PL178342B1 - Sposób regeneracji zużytej warstwy asfaltu nawierzchni drogowej - Google Patents

Abstract

1. Sposób regeneracji zuzytej warstwy asfaltu na wierzchni drogowej, polegajacy na powtórnym wyko- rzystaniu pokruszonego zuzytego asfaltu, w którym na czesci zuzytej warstwy uklada sie grys w postaci frakcji gruboziarnistej, po czym mieli sie i miesza grys z pokru- szonym zuzytym asfaltem i uzyskuje sie jednorodna mieszanine o pozadanej krzywej uziarnienia, po czym kieruje sie mieszanine do ruchomego urzadzenia do produkcji asfaltu, przy czym nadmiar ilosci jednorod- nej mieszaniny, usuwa sie i przechowuje dla wykorzy- stania w przyszlosci, znamienny tym, ze jednorodna mieszanine zuzytego asfaltu 1 grysu przesiewa sie 1 sor- tuje uzyskana drobna frakcje, stanowiaca pewien pro- cent zmielonego, zuzytego asfaltu usuwa sie, podczas gdy pozostala czesc mieszaniny kieruje sie do rucho- mego urzadzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regeneracji zużytej warstwy asfaltu nawierzchni drogowej.

Znane są sposoby regeneracji zużytej warstwy asfaltu, w których asfaltjest mielony i powtórnie używany z dodatkiem nowych składników. W ostatnich latach wymagania w stosunku do zawartości materiałów asfaltowych zmieniły się ze względu na zwiększenie intensywności ruchu pojazdów. Dla uniknięcia tworzenia kolein przez pojazdy, zawartość kruszywa i środków wiążących w warstwie asfaltowej musi być inna w stosunku do dotychczas stosowanych. W znanych ze stanu techniki sposobach wytwarzania asfaltu stosuje się dużąilość nie zużytych składników, podczas gdy część asfaltu ponownie użytego jest niewielka - wynosi około 50 procent lub mniej.

Znane są również sposoby wytwarzania asfaltu, w którym zmielony zużyty asfalt jest sortowany i ponownie dodawany w określonych proporcjach. Proces ten odbywa się w stacjonarnych lub półruchomych urządzeniach, co pociąga za sobą duże koszty transportu.

Sposób regeneracji zużytej warstwy asfaltu nawierzchni drogowej, według wynalazku, charakteryzuje się tym, żejednorodnąmieszaninę zużytego asfaltu i grysu przesiewa się i sortuje, a uzyskaną drobną frakcję, stanowiącą pewien procent zmielonego, zużytego asfaltu usuwa się, podczas gdy pozostałą część mieszaniny kieruje się do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.

178 342

Korzystnie, usuwa się odsianą drobną frakcję jednorodnej mieszaniny w ilości odpowiadającej ilości grysu użytego z wybranej frakcji gruboziarnistej.

Korzystnie, usuwa się odsianą drobną frakcję oraz grys o frakcji gruboziarnistej w ilości stanowiącej około 30% ilości zużytego asfaltu.

Korzystnie, dodaje się piasek do jednorodnej mieszaniny przed umieszczeniem jej w ruchomym urządzeniu, przy czym ilość piasku odpowiada różnicy ilości odsianej frakcji drobnej i ilości grysu przed mieleniem.

Korzystnie, dodaje się około 10% zużytego asfaltu do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.

Korzystnie, usuwa się około 40% odsianej frakcji drobnej, zaś około 30% grysu i około 10% piasku dodaje się bezpośrednio do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.

Korzystnie, stosuje się dodatkowe przesiewanie i sortowanie.

Sposób według wynalazku umożliwia wykorzystanie w większym stopniu zmielonego zużytego asfaltu, przy czym koszty usuwania niepotrzebnych składników są zredukowane, zaś ilość potrzebnego nowego grysu jest zmniejszona.

Wykorzystując sposób według wynalazku, uzyskuje się znaczne oszczędności surowców i kosztów transportu surowców, gotowego produktu i produktów ubocznych.

Proporcje składników są dobierane poprzez przesiewanie składników, przy czym krzywe uziarnienia i lepiszcze w ponownie używanym materiale mogąbyć dostosowane do wymagań na nowe materiały, które mogą być umieszczane na drodze.

W efekcie, przygotowany, powtórnie używany asfalt może być przystosowany do najnowszych wymagań dotyczących asfaltów, które muszą być odporne na tworzenie kolein. W szczególności, asfalt musi zawierać więcej dużych, pokruszonych ziaren grysu, a mniej niepokruszonych małych cząstek. Usuniecie dużych ilości starych środków wiążących umożliwia ponadto zastosowanie korzystnych typów środków wiążących o różnej twardości lub zmodyfikowanych środków wiążących, jak zmodyfikowane polimery.

Według wynalazku, usuwanie niepożądanych składników może być przeprowadzane w kontrolowanych ilościach przez odsiewanie i kontrolowane usuwanie odsianej porcji. Odsiewanie i usuwanie może być prowadzone w kilku etapach, zaś usuwana część może być kontrolowana w stosunku do całkowitej ilości mechanizmami kontrolnymi. Całkowicie usunięta część jest oddzielana w taki sposób, że może być usunięta z drogi, na której ponownie wytworzony asfalt ma być położony. Według wynalazku, zmielony stary asfalt może być dodany do urządzenia przesiewającego albo bezpośrednio, w połączeniu z urządzeniem dołączonym do młyna lub przez urządzenie gromadzące materiał po zmieleniu.

Przedmiot wynalazkujest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat sposobu wytwarzania asfaltu według wynalazku, fig. 2 ilustruje etapy znanego sposobu powtórnego wykorzystania zużytego asfaltu, fig. 3 - kolejne czynności sposobu według wynalazku, w którym wykorzystuje się zużyty asfalt dla porównania z fig. 2, fig. 4 przedstawia inny przykład znanego sposobu, w którym wykorzystuje się zużyty asfalt, zaś fig. 5 - etapy sposobu według wynalazku, w którym wykorzystuje się zużyty asfalt, dla porównania z fig. 4.

Figura 1 jest schematem przedstawiającym urządzenie do wytwarzania asfaltu. Zakłada się, że przesuwa się ono w lewo z odpowiednią prędkością roboczą, na przykład 2 m/min. Przed poruszającym się urządzeniem rozsypywane jest kruszywo w postaci grysu. Podczas mielenia zużytego asfaltu ml w młynie 1, grys jest jednocześnie mieszany ze zmielonym asfaltem ml. Kruszywo stanowi specjalnie dobraną frakcję gruboziarnistą. Jednorodną mieszaninę m2 w postaci strumienia materiału kieruje się przez wylot urządzenia mielącego 1, przy czym ilość mieszaniny jest określana na wadze taśmowej v1. Następnie mieszamna jest przenoszona do urządzenia przesiewającego 2, w którym jest dzielona na frakcje gruboziarnistą m6 i drobną m3. Określona część m5 drobnych frakcji m3, wyznaczona na wadze v1 i drugiej wadze v2, jest usuwana z urządzenia przesiewającego 2 przez przenośniki taśmowe b2 i b3. Reszta m4 drobnych frakcji jest mieszana z frakcją gruboziarnistą m6, zaś powstała mieszanina m7 jest przenoszona przez transporter taśmowy b4 do ruchomego urządzenia służącego do powtórnego przerobu as4

178 342 faltu (niepokazanego). Urządzenie to porusza się w tym samym kierunku, co urządzenie pokazane na fig. 1.

Dla lepszego uwypuklenia możliwości redukcji zużycia nowych materiałów, przedstawiono poniżej dwa przykłady, ilustrujące możliwość uzyskania pożądanego produktu w oparciu o istniejące materiały przy pomocy znanego sposobu i przy pomocy sposobu według wynalazku.

Przykład 1. W poniższej tabeli przedstawiono dane dla krzywej uziamienia dla typowego, zmielonego asfaltu użytego do warstwy nawierzchni, przy czym wzięto pod uwagę ewentualne rozdrobnienie w procesie mielenia. Ponadto, przedstawiono dane dla korzystnej krzywej uziamienia z wykorzystaniem frakcji materiału przeznaczonego do zastosowania w górnej warstwie nawierzchni i odpornego na tworzenie kolein przez pojazdy.

	75 μ	125 μ	250 μ	500 μ	1 mm	2 mm	4 mm	6 mm	8 mm	11 mm	16 mm
zmielony asfalt	13	17	24	30	44	58	68	74	82	90	100
pożądany asfalt	7	9	12	17	25	31	40	50	66	94	100

Jak przedstawiono na fig. 2, korzystna krzywa uziamienia jest uzyskana w konwencjonalny sposób przez dodanie 100 procent nowych składników do około 100% składników zmielonych, co daje dodatkowe 100% mieszaniny nowych materiałów i zużytego asfaltu, który ma być zastąpiony nowym. Nowe składniki 3 są układane na drodze na zużytej warstwie asfaltu 4 przed jego zmieleniem. Mielenie ma miejsce w etapie 5, zaś powstała mieszanina 6 jest gromadzona w

7. Ponieważ trzeba użyć dwukrotnie więcej materiału dla wytworzenia nowego materiału, nadmiarowy materiałjest usuwany w 8, zaś część 9 takiej samej wielkości materiałujest użyta w produkcji 10 dla wytworzenia nowego pokrycia asfaltowego.

W sposobie przedstawionym na fig. 3, nowe kruszywo w postaci grysu z wybranej frakcji gruboziarnistej dodaje się na etapie mielenia 11, przy czym grys o takiej samej frakcji rozsypuje się na zużytej warstwie asfaltu na etapie 12 przed zmieleniem go a etapie 13. Uzyskaną z młyna jednorodnąmieszaninę 14 sortuje się i rozdzielana frakcję gruboziamistaj drobnaw sortowniku na etapie 15. Część odsianych drobnych frakcji 16 usuwa się, zaś pozostała część drobnych frakcji i frakcję gruboziarnistą 17 zużywa się dla nowej warstwy asfaltu na etapie 18.Na figurach 2 i 3 wpisano odpowiednie ilości procentowe, przyjmowane jako procentowe ilości zmielonych składników. Z porównania z fig. 2 widoczne jest, że uzyskiwana jest oszczędność ok. 70% nowego grysu, i że unika się usuwania 70% zmielonych składników.

Figury 4 i 5 również przedstawiają kolejne etapy, wytwarzania przy czym wpisane liczby mają to samo znaczenie, co na fig. 2 i 3, tzn. przedstawiają procentową wielkość w stosunku do zmielonej ilości zużytego asfaltu.

Przykład2. Inny przykład znanego sposobujest przedstawiony na fig. 4. W tym przypadku, 65% zużytego asfaltu zmielono na etapie 19 i usunięto na etapie 20. Początkowe mielenie odbywa się na etapie 21. W kolejnym etapie mielenie 22, pewna ilość, np. 65% grysu 23 ułożono na drodze, po czym pozostała część zużytej warstwy asfaltu, tzn. 35% zmielono na etapie 24, zaś jednorodną mieszaninę 25 powstałą w procesie mielenia 22 skierowano do produkcji na etapie 26, przy czym powstała mieszanina odpowiada całkowitej ilości zmielonego, zużytego asfaltu, i daje wymaganą krzywą uziamienia.

Drugi przykład wykonania według wynalazku jest przedstawiony na fig. 5. W tym przykładzie dodano pewnąilość 27 wybranej frakcji gruboziarnistej, grysu i zmielono wraz z zużytym na etapie 29. Uzyskanąjednorodną mieszaninę 30 skierowano do przesiewania i sortowania na etapie 31, przy czym powstały frakcje gruboziarnista i drobna. Część frakcji drobnej 32 odpowiadająca do 40% zmielonej ilości zużytego asfaltu usunięto na etapie 32. Jednorodnąmieszaninę uzyskano po przesortowaniu na etapie 33, przy czym uzyskana ilość odpowiada 90% zużytej warstwy asfaltu. Już na etapie 30 mieszanina zawiera nadmiar nierozdrobnionych ziaren piasku o rozmiarach mniej szych niż 2 mm. Problem ten został rozwiązany poprzez częściowe usunięcie większej ilości drobnej frakcji niż w poprzednim przykładzie, przedstawionym na fig. 3. Dla

178 342 uzyskania pożądanej krzywej uziarnienia według tabeli, pozostałą część 34 nowego materiału w postaci piasku dodano przed produkcją na etapie 35. Piasek zawiera skruszone ziarna o rozmiarach mniejszych niż 2 mm.

Porównując przykłady z fig. 4 i 5 stwierdzono, że koszty usuwania niepożądanych frakcji składników zredukowane o 25%, a tylko 40% składników musi być dodana, z czego 10% stanowi piasek, w porównaniu z 65% w znanym sposobie, pokazanym na fig. 4.

Przykład 3. Średnia zawartość lepiszcza wynosi 5%, przy czym materiał o rozmiarach ziaren większych niż 4 mm zawiera ok. 4% lepiszcza, zaś materiał o rozmiarach ziaren mniejszych niż 4 mm zawiera ok. 6,5% lepiszcza. Dodano nowe lepiszcze o bardzo niskiej zawartości parafiny, przy czym stosunek nowego do starego lepiszcza jest jak 50 do 50, uzyskano bardziej korzystne lepiszcze. Wymieniając 38% materiału o rozmiarach ziaren mniejszych niż 4 mm na nowy grys i nowe lepiszcze, można uzyskać pożądany wynik. W dotychczasowym sposobie 50% materiału powinno być wymienione dla uzyskania takiego samego wyniku.

178 342

fŚ'$. 2

Λ©

178 342

⁴

178 342

Lr

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób regeneracji zużytej warstwy asfaltu nawierzchni drogowej, polegający na powtórnym wykorzystaniu pokruszonego zużytego asfaltu, w którym na części zużytej warstwy układa się grys w postaci frakcji gruboziarnistej, po czym mieli się i miesza grys z pokruszonym zużytym asfaltem i uzyskuje się jednorodną mieszaninę o pożądanej krzywej uziarnienia, po czym kieruje się mieszaninę do ruchomego urządzenia do produkcji asfaltu, przy czym nadmiar ilości jednorodnej mieszaniny, usuwa się i przechowuje dla wykorzystania w przyszłości, znamienny tym, że jednorodną mieszaninę zużytego asfaltu i grysu przesiewa się i sortuje uzyskaną drobną frakcję, stanowiącąpewien procent zmielonego, zużytego asfaltu usuwa się, podczas gdy pozostałą część mieszaniny kieruje się do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwa się odsianą drobną frakcję jednorodnej mieszaniny w ilości odpowiadającej ilości grysu użytego z wybranej frakcji gruboziarnistej.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że usuwa się odsianą drobną frakcję oraz grys o frakcji gruboziarnistej w ilości stanowiącej około 30% ilości zużytego asfaltu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się piasek do jednorodnej mieszaniny zużytego asfaltu i grysu przed umieszczeniem jej w ruchomym urządzeniu, przy czym ilość piasku odpowiada różnicy ilości odsianej frakcji drobnej i ilości grysu przed mieleniem.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że dodaje się około 10°% zużytego asfaltu do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.
6. 6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że usuwa się około 40% odsianej frakcji drobnej, zaś około 30% grysu i około 10% piasku dodaje się bezpośrednio do ruchomego urządzenia do powtórnego wykorzystania asfaltu.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dodatkowe przesiewanie i sortowanie.