CHARAKTERYSTYKA MIESZANEK MINERALNO-ASFALTOWYCH PRODUKOWANYCH W TECHNOLOGII NA CIEPŁO (WMA)

Transkrypt

1 CHARAKTERYSTYKA MIESZANEK MINERALNO-ASFALTOWYCH PRODUKOWANYCH W TECHNOLOGII NA CIEPŁO (WMA) dr in. Marcin Stienss Politechnika żdańska, Wydział In ynierii Lądowej i Środowiska, Katedra In ynierii Drogowej 1

2 PLAN PREZENTACJI 1. Pojęcie mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło (WMA), 2. Zalety i korzyści wynikające z użycia mieszanek WMA 3. Technologie wytwarzania 4. Dotychczas wykonane badania 5. Właściwości niskotemperaturowe mieszanek z dodatkami WMA 6. Dodatki WMA i mieszanki z destruktem asfaltowym 7. Wnioski 2

3 POJ CIE MIESZANEK MINERALNOASŻALTOWYCH NA CIEPŁO Paliwo [kg/t] Temperatura 7 Half-Warm Mix Asphalt Warm Mix Asphalt Mieszanki mineralnoasfaltowe na zimno (Cold Mix) Tradycyjne mieszanki mineralno-asfaltowe (HMA) Mieszanki mineralnoasfaltowe na ciepło Podgrzewanie 6 5 Parowanie Suszenie 1 0 3

4 POJ CIE MIESZANEK MINERALNOASŻALTOWYCH NA CIEPŁO Są to mieszanki mineralno-asfaltowe o obniżonej temperaturze otaczania i wbudowania (w języku angielskim: Warm Mix Asphalt, czyli ciepłe mma, w skrócie WMA ). Temperatura ich produkcji i wbudowania może być niższa o około 20-30ºC w stosunku do mieszanek tradycyjnych. 4

5 MO LIWOŚCI I KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA MIESZANEK NA CIEPŁO Natury technologicznej: Wydłużenie sezonu wykonawczego Wydłużenie czasu transportu mieszanki Polepszenie urabialności i zagęszczalności Zmniejszenie starzenia technologicznego Natury środowiskowej: Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych Zmniejszenie zużycia energii 5

6 MO LIWOŚCI I KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA MIESZANEK NA CIEPŁO Komfort pracy 6

7 MO LIWOŚCI I KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA MIESZANEK NA CIEPŁO Rozkład temperatury na powierzchni warstwy 7

8 MO LIWOŚCI I KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA MIESZANEK NA CIEPŁO Porównanie emisji CO2 8

9 MO LIWOŚCI I KORZYŚCI Z ZASTOSOWANIA MIESZANEK NA CIEPŁO Nie wszystkie korzyści osiąga się jednocześnie 9

10 WARIANTY ZASTOSOWANIA MIESZANEK WMA Wariant 1 LUB Produkcja mieszanek WMA w obniżonej temperaturze = normalny czas transportu, układanie w zwykłych warunkach atmosferycznych Wariant 2 Produkcja mieszanek z użyciem technologii WMA w temperaturze tradycyjnej = wydłużony czas transportu, możliwość układania w niekorzystnych warunkach atmosferycznych 10

11 TECHNOLOGIE PRODUKCJI MIESZANEK WMA Grupa 1 Modyfikacja lepkości asfaltu lub polepszanie zwilżenia kruszywa przez asfalt za pomocą dodatków Grupa 2 Spienianie asfaltu w obecności wody 11

12 TECHNOLOGIE PRODUKCJI MIESZANEK WMA Postać dodatków Metody dozowania 12

13 TECHNOLOGIE PRODUKCJI MIESZANEK WMA Spienianie asfaltu Zawór dopływowy asfaltu Dysza Kolektor asfaltu Dopływ wody Wtrysk wody do komory spieniania Pierścieniowe doprowadzenie wody do punktów wtrysku Komora spieniania Wtrysk spienionego asfaltu do bębna suszarki 13

14 TECHNOLOGIE PRODUKCJI MIESZANEK WMA Spienianie asfaltu w wytwórni o działaniu ciągłym Kolektor asfaltu 14

15 TECHNOLOGIE PRODUKCJI MIESZANEK WMA Spienianie asfaltu w wytwórni o działaniu cyklicznym 15

16 ILOŚĆ MIESZANEK WMA PRODUKOWANYCH W USA 16

17 BADANIA MIESZANEK WMA Dotychczas wykonane prace nad mieszankami WMA na Politechnice Gdańskiej: Program badawczy Badania mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze otaczania, Zleceniodawca Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Okres realizacji , Prace obejmowały dostępne na rynku dodatki WMA, Wniosek końcowy właściwości mieszanek WMA nie ulegały pogorszeniu w stosunku do mieszanek tradycyjnych 17

18 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE Ocena wpływu dodatków WMA na właściwości niskotemperaturowe z użyciem metody mechaniki spękań naci cie 18

19 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE Ocena wpływu dodatków WMA na właściwości niskotemperaturowe z użyciem metody mechaniki spękań naci cie 19

20 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE Widok próbek po badaniu 20

21 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE Energia odkształcenia U [N*mm] siła zginająca, F [kn] Parametry określane na podstawie badań współczynnik intensywności naprężeń KIC całka Jc Fm U d0 ugięcie, d [mm] y = -51,05x ,5 R² = 0, Głębokość nacięcia a [mm] 40 21

22 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE Wyniki Współczynnik KIC i energia odkształcenia S C S C S C S C 22

23 MIESZANKI WMA I WŁAŚCIWOŚCI NISKOTEMPERATUROWE +C +S +S Wyniki Całka Jc 23

24 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Granulat 0/8 Granulat 8/

25 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Badana mieszanka typowy beton asfaltowy AC 16W KR3-7 z asfaltem 35/50 25

26 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Temperatury technologiczne 26

27 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Wyniki badań podstawowych parametrów 27

28 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Pełzanie pod obciążeniem statycznym 28

29 BADANIA MIESZANEK WMA Z GRANULATEM Wyniki badań pełzania pod obciążeniem statycznym w -15 C 29

30 WNIOSKI 1. Mieszanki o obniżonej temperaturze produkcji (WMA) przez ostatnie lata zostały upowszechnione, 2. Dotychczasowe doświadczenia z mieszankami WMA dały dobre rezultaty, mieszanki te pod względem parametrów nie różnią znacząco od mieszanek tradycyjnych, 3. Coraz większą popularność będą zdobywały mieszanki wykorzystujące technologie spieniania, 4. Wstępne badania pokazują, że jest możliwość połączenia technologii mieszanek z dodatkami WMA z technologią recyklingu na gorąco. 30

31 Dziękuję za uwagę 31