ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΜΠ ΔΟΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ & ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ 9 η ΕΝΟΤΗΤΑ Παραγωγή ασφαλτομίγματος και μέθοδοι ανακύκλωσης Αναστάσιος Βέης
Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες Χρήσης Creative Commons. για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.
Τα ασφαλτομίγματα πυκνής σύνθεσης παρασκευάζονται πάντοτε σε μόνιμες εγκαταστάσεις. Τα συγκροτήματα παραγωγής είναι δύο κατηγοριών: Συγκροτήματα ασυνεχούς λειτουργίας ή κατά παρτίδες (ζυγιστικά). Συγκροτήματα συνεχούς λειτουργίας (ογκομετρικά). Η διαφορά τους έγκειται στον τρόπο ξήρανσης/θέρμανσης των αδρανών υλικών και ανάμιξης τους με άσφαλτο. 3
Κάθε συγκρότημα αποτελείται από τα εξής τμήματα Τις αποθήκες τροφοδοσίας (Σιλό τροφοδοσίας). Τον ξηραντήρα. Τον κονιοσυλλέκτη. Το σύστημα διαχωρισμού των αδρανών υλικών σε κλάσματα (κόσκινα). Το σύστημα ζύγισης των αδρανών. Τον εξοπλισμό αποθήκευσης και θέρμανσης της ασφάλτου. Τον αναμικτήρα. Το σιλό αποθήκευσης του ασφαλτομίγματος. 4
Συγκρότημα παραγωγής ασφαλτομίγματος (ζυγιστικό, κατασκευή WIBAU) 5
1. Αναβατόριο θερμού υλικού, 2. Δονητικό κόσκινο, 3. Ζυγός αδρανών υλικών, 4. Αναμικτήρας, 5. Σύστημα θερμάνσεως σωλήνων κυκλοφορίας με θερμό λάδι, 6. Σύστημα καταιονισμού ασφάλτου, 7. Αποκονίωση κοσκίνου, 8. Υδραυλικό σύστημα ανύψωσης. Συγκρότημα παραγωγής ασφαλτομίγματος (ζυγιστικό, κατασκευή WIBAU) 6
Αποθήκες τροφοδοσίας (Σιλό): Η εγκατάσταση πρέπει να περιλαμβάνει μηχανικά μέσα για να είναι δυνατή η τροφοδότηση του ξηραντήρα με αδρανή υλικά. Οι αποθήκες τροφοδοσίας αποτελούνται από τρία ή περισσότερα διαμερίσματα (σιλό) επαρκούς χωρητικότητας, στα οποία αποθηκεύονται τα διάφορα κλάσματα (χονδρόκοκκο, λεπτόκοκκο κ.λ.π.) των αδρανών υλικών. Κάτω από τα σιλό υπάρχουν θυρίδες με ρυθμιζόμενο άνοιγμα για να είναι δυνατή, με την βοήθεια μεταφορικής ταινίας, η τροφοδότηση του ξηραντήρα με αδρανή υλικά σε επιθυμητές αναλογίες. Τα σιλό στο άνοιγμα εκροής των αδρανών υλικών είναι εφοδιασμένα με σύστημα δόνησης που τίθεται σε λειτουργία στην περίπτωση που λόγω υγρασίας των αδρανών υλικών δεν είναι δυνατή η εκροή τους δια της βαρύτητας στον ιμάντα της μεταφορικής ταινίας. 7
Ξηραντήρας: Ο ξηραντήρας έχει σαν σκοπό την ξήρανση και την θέρμανση των αδρανών υλικών σύμφωνα με τις απαιτήσεις που προδιαγράφονται. Ο ξηραντήρας αποτελείται από ένα περιστρεφόμενο κύλινδρο (τύμπανο), με κλίση προς την έξοδο του υλικού. Το φλόγιστρο του ξηραντήρα είναι τοποθετημένο στην έξοδο. Μεταβάλλοντας την κλίση του ξηραντήρα (τυμπάνου) αυξομειώνεται ο χρόνος παραμονής των αδρανών υλικών στο τύμπανο έτσι ώστε η ξήρανση/θέρμανση να είναι πιο αποτελεσματική. Σε περίπτωση που τα αδρανή υλικά περιέχουν μεγάλο ποσοστό υγρασίας, μειώνεται η κλίση του τυμπάνου ώστε να αυξηθεί ο χρόνος παραμονής τους σε αυτόν. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση της παραγωγικής ικανότητας του ξηραντήρα και κατά συνέπεια αύξηση του κόστους παραγωγής. 8
Η θερμοκρασία των αδρανών πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά, έτσι ώστε να αποφεύγεται η υπερθέρμανσή τους. Στην περίπτωση υπερθέρμανσης των αδρανών υπάρχει κίνδυνος να καεί η άσφαλτος στην διαδικασία της ανάμιξης. Η θερμοκρασία των αδρανών υλικών ποικίλει μεταξύ 125 ο C 180 ο C ανάλογα με τον τύπο της ασφάλτου 9
Κονιοσυλλέκτης: Κάθε συγκρότημα πρέπει να είναι εφοδιασμένο με ειδική συσκευή κατακράτησης της σκόνης που εκλύεται από τον ξηραντήρα. Ο κονιοσυλλέκτης έχει σαν σκοπό αφενός την απαλλαγή της ατμόσφαιρας από την επιβλαβή σκόνη, αφετέρου την συλλογή του φίλλερ, το οποίο συγκεντρώνεται σε ειδική αποθήκη. Από την αποθήκη αυτή και με κατάλληλη συσκευή προστίθεται φίλλερ στον αναμικτήρα, εφόσον χρειάζεται. 10
Σύστημα διαχωρισμού των αδρανών σε κλάσματα (κόσκινα): Η εγκατάσταση πρέπει να περιλαμβάνει μονάδα με την οποία τα αδρανή υλικά, μετά από την ξήρανση, διαχωρίζονται με κόσκινα σε τρία τουλάχιστο κλάσματα, που αποθηκεύονται σε αντίστοιχα διαμερίσματα αποθήκευσης (σιλό). Οι υπάρχοντες μεγαλύτεροι κόκκοι απορρίπτονται από το πρώτο κόσκινο με σωλήνα υπερχείλισης. 11
Σύστημα αναλογισμού των αδρανών (ζύγισης): Μετά τον διαχωρισμό των αδρανών υλικών σε κλάσματα τροφοδοτείται ο αναμικτήρας με ακριβείς ποσότητες από κάθε κλάσμα, είτε ζυγιστικά για τα συγκροτήματα ασυνεχούς λειτουργίας, είτε ογκομετρικά δια τα συγκροτήματα συνεχούς λειτουργίας. Υπάρχουν συγκροτήματα που οι ζυγίσεις γίνονται αυτόματα. 12
Εξοπλισμός προπαρασκευής της ασφάλτου (Δεξαμενής): Οι δεξαμενές τήξης της ασφάλτου πρέπει να έχουν τα κατάλληλα όργανα για τον έλεγχο της θερμοκρασίας. Το σύστημα θέρμανσης πρέπει να δίνει ομοιόμορφη θέρμανση στο σύνολο της ασφάλτου μέσα στη δεξαμενή. Εάν θα χρησιμοποιηθεί βελτιωτικό πρόσφυσης, αυτό προστίθεται μέσα στις δεξαμενές. 13
Συσκευή ελέγχου του ποσοστού της ασφάλτου: Με ειδική συσκευή ελέγχεται η ακριβής ποσότητα της ασφάλτου που εισάγεται στον αναμικτήρα. Στα ζυγιστικά συγκροτήματα η άσφαλτος εισέρχεται στον αναμικτήρα μετά από ζύγιση. Στα ογκομετρικά συγκροτήματα με ελεγχόμενη ροή όλοι οι σωλήνες μεταφοράς της ασφάλτου πρέπει να είναι μονωμένες για να μη υπάρχει απώλεια θερμότητας. Το σύστημα μέτρησης της ασφάλτου πρέπει να έχει ακρίβεια ± 2%. 14
Αναμικτήρας: Ο αναμικτήρας είναι βιαίας ανάμιξης και φέρει δύο οριζόντιους άξονες με πτερύγια ανάμιξης. Αρχικά γίνεται η ανάμιξη, με τους αντίθετα περιστρεφόμενους άξονες, των αδρανών υλικών με την παιπάλη και στην συνέχεια προστίθεται και η άσφαλτος. Ο χρόνος ανάμιξης πρέπει να είναι σταθερός και αρκετός για την επικάλυψη των κόκκων των αδρανών από την άσφαλτο. 15
Στα συγκροτήματα παραγωγής συνεχούς ροής το τύμπανο ξήρανσης/θέρμανσης εκτελεί και χρέη αναμικτήρα. Η τροφοδοσία των αδρανών είναι συνεχής και κατά συνέπεια η παραγωγή του ασφαλτομίγματος. 16
Πλεονεκτήματα των συγκροτημάτων συνεχούς ροής είναι ότι δεν υπάρχουν το αναβατόριο θερμού υλικού (κουβαδάκια), τα κόσκινα διαβάθμισης, οι ζυγοί αδρανών υλικών και ο αναμικτήρας βιαίας ανάμιξης. Επομένως τα έξοδα κτήσης, συντήρησης και λειτουργίας είναι μικρότερα. Μειονεκτήματα των συγκροτημάτων συνεχούς ροής είναι ότι πρέπει να γίνεται σωστή τροφοδοσία αδρανών σε κλάσματα, καθώς και ότι απαιτείται πολυπλοκότερο σύστημα ανάμιξης αδρανών και διάταξη που εμποδίζει την φλόγα του καυστήρα να έρχεται σε επαφή με την άσφαλτο. Άμεση επαφή της φλόγας του καυστήρα με την άσφαλτο έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή ακατάλληλου ασφαλτομίγματος. 17
Για την μεταφορά του παραγόμενου ασφαλτομίγματος από την εγκατάσταση στο σημείο της διάστρωσης χρησιμοποιούνται κατάλληλα φορτηγά αυτοκίνητα, τα οποία έχουν λεία μεταλλική σκάφη. Η σκάφη πρέπει προηγουμένως να έχει καθαριστεί από κάθε ξένο υλικό και να έχει διαβραχεί με σαπουνοδιάλυμα ή λεπτό λάδι. Απαγορεύεται αυστηρά η χρησιμοποίηση λιπαντικών, πετρελαίου και βενζίνης. Πολλές φορές χρειάζεται τα αυτοκίνητα αυτά να έχουν μόνωση για να μην χάνει θερμοκρασία το μίγμα και να σκεπάζονται με αδιάβροχο ύφασμα. Το ασφαλτόμιγμα πρέπει να φθάνει στην θέση της κατασκευής με κατάλληλη θερμοκρασία (120 135 ο C), ώστε να επιτυγχάνεται καλή διάστρωση και συμπύκνωσή του. 18
Η διάστρωση του ασφαλτομίγματος επιτρέπεται όταν η επιφάνεια που θα διαστρωθεί το ασφαλτόμιγμα είναι ξηρή και οι καιρικές συνθήκες είναι ευνοϊκές. Η διάστρωση απαγορεύεται όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι χαμηλότερη από 10 ο C. Πριν από την διάστρωση πρέπει να έχει αποκατασταθεί η γεωμετρική επιφάνεια της οδού και να έχει καθορισθεί από κάθε χαλαρό και ξένο υλικό. Στην προετοιμασμένη επιφάνεια εφαρμόζεται κατά περίπτωση ασφαλτική προεπάλειψη ή συγκολλητική επάλειψη με ασφαλτικό γαλάκτωμα. Η διάστρωση γίνεται με κατάλληλο αυτοκινούμενο μηχάνημα (FINISHER, μηχανικός διαστρωτής) το οποίο διαστρώνει και ισοπεδώνει το ασφαλτόμιγμα στο επιθυμητό πάχος. 19
Το μηχάνημα αποτελείται από όχημα που κινείται σε ελαστικούς τροχούς ή σε ερπύστριες και έχει την ικανότητα να αποσβένει τις μικρές ανωμαλίες της επιφάνειας. Στο μπροστινό μέρος έχει μεταλλική σκάφη στην οποία αδειάζουν το ασφαλτόμιγμα τα οχήματα μεταφοράς. Με ειδικό εξάρτημα-προωθητή που υπάρχει στον πυθμένα της σκάφης μετακινείται το ασφαλτόμιγμα προς το οριζόντιο άνοιγμα και διαστρώνεται πάνω στον δρόμο. Η διάστρωση του ασφαλτομίγματος γίνεται με κοχλίες διανομής που βρίσκονται στο πίσω μέρος του οχήματος. Το πάχος της στρώσης ρυθμίζεται με ειδική πλάκα με την οποία ισοπεδώνεται και το ασφαλτόμιγμα. Για να αποσβεσθούν οι μικρές ανωμαλίες της επιφάνειας το FINISHER διαθέτει ισχυρό σύστημα συμπύκνωσης. Τέλος, πάνω από την ειδική πλάκα υπάρχει φλόγιστρο για να είναι δυνατή η διατήρηση της θερμοκρασίας του ασφαλτομίγματος. 20
Κατά την διάστρωση πρέπει να δίνεται ειδική προσοχή στην κατασκευή των αρμών που δημιουργούνται μεταξύ εργασιών διαδοχικών ημερών. Οι συναρμογές κατά το μήκος και εγκάρσια πρέπει να γίνονται με μεγάλη προσοχή για να εξασφαλίζεται καλή και μόνιμη συγκόλληση. Πριν την τοποθέτηση του θερμού ασφαλτομίγματος στην επιφάνεια αρμού, πρέπει να γίνει ελαφρά επάλειψη με θερμή άσφαλτο ή ασφαλτικό γαλάκτωμα. Το υλικό κοντά στον αρμό πρέπει να διαστρώνεται με τα χέρια και μετά να κυλινδρώνεται. Για την αποφυγή διαχωριστικής γραμμής (ραφής) στην τελική στρώση του ασφαλτοτάπητα, συνιστάται η κατασκευή του με την χρησιμοποίηση δύο FINISHER, από τα οποία το πρώτο να προηγείται 15-30 μέτρα του δεύτερου. 21
Αμέσως μετά την διάστρωση και ενώ το ασφαλτόμιγμα έχει την κατάλληλη θερμοκρασία πρέπει να συμπυκνωθεί αρκετά και ομοιόμορφα με κυλίνδρωση. Η κυλίνδρωση των αρμών και των άκρων γίνεται αμέσως μετά την διάστρωση. Η κυλίνδρωση του υπόλοιπου οδοστρώματος γίνεται από τα άκρα προς το κέντρο. Οι διαδοχικές διαδρομές του οδοστρωτήρα πρέπει να αλληλοκαλύπτονται κατά το μισό πλάτος του πίσω τροχού, για να εξασφαλισθεί πλήρης και ομοιόμορφη συμπύκνωση. Η ταχύτητα του οδοστρωτήρα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 4 km/h για να μην υπάρξει μετατόπιση του ασφαλτομίγματος. Κάθε μετατόπιση του υλικού πρέπει να διορθώνεται αμέσως πριν κρυώσει το ασφαλτόμιγμα. Η κυλίνδρωση συνεχίζεται μέχρι να μην εμφανίζονται σημεία περάσματος των τροχών. Για την αποφυγή προσκόλλησης του ασφαλτομίγματος πάνω στους τροχούς πρέπει να διαβρέχονται συνέχεια με νερό. 22
Γενικά, η συμπύκνωση γίνεται σε τρεις φάσεις: αρχική συμπύκνωση από την δονητική πλάκα του FINISHER, ενδιάμεση από τον ελαφρό οδοστρωτήρα και τελική συμπύκνωση με βαρύτερο οδοστρωτήρα. Η τελική συμπύκνωση πρέπει να γίνεται με ελαστικοφόρο οδοστρωτήρα. Με τις δύο πρώτες φάσεις επιτυγχάνεται η απαιτούμενη πυκνότητα και με την τελευταία η απαιτούμενη ομαλότητα. Μετά από την τελική συμπύκνωση η επιφάνεια της ασφαλτικής στρώσης πρέπει να είναι ομαλή και να μην παρουσιάζει πουθενά κυματισμούς πλάτους περισσότερο από 4mm κατά την κατακόρυφη έννοια σε συνεχές μήκος 4m. Η έτοιμη στρώση σε κανένα σημείο δεν πρέπει να έχει πυκνότητα μικρότερη από 95% της μεγίστης εργαστηριακά πραγματοποιημένης. O δρόμος μπορεί να δοθεί στην κυκλοφορία όταν η θερμοκρασία του ασφαλτοτάπητα τείνει να εξισωθεί με την θερμοκρασία του περιβάλλοντος. 23
Όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται στο έργο πρέπει να ελέγχονται στο εργαστήριο για να πιστοποιηθεί ότι είναι σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Σε εργαστηριακό έλεγχο πρέπει επίσης να υπόκεινται τόσο το παραγόμενο ασφαλτόμιγμα, όσο και ο συμπυκνωμένος ασφαλτοτάπητας. Ο αριθμός των δειγμάτων και η συχνότητα της δειγματοληψίας καθορίζεται από τις προδιαγραφές. 24
Οι δοκιμές που εκτελούνται είναι οι εξής: Δοκιμές στο συνδετικό υλικό (άσφαλτος): Όπως προβλέπεται από τις προδιαγραφές. Δοκιμές στα αδρανή: Δειγματοληψία, Κοκκομετρικές αναλύσεις, Ισοδύναμο άμμου, Φθορά σε τριβή και κρούση κατά LOS- ANGELES, Υγεία πετρώματος. Δοκιμές στο ασφαλτόμιγμα: Δειγματοληψία, Ποσοστό ασφάλτου, Κοκκομετρική ανάλυση, Φαινόμενο βάρος, Κενά ασφαλτομίγματος, Ευστάθεια κατά MARSHALL. Δοκιμές στον ασφαλτοτάπητα: Δειγματοληψία, Κοκκομετρική ανάλυση, Προσδιορισμός ασφάλτου, Φαινόμενο βάρος και κενά ασφαλτοτάπητα. Επιθεώρηση εγκατάστασης παραγωγής ασφαλτομίγματος. 25
Τα τελευταία 50 χρόνια έχουν δαπανηθεί πολύ περισσότερα χρήματα για δρόμους, σε σχέση με τα υπόλοιπα είδη έργων υποδομής. Πολλοί από αυτούς χρησιμοποιούνται περισσότερο από 25 χρόνια και απαιτούνται μεγάλα ποσά για την συντήρηση τους και τη διατήρηση ικανοποιητικού επιπέδου εξυπηρέτησης. Επιπρόσθετα, αυξήθηκε πολύ ο μέσος όρος του αριθμού των οχημάτων, κυρίως των βαρέων φορτηγών, καθώς όλο και περισσότερα αγαθά μεταφέρονται οδικά και όχι με σιδηρόδρομο. Η αύξηση της κυκλοφορίας, του φορτίου ανά άξονα, της πίεσης των ελαστικών, καθώς και η φθορά των υλικών από το χρόνο συνηγορούν στην εμφάνιση αστοχιών και φθορών των οδοστρωμάτων. Οι βλάβες που παρατηρούνται είναι ως επί το πλείστον παραμορφώσεις και ρηγματώσεις. Ενδεικτικός τρόπος αντιμετώπισης τέτοιου είδους φαινομένων, είναι η αποξήλωση τμήματος του οδοστρώματος, έως το βάθος στο οποίο παρατηρούνται οι φθορές και η διάστρωση με νέο ασφαλτόμιγμα. Σε περίπτωση όμως που το βάθος των ρωγμών είναι μεγάλο, η διαδικασία αυτή είναι αρκετά δαπανηρή και επίσης οικολογικά επιζήμια. 26
Καθώς οι δρόμοι φτάνουν ή ξεπερνούν το τέλος της οικονομικής τους ζωής και δημιουργούνται προβλήματα, επιβάλλεται να δοθεί έμφαση στη συντήρηση και ανακατασκευή των υφισταμένων παρά στην κατασκευή νέων. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι φυσικοί πόροι εξαντλούνται, η ανακατασκευή ενός νέου δρόμου με καινούργια υλικά και οικονομικά ασύμφορη είναι, αλλά και μη φιλική προς το περιβάλλον, καθώς ένα μεγάλο ποσοστό υλικών παράγεται από λατομεία με σοβαρό περιβαλλοντικό κόστος. Για αυτό, είναι σαφώς προτιμότερο η ανακατασκευή των υπαρχόντων δρόμων να γίνεται με ανακύκλωση των παλαιών υλικών. Η ενεργειακή κρίση στις αρχές της δεκαετίας του 70 έδωσε την απαιτούμενη ώθηση ώστε να εξελιχτεί η τεχνολογία επαναχρησιμοποίησης ανακύκλωσης των υλικών των παλαιών οδοστρωμάτων. 27
Η ανακύκλωση μπορεί να εφαρμοστεί τόσο στις επιφανειακές ασφαλτικές στρώσεις όσο και στις υποκείμενες στρώσεις από ασύνδετα υλικά. Τα πλεονεκτήματα από την ανακύκλωση είναι προφανή: εξοικονόμηση πρώτων υλών (αδρανών υλικών, ασφάλτου) καθώς και ενέργειας (για την παραγωγή τους). Η ανακύκλωση των οδοστρωμάτων συμβάλλει επίσης άμεσα στην διατήρηση και προστασία του περιβάλλοντος γιατί χρησιμοποιούνται λιγότερα νέα υλικά (αδρανή, άσφαλτο) και μείωνεται η απόρριψη υλικών από παλαιούς ασφαλτοτάπητες. Αυτό συνεπάγεται λιγότερα λατομεία, λιγότερους αποθεσιοθαλάμους και χωματερές, λιγότερες μεταφορές υλικών. 28
Η ανακύκλωση ευκάμπτων οδοστρωμάτων διαχωρίζεται σε δύο κατηγορίες: Ανακύκλωση εν ψυχρώ ή ψυχρή ανακύκλωση. Ανακύκλωση εν θερμώ ή θερμή ανακύκλωση. Κάθε μία από αυτές τις κατηγορίες χωρίζεται σε δύο υποκατηγορίες: Επί τόπου ανακύκλωση ή ανακύκλωση επί της οδού. Ανακύκλωση σε μόνιμη εγκατάσταση. 29
Κατηγορίες ανακύκλωσης εύκαμπτων οδοστρωμάτων 30
Σήμερα χρησιμοποιείται ευρύτατα η εν θερμώ ανακύκλωση, η οποία και παρουσιάζεται στη συνέχεια. Η μέθοδος συγκεντρώνει πλειάδα πλεονεκτημάτων όσον αφορά στην εφαρμοσιμότητά της στα ελληνικά οδοστρώματα. Ενδείκνυται ιδιαίτερα σε περιπτώσεις όπου επιδιώκεται η κατά το δυνατό διατήρηση της αρχικής στάθμης στο οδόστρωμα. Βασικό χαρακτηριστικό της επιτόπου θερμής ανακύκλωσης είναι η επανεπεξεργασία των ασφαλτικών στρώσεων σε κατάλληλο βάθος, με ή χωρίς αποξήλωση τμήματος της επιφάνειας του οδοστρώματος. 31
Σημειώνεται δε, ότι αν και η εφαρμογή της συνεπάγεται σχετικά μεγάλο κόστος εξοπλισμού, υπάρχουν σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά στη συντήρηση και ενίσχυση των οδοστρωμάτων. Βασικά πλεονεκτήματα είναι το απλό της εφαρμογής, η αποτελεσματικότητά της στο πλαίσιο ενίσχυσης των οδοστρωμάτων και η σχετικά μικρή, σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους, κυκλοφοριακή όχληση. Η εφαρμογή της μεθόδου θερμής ανακύκλωσης εξαπλώνεται δεδομένου ότι το κόστος της σε βάθος χρόνου αποδεικνύεται σχετικά χαμηλό. 32
Διακρίνονται τέσσερις βασικές μέθοδοι θερμής ανακύκλωσης: Αναμόρφωση του ασφαλτικού οδοστρώματος χωρίς προσθήκες (Reshape). Aναδιάστρωση Επανοδοστρωσία με προσθήκη νέου υλικού χωρίς ανάμιξη (Repave). Aνάμιξη με προσθήκη νέου υλικού (Remix). Aνάμιξη Επανοδοστρωσία με νέο ασφαλτόμιγμα (Remix plus). 33
Kατά την εφαρμογή της αναμόρφωσης του ασφαλτικού οδοστρώματος χωρίς προσθήκες (Reshape) η προς ανακύκλωση επιφάνεια του οδοστρώματος θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία (με αποφυγή υπερθέρμανσης που προκαλεί πρόωρη γήρανση της ασφάλτου), ώστε να γίνει δυνατή η αναμόχλευση του παλιού ασφαλτοτάπητα με ειδικά εργαλεία σε κατάλληλο βάθος. Κατόπιν γίνεται επαναδιάστρωση του παλιού υλικού χωρίς προσθήκη νέου. 34
Η μέθοδος Reshape 35
Η μέθοδος είναι προσωρινού χαρακτήρα καθώς ουσιαστικά παραμένει το παλιό ασφαλτόμιγμα και συνεπώς δεν βελτιώνονται τα μηχανικά χαρακτηριστικά του. Αναμένεται λοιπόν αργά ή γρήγοραεπανεμφάνιση των βλαβών που έχουν παρατηρηθεί. 36
Κατά την αναδιάστρωση επανοδοστρωσία με προσθήκη νέου υλικού χωρίς ανάμιξη (Repave), το ασφαλτικό οδόστρωμα θερμαίνεται και στη συνέχεια αναμοχλεύεται σε κατάλληλο βάθος. Διαμορφώνεται η αναμοχλευμένη στρώση του παλιού οδοστρώματος και αναθερμαίνεται, ενώ συγχρόνως διαστρώνεται ένας λεπτός τάπητας από νέο ασφαλτόμιγμα, το οποίο εφόσον προδιαγράφεται μπορεί να είναι και αντιολισθηρό. Η θερμαντική ενέργεια πρέπει να είναι τέτοια, έτσι ώστε να είναι δυνατόν να επιτευχθεί πλήρης συμπύκνωση των δύο στρώσεων. Κατόπιν ακολουθεί συμπύκνωση της διπλής στρώσης που συμπεριφέρεται πλέον σαν μία στρώση. Η μέθοδος αυτή ενδείκνυται όταν προδιαγράφεται αντιολισθηρός τάπητας κυκλοφορίας. 37
Η μέθοδος Repave 38
39
Κατά την ανάμιξη με προσθήκη νέου υλικού (Remix) ο παλιός ασφαλτοτάπητας θερμαίνεται και αναμοχλεύεται σε κατάλληλο βάθος. Κατόπιν αναμιγνύεται με το συμπληρωματικό υλικό (ασφαλτικό συνδετικό ή/και νέο ασφαλτόμιγμα) σε θερμαινόμενο ειδικό αναμικτήρα του μηχανήματος της ανακύκλωσης και εν συνεχεία γίνεται η διάστρωση του νέου μίγματος και η κυλίνδρωσή του για να συμπυκνωθεί 40
41
Η προσθήκη νέου ασφαλτομίγματος κατά την ανακύκλωση στοχεύει στη βελτίωση των μηχανικών χαρακτηριστικών του ανακυκλωμένου ασφαλτομίγματος σε σχέση με το παλιό και στη δημιουργία υλικού με μηχανικά χαρακτηριστικά υψηλών προδιαγραφών (αντίστοιχων με ενός νέου ασφαλτομίγματος). Δεν αναμένεται πάντως ουσιαστική αντιμετώπιση των προβλημάτων σε βάθος χρόνου εάν η ανακύκλωση δεν συνδυαστεί με ενίσχυση του οδοστρώματος. Αν αυτό δεν είναι επιθυμητό, μπορεί να προηγηθεί φρεζάρισμα και απομάκρυνση αντίστοιχου πάχους ασφαλτικού υλικού και στη συνέχεια να γίνει ανακύκλωση με προσθήκη νέου υλικού 42
43
Κατά την ανάμιξη επανοδοστρωσία με νέο ασφαλτόμιγμα (Remix plus), ο παλιός ασφαλτοτάπητας θερμαίνεται και αναμοχλεύεται σε κατάλληλο βάθος. Κατόπιν αναμιγνύεται με συμπληρωματικό ασφαλτικό συνδετικό υλικό, σε θερμαινόμενο ειδικό αναμικτήρα του μηχανήματος της ανακύκλωσης. Εφόσον κριθεί απαραίτητο, για διαφοροποίηση της κοκκομετρικής διαβάθμισης του ανακυκλωμένου ασφαλτομίγματος, μπορεί να διαστρωθεί στην επιφάνεια του προς ανακύκλωση ασφαλτοτάπητα χαλίκι κατάλληλης διαβάθμισης. Στη συνέχεια, διαμορφώνεται η ανακυκλωμένη στρώση και αναθερμαίνεται, ενώ συγχρόνως διαστρώνεται ένας λεπτοτάπητας από νέο ασφαλτόμιγμα. Η θερμαντική ενέργεια πρέπει να είναι τέτοια, έτσι ώστε να είναι δυνατόν να επιτευχθεί πλήρης συμπύκνωση των δύο στρώσεων. Κατόπιν ακολουθεί συμπύκνωση της διπλής στρώσης που συμπεριφέρεται πλέον σαν ενιαία στρώση. 44
Η ανακύκλωση Remix plus σε σχέση με την αμέσως προηγούμενη Remix, δηλαδή την ανάμιξη με προσθήκη νέου υλικού/ασφαλτομίγματος, δεν επιφέρει ουσιαστικές διαφοροποιήσεις και κατά συνέπεια βελτιώσεις στα μηχανικά χαρακτηριστικά του ανακυκλωμένου ασφαλτομίγματος. Αντίθετα η ανάμιξη με προσθήκη νέου υλικού/ασφαλτομίγματος πλεονεκτεί ως προς την αναζωογόνηση του παλιού ασφαλτομίγματος με την προσθήκη νέου και την κατάλληλη διαμόρφωση των κοκκομετρικών καμπυλών. Επιπλέον, όταν η ανάμιξη με προσθήκη νέου υλικού/ασφαλτομίγματος γίνεται σε κατώτερη ασφαλτική στρώση, μετά την αποξήλωση της υπερκείμενής της, ο χρόνος ζωής του οδοστρώματος που προκύπτει, κατόπιν της διαδικασίας ενίσχυσης, είναι συγκριτικά αυξημένος. 45
46
47
Αφαιρείται η προς ανακύκλωση ασφαλτική στρώση με φρεζάρισμα και το υλικό μεταφέρεται με φορτηγά οχήματα σε μόνιμη εγκατάσταση παραγωγής ασφαλτομίγματος, όπου και αποθηκεύεται σε ειδικό silos. Η θερμή ανακύκλωση σε μόνιμη εγκατάσταση μπορεί να γίνει σε συγκρότημα ασυνεχούς ή και συνεχούς λειτουργίας. Στο πρώτο, το φρεζαρισμένο υλικό προστίθεται σε νεοπαρασκευαζόμενο υλικό στον αναμικτήρα βιαίας ανάμιξης. Στο δεύτερο, όπου δεν υπάρχει αναμικτήρας βιαίας ανάμιξης αλλά η παραγωγή ασφαλτομίγματος γίνεται στον ξηραντήρα (περιστρεφόμενο τύμπανο), το φρεζαρισμένο υλικό εισάγεται στο κατώτερο τμήμα του ξηραντήρα. Εάν το φρεζαρισμένο υλικό έχει προθερμανθεί, αφενός μειούται ο χρόνος ανάμιξης και αφετέρου βελτιώνεται η ποιότητα του ασφαλτομίγματος. 48
49
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα Πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση.