Глубина фрезерования МРН122-2 – до 500 мм. Стандартный барабан для МРН125 шириной также 2330 мм, но диаметром 1416 мм. Глубина фрезерования этой машины – до 550 мм.

Восстановление дороги ресайклером Bomag

Обе модели работают с битумной эмульсией и вспененным битумом. Системы подачи и распределения воды и битума предлагают как опцию. Для битума разработаны две системы – для распределения битумной эмульсии и для вспененного битума, причем последняя универсальна, ее можно использовать и для подачи битумной эмульсии. Подводящие битум трубопроводы подогреваются горячим маслом. В базовой комплектации производительность системы регулируют вручную ступенчато. Электронное управление с бесступенчатой регулировкой входит в расширенную комплектацию.

Ресайклер МРН125 – свежая модель с отличительными конструктивными особенностями. Кабина установлена на задней раме и выполнена подъемной, что удобно и в работе, и при транспортировке. На МРН125 иная организация рабочего пространства. Рабочие органы (рулевого колеса нет) и кресло установлены на передвижной поворотной платформе, и оператор может и перемещать платформу поперек кабины, и разворачиваться на ней при движении задним ходом. Кабина с двумя ветровыми стеклами спереди и сзади. У МРН122-2 органы управления, включая рулевое колесо, продублированы по обоим бортам. Кресло перемещается от борта к борту по направляющей, а также вращается вправо-влево на 90º.

МРН122-2 оснащен 6-цилиндровым дизелем Deutz TCD 2015 V06 мощностью 360 кВт, МРН125 – 8-цилиндровым дизелем Deutz TCD 2015 V08 на 440 кВт.

В арсенале Caterpillar также две модели ресайклеров – RM-300 и RM-500. Рамы обеих моделей моноблочные. В базовой комплектации два режима рулевого управления – передними или задними колесами. Более развитое четырехрежимное рулевое управление с согласованным поворотом обеих пар колес и с диагональным ходом предлагают под заказ. Привод фрезерного барабана через механическую трансмиссию с трехскоростной коробкой передач с переключением под нагрузкой, карданная передачей, мостом и двумя цепными передачами. Корпорация предлагает универсальный и грунтовой быстросменные барабаны. RM-500 можно оснащать также комбинированным барабаном для стабилизации грунта и неглубокого ресайклинга. Ширина всех барабанов – 2438 мм, рабочая глубина универсального барабана RM-300 – до 457 мм, грунтового – до 508 мм. Рабочая глубина универсального барабана RM-500 – до 406 мм, грунтового и комбинированного – до 508 мм. В рабочей камере регулируется задняя дверца, регулируемая передняя дверца – опция. Системы внесения в рабочую камеру жидких стабилизаторов также монтируют по заказу. Интересно решено рабочее место. Одноместная кабина с поворотным креслом перемещается по направляющей от борта к борту. RM-300 оснащен дизелем С11 ACERT мощностью 261 кВт, на RM-500 установлен C15 ACERT мощностью 403 кВт. Для RM-500 гидростатический привод задних колес входит в базовую комплектацию, для RM-300 – в расширенную.

Корпорация Terex предлагает четыре модели ресайклеров – RS350, RS425C, RS600C и RS800. RS350 – это типично американская машина с задним расположением рабочего органа. Фрезерный барабан с гидравлическим приводом и планетарным редуктором с рабочей шириной 1905 мм и глубиной фрезерования до 406 мм. Систему впрыска воды в рабочую камеру монтируют по заказу. Тяговый трактор оснащен дизелем Cummins мощностью 261 кВт.

Компоновка ресайклера RS425C аналогична компоновке машин Caterpillar – с моноблочной рамой, передним расположением силовой установки Caterpillar C13 мощностью 310 кВт и рабочим органом в колесной базе. Оба моста ресайклера ведущие и управляемые. Привод барабана механический, предусмотрены три скорости вращения барабана. Ширина фрезерования – 2438 мм, глубина – до 406 мм. Системы подачи в рабочую камеру воды и битумной эмульсии устанавливают по заказу.

Компоновочное решение ресайклеров RS600C и RS800 схожее с машинами Wirtgen. Двигатель размещен в задней части моноблочной рамы, фактически над барабаном, что позволяет применить признанный наиболее эффективным для фрезерования механический привод через клиноременную передачу и планетарный редуктор. В отличие от ресайклеров Wirtgen рабочее место не вынесено вперед, а размещено над рабочим органом. Все четыре ведущих и управляемых колеса с гидростатическим приводом через мотор-колеса установлены на поворотных опорных колоннах. RS600C оснащен дизелем Caterpillar C18 мощностью 448 кВт, RS800 – дизелем Caterpillar 3412E мощностью 597 кВт. Рабочая ширина и глубина обеих моделей – 2438 и 406 мм соответственно.

По тем же конструктивным принципам, как и «старшие» модели Terex, построен ресайклер SX-7 американской фирмы Roadtec, с двигателем Caterpillar С18 мощностью 522 кВт. Различие в том, что силовая установка помещена впереди, перед рабочим местом оператора, значительно ограничивая обзор вперед. Обзор назад заслоняет высокое сооружение, через которое впускается воздух в систему охлаждения. Кабина входит в список опций и перемещается от борта к борту, как мы видели на ресайклерах Caterpillar. Все колеса ведущие и управляемые установлены на поворотных опорных колоннах, что создает широкие возможности для рулевого управления. Предусмотрено пять режимов – поворот передними колесами, задними колесами, согласованно идущими след в след обеими парами колес, диагональный ход и разворотом колес в противоположные стороны таким образом, что ресайклер может развернуться на месте.

Колесо на поворотной платформе

Ресайклер работает с универсальным барабаном, выполняющим ресайклинг и стабилизацию грунта. Ширина фрезерования – 2590 мм, глубина – до 530 мм. В зависимости от глубины ресайклинга высоту барабана и рабочей камеры регулируют независимо. По заказу монтируют систему впрыска воды и битумной эмульсии.

Кроме того, что фирма Roadtec предлагает специализированный ресайклер, она оборудует свои гусеничные фрезы RX-500 и RX-700 системами впрыска в рабочую камеру стабилизаторов для выполнения ресайклинга.

Технология холодного ресайклинга уже достаточно отработана, есть опыт ее применения в крупных проектах, создана отличная техника. Основные факторы, сдерживающие распространение этой технологии, это цена на саму технику и финансирование проектов, в которых эту технику можно было бы применять в полной мере, чтобы она себя окупала. Скепсис же в отношении технологии преодолим.

os1.ru

Применение колесных и гусеничных холодных ресайклеров – Основные средства

Ремонт «не отходя от кассы»

Один из способов решения проблемы ремонта дорожных одежд – применение технологии холодного ресайклинга (ХР, или, как ее еще называют, холодной регенерации), при которой за счет смешивания существующих поврежденных слоев покрытия и основания дорожной одежды с вяжущим и/ или инертными материалами создаются новые несущие слои с необходимыми физико-механическими свойствами, способные выдерживать эксплуатационные нагрузки. В данной статье мы рассмотрим, почему технологии ХР находят сегодня такое широкое применение в мире.

Преимущества и недостатки холодного ресайклинга

Прежде всего это высокая экономичность. Технологии ХР дешевле традиционных методов ремонта за счет вторичного использования материалов (экономии на стоимости материалов) и экономии на их транспортировке. При традиционной технологии снятый старый материал дорожных одежд необходимо вывозить, утилизировать (платить за это) и приобретать новый. ХР предполагает практически 100%-ное использование старого материала, и если применяется технология «на месте», не нужно его перевозить. По некоторым приблизительным оценкам, экономия может составить 20–30%, причем, чем выше интенсивность движения по ремонтируемой дороге, тем выше экономический эффект метода ХР.

Экономится рабочее время за счет ускорения темпов ремонтных работ: комплекс машин холодного ресайклинга может обработать около 700–1000 пог. м. за смену. Технология ХР не предъявляет жестких требований к выбору материалов и применения той или иной технологии, возможен выбор разных вариантов для того, чтобы получить нужный результат, т. е. определенные физико-механические свойства отремонтированного слоя дорожной одежды. Можно использовать не только асфальтобетон, но и цементобетон, который добавляется в слои основания. Могут быть улучшены физико-механические свойства материала, вплоть до того, что дорогу после ресайклинга можно перевести в более высокую категорию. Эта технология удобна для применения в удаленных регионах нашей страны, где недостаточно развита инфраструктура.

Однако при выполнении ХР получаемый профиль полностью повторяет профиль предыдущего покрытия, все неровности и неправильные углы уклона. Чтобы исправить эти дефекты, на стадии проектирования ремонта участков с неровным профилем рекомендуется предусматривать устройство слоев выравнивания из щебня перед ресайклированием или предусматривать устройство выравнивающих слоев из пористого асфальтобетона после ресайклирования.

Холодный ресайклинг «на месте» и «на заводе»

В технологии ХР можно выделить два основных метода производства новой смеси: «на месте» и «на заводе».

Технология смешивания «на месте», как видно из названия, предполагает проведение работ непосредственно на месте ремонта. Существенный плюс смешивания «на месте» – экономия на транспортных расходах. Однако при выполнении ХР дорожных одежд с неоднородным составом материалов по горизонтали, ресайклирование «на месте» не позволяет повысить однородность. Материал перемешивается практически только по вертикали, по горизонтали перемещение частиц материала составляет не более 200 мм.

Для того чтобы исправить этот недостаток и повысить однородность смеси в горизонтальном направлении, рекомендуется перед производством работ через каждые 400–600 м определять содержание в существующем покрытии вяжущего и минеральных составляющих, а также гранулометрический состав для корректировки в дальнейшем состава рециклированной смеси.

Технология «на заводе» предполагает вывоз сфрезеровованного материала на завод или на площадку, удаленную от места работ, где крошка перемешивается с вяжущими в специальной установке и приготовленная смесь возвращается обратно на место работ, где из нее укладывают слой. Данный метод используется преимущественно в случаях, когда предъявляются повышенные требования к качеству смешивания (например, при высокой неоднородности состава материала по длине ремонтируемого участка), требуется сортировка материала или устройство дополнительных слоев. Преимущество смешивания «на заводе» в том, что материалы можно хранить и использовать, когда нужно.

При капитальном ремонте федеральных магистралей 1-й категории, когда затрагиваются либо полностью заменяются слои основания, по-видимому, наиболее практичным будет комбинированное использование обоих методов: «на месте» и «на заводе» – верхний слой на глубину 150 мм сфрезеровывается, вывозится и складируется на площадке. Производится ресайклинг дорожных одежд на глубину 200 мм со стабилизацией вяжущими. На площадке крошка перемешивается с вяжущими и затем укладывается толщиной 150 мм на ресайклированный слой. Сверху укладывается защитное покрытие из горячей асфальтобетонной смеси толщиной 40 мм.

Глубокий и мелкий ресайклинг

Различают ресайклинг глубокий и на небольшую глубину.

Если нет больших разрушений дорожных одежд, возможно провести ресайклинг на глубину до 10–15 см слоя асфальтобетона. В этом случае можно придать нужные физико-механические свойства свежеобразованным слоям путем добавления небольшого количества комплексного вяжущего.

ХР на больших глубинах, например 24–26 см, производится, когда разрушения уже проникли в глубину пакета слоев дорожных одежд. При ресайклировании с захватом нижних слоев рекомендуется добавлять в смесь не более 4–5% цемента. Опыт показывает, что при содержании в смеси 6% цемента на следующий год весной на покрытии возникают отраженные трещины из-за высокой жесткости материала.

Вяжущие

При ХР в гранулят добавляют вяжущие: «неорганические» (цемент, известь) и «органические» (битумная эмульсия, вспененный битум).

В тех регионах, где существуют трудности с доставкой органических вяжущих, но есть цементный завод, можно выполнить ХР только с цементом. Цемент дешевле битума, проще распределяется, методы его испытаний стандартизованы, хорошо знакомы и освоены, а прочность смеси получается выше. Такие смеси обычно не реагируют на изменения температуры окружающего воздуха. Но если содержание цемента будет превышено или будет неправильно выбрано соотношение воды и цемента, то в покрытии могут появиться усадочные трещины. Возможна неравномерность распределения. Повышается жесткость дорожных одежд. Приходится запрещать движение по отремонтированному покрытию от 1 до 3 суток, пока цемент не наберет прочность хотя бы 60% от нормы.

К тому же при использовании асфальтобетонных смесей с минеральными вяжущими нецелесообразно сразу же открывать движение, т. к. основание сразу после высыхания начинает пылить. В таких случаях необходимо помимо увлажнения обрабатывать поверхность пленкообразующими материалами. Замыкающий слой или слой усиления может быть уложен сразу или в течение 48 ч после ресайклирования нижележащего слоя. Устройство вышележащего замыкающего слоя из асфальтобетона не следует откладывать более чем на 3–5 дней.

Ресайклинг с органическими вяжущими тоже имеет свои плюсы и минусы. Битумная эмульсия и вспененный битум – традиционные знакомые продукты – применяются просто. В результате их использования получаются полужесткие дорожные одежды с низким водонасыщением, уложенный слой быстро набирает прочность, автомобильное движение можно открывать практически сразу после окончания работы. Битум обеспечивает изоляцию от проникновения воды внутрь материала.

Однако стоимость этих вяжущих довольно высока. Для вспенивания битум необходимо нагревать выше 160 °С, что не всегда осуществимо. Органические вяжущие плохо работают с пыльными материалами. В смеси появляется дополнительная влажность от влаги, которая содержится в вяжущих. К тому же органические вяжущие не всегда доступны в местных условиях.

Для укрепленных слоев с добавлением органических вяжущих устройство замыкающего слоя или слоя усиления из асфальтогранулобетонной смеси (АГБ) поверх рециклированного слоя рекомендуется отложить на 5–8 дней, что позволяет последнему лучше сформироваться под действием движущегося транспорта. Таким образом, при выполнении холодными ресайклерами для получения качественного основания дорожных одежд необходимо строить временные объездные дороги.

Поскольку у каждого типа вяжущих имеются свои преимущества и недостатки, опыт показывает, что лучше всего работают комбинации вяжущих.

Выбор способа ремонта

Для того чтобы определить тип применяемого ХР: на малую, на большую глубину, или полная замена, выбрать материалы (вяжущие), необходимо выяснить, что потеряло необходимую прочность – покрытие, основание или земляное полотно, проанализировать наличие и вид дефектов покрытия, а также конструкцию дорожного полотна, какие физико-механические свойства желательно придать вновь полученному покрытию и какие финансовые средства отпущены на выполнение данного проекта.

После рециклирования производится укладка либо защитных слоев износа, либо асфальтобетона, потому что отрециклированный органо-минеральный слой не обладает необходимыми эксплуатационными характеристиками – коэффициентом сцепления и др.

Нормативная база

В настоящее время в России существует проблема с нормативной базой по применению технологии ХР. Еще в 2002 г. Минтрансом РФ были выпущены «Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способом холодной регенерации», в которых приведены требования к механическим свойствам асфальтогранулобетонных смесей (АГБ-смесей) и другие расчетные характеристики слоев основания из различных типов АГБ-смесей. Этими данными рекомендуется руководствоваться при проектировании ремонта дорожных одежд методом холодного ресайклинга.

Однако данный документ был разработан исключительно на основе зарубежного опыта и зарубежных технических документов. При составлении этих рекомендаций не был привлечен опыт профильных российских научных учреждений и практикующих дорожно-строительных организаций. Как показывает практика, расчетные значения кратковременного модуля упругости, приведенные в методическом документе, для российских условий чаще всего не соответствуют действительности, а значения физико-механических характеристик АГБ-смесей требуют уточнения.

Например, качество обводнения слоя в этом методическом документе рекомендуется проверять с помощью радио­изотопного прибора. Однако радиоизотопные приборы для контроля плотности в нашей стране неудобны для применения, т. к. у нас очень жесткие правила радиационной безопасности. Также коэффициент уплотнения смеси рекомендуется контролировать по кернам, отобранным через 7 суток после устройства слоя. По опыту можно сказать, что из готового слоя отобрать керны через 7 суток очень сложно, т. к. материал слоя еще не набрал прочность и в процессе отбора кернов часть их разрушается.

Необходимо разработать новый нормативный документ в тесном сотрудничестве разработчиков с отечественными дорожно-строительными организациями, имеющими практический опыт применения этой технологии. Ряд ведущих российских компаний уже разработали собственные нормативные документы и рекомендации по применению ресайклинга.

Гусеничные и колесные ресайклеры

Колесные фрезы/ ресайклеры используются, когда необходимо перемешивание с участием верхних слоев основания на большую глубину, как показывает практика, до 250 мм. В некоторых условиях возможно и больше, но предварительно требуется выполнить пробный проход, чтобы оценить, справится ли машина с рабочей нагрузкой при рециклировании существующей конструкции дорожной одежды. По результатам пробного прохода может быть, например, принято решение о дополнительном фрезеровании, чтобы облегчить работу ресайклера.

Гусеничные фрезы (они же ресайклеры, т. е. машины двойного назначения) используются при текущем и капитальном ремонте слоев дорожного покрытия и верхних слоев основания. Максимальная глубина ресайклируемого слоя за один проход – до 200 мм.

Преимущество гусеничного ресайклера в том, что существующее дорожное покрытие измельчается, непосредственно в камеру смешения добавляется вяжущее, после этого новая смесь распределяется шнеками и попадает под выглаживающую плиту. Можно сразу получить покрытие с необходимыми высотными отметками и предварительным коэффициентом уплотнения – получается чистовая ровность, в отличие от той ровности, которая получается после колесной машины. С помощью колесной машины очень сложно достичь окончательной ровности. Как правило, после колесной машины требуется еще использовать грейдер. В случае гусеничной машины грейдер можно не использовать.

Обзор техники для ресайклинга

На отечественном рынке представлены главным образом ресайклеры производства Bomag, Wirtgen и Caterpillar. В меньшей степени распространены (в основном подержанные) американские машины Terex, Roadtec и итальянские FAE, Bitelli. Выходят на российский рынок и китайские компании Sinomach и XCMG.

Wirtgen. Конструкторами Wirtgen разработаны прицепные стабилизаторы грунта мод. WS 220, WS 250, а также самоходные холодные ресайклеры/ стабилизаторы грунта пневмоколесные серии WR и гусеничные серии CR.

Мод. WR200, WR240 и WR250 – универсальные машины с двигателями мощностью 315–571 кВт, предназначенные для фрезерования дорожного покрытия на глубине по асфальту до 200 мм. Стабилизация грунта производится на глубину 510 мм и более.

Универсальная фреза/ ресайклер 2200CR с двигателем мощностью 597 кВт – принципиально иная машина. Резцы на барабане имеют винтовое расположение, что позволяет собирать материал в валик и перемешивать его не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении, повышая однородность. Благодаря большой массе она может работать с толстыми слоями асфальтобетонной смеси (АБС), производить стабилизацию грунтов на глубину до 350 мм. В мод. 2200CR есть распределительный шнек и выглаживающая плита, а также две рампы и два ряда форсунок, через которые в смесь добавляется органическое либо комплексное вяжущее.

Самая большая машина среди гусеничных ресайклеров мод. WR 4200 (несмотря на индекс WR, это гусеничная машина) – практически целый завод с двумя двигателями мощностью по 433 кВт каждый, которая самостоятельно может выполнять все операции: фрезерование, перемешивание и укладку АБС. Мощные фрезы, шнековая камера, фрезерные барабаны, причем два крайних барабана перемещаются по горизонтали, винтовое расположение резцов на барабане, которые закидывают смесь в мешалку. Мощный 2-валовый смеситель перерабатывает не менее 300 т/ч и обеспечивает высокое качество смеси – намного выше, чем у других ресайклеров. Распределительный шнек может уменьшаться в зависимости от требуемой ширины обработки, смесь предварительно уплотняется с помощью вибробруса и виброплиты асфальтоукладчика. Однако высокая рабочая масса Wirtgen WR 4200 несколько затрудняет ее доставку в отдаленные регионы.

BOMAG. Компания BOMAG выпускает ряд моделей колесных ресайклеров и стабилизаторов грунта, из них в Россию поставляются модели немецкого производства MPH 364R-2, RS 460, RS 500 и MPH 600 в различных конфигурациях: с системой водяного орошения для работ по стабилизации грунта, с системой распыления битумной эмульсии, вспененного битума или цементной суспензии для работ по ресайклингу асфальтобетона. Кабины машин оснащены системами защиты ROPS/ FOPS, отопителем и кондиционером в стандартной комплектации. Сиденье оператора может перемещаться вправо и влево для удобства работы. Машины BOMAG отличаются высокой маневренностью и очень малым радиусом разворота за счет уникальной концепции выполнения поворота: с помощью сочлененной рамы и управляемых задних колес. Ротор имеет гидростатический привод с двумя планетарными редукторами и двумя гидромоторами, которые обеспечивают 11 режимов вращения ротора (с переключением режимов непосредственно во время работы), из которых всегда можно подобрать оптимальный для конкретных условий работы. Фирменная система резцедержателей BOMAG обеспечивает простую и удобную замену резцов и резцедержателей при их износе. Система смешивания материала BOMAG FlexMix обеспечивает возможность изменения величины фракции материала на выходе. Дозирование всех добавок в смесительную камеру осуществляется высокоточным компьютером, который поддерживает подачу требуемого процента добавок на единицу объ­ема рабочего материала при любой скорости и рабочей глубине.

Отдельно стоит упомянуть новинку – модель ВОМАG RS 500. Благодаря гидростатическому приводу ротора вся смесительная камера с ротором на мощных телескопических направляющих с помощью гидроцилиндров сдвигается вправо/ влево на 30 см. Это дает возможность машине работать справа и слева с нулевым зазором, например, вплотную к препятствиям или к уже отработанному участку без перекрытия следа. Также это дает возможность машине без­опасно работать на откосах без риска переворота – колеса остаются на стабильном основании, а ротор работает вплотную к откосу. К тому же эта машина находится полностью в транспортном габарите.

Caterpillar. На нашем рынке компания реализует универсальные колесные роторные ресайклеры/ стабилизаторы мод. RM 300, RM 500 и RM 500В. Глубина обрабатываемого слоя грунта у этих машин может достигать 500 мм. Мощность двигателя: у мод. RM 300 – 261 кВт, а у RM 500 и 500В – 403 кВт.

Кабина оснащается системой видеокамер (спереди и сзади, по заказу – в смесительной камере), защитой ROPS и может смещаться вправо-влево для улучшения обзора. Машина комплектуется телематическим оборудованием Product Link.

Предлагается на выбор несколько типов роторов, которые несложно заменить. Зубья движутся снизу вверх. Привод ротора – механический с электронным управлением. Ротор имеет три скорости вращения, которые выбираются в зависимости от нагрузки, глубины фрезерования и других условий. Гидравлическая регулировка компонентов смесительной камеры позволяет получить гомогенизированную смесь с заданным размером фракции, причем как при прямом движении машины, так и при движении задним ходом. По заказу может быть установлена система дозирования подачи воды и битума. Ходовая часть имеет гидростатический привод и четыре режима рулевого управления. Рабочая скорость машин составляет 4,3 км/ч.

Roadtec Inc. Roadtec (входит в Astec Industries, Inc.) демонстрирует своеобразный подход к созданию оборудования для холодного ресайклинга. Американская компания предлагает гусеничные фрезы/ ресайклеры серии RX, т. е. установку комплектов оборудования для холодного ресайклинга CIR с электронным управлением на ряд моделей своих дорожных фрез. Электронное управление регулирует скорость движения машины и работу всех прочих систем, оператору достаточно ввести значения ширины и глубины фрезерования. Машины Roadtec RX оснащены двигателями мощностью 497–708 кВт, способны фрезеровать при движении вперед и задним ходом. Направление движения резцов также может изменяться: снизу вверх и сверху вниз для улучшения измельчения материала. Система управления обеспечивает подачу в смесительную камеру и дозирование до трех вяжущих одновременно (например, битум, битумную эмульсию и цементно-водную суспензию). Также обеспечивается промывка системы подачи вяжущих веществами-антиадгезивами. Промывка гарантирует исправную работу системы. Все модели предлагаются в двух вариантах: на четырех или на трех гусеничных тележках, оснащаются системой пылеподавления, по двум рампам в кожух фрезы подается и распыляется вода.

Можно еще упомянуть линейку колесных стабилизаторов грунтов SX с двигателями мощностью 283–563 кВт и гидростатическим приводом. Штатная фреза может заменяться укороченной для увеличения глубины обрабатываемого слоя грунта.

os1.ru

Холодный ресайклинг Википедия

Холодный ресайклинг (англ. cold deep in-place recycling) — технология укрепления (стабилизации) грунтов, каменных материалов и асфальтового гранулята, получаемых в результате дробления асфальтобетонного лома (ФАЛа), различными вяжущими, путём предварительного фрезерования и смешения на дороге.

Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путём соответствующей модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта.

В технологии холодного ресайклинга машин фирмы «Wirtgen» основой является фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов. Вращаясь, барабан измельчает материал дорожного покрытия.

Укрепление грунта, как правило, производится с применением специализированных химических добавок к вяжущим веществам (портландцемент). Данный метод позволяет производить работы в 3-5 раз быстрее по сравнению с традиционными методами стабилизации грунтов.

Дорожное строительство

При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера WR 250 под давлением впрыскивается вяжущее в виде водно-цементной суспензии, которая приготавливается в мобильной смесительной установке WM 1000. Цемент и вода смешиваются в точно дозированных количествах, создавая суспензию. Количество суспензии точно регулируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с материалом, измельченным фрезерным барабаном, влажность получаемой смеси была оптимальна для её уплотнения.

Состав группы машин для ресайклирования может быть различным, в зависимости от целей и типа используемого стабилизатора.

В каждом случае ресайклер толкает перед собой мобильную смесительную установку по приготовлению водно-цементной суспензии WM 1000. После ресайклинга слой из полученной смеси предварительно уплотняется между колесами ресайклера катком, для создания одинаковой плотности материала. Затем материал профилируется автогрейдером, после чего окончательно уплотняется виброкатками. За свежеуложенным основанием осуществляется уход путём розлива битумной эмульсии.

Дорожное строительство. Преимуществами технологии холодного ресайклинга на месте являются:

Отсутствие загрязнения окружающей среды благодаря полному использованию материала старой дорожной одежды, нет необходимости в площадках для отвалов, объем привозных материалов минимален, очень невелики перевозки. Расход энергии значительно снижается, также как и разрушительное влияние транспортных средств на дорожную сеть.

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

Структурная целостность дорожной одежды. Холодный ресайклинг позволяет получать связные 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.

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 пневмошинах, которые оказывают малое давление на грунт и мало деформируют его.

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.

Перечисленные преимущества делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорожных одежд по критерию «стоимость/эффективность».

Оценка состояния старой дорожной одежды и требования к характеристикам дороги после восстановления взаимосвязаны между собой. На практике применяют несколько методов оценки состояния дорожной одежды:

1. Визуальная оценка

2. Отбор образцов для лабораторных испытаний

3. Отбор кернов

4. Измерение прогиба.

Важной частью процесса исследования дорожного покрытия является подбор состава смеси. Предварительные образцы подвергаются испытаниям для подбора состава смеси. Образцы готовятся так, чтобы их материал был как можно ближе к материалу, который будет получен в процессе фактического ресайклинга (переработки). При предварительном выборе стабилизатора учитывается пригодность в отношении типа и качества перерабатываемого материала, требуемые технические характеристики смеси, которая должна быть получена в результате ресайклинга; подготовка частей образца смешиванием материала с различным количеством воды до получения смеси с консистенцией, оптимальной для уплотнения. Обычно готовятся по крайней мере четыре смеси, каждая с различным содержанием стабилизатора; подготовка образцов с применением стандартизированных способов их уплотнения; освобождение образцов от форм; испытание образцов после их освобождения от форм для оценки их технических характеристик и чувствительности к влажности. Чтобы определить оптимальное содержание стабилизатора, результаты этих испытаний сопоставляются между собой с учетом содержания стабилизатора в каждой из смесей. Содержание стабилизатора, которое оптмизирует свойства смеси, расценивается как оптимальное.

С точки зрения срока службы дорожного покрытия наиболее важными его характеристиками являются качество материала и толщина в готовом переработанном слое. Они представляют собой ключевые параметры, необходимые для прогнозирования срока службы восстановленного покрытия. Перед проведением ресайклинга должен проводиться анализ и планирование всех аспектов работы; выявление и своевременное удаление любых помех работе группы машин для ресайклинга; оценка потребностей в материале; обеспечение высокой готовности машин к работе; соответствующее обучение машинистов и обслуживающего персонала; проблемы безопасности ведения работы.

Осуществление ресайклинга требует высокого качества его планирования. До начала работ важно продумать шаги и операции, которые должны быть выполнены за день или смену, и зафиксировать их в форме плана работ. Тип машины определяет производительность, ширину и глубину слоя, который может быть обработан за один проход. От ширины дороги зависит число проходов ресайклера, необходимых для её обработки на всю ширину. Сужающиеся участки требуют особого внимания выполнения работы. Форма поверхности (выпуклость или поперечный уклон) влияет на расположение продольных швов между стыкующимися участками. На время выполнения работ производят изменение либо полная остановка дорожного движения.

Кроме толщины слоя, должны быть сформулированы точные требования к результату, который должен быть получен по окончании работ. Это касается окончательных уровней поверхности дороги и допусков на её профиль, степени уплотнения, текстуры поверхности и выступающего на поверхность материала.

В материале существующего дорожного полотна важен тип материала, консистенция и влажность всех его компонентов. Изменение толщины материалов существующего покрытия (асфальтобетонные слои) могут существенно влиять на производительность ресайклера. Различия могут требовать изменения расхода стабилизатора, увеличения влажности или даже глубины ресайклинга.

Подготовительные работы, предшествующие выполнению работ, включают в себя:

• удаление препятствий (люки),
• монтаж новых водоводов или иного дополнительного дренажного оборудования,
• предварительное фрезерование для подготовки поверхности нужного уровня и профиля,
• подвоз и распределение нового материала по существующему дорожному покрытию.

При планировании работ на рабочую смену необходимо учитывать:

• последовательность ресайклинга, число проходов, требуемых для обработки дороги на всю ширину, данные о перекрытии для каждого продольного шва и эффективной ширины ресайклинга при каждом проходе,
• последовательность проходов, направление и длина участка,
• объем привозных материалов, стабилизатора, воды,
• эскиз разреза существующей дорожной одежды с указанием глубин ресайклинга.

Холодный ресайклинг может начинаться при полной проверке всех машин и оборудования, включая катки и автоцистерны, проверка запасов воды, стабилизатора для планируемой длины прохода, при размещении группы машин для ресайклинга на линии первого прохода при расстоянии между ними, предписанном для работы, при подключении всех подающих трубопроводов к ресайклеру, полном удалении воздуха из системы, при проверке все ли клапаны полностью открыты. Такие предварительные проверки выполняются в начале каждой рабочей смены.

В начале выполнения работ на стартовом отрезке нового ресайклируемого участка необходимо оценить, как ведет себя материал в существующего покрытия. Обычно стартовый участок имеет длину около 100 м и захватывает дорогу по всей её ширине или по половине ширины. На этом участке можно оценить три наиболее важных аспекта ресайклинга: материал, переработанный ресайклером, должен быть проверен, чтобы определить, соответствует ли он образцам, которые использовались для подбора состава смеси в лаборатории. Быстрый ситовый анализ покажет, правилен ли был этот подбор. Частота вращения фрезерного барабана и скорость подачи ресайклера оказывают влияние на гранулометрический состав перерабатываемого материала. WR 2500 оснащен дробильной плитой, которая может быть отрегулирована для ограничения максимальной крупности материала. Эти три параметра должны быть установлены так, чтобы найти их лучшую комбинацию для достижения требуемого состава материала. Одной из наиболее важных характеристик законченного ресайклированного слоя — степень его уплотнения. Толстые (> 250 мм) слои зачастую требуют специальных методов уплотнения, и на стартовом отрезке можно оценить эффективность различных методов укатки. Асфальтобетонные слои в старых поврежденных дорожных слоях обычно имеют малое содержание пустот, природные (гранулированные) материалы в ходе эксплуатации обычно уплотняются. Ресайклинг таких материалов заканчивается, как правило, увеличением их объема, что оказывает влияние на уровни готового слоя.

При начале выполнения ресайклинга выполняется ряд контрольных испытаний:

• глубина прохода с обеих сторон ресайклера,
• точность движения ресайклера по намеченной линии с требуемой шириной перекрытия,
• влажность обработанного материала должна быть достаточна для его гарантированного уплотнения.

Определение оптимальной захватки прохода зависит от типа использованного стабилизатора. При работе с цементом используются более короткие участки, позволяющие обеспечить время, достаточное для обработки всей половины ширины дороги, профилирования и уплотнения поверхности до схватывания цемента.

После ресайклинга обработанный материал должен быть спрофилирован и уплотнен до требуемой степени.

Объем работы автогрейдера зависит от вида замыкающего слоя. Если должен быть уложен большой слой асфальтобетона, то допуски на уровень поверхности будут более широкими, чем при замыкающем слое, укладываемом за один проход. Там же, где допуски относительно невелики, законченная половина ширины (или вся ширина) дороги должна быть обработана грейдером, чтобы удалить неровности (до 10 мм), которые часто образуются на продольных швах. Кроме того, автогрейдер полезен для коррекции продольных смещений материала, которая иногда имеет место в поперечных швах. Хорошее уплотнение ресайклированного материала для получения требуемой плотности является одним из наиболее важных условий эксплуатационных свойств восстановленной дорожной одежды. Когда стабилизируемый материал не уплотнен должным образом, не достигается требуемая прочность слоя, что влечет за собой преждевременное разрушение дорожной одежды. Уплотнение слоев ? 200 мм в настоящее время является стандартной практикой. Для достижения требуемого качества важен выбор катков и режим их работы. В настоящее время для уплотнения слоев ? 200 мм применяются тяжелые (со статической массой более 15 т) виброкатки с изменением частоты и амплитуды вибрации. Вибрация с большой амплитудой и низкой частотой нарушает материал верхнего слоя, часто деформируя поверхность. Деформация легко устраняется автогрейдером до укатки с малой амплитудой и высокой частотой. Влажность наиболее критическая переменная в достижении уплотнения с минимальными затратами. Из-за временной задержки между ресайклингом и финишированием следует всегда слегка смачивать поверхность перед окончательной укаткой. При приложении слишком большого уплотняющего усилия появляется «переуплотнение». Материал крошится и его плотность снижается, если укатка продолжается уже после достижения максимальной плотности.

В отношении уплотнения ресайклированного материала важно учитывать два условия:

1. уплотнение должно быть равномерным по всей ширине прохода до того, как поверхность будет спрофилирована автогрейдером. Задние колеса ресайклера WR 2500 всегда должны находиться на поверхности ресайклированного материала, с той и другой стороны прохода. Они частично уплотняют материал, но между ними материал остается неуплотненным. Неуплотненный материал сначала, до выравнивания уровней нужно укатать, чтобы устранить различие в уплотнении в колеях от колес ресайклера и между ними;

2. точно спрофилированный материал с низкой пластичностью склонен к сдвигам под катком в стороны. Наиболее радикальную помощь при уплотнении таких материалов оказывает вода. Но даже при оптимальной влажности здесь трудно обеспечить приемлемое качество поверхности, что требует дополнительного прохода автогрейдера для устранения неровностей от катка.

Финиширование ресайклированного слоя требует создания сильно связанной структуры поверхности, которая не будет пропускать воду. Это достигается соответствующим смачиванием и пневматической укаткой поверхности слоя, что выносит на поверхность достаточно мелкий материал, который заполняет пустоты между крупными частицами. Эта операция обычно выполняется в качестве заключительной в процессе уплотнения.

Качество готовой работы определяется результатами испытаний:

Прочность материала ресайклированного слоя оценивается с помощью лабораторных испытаний на пробах смеси, взятых из ресайклированного слоя, или при помощи кернов. Определение прочности при свободном сжатии представляет собой наиболее широко используемое испытание для оценки цементированных материалов. Прочность при вободном сжатии обычно определяется на подготовленных образцах, выдержанных в течение 7 дней. Некоторые методы испытаний позволяют ускорить старение, для чего образцы помещают в печь. Смешивание, укладка, уплотнение и финиширование должны быть выполнены за возможно более короткое время. Максимум 4 часа обычно отводятся для обработки цемента, начиная с момента его первого контакта с материалом до окончания уплотнения.

Плотность сухого уплотненного материала.

Толщина законченного слоя проверяется физическими измерениями.

Примечания

Ссылки

1. ↑ Стабилизатор Чимстон (рус.). www.cemdor.ru. Проверено 25 января 2017.

wikiredia.ru

Технология холодного ресайклинга | ООО «Регенерация»

Российские дороги за предыдущие годы интенсивной эксплуатации ремонтировались в недостаточных объемах,
что привело к плачевному состоянию асфальтового покрытия.

Холодный ресайклинг производится двумя методами:

— «На заводе», в этом случае старую дорожную одежду (материал) перевозят в центральный отвал, затем из отвала его забирают на обработку используя смеситель принудительного действия;

— «На месте», в этом случае используется машина ресайклер.

Практика применения больших, высокоэффективных ресайклеров, благодаря которым восстановление старой дорожной одежды становится на порядок дешевле в сравнении
с использованием традиционных методов, а так же подготовка восстановительной смеси «на месте» с каждым годом становится всё популярнее при проведении дорожных работ.
К тому же, учитывая все больший упадок состояния дорожного полотна во всем мире, его ремонт нуждается в больших затратах, чем строительство новых дорог. Вследствие
этого, ресайклинг «на месте» становится более популярной и предпочтительной технологией в разных странах, с учетом того, что объемы производства ремонтных дорог имеют
огромное отставание от потребностей в них.

Сравним дороги, построенные при помощи «классического» метода и с применением технологии стабилизации грунта

Обычный, «классический» метод

Технология стабилизации грунта

Главным рабочим агрегатом холодных ресайклеров считается фрезерно-смесительный барабан. На барабане располагаются особые резцы, которые поворачиваются против хода
движения машины (ресайклера), тем самым разрушая и дробя материал дорожной одежды.

Двигаясь по рабочему участку, в смесительный отсек вращающегося фрезерно-смесительного барабана подает вода, которая поступает по упругому рукаву из автомобильной цистерны. Объем воды строго регулируется насосом с микропроцессорным управлением, вращающийся барабан тщательно смешивает её с материалом, который был измельчен фрезерным барабаном, чтобы влажность итоговой смеси идеально подходила для ее уплотнения.

Вяжущие жидкого типа, такие как цементно-водная суспензия или битумная эмульсия, отдельно друг от друга или в их комбинации могут быть также добавлены непосредственно в смесительный отсек барабана таким же способом. Также, через отдельную, специальную распределительную рампу в смесительный отсек может быть добавлен также вспененный битум.

Вяжущие порошкообразного типа, к примеру, гашеная известь, обычно наносятся слоем на существующую дорогу перед ресайклером. Далее ресайклер, фрезерует существующую дорожную одежду вместе с порошковыми вяжущими, смешивает их с измельченным материалом и добавленной водой.

Холодный ресайклинг представляет собой универсальную технологию содержания и ремонта дорожных одежд, которая может удовлетворить самые разнообразные требования
заказчиков. При этом следует различать холодный ресайклинг с добавлением к ресайклируемому материалу вяжущего или без такой добавки. Далее, классификацию можно
продолжить по типу обработки, которой подвергается этот материал.

xn--80ajbpfg4agd.xn--p1ai

Холодный ресайклинг — это… Что такое Холодный ресайклинг?

Холодный ресайклинг (англ. cold deep in-place recycling) представляет собой укрепление (стабилизацию) грунтов, каменных материалов и асфальтового гранулята, получаемого в результате дробления асфальтобетонного лома (ФАЛа), различными вяжущими, путем предварительного фрезерования и смешения на дороге.

Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путем соответствующей модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта. В данной статье рассматривается применение технологии холодного ресайклинга с использованием комплекта машин фирмы «Wirtgen»

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

Дорожное строительство

При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера WR 2500 под давлением впрыскивается вяжущее в виде водно-цементной суспензии, которая приготавливается в мобильной смесительной установке WM 400. Цемент и вода смешиваются в точно дозированных количествах. Количество суспензии точно регулируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с материалом, измельченным фрезерным барабаном, влажность получаемой смеси была оптимальна для её уплотнения.

Состав группы машин для ресайклирования может быть различным, в зависимости от целей и типа используемого стабилизатора.

В каждом случае ресайклер толкает перед собой мобильную смесительную установку по приготовлению водно-цементной суспензии WM 400. После ресайклинга слой из полученной смеси предварительно уплотняется между колесами ресайклера катком, для создания одинаковой плотности материала. Затем материал профилируется автогрейдером, после чего окончательно уплотняется виброкатками. За свежеуложенным основанием осуществляется уход путем розлива битумной эмульсии.

Дорожное строительство. Преимуществами технологии холодного ресайклинга являются:

Отсутствие загрязнения окружающей среды благодаря полному использованию материала старой дорожной одежды, нет необходимости в площадках для отвалов, объем привозных материалов минимален, очень невелики перевозки. Расход энергии значительно снижается, также как и разрушительное влияние транспортных средств на дорожную сеть.

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

Структурная целостность дорожной одежды. Холодный ресайклинг позволяет получать связные 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.

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 пневмошинах, которые оказывают малое давление на грунт и мало деформируют его.

Уменьшение продолжительности строительных работ. Современные машины для ресайклинга отличаютсяДорожное строительство 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.

Перечисленные преимущества делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорожных одежд по критерию «стоимость/эффективность».

Оценка состояния старой дорожной одежды и требования к характеристикам дороги после восстановления взаимосвязаны между собой. На практике применяют несколько методов оценки состояния дорожной одежды:

1. Визуальная оценка

2. Отбор образцов для лабораторных испытаний

3. Отбор кернов

4. Измерение прогиба.

Важной частью процесса исследования дорожной одежды является подбор состава смеси. Предварительные образцы подвергаются испытаниям для подбора состава смеси. Образцы готовятся так, чтобы их материал был как можно ближе к материалу, который будет получен в процессе фактического ресайклинга. При предварительном выборе стабилизатора учитывается пригодность в отношении типа и качества ресайклируемого материала, требуемые технические характеристики смеси, которая должна быть получена в результате ресайклинга; подготовка частей образца смешиванием материала с различным количеством воды до получения смеси с консистенцией, оптимальной для уплотнения. Обычно готовятся по крайней мере четыре смеси, каждая с различным содержанием стабилизатора; подготовка образцов с применением стандартизированных способов их уплотнения; освобождение образцов от форм; испытание образцов после их освобождения от форм для оценки их технических характеристик и чувствительности к влажности. Чтобы определить оптимальное содержание стабилизатора, результаты этих испытаний сопоставляются между собой с учетом содержания стабилизатора в каждой из смесей. Содержание стабилизатора, которое оптмизирует свойства смеси, расценивается как оптимальное.

С точки зрения срока службы дорожной одежды наиболее важными её характеристиками являются качество материала и толщина в готовом ресайклированном слое. Они представляют собой ключевые параметры, необходимые для прогнозирования срока службы восстановленной одежды. Перед проведением ресайклинга должен проводиться анализ и планирование всех аспектов работы; выявление и своевременное удаление любых помех работе группы машин для ресайклинга; оценка потребностей в материале; обеспечение высокой готовности машин к работе; соответствующее обучение машинистов и обслуживающего персонала; проблемы безопасности ведения работы.

Осуществление ресайклинга требует высокого качества его планирования. До начала работ важно продумать шаги и операции, которые должны быть выполнены за день или смену, и зафиксировать их в форме плана работ. Тип машины определяет производительность, ширину и глубину слоя, который может быть обработан за один проход. От ширины дороги зависит число проходов ресайклера, необходимых для её обработки на всю ширину. Сужающиеся участки требуют особого внимания выполнения работы. Форма поверхности (выпуклость или поперечный уклон) влияет на расположение продольных швов между стыкующимися участками. На время выполнения работ производят изменение либо полный сброс дорожного движения.

Кроме толщины слоя, должны быть сформулированы точные требования к результату, который должен быть получен по окончании работ. Это касается окончательных уровней поверхности дороги и допусков на её профиль, степени уплотнения, текстуры поверхности и выступающего на поверхность материала.

В материале существующей дорожной одежды важен тип материала, консистенция и влажность всех его компонентов. Изменение толщины материалов существующей дорожной одежды (асфальтобетонные слои) могут существенно влиять на производительность ресайклера. Различия могут требовать изменения расхода стабилизатора, увеличения влажности или даже глубины ресайклинга.

Подготовительные работы, предшествующие выполнению работ, включают в себя:

• удаление препятствий (люки),
• монтаж новых водоводов или иного дополнительного дренажного оборудования,
• предварительное фрезерование для подготовки поверхности нужного уровня и профиля,
• подвоз и распределение нового материала по существующему дорожному покрытию.

При планировании работ на рабочую смену необходимо учитывать:

• последовательность ресайклинга, число проходов, требуемых для обработки дороги на всю ширину, данные о перекрытии для каждого продольного шва и эффективной ширины ресайклинга при каждом проходе,
• последовательность проходов, направление и длина участка,
• объем привозных материалов, стабилизатора, воды,
• эскиз разреза существующей дорожной одежды с указанием глубин ресайклинга.

Холодный ресайклинг может начинаться при полной проверке всех машин и оборудования, включая катки и автоцистерны, проверка запасов воды, стабилизатора для планируемой длины прохода, при размещении группы машин для ресайклинга на линии первого прохода при расстоянии между ними, предписанном для работы, при подключении всех подающих трубопроводов к ресайклеру, полном удалении воздуха из системы, при проверке все ли клапаны полностью открыты. Такие предварительные проверки выполняются в начале каждой рабочей смены.

В начале выполнения работ на стартовом отрезке нового ресайклируемого участка необходимо оценить, как ведет себя материал в существующей дорожной одежде. Обычно стартовый участок имеет длину около 100 м и захватывает дорогу по всей её ширине или по половине ширины. На этом участке можно оценить три наиболее важных аспекта ресайклинга: материал, переработанный ресайклером, должен быть проверен, чтобы определить, соответствует ли он образцам, которые использовались для подбора состава смеси в лаборатории. Быстрый ситовый анализ покажет, правилен ли был этот подбор. Частота вращения фрезерного барабана и скорость подачи ресайклера оказывают влияние на гранулометрический состав ресайклированного материала. WR 2500 оснащен дробильной плитой, которая может быть отрегулирована для ограничения максимальной крупности материала. Эти три параметра должны быть установлены так, чтобы найти их лучшую комбинацию для достижения требуемого состава материала. Одной из наиболее важных характеристик законченного ресайклированного слоя — степень его уплотнения. Толстые (> 250 мм) слои зачастую требуют специальных методов уплотнения, и на стартовом отрезке можно оценить эффективность различных методов укатки. Асфальтобетонные слои в старых поврежденных дорожных одеждах обычно имеют малое содержание пустот, природные (гранулированные) материалы в ходе эксплуатации обычно уплотняются. Ресайклинг таких материалов заканчивается, как правило, увеличением их объема, что оказывает влияние на уровни готового слоя.

При начале выполнения ресайклинга выполняется ряд контрольных испытаний:

• глубина прохода с обеих сторон ресайклера,
• точность движения ресайклера по намеченной линии с требуемой шириной перекрытия,
• влажность обработанного материала должна быть достаточна для его гарантированного уплотнения.

Определение оптимальной захватки прохода зависит от типа использованного стабилизатора. При работе с цементом используются более короткие участки, позволяющие обеспечить время, достаточное для обработки всей половины ширины дороги, профилирования и уплотнения поверхности до схватывания цемента.

После ресайклинга обработанный материал должен быть спрофилирован и уплотнен до требуемой степени.

Объем работы автогрейдера зависит от вида замыкающего слоя. Если должен быть уложен большой слой асфальтобетона, то допуски на уровень поверхности будут более широкими, чем при замыкающем слое, укладываемом за один проход. Там же, где допуски относительно невелики, законченная половина ширины (или вся ширина) дороги должна быть обработана грейдером, чтобы удалить неровности (до 10 мм), которые часто образуются на продольных швах. Кроме того, автогрейдер полезен для коррекции продольных смещений материала, которая иногда имеет место в поперечных швах. Хорошее уплотнение ресайклированного материала для получения требуемой плотности является одним из наиболее важных условий эксплуатационных свойств восстановленной дорожной одежды. Когда стабилизируемый материал не уплотнен должным образом, не достигается требуемая прочность слоя, что влечет за собой преждевременное разрушение дорожной одежды. Уплотнение слоев ? 200 мм в настоящее время является стандартной практикой. Для достижения требуемого качества важен выбор катков и режим их работы. В настоящее время для уплотнения слоев ? 200 мм применяются тяжелые (со статической массой более 15 т) виброкатки с изменением частоты и амплитуды вибрации. Вибрация с большой амплитудой и низкой частотой нарушает материал верхнего слоя, часто деформируя поверхность. Деформация легко устраняется автогрейдером до укатки с малой амплитудой и высокой частотой. Влажность наиболее критическая переменная в достижении уплотнения с минимальными затратами. Из-за временной задержки между ресайклингом и финишированием следует всегда слегка смачивать поверхность перед окончательной укаткой. При приложении слишком большого уплотняющего усилия появляется «переуплотнение». Материал крошится и его плотность снижается, если укатка продолжается уже после достижения максимальной плотности.

В отношении уплотнения ресайклированного материала важно учитывать два условия:

1. уплотнение должно быть равномерным по всей ширине прохода до того, как поверхность будет спрофилирована автогрейдером. Задние колеса ресайклера WR 2500 всегда должны находиться на поверхности ресайклированного материала, с той и другой стороны прохода. Они частично уплотняют материал, но между ними материал остается неуплотненным. Неуплотненный материал сначала, до выравнивания уровней нужно укатать, чтобы устранить различие в уплотнении в колеях от колес ресайклера и между ними;

2. точно спрофилированный материал с низкой пластичностью склонен к сдвигам под катком в стороны. Наиболее радикальную помощь при уплотнении таких материалов оказывает вода. Но даже при оптимальной влажности здесь трудно обеспечить приемлемое качество поверхности, что требует дополнительного прохода автогрейдера для устранения неровностей от катка.

Финиширование ресайклированного слоя требует создания сильно связанной структуры поверхности, которая не будет пропускать воду. Это достигается соответствующим смачиванием и пневматической укаткой поверхности слоя, что выносит на поверхность достаточно мелкий материал, который заполняет пустоты между крупными частицами. Эта операция обычно выполняется в качестве заключительной в процессе уплотнения.

Качество готовой работы определяется результатами испытаний:

Прочность материала ресайклированного слоя оценивается с помощью лабораторных испытаний на пробах смеси, взятых из ресайклированного слоя, или при помощи кернов. Определение прочности при свободном сжатии представляет собой наиболее широко используемое испытание для оценки цементированных материалов. Прочность при вободном сжатии обычно определяется на подготовленных образцах, выдержанных в течение 7 дней. Некоторые методы испытаний позволяют ускорить старение, для чего образцы помещают в печь. Смешивание, укладка, уплотнение и финиширование должны быть выполнены за возможно более короткое время. Максимум 4 часа обычно отводятся для обработки цемента, начиная с момента его первого контакта с материалом до окончания уплотнения.

Плотность сухого уплотненного материала.

Толщина законченного слоя проверяется физическими измерениями.

Источник: Компания использующая технологию холодного ресайклинга при строительстве дорог в ЮФО

dic.academic.ru