60 ТЕХНОЛОГИИ
Тёплый асфальтобетон
ПРОИЗВОДСТВО И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЁПЛЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
К числу самых дорогостоящих и энергозатратных процессов в дорожном строительстве относятся производство и укладка асфальтобетонных смесей . В ходе развития технологического процесса и ужесточения экологических норм возникла тенденция к снижению расходов топлива и выбросов вредных веществ при производстве асфальтобетонных работ .
Рациональным решением в этой области является снижение температур основных технологических процессов путём замены традиционных горячих асфальтобетонных смесей на тёплые асфальтобетонные смеси .
Основные отечественные исследования в области производства тёплых асфальтобетонных смесей были проведены Е . В . Королёвым , Е . Н . Бариновым и др . в 70-80-х годах прошлого столетия . В трудах российских учёных были разработаны и обоснованы основные положения по производству и укладке тёплых смесей в дорожном строительстве . По результатам выполненных исследований были разработаны рекомендации , которые были внедрены при производстве и укладке тёплых смесей в 1970- 1980 гг . на объектах дорожного строительства в России .
Однако по ряду организационных и технологических причин работы по приготовлению тёплых асфальтобетонных смесей не получили широкого внедрения , в то время как материалы зарубежных исследований в Европе и США широко внедряются в производственную практику . По данным
Европейской ассоциации асфальтобетонных покрытий [ EAPA ], в США в 2020 году было произведено 169,0 млн тонн тёплой асфальтобетонной смеси , что составляет 47,5 % от общего объёма производства асфальтобетонных смесей .
В последнее время проведён большой объём исследований и полевых испытаний , направленных на снижение температуры приготовления асфальтобетонных смесей без изменения их технологичности и физикомеханических свойств . За такими асфальтобетонными смесями закрепилось название WAM ( Warm Asphalt Mixture — тёплые асфальтобетонные смеси ).
Тёплая асфальтобетонная смесь — это то же самое , что горячая асфальтобетонная смесь , с тем исключением , что она производится и укладывается при более низких температурах ( обычно от 105 до 125 º С ). Вязкость жидкого битума на время снижается с помощью воды и водосодержащих добавок , парафинов и химических добавок .
В настоящее время в США , Европе и Китае достаточно широко используются различные технологии производства тёплых смесей . На основании результатов , полученных в ходе исследований , установлено , что производство тёплых асфальтобетонных смесей имеет ряд преимуществ :
• снижение потребления топлива на производство асфальтобетонной смеси ;
• уменьшение вредного влияния на окружающую среду ;
Силкин В . В ., Лупанов А . П ., Рудакова В . В .,
Максимов В . А . ( МАДИ ), Ильина О . Н . ( КГАСУ )
• повышение производительности АБЗ ;
• увеличение дальности транспортирования асфальтобетонной смеси ;
• возможность продления строительного сезона при укладке асфальтобетонных смесей при более низких температурах ;
• улучшение условий труда дорожных рабочих ;
• уменьшение испарений при охлаждении слоя асфальтобетона ;
• ускорение открытия движения автотранспорта ;
• возможность использования до 35- 50 % асфальтового гранулята в составе смеси . В Европе и США широко применяется большое количество различных технологий производства тёплых асфальтобетонных смесей . При этом можно выделить наиболее часто применяемые способы с использованием :
• цеолитосодержащих добавок ;
• органических добавок ( парафинов или амидов жирных кислот );
• специальных химических добавок ;
• вспенивания битума в специальных установках .
Технология вспенивания битума с помощью минеральных материалов
Технология основана на применении природных и синтетических
Энергозатраты при приготовлении горячей асфальтобетонной смеси типа Б марки II Таблица 1 и тёплой асфальтобетонной смеси с применением цеолита
Смесь
Горячая асфальтобетонная смесь , тип Б марки II
Тёплая асфальтобетонная смесь с применением цеолита
Подготовка минеральных материалов , МДж / т
Подготовка битумного вяжущего , МДж / т
Общие затраты , МДж / т
Расход природного газа , м 3 / т
Стоимость природного газа на тонну смеси , руб ./ т
Энергоэффективность , %
239,30 31,64 270,94 7,81 45,53 –
198,22 27,34 225,56 6,45 37,88 16,80