Primjena Reciklaznog Asfaltnog Agregata

7/25/2019 Primjena Reciklaznog Asfaltnog Agregata

1/16

PRIMJENA RECIKLANOG ASFALTNOG AGREGATA PRI PROIZVODNJIVRUE BITUMENSKE MJEAVINE

Velimir Lackovi, ing. geoteh., Zdravko Cimbola, dipl. ing. geoteh. Lovorko Ratkovi, ing.geoteh.

Saetak

U ovom radu opisan je postupak projektiranja i proizvodnje sastava bitumenske mjeavine sadodatkom glodanog asfalta, kao i sva ispitivanja kvalitete mehaniko fizikih svojstava

bitumenske mjeavine. Sva ispitivanja raena su prema europskim normama.

1 Uvod

Zatita okolia i briga o prekomjernoj eksploataciji mineralnih sirovina dovodi do primjenenovih tehnologija proizvodnje bitumenskih mjeavina, sa svojstvom zatite okolia s pogleda

odrivog razvoja. Tako i tehnologija primjene recikliranog asfaltnog agregata je u pogleduzelena tehnologija, s razlogom ponovne upotrebeglodanog (starog)asfalta iz kolnika.Brojni kilometri autocesta i dravnih cesta kao i lokalnih cesta su izgraeni, pa je potrebnaobnova tih postojeih cesta, stoga se treba orijentirati na ponovnu uporabuglodanogasfaltakoji se u obnovi pojavljuje u sve veim koliinama te nas prisiljava iz ekolokog iekonomskog aspekta na njegovu ponovnu primjenu. Upotreba recikliranog asfaltnog agregatau svijetu je vedugo vremena uvedena u redovnu proizvodnju, najvie u proizvodnji nosivihslojeva. Tehnoloki postupak ovdje opisan je postupak vrue reciklae na asfaltoj bazi in

plant [1].

2 Metode recikliranja

Metode recikliranja asfaltnih kolnika mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije:- na asfaltnoj bazi (in plant)- na licu mjesta (in place)


2/16

Slika 1. Recikliranje asfaltnih kolnika

Slika 2. Pogled na dograeni dio za dodavanje reciklanog asfaltnog agregata


3/16

2 Sastavni materijali u projektiranju mjeavine AC 22 base

2.1 Kameni materijal

Za izradu bitumenskih mjeavina koriteni su slijedei kameni materijali:

- punilo Oura (sediment karbonatnog sastava) prizvoaa Holcim mineralni agregati d.o.o.- frakcije kamenog materijala sedimentnog porijekla iz kamenoloma Oura takoerproizvoaa Holcim mineralni agregati d.o.o.Ispitivanja sastavnih materijala napravljena su prema HRN EN 933-1 [2], i za odreivanjegustoe kamenih materijala prema HRN EN 1097-6 [3].U nastavku su dane kvalitete ulaznih sirovina za projektiranje sastava bitumenske mjeavineAC 22 base [4].

Dijagram 1. Granulometrijska analiza punila


4/16

Dijagram 2. Granulometrijska analiza frakcije 0/4



5/16



2.2 Reciklani asfaltni agregat

Granulometrijski sastava odreen je prema HRN EN 933-1, s time da je uzorkovano vieuzoraka a statistiki pregled dan se u tabeli 1. Strojem Wirtgen 2000 je glodan asfaltni sloj a

dobivene analize sijanjem su pokazale ujednaenost granulometrijskog sastava. Izdvajanje


6/16

bitumena iz glodanog asfalta izvreno je prema HRN EN 12697-3 [5] metoda rotacijskogotparivaa, koji je posebno ispitan i dan u tabeli 3.

Slika 3. Uzorci glodanog i prosijanog glodanog agregata

Tablica 1. Granulometrijski sastavi glodanog asfalta

1. uzorak 2. uzorak 3. uzorak 4. uzorak 5. uzorakSrednja

vrijednostOtvor sita

[mm]Prolaz kroz

sito [%]Prolaz kroz

sito [%]Prolaz kroz

sito [%]Prolaz kroz

sito [%]Prolaz kroz

sito [%][%]

22,4 100 100 100 100 100 10016 98 100 99 99 100 99

11,2 95 97 97 97 96 968 90 94 93 92 94 93

5,6 77 78 80 78 79 784 63 67 70 65 68 672 44 47 49 45 48 471 35 38 38 36 38 37

0,71 26 28 29 26 28 27

0,25 18 17 20 18 19 180,063 10,9 11,4 12,5 11,1 11,8 11,5

Bitumen [%] 4,7 5,2 4,7 4,9 5,0 4,9Vlanost [%] 0,5 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4


7/16

Granulometrijska analiza

0

10

20

30

40

50

60

7080

90

100

22,41611,285,64210,710,250,063

Sito [mm]

Prolazkrozsito[%]

1. uzorak 2. uzorak 3. uzorak 4. uzorak 5. uzorak Srednja vrijednost

Dijagram 6. Granulometrijska analiza glodanog asfalta

2.3 Prosijani reciklani asfaltni agregat

Prosijavanje materijala napravljeno je na deponiji asfaltne baze u Lepoglavi, te se ponovnoodredio sadraj bitumena i granulometrijski sastav. Dobiveni rezultati dani su u tabeli 2.

Tablica 2. Granulometrijski sastavi prosijanog glodanog asfalta

1. uzorak 2. uzorak 3. uzorak 4. uzorak 5. uzorakSrednja

vrijednost

Otvor sita [mm]Prolaz

kroz sito[%]

Prolazkroz sito

[%]

Prolazkroz sito

[%]

Prolazkroz sito

[%]

Prolazkroz sito

[%][%]

22,4 100 100 100 100 100 10016 100 100 100 100 100 100

11,2 98 98 99 99 98 988 91 91 90 89 90 90

5,6 82 81 83 81 81 824 74 74 75 76 74 752 54 53 54 55 53 541 44 45 46 45 44 45

0,71 32 33 34 32 34 330,25 22 22 23 22 23 220,063 12,1 12,5 12,2 12,3 12,5 12,3

Bitumen [%] 4,8 4,9 4,8 4,8 4,9 4,8Vlanost [%] 4,1 4,1 4,0 3,9 4,0 4,0


8/16

Granulometrijska analiza

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

22,41611,285,64210,710,250,063

Sito [mm]

Prolazkrozsito[%]

1. uzorak 2. uzorak 3. uzorak 4. uzorak 5. uzorak Srednja vrijednost

Dijagram 7. Granulometrijska analiza glodanog prosijanog asfalta

U nastavku je dan grafiki prikaz usporedbe granulometrijske analize glodanog asfalta iprosijanog glodanog asfalta.

Granulometrijska analiza usporedbe

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

22,41611,285,64210,710,250,063

Sito [mm]

Prolazkro

zsito[%]

Srednja vrijednost prosijanog asfalta Srednja vrijednost glodanog asfalta

Dijagram 8. Granulometrijska analiza usporedbe glodanog i prosijanog glodanog asfalta


9/16

Slika 4. Prosijavanje reciklanog asfaltnog agregata

2.4 Rezultati ispitivanja izdvojenog bitumena

Bitumen smo izdvojili iz reciklanog asfaltnog agregata (glodanog asfalta) prema normi HRNEN 12697-3 metodom rotacijskog otparivaa, te ispitali bitumen prema HRN EN 1426 [6]

penetracija iglom i prema HRN EN 1427 [7] metoda prsten kuglica.Po gore navedenim metodama ispitani je i svjei bitumen, statistiki pregled rezultata nalazise u tabeli 3.

Tablica 3. Ispitivanja bitumena

PenetracijaHRN EN 1426

Metoda prsten kuglicaHRN EN 1427

Bitumen [mm/10] C

Ekstrahirani bitumen iz uzorka glodanogasfalta

24 63,0

Svjei bitumen B50/70 61 48,6

Uvjeti za B50/70 50 - 70 46 - 54

3 Projekt sastava asfalta (prethodni sastav)

Prethodni sastav bitumenske mjeavine AC 22 base s dodatkom reciklanog asfaltnogagregata napravljen je za grupu prometnog optereenja srednje. U naem projektiranjuzamisao je bila da dodamo 15 % reciklanog asfaltnog materijala, dok je matematikim

proraunom ispalo 14,6 % to je vidljivo i u tabeli 4.


10/16

Tablica 4. Udjeli kamenih materijala

Kameni materijal Oznaka frakcije Udio u smjesi [%(m/m)] Gustoa [kg/m3]

Oura KB 2,4 2851

Oura 0/4 25,4 2852Oura 4/8 11,1 2852Oura 8/16 23,2 2853Oura 16/22 23,2 2855

Glodani asfalt 0/16 14,6 2573Gustoa SKM [kg/m3] 2808

Prema udjelima u smjesi bitumenske mjeavine dobivena je i granulometrijska krivuljaodreena prema HRN EN 12697-2 [8] mjeavine AC 22 base ije vrijednosti i dijagram su

prikazani u nastavku.

Tablica 5. Granulometrijska analiza AC 22 base

Prolaz kroz sito

Otvor sita [mm] [%(m/m)] [%(m/m)]

0,063 5,2 5,2

0,25 3,2 80,71 6,3 152,00 12,3 27

4,00 10,6 388,00 15,4 5311,20 12,4 6516,00 12,5 7822,40 21,4 9931,50 0,7 100


11/16

Dijagram 9. Granulometrijski sastav AC 22 base s dodatkom 15% reciklanog asfaltnog agregata

Projektirane vrijednosti gustoe bitumenske mjeavine, asfaltnog uzorka, te koncentracijaupljina u kamenom materijalu te ispuna upljina u kamenom materijalu dane su u tabeli 6.

Tablica 6. Sastav i svojstva laboratorijskog probnog tijela bitumenske mjeavine prireene poMarshall metodi

Gustoa AU[kg/m3]

Gustoa AM[kg/m3]

C/AU[%(v/v)]

CKM/AU[%(v/v)]

IKMsB[%(v/v)]

Stabilitet[kN]

Deformacija[mm]

S/d[kN/mm]

2500 2652 5,7 14,0 58,9 11,2 3,4 3,3

4 Tehnoloki tijek proizvodnje

4.1. Glodanje i skladitenje asfalta

Asfaltni sloj glodan je s strojem Wirtgen tip 2000 koji dakle moe odstraniti slojeve asfaltnekonstrukcije svaku zasebno, ovisno o debljini, dakle posebno habajui, vezni i nosivi sloj.Stroj s noevima velike tvrdoe gloda asfaltni sloj u eljenoj debljini te pomou transportnetrake transportira glodani asfalt u kamion, te se kamionom prevozi do deponije stacioniranekod asfaltne baze.Jedan od problema koji se javljaju je sljepljivanje reciklanog asfaltnog agregata skladitenogna deponiji zato je preporuljivo da ne bude direktnog sunevog svjetla posebno u ljetnimmjesecima (gdje se toka razmekanja nalazi ispod 50C), stoga je potrebno materijaldeponirati na nain ne previsoke deponije, te ga je potrebno zatititi od vremenskih utjecaja(kie) tj. da je deponija natkrivena jer kia poveava vlanost glodanog asfalta a time stvara

probleme u proizvodnji i poveava utroak energije kod suenja.


12/16

Slika 5. Deponija reciklanog asfaltnog agregata

4.2. Proizvodnja bitumenske mjeavine

Bitumenska mjeavina AC 22 base srednjeg prometnog optereenja proizvedena je naasfaltnoj bazi AMMANN u Lepoglavi kapaciteta 250 t/h. Dodatak koji je dograen naasfaltnu bazu omoguuje dodavanje reciklanog asfaltnog agregata u postupak proizvodnje

bitumenske mjeavine. Reciklani agregat se dodaje, iz preddozatora kapaciteta 12 m3koji jeopremljen s transpornom trakom za doziranje u zasebni elevator koji ga vodi do mijealice ukojoj se mijea sa vruim frakcijama. Frakcije 0/4, 4/8, 8/16, 16/22 dozirane su na klasiannain iz preddozatora na transportnu traku, pa se dalje transportiraju u bubanj za suenje.Suenje agregata u bubnju jasno povezano je s vlanosti materijala koji ulazi u bubanj, ali

ovdje jo moramo napomenuti da se mora poveati temperatura suenja agregata frakcija zbograzloga to se vrue frakcije mijeaju sa recikliranim agregatom koji ima vanjsku temperaturui pri tome odreenu vlanost.U naem sluaju vlanost materijala kretala se oko 4% pa je temperatura u bubnju za suenjevarirala od 230C do 240C.Vrijeme mijeanja se povealo za 30 sekundi i time smo dobili homogenu smjesu.Temperatura proizvedene bitumenske mjeavine iznosila je od 160C do 170C.


13/16

Slika 6. Pogled na preddozator reciklanog asfaltnog agregata

Slika 7. Dograeni dio za dodavanje reciklanog asfaltnog agregata

Slika 8. Utovar bitumenske mjeavine iz silosa u kamion

4.3. Temperature

Orijentacijske vrijednosti korekcije temperatura s obzirom na udio vlage recikliranogkamenog agregata dane su u tabeli 7.


14/16

Tablica 7. Korekcije temperatura

Udio vlage [%]

Korekcija temperature [C]1 2 3 4 5

Reciklani asfaltni agregat 15% 12C 24C 36C 48C 60C

Pratili smo proizvodnju kod primjene recikliranog asfaltnog agregata od 15 % koji u sebi imaodreenu vlanost i nakon dodavanja vidjeli smo potrebnu korekciju temperature spramvlanosti recikliranog asfaltnog agregata i napravili orijentacijsku tabelu temperatura.

5 Ispitivanja proizvedene bitumenske mjeavine

Prema metodama ispitivanja iz niza normi HRN EN 12697 provedena su ispitivanja sastava ifiziko mehanikih svojstava bitumenskih mjeavina AC 22 base s dodatkom reciklanogasfaltnog agregata. Ispitivanja su obavljena prema HRN EN 12697-2 Odreivanjegranulometrijskog sastava [9], HRN EN 12697-1 Topivi udio veziva [10], HRN EN 12697-5Odreivanje gustoe asfaltne mjeavine [11], HRN EN 12697-6 Odreivanje gustoeasfaltnog uzorka [12] i HRN EN 12697-8 Odreivanje upljina u asfaltnim uzorcima.Rezultati provedenih ispitivanja statistiki su prikazani u tablici 8.

Tablica 8. Sastav i fiziko mehanika svojstva proizvedenih bitumenske mjeavine

AC 22 baseGranulometrijski sastav HRN EN 12697-2

Otvor sita [mm] Prolaz kroz sito[%(m/m)]0,063 5,1

0,25 9

0,71 15

2,0 25

4,0 38

8,0 51

11,2 64

16,0 80

22,4 99

31,5 100Topivi udio veziva [%(m/m)]HRN EN 12697-1

4,1

Gustoa asfaltnog uzorka [kg/m3]HRN EN 12697-6

2521

Gustoa asfaltne mjeavine [kg/m3]HRN EN 12697-5

2646

Udio upljina [%(v/v)]HRN EN 12697-8

4,7

upljine u kamenom materijalu [%(v/v)]HRN EN 12697-8

14,9

Ispunjenost upljina bitumenom [%(v/v)]

HRN EN 12697-868,2


15/16

8 Zakljuak

Opisan je postupak projektiranja i proizvodnje srednjeg prometnog optereenja AC 22 base sdodatkom od 15 % reciklanog asfaltnog agregata. Panju treba usmjeriti u skladitenje

glodanog asfalta gdje je poeljan natkriveni prostor (utjecaj kie i sunca). Prisutan je ekolokii ekonomski efekt kod takve primjene tehnologije proizvodnje. Rezultati ispitivanja pokazujuda se ne smanjuje kvaliteta proizvedene bitumenske mjeavine i da se zadovoljavaju postojeitehniki uvjeti.


16/16

LITERATURA

[1] Hrvatski cestar Zbornik radova 2008

[2] HRN EN 933-1 Ispitivanje geometrijskih svojstava agregata -- 1.dio: Odreivanjegranulometrijskog sastava -- Metoda sijanja (EN 933-1:1997)

[3] HRN EN 1097-6 Ispitivanja mehanikih i fizikalnih svojstava agregata -- 6. dio:Odreivanje gutoe i upijanja vode (EN 1097-6:2000+AC:2002)

[4] Projekt sastava asfalta (prethodni sastav) PS(Cesta-Varadin)-583/2010, Varadin2009

[5] HRN EN 12697-3 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizvedenvruim postupkom -- 3. dio: Izdvajanje bitumena: rotacijski otpariva(EN 12697-

3:2005)

[6] HRN EN 1426 Bitumen i bitumenska veziva -- Odreivanje penetracije iglom (EN1426:1999)

[7] HRN EN 1427 Bitumen i bitumenska veziva -- Odreivanje toke razmekanja --Metoda prstena i kuglice (EN 1427:1999)

[8] HRN EN 12697-8 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizvedenvruim postupkom -- 8. dio: Odreivanje upljina u asfaltnim uzorcima (EN 12697-8:2003)

[9] HRN EN 12697-2 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizvedenvruim postupkom -- 2. dio: Odreivanje granulometrijskog sastava (EN 12697-2:2002)

[10] HRN EN 12697-1 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizvedenvruim postupkom -- 1. dio: Topivi udio veziva (EN 12697-1:2005)

[11] HRN EN 12697-5 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizvedenvruim postupkom -- 5. dio: Odreivanje gustoe asfaltne mjeavine (EN 12697-

5:2002)[12] HRN EN 12697-6 Bitumenske mjeavine -- Ispitne metode za asfalt proizveden

vruim postupkom -- 6. dio: Odreivanje gustoe asfaltnih uzoraka (EN 12697-6:2003)

Documents

Primjena Reciklaznog Asfaltnog Agregata