Холодный ресайклинг (холодная регенерация) – это технологии, при помощи которых, за счет смешивания существующих поврежденных слоев покрытия и основания дорожной одежды с вяжущими и инертными материалами, приготавливаются новые конструктивные слои с заданными характеристиками.
Технология холодного ресайклинга широко применяется при капитальном ремонте автомобильных дорог.
Можно использовать следующий алгоритм технологии:
- определение срока службы, себестоимости будущего конструктивного слоя и требуемых физико-механических показателей;
- разбивка на участки и отбор проб;
- выбор вяжущего;
- лабораторный анализ для определения необходимых компонентов;
- выбор технологии холодной регенерации;
- подготовка и проведение работ;
- уход за новым конструктивным слоем;
- контроль качества работ;
- последующая укладка вышележащих слоев дорожной одежды.
Основные факторы, влияющие на выбор технологии:
- характер разрушения дорожной одежды;
- предполагаемый срок службы;
- себестоимость проекта.
Причинами разрушения дорожных одежд являются:
- Естественные факторы: резкие перепады температур, воздействие низких температур, попадание влаги, солнечное излучение, движение транспортных средств.
- «Человеческие» факторы: производственный брак, возросшая незапланированная интенсивность движения, превышение предельно допустимой нагрузки на ось транспортного средства, несвоевременное выполнение работ по содержанию и ремонту автомобильной дороги.
В зависимости от технологии холодной регенерации следует выделить типы вяжущих материалов:
- I группа (неорганические строительные материалы) – цемент, известь.
- II группа (органические строительные материалы) – битумная эмульсия, вспененный битум.
- III группа (модификаторы) – активные химические добавки в жидком или порошкообразном виде.
- IV группа (смесь вяжущих) – комплексные составы вяжущих.
Принцип работы ресайклера
Машины для ресайклинга были разработаны несколько лет назад путем модернизации дорожных фрез и машин для стабилизации грунта. Ресайклеры представляют собой крупные мощные машины на гусеничном или колесном шасси с высокой проходимостью. Основным агрегатом машин является фрезерно-смешивающий барабан с большим количеством специальных резцов. Вращаясь, фрезерно-смешивающий барабан измельчает материал дорожной одежды. При фрезеровании в рабочую камеру ресайклера впрыскивается вода, подаваемая из автоцистерны по гибкому шлангу. Ее количество дозируется насосом, управляемым микропроцессорной системой, чтобы после смешивания с измельченным фрезерным барабаном материалом влажность полученной смеси была оптимальной для уплотнения. Жидкие стабилизаторы (цементно-водная суспензия или битумная эмульсия отдельно друг от друга или в комбинации) также могут быть введены в рабочую камеру тем же способом. Через специально разработанную распределительную систему в рабочую камеру может быть добавлен вспененный битум. Порошкообразные стабилизаторы наносятся перед ресайклером на существующее покрытие. Ресайклер в процессе фрезерования за один проход смешивает его с измельченным материалом и водой.
При подготовке объекта к ремонтным работам по технологии холодного ресайклинга важна и ответственна роль инженерно-технологической и лабораторной служб подрядчика, проектировщика и заказчика. Все они вместе должны оценить реальное состояние дорожной одежды по результатам лабораторных испытаний отобранных кернов и материалов, а также полевых обследований и измерений дефектов, разрушений и прогибов дорожной одежды. В конечном итоге от этих результатов зависит принципиальный выбор варианта технологии холодного ресайклинга.
Холодный ресайклинг имеет ряд преимуществ перед другими способами реконструкции.
Отсутствие загрязнения окружающей среды благодаря полному использованию материала устаревшей дорожной одежды. Нет необходимости в площадках для отвалов, а объем новых привозных материалов минимален, что снижает загрязнение местности, неизбежное при открытии новых карьеров. Расход энергии значительно снижается, как и разрушительное воздействие нагрузок от транспортных средств на дорожную сеть.
Высокое качество ресайклированного слоя в силу последовательного эффективного смешивания полученных на месте материалов с водой и стабилизаторами. Жидкости вводятся в нужном количестве благодаря микропроцессорной системе управления насосами. Перемешивание отвечает самым высоким требованиям, так как компоненты принудительно перемешиваются в рабочей камере.
Холодный ресайклинг позволяет получать связанные слои большой толщины, которые отличаются разнородностью материала. Благодаря этому не требуются жидкие вяжущие между тонкими слоями дорожной одежды, что необходимо в дорожной конструкции.
Сохранение целостности грунта, так как при регенерации повреждения грунта с малой прочностью значительно меньше по сравнению с применением обычных дорожно-строительных машин для восстановления дорожной одежды.
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.
Перечисленные преимущества делают холодный ресайклинг наиболее привлекательной технологией для восстановления дорожных одежд по критерию «стоимость/эффективность».
Работы по холодному рециклингу, проводимые на месте, выполняются в следующей последовательности:
- снятие холодным фрезерованием старого асфальтобетонного покрытия на глубину 30 см и более;
- измельчение асфальтобетонного материала в барабане и одновременная его обработка битумной эмульсией;
- распределение обработанного гранулята ровным слоем по дорожной одежде;
- уплотнение нанесенного слоя уплотняющим брусом;
- пропитка уплотненного слоя;
- заключительное уплотнение дорожными катками.
Недостатки данной технологии:
- высокая стоимость оборудования;
- необходимость отчетливой организации подготовительных работ и постоянного контроля над техническим состоянием используемой техники.
Таким образом, с помощью технологии холодного ресайклинга можно ремонтировать дороги, используя в качестве основного компонента старое асфальтобетонное покрытие. При этом работы проводятся на месте с помощью минимального набора техники и без необходимости подвозить дополнительные стройматериалы. В совокупности это способствует экономии материалов и снижению производимых отходов.
В холодном ресайклинге главное действующее звено – фрезерно-смесительный барабан, который обеспечивает высокое качество получаемого дорожного покрытия и увеличивает срок службы нового полотна. Технику можно использовать в ночное время, тем самым сокращая сроки ремонтных работ и ускоряя процесс ввода в эксплуатацию. Главное при этом – тщательно готовиться к ремонту и постоянно контролировать техническое состояние оборудования.
Автор: Максим Подгорнов, специалист по дорожному строительству
