Производња асфалтних мешавина KОЛОВОЗНЕ КОНСТРУКЦИЈЕ. Производња асфалтних мешавина по врућем поступку. Асфалтне базе. Типови асфалтних база

Transcript

1 Производња асфалтних мешавина KОЛОВОЗНЕ КОНСТРУКЦИЈЕ V предавање Извођење и контрола квалитета изведених асфалтних радова По врућем поступку АБ, SMA БНС ДБНС Ливени асфалт Асфалтне мешавине по топломи полу топлом поступку (WMA Warm Mix Asphalt& Half-Warm MA) По хладномпоступку (везиво: разређени битумен или битуменска емулзија) Микро-асфалт, површинске обраде Маса за крпљење ударних рупа Застор за ниже категорисане путеве или превентивно одржавање Производња асфалтних мешавина по врућем поступку Асфалтне базе: Мобилне Стационарне По начину производње: Са дисконтинуалним процесом производње Дозирање и мешање у прекидима, по мешунзима (корпама) Са континуалним процесом производње Са системом за расејавање, врућим бункерима и мешалицом (класичан тип) Без система за расејавање, врућих бункера и мешалице, где се загревање агрегата, додавање везива и мешање обавља у једном бубњу Асфалтне базе Основна функција: Произвести квалитетну асфалтну мешавину која садржи одговарајуће количине битумена и минералног материјала и задовољава техничке услове Основни делови: Депоније за агрегат Цистерне за битумен Силоси за камено брашно Предозатори Дозирање: - струганог асфалта -адитива Бубањ за сушење Систем за отпрашивање Сита Мешалица Бункери Типови асфалтних база Асфалтна база са дисконтинуалним процесом производње типична организација Са дисконтинуалним процесом производње Са континуалним процесом производње Предозатори Транспортна трака Цистерна за битумен Бубањ за сушење Мешалица Пламеник - грејач Транспортна трака за загрејани агрегат Бункер за врућу асфалтну масу, дипл.инж. 1

2 Асфалтна база са континуалним процесом производње типична организација Предозатори Транспортне траке Цистерна за битумен Бубањ за сушење Грејач Бункер за врућу асфалтну масу Производни процес у асфалтним базама Лагеровање битумена Депоновање агрегата, силоси за камено брашно Претходно дозирање Загревање и сушење агрегата Отпрашивање Просејавање Прихват врућих фракција Одмеравање и мешање каменог материјала и битумена Лагеровање асфалтне мешавине Цистерне за битумен Депоновање агрегата Депоновање агрегата, дипл.инж.

3 V предавање Силоси за камено брашно Претходно дозирање Предозатори Покретна трака Предозирање Претходно дозирање Предозатори Покретна трака Претходно дозирање, дипл.инж. Дозирање гранула 3

4 Загревање и сушење агрегата Загревање и сушење агрегата Отпрашивање Отпрашивање 74 микрона До 8% укупне масе мин. материјала у бубњу за сушење <0,5 mm повратно камено брашно Не сме се испустити у атмосферу Отпрашивање поступак уклањања и складиштења ситних честица помоћу колектора прашине Врсте колектора: Циклонски - конусни Колектор по влажном поступку Фабрички филтер колектор 30 микрона 10 микрона 5 микрона 1 микрона Циклонски (80-90%) Вишеконусни (80-90%) По влажном поступку (90-96%) Фабрички филтер колектор Отпрашивање Просејавање Поступак отпрашивања Једностепени Вишестепени Вибрациони систем са 3-5 сита Број бункера = броју сита = броју фракција Сита на бази имају већи отвор због нагиба и кретања агрегата по ситу, дипл.инж. 4

5 Просејавање Просејавање Сита: Отвор лабораторијског сита (mm) Отвор сита на асфалтној бази (mm) , Ибер 14 mm 11 mm 5 mm 3 mm 11, ,4 6 31,5 35,5 8/11 4/8 /4 0/ Просејавање, вагање и мешање Дистрибуција асфалтне мешавине Транспортна трака за загрејани агрегат Вибрациони систем сита Директно из мешалице: Из силоса: Додавање филера Додавање битумена Мешалица Предозатори Дистрибуција асфалтне мешавине Командни центар -контрола процеса производње, дипл.инж. 5

6 Транспорт, уграђивање и збијање асфалтне мешавине Различити типови камиона за транспорт Температура је критична! Транспорт асфалтне мешавине Уграђивање помоћу финишера Камиони са термо сандуком макс. 100 kmили макс. часа Обични камиони макс. 70 kmили макс. 1.5 час Транспорт мешавине кроз финишер Уграђивање помоћу финишера Пријемни кош Подешавање дебљине слоја Ваљци за гурање камиона Пужни транспортери Вибрациона плоча, дипл.инж. 6

7 Збијање Потребна је добра збијеност: да би се спречило даље збијање да би се обезбедила чврстоћа на смицање и отпорност на колотраге да би се обезбедила водонепропусност да би се спречило претерано старење -оксидација битумена Фактори који утичу на збијање Фактори околине Карактеристике мешавине Фактори везани за изградњу Фактори околине Температура подлоге Температура ваздуха Ветар Осунчаност Карактеристике мешавине Агрегат Гранулометријски састав Максимална величина зрна Облик Проценат изломљених зрна Запремина Везиво Хемијске карактеристике Физичке карактеристике Количина Извођење радова Ваљци Тип и број ваљака Брзина и правовременост ваљања Број прелаза Дебљина слоја Карактеристике градилишта Температура справљања мешавине Транспортна даљина и време Носивост подлоге Температура је критична! Сувише хладна маса немогуће збијање због великог вискозитета мешавине (отпора) Сувише топла маса немогуће ваљање БИТ 60(50/70) o C производња асфалтне масе o C иницијално збијање o C додатно збијање o C завршна обрада Pavecool, дипл.инж. 7

8 Ваљци На почетку збијања Дубина збијања Виша ивица коловоза На крају збијања Подела по врсти пнеуматика и начину рада Вибрациони Пнеуматски Глатки Подела по маси Нижа ивица коловоза Ваљци Ваљци Вибрациони Иницијално збијање Два мода рада: Статички (маса ваљка и точкова) Динамички (помоћу ексцентричног оптерећења монтираног у точковима) Пнеуматски Средњи, између вибрационих и глатких ваљака 4-5 глатких гума на осовини Сила збијања је функција: Оптерећења точкова(маса и до15 t) Притиска и врсте гума (4-8,5 MPa) Дубине утискивања гума у асфалтни слој Ваљци Глатки (за завршну фазу ваљања) Челични точкови, најчешће или 3 Оптерећење 3 1 t Интелигентно збијање Вибрациони ваљци са мерењем збијености слоја / системом за контролу збијености и са системом повезаним са GPS-ом Подешава ниво збијања у зависности од измерене крутости збијеног слоја Региструје крутост на мапама у боји применом GPS технологије, дипл.инж. 8

9 Интелигентно збијање - Затворен циклус Вибрационо збијање Промена ефекта збијања Мења правац вибрација, а амплитуда остаје константна Мерење крутости Прилагођавање ефекта збијања Maximum Minimum Примена GPS-a Мешавине по топлом поступку Warm Mix Asphalt (WMA) мешавине по топлом поступку Температура мешања и уграђивања o C Half Warm Mix Asphalt Температура мешања и уграђивања < 100 o C Warm Mix Asphalt -WMA Почетак развоја крајем XX века (1997.) Снижавање вискозитета битумена у додиру са агрегатом применом адитива Адитиви На бази стварања пенушавог битумена Advera Aspha min WAM Foam BP... Хемијски модификатори Evoterm (Mead/Westvaco) Rediset (Akzo Nobel) Sasobit (Sasol)... Warm Mix Asphalt -WMA Латентна топлота испаравања Мешавина по хладном поступку Температура, o C Грејање Испаравање Сушење, дипл.инж. 9

10 Предности WMA Смањење испарења - WMA Мање испарења(30 90 %) Мања потрoшња енергије (до 30 %) Мање хабање асфалтног постројења Успорено старење везива Раније пуштање у саобраћај Асфалтирање по хладном времену Помаже збијању крутих мешавина Контролна мешавина T=160 o C WMA T=130 o C Смањењe испарења - WMA Смањење испарења WMA Advera T=10 o C Kontrolna mešavina T=160 o C Контрола квалитета изведених радова Вађење кернова из готовог коловоза Текућа контрола Супер контрола Контрола: Произведене асфалтне мешавине Садржај и врста везива Гранулометријски састав Запреминска структура (садржај шупљина) Стабилнoст и течење Уграђеног асфалтног слоја Дебљина слоја Збијеност и садржај шупљина, дипл.инж. 10

11 Контрола збијености и процента заосталих шупљина Проценат заосталих шупљина изузетно значајан параметар за трајност коловоза Сваки проценат шупљина изнад 7-8% - умањење трајности за 10 % Мешавине по принципу асфалт-бетона: 3 8 % шупљина Одређивање збијености слоја на терену Уређај базиран на мерењу простирања радиоактивних гама зрака кроз завршни слој Уређај заснован на мерењу диелектричне константе V Z = 1 Z m, is 100 % Š, is max ( V V ) Одређивање збијености слоја лабораторијским испитивањем Степен збијености S Z Z = Z m, is m 100 где је: S Z степен збијености, % Z m,is запреминска маса збијеног слоја (kg/m 3 ) Z m запреминска маса узорка по Маршалу, (kg/m 3 ) Критеријум по SRPS-у: % Мало статистике Коју расподелу применити? Нормална расподела/стандардна нормална расподела Узорак >0 30мерења Студентова t расподела Узорак < 0 Нормална расподела Нормална расподела y Основни параметри Средња вредност Стандардна девијација Коефицијент варијације -n број мерења -x појединачно мерење x µ = n σ = σ CV = µ ( x µ ) n 1 y = σ 1 e π ( x µ ) σ μ ±σ 68.7% μ ±σ 95.45% μ ±3σ 99.73% μ ±4σ 99.99% x, дипл.инж. 11

12 Стандардна нормална расподела Површина испод криве стандардне нормалне расподеле Трансформација: y z = x µ σ z = - средња вредност µ Z = 0 - ст.дев. σ Z = 1 1 e π z Z Површина - до z Пример шупљине у асф.меш. µ = 3.51 % σ = 0.47 % Број узорака σ µ ± σ 68.7 % µ ± σ % µ ± 3σ % σ µ More σ VS (%) σ Z d = (-3.51)/0.47= P d = =0.07 % 8 7 P = P g -P d =99.84 % 6 5 P g = 99.9 % σ σ More P d = 0.07 % Број узорака Пример шупљине у асф.меш. VS (%) Z g = (5-3.51)/0.47= P g = =99.9 % Пример збијеност Z d = ( )/1.4=-1.86 P d = =9.9 % P = =90.08 % 7 6 Б рој yзорака σ 0 P d = 9.9 % More Збијеност (%), дипл.инж. 1