Дорожное покрытие из пластика — качественные дороги и забота о природе
Переработанный пластик имеет множество сфер применения, одна из них – создание дорожных покрытий.
На планете около 40 млн км дорог, на расширение этой сети и создания новых магистралей ежегодно тратится 1,6 трлн тонн асфальта.
Одним из основных компонентов асфальтобетонной смеси является битум, содержание которого варьируется от 10 до 60%.
Частичная замена этого материала переработанным пластиком позволит решить проблему загрязнения окружающей среды и улучшит практические характеристики дорожного покрытия.
Мировой опыт
В 2002 году инженеры индийской компании KK Plastic Waste Management Ltd запатентовали технологию использования пластиковых отходов при асфальтировании дорог.
Этой фирме принадлежит завод в Бангалоре, перерабатывающий сегодня до 30 метрических тонн пластмасс в сутки.
На разработку технологии переработки ПЭТ бутылок, пластиковых стаканов и пакетов в компонент асфальтовой смеси ушло у индусов 5 лет.
Компания создала полимерную смесь KK Poly Blend, которая замещает 8% битума в составе асфальтобетонной смеси и улучшает характеристики дорожного покрытия.
Срок эксплуатации дорог, созданных на базе этого материала, увеличен в два раза. В своем штате KK Plastic Waste Management Ltd построили 2000 км дорог и переработали 8000 тонн пластиковых отходов.
Из Индии идея перекочевала в Западную Европу, один из руководителей шотландской компании MacRebur привез ее в свою страну и после 18 месяцев исследований запатентовал высокоэффективные добавки на основе переработанного пластика. Они выпускаются в виде гранул и хлопьев, которые добавляются вместе с битумом при производстве покрытия.
Модифицированная асфальтобетонная смесь становится прочнее на 60%, а полотно на ее основе служит в 10 раз дольше.
Лидерами производства пластикового асфальта в Северной Америке являются канадцы. Компания Green Mantra разработала инновационную технологию, позволяющую использовать при создании дорожного полотна до 20% переработанного пластика.
Модифицированный асфальтобетон активно используют сегодня для прокладки и ремонта дорог в Ванкувере.
Пластиковый асфальт в России
Технологии применения переработанных полимерных материалов в дорожном строительстве в России разрабатывала компания ОАО «Роснано».
Была создана программа «Инновационная дорога», в рамках которой новые покрытия должны были использованы при строительстве магистралей в Татарстане, Москве, Рязанской области.
Проект остался на стадии разработки, столкнувшись с необходимостью корректировки ГОСТов, СНиПов, технических регламентов.
В России улучшают качество покрытия для дорог с помощью пластиковых добавок, разрабатываемых компанией «СИБУР Холдинг».
Полимер-битумные вяжущие выпускаются из нефтепродуктов.
Рециклинг пластика в компании не внедряется, объясняется это высокими затратами и отсутствием в стране реализованных технологий по массовому сбору полимерных отходов.
Разрабатываются технологии, аналогичные индийским и канадским, в Ярославле и Новосибирске. Планируется использование асфальтобетонных смесей на основе переработанного пластика для ремонта дорог, а в дальнейшем – для прокладки магистралей.
Для реализации проектов требуется внедрение технологий по сбору и сортировки пластиковых отходов, изменение действующего законодательства.
Технология создания дорог: компоненты и укладка
Процесс создания строительного материала для дорожного покрытия идет в несколько этапов:
В результате получается асфальтобетонная смесь, которая укладываются на подготовленное основание классическим способом. Используются асфальтоукладчики для уплотнения и создания идеально ровного полотна.
Уникальную инновационную технологию использования пластиковых отходов разрабатывает голландская компания VolkerWessels.
Она заключается в литье из переработанного пластика пустотелых плит для дорожного полотна. В пустотах планируется прокладывать городские коммуникации. Плиты на таких пластиковых дорогах будут укладываться на подушку из уплотненного песка.
Отличительная особенность технологии – использование большого количества отходов, а также быстрый монтаж.
Российские специалисты проанализировали потенциал этой системы и пришли к выводу, что подобное дорожное покрытие из пластика можно использовать в климатических условиях нашей страны только для строительства тротуаров и парковых дорожек.
Как сделать покрытие своими руками?
Поклонники традиции все делать своими руками могут воспроизвести технологию производства асфальта из пластика.
Полученный материал можно использовать для мелкого ремонта полотна на парковке возле частного дома или дачи.
Для работы потребуется собрать пластиковые бутылки, удалить пробки и этикетки.
Измельченный пластик разогревают до температуры плавления. Воскообразную массу выливают в разогретый битум, добавляют гравий и перемешивают.
Образованную смесь засыпают в яму или трещину, нагревают горелкой для укладки наплавляемой кровли и утрамбовывают.
Плюсы и минусы
Основным преимуществом использование пластиковых отходов для создания дорожного покрытия является улучшение экологической обстановки в крупных городах.
Большой потенциал потребления пластмассы дорожными компаниями – это стабильное и постоянное избавление от мусора, загрязняющего не только большие города, но и мировой океан.
Среди преимуществ дорожного покрытия с пластиком:
Внешне покрытие не отличается от традиционного асфальтобетона.
Преимущества использования покрытия из переработанного пластика для городов:
Дороги с асфальтом на основе пластиковых бутылок и других отходов улучшит социально-экономический статус города.
Среди недостатков покрытия:
Для производства требуется большой объем пластиковых отходов – нужна система раздельной утилизации отходов.
Заключение
Дорожные покрытия на основе переработанных пластиковых отходов — одно из наиболее перспективных направлений развития строительства автомобильных дорог. Не исключено, что скоро эта сфера станет одним из стабильных каналов сбыта для бизнеса на переработке пластика.
Использование инновационных материалов поможет снизить расходы на прокладку и содержание магистралей, избавить города от пластикового мусора.
Еще одна хорошая идея для дорожного строительства — асфальт с резиновой крошкой, о котором можно прочесть здесь.
Ресайклинг асфальтобетона
При строительстве дорог, половина сметных средств уходит на приобретение материала для изготовления асфальтобетона. Стоимость материала обусловлена затратами на добычу и транспортировку. Ресайклинг (повторное использование) помог бы: сэкономить, создать безотходное производство, уберечь окружающую среду, сохранить ресурсы.
В странах, где запасы сырья ограничены, 90% асфальта используют повторно. В США асфальтобетон — самый перерабатываемый продукт. Его снимают с дорог, обрабатывают специальными машинами, и получают готовый материал, который станет вторично использованным асфальтобетоном. Для ресайклинга бетона необходимы специальные установки — рециклеры асфальтобетона.
Что такое рециклер?
Рециклер асфальтобетона — мобильная установка, которая перерабатывает использованный асфальт в смесь для вторичного использования. Существует несколько видов рециклеров: установки горячего/холодного ресайклинга и мобильные установки. Основные отличия между ними — размер и технология переработки.
Остановим внимание на мобильных установках. Подобные мини-машины востребованы в дорожном строительстве по двум причинам:
При капитальном ремонте дорожного полотна, когда асфальт снимают и укладывают заново, рациональнее использовать рециклер асфальтобетона (можно даже взять напрокат), чтобы ускорить процесс, уменьшить траты и уберечь свалки от скопления ненужного асфальта.
Горячий ресайклинг
Асфальтовое покрытие подвергается ежедневным механическим нагрузкам. Они вызваны интенсивностью движения автомобильного транспорта, его массой. Результат — ямы, трещины, истощение поверхности. В городе проблематично затевать ремонты (длительность процесса, блокирование движения), а продлить срок использования асфальта нужно. При помощи горячего ресайклинга можно максимально быстро регенерировать дорожное покрытие.
Верхний слой асфальта нагревают до 150 °C батареями инфракрасного излучения, материал смягчается. Дорожное покрытие разрыхляют до нужной глубины. Затем его покрывают смесью, которая дополнительно укрепляет, восстанавливает толщину и утерянные свойства полотна. Корректирующая смесь состоит из минеральных и вяжущих веществ. Ее перемешивают и воздействуют на нее высокими температурами, соединяют с переработанным асфальтом. На прогретое дорожное полотно укладывают готовый материал специальный укладочным брусом. Затем покрытие дополнительно уплотняют катком.
Чем хороша технология?
Холодный ресайклинг
В мобильной установке готовят специальную суспензию. Ресайклер толкает мобильную смесительную установку перед собой и наносит на поверхность регенерирующую смесь. Она добавляет асфальтобетону плотности и устойчивости. Слой (из смеси) уплотняют катком. Затем полотно профилируют, повторно уплотняют виброкатком и укрепляют битумной эмульсией. Технология хороша:
Холодная техника регенерации бетона выполняется за 1 проход ресайклера и не деформирует грунт. Такая технология считается наиболее приемлемой по соотношению цена/качество.
Устройство и принцип действия рециклера
Установка рециклера похожа на прицеп (размещается на колесной базе), поэтому ее легко перемещать с одного места работ в другое. Процесс ресайклинга (регенерации) асфальтобетона таков:
После переработки получаем готовую асфальтовую смесь, которую можно сразу укладывать.
Какими бывают рециклеры?
ПМ-107
Рециклер ПМ-107 применяют для разогрева асфальтовой смеси, ремонта дорожного полотна и ямочного ремонта. Он перерабатывает старый асфальт, разогревает ранее приготовленное сырье, готовит литые смеси из инертных материалов. Особенность: установка мобильна, перемешивает смесь без помощи трактора. Основные характеристики:
ЕМ-3200
Рециклер ЕМ-3200 применяют для ремонта дорог технологией литого асфальта. Особенность: устройство прицепного типа, нужна автотракторная техника для передвижения. Загружает готовые смеси литого асфальта, доставляет смесь к месту работ. Перерабатывает старые фракции асфальта, готовит литые смеси из инертных материалов, транспортирует горячий битум (вещество, которое применяют в дорожном строительстве). Основные характеристики:
У современных устройств для ресайклинга отличаются объем барабана, мощность и внешний вид. Это определяет скорость переработки дорожного полотна за единицу времени. Для разного типа ремонта (локальный или масштабный) можно подобрать соответствующий тип установки.
Купить или арендовать?
Если вы — фирма, которая специализируется на ремонте дорог (либо задействованы в этой сфере), то следует купить установки для ресайклинга. Подобрать тип ресайклера (холодный/горячий/мобильная установка) поможет продавец-консультант. Сообщите ему о цели покупки и прислушайтесь к совету эксперта. Таким образом:
Если ресайклер нужен для разового использования, то арендуйте его. Нет никакой потребности тратить лишние деньги на установку, которой хотите воспользоваться единожды. Более рациональный способ: заказать услугу регенерации дорожного покрытия у фирмы, которая купила ресайклер. В случае постоянного использования установки (малый бизнес, личные потребности), можно приобрести установку в интернете или специализированных магазинах. Определиться с типом установки поможет продавец-консультант, либо вы можете ознакомиться с функциями и типами в интернете самостоятельно.
Заключение
Само явление ресайклинга сейчас набирает обороты. Переработать можно абсолютно все, да еще получить от этого выгоду. Ресайклинг асфальтобетона — сложный процесс, помощник в котором — рециклер асфальтобетона. Регенерация бетона решает сразу несколько важных вопросов, таких как:
Рециклинг в дорожном строительстве
В Волгограде впервые при ремонте дороги применяется уникальная техника – рециклер. Этот агрегат работает на участке дороги от проспекта Университетского вверх по улице Казахской до пересечения с трассой Волгоград – Каменск-Шахтинский, которая в настоящее
«Капитальный ремонт на данном участке дороги ведется с применением новой современной технологии, разработанной в Германии, – говорит начальник управления автомобильных дорог Департамента городского хозяйства администрации Волгограда Сергей Таций. – Метод холодной регенерации (ресайклинг) при проведении дорожных работ в Волгограде используется впервые. С помощью специальной техники снимается старое асфальтовое покрытие, из которого с добавлением новых компонентов устраивается новое основание для автодороги, на которое затем укладываются необходимые слои, в том числе и асфальтобетон. Применение метода холодной регенерации увеличивает производительность работ, не оказывает вредного влияния на окружающую среду и гарантирует качество дорожного покрытия.
Добавлю, что работы по ремонту этого участка дороги будут вестись в два этапа. Первый этап предусматривает ремонт 3,3 километров дорожного полотна. Работы должны будут завершиться к октябрю. Общая стоимость работ составляет 68,9 миллиона рублей, выделяемых на условиях софинансирования из городского и областного бюджетов. Второй этап ремонта дороги запланирован на 2011 год».
По мнению наблюдателей, использование рециклера при ремонте дороги, действительно, сможет повысить надежность основания дороги и повысить срок службы покрытия при условии соблюдения технологии производства работ:
«Если выполнять все технологические требования и использовать предусмотренные проектом материалы, то это обязательно в лучшую сторону скажется на качестве выполняемых работ, – считает директор РосдорНИИ Сергей Рудыкин. – По большому счету, рециклер нуждается только лишь в добавках, предусмотренных рецептом асфальтобетонной смеси. «Готовит» смесь уже электроника. И если дорожники не попытаются заменить электронные дозаторы тем же ломом, и не начнут добавлять компоненты, полагаясь на «авось», то основание дороги будет выполнено, действительно, качественно».
Аналогичное мнение высказали и в управлении автомобильных дорог администрации Волгоградской области:
«Применение ресайклера, который позволяет вторично использовать старый асфальт, не вскрывая его, не отвозя для дальнейшей переработки на заводы, действительно, является достаточно передовой технологией, – считает начальник отдела производственного контроля Управления автомобильных дорог администрации Волгоградской области Сергей Казначеев. – Мы и сами применяли такую технику. К сожалению, я не знаю, что за комплекс работает на этой дороге, но если там применяется машина полного цикла, то это остается только приветствовать. Во-первых, эта технология на данный момент наиболее современная, позволяющая значительно сократить расходы на ремонтные работы, а главное – получить в итоге дорогу весьма достойного качества».
«Технология холодного ресайклинга применяется за рубежом уже около 15 лет, – говорит директор института транспортного строительства Волгоградского архитектурно-строительного университета Сергей Алексиков. – Не нова она и для Волгоградской области. В частности, она применялась при капитальном ремонте участка трассы Волгоград – Сызрань, при ремонте внутрирегиональных дорог, сейчас дошла и до Волгограда. Ее основное преимущество в том, что фреза перерабатывает частично отслуживший свой срок асфальт, щебень, песок, частично – грунт, с добавлением битума. В результате получается фактически монолитная плита толщиной около полуметра, на которую потом укладывается один-два слоя асфальта. Эта технология позволяет с минимальными затратами практически полностью устранить те остаточные явления деформации, которые проявляются на дорогах, и тем самым привести дороги в надлежащее состояние, поскольку состояние асфальтобетонного покрытия дорог во многом зависит от прочности основания. Применяемые же в настоящее время материалы уже не выдерживают тех транспортно-климатических нагрузок, в которых приходится работать. Поэтому метод холодного ресайклинга в данном случае может стать достойной заменой устаревшим технологиям и материалам».
«Технология глубокой холодной регенерации – это, на самом деле, одно из последних достижений в области ремонта дорожных одежд, – говорит начальник мастерской автомобильных дорог и инженерных сооружений ЗАО «Институт Волгоградгражданпроект» Игорь Шкопинский. – В первую очередь, технология позволяет эффективно повторно использовать материалы старой дорожной одежды. Проведение восстановительных работ без разогрева старого материала наносит минимальный ущерб окружающей среде и резко снижает энергозатраты. В настоящий момент во многих городах России такая технология уже используется. При этом очень важно отметить, что на конечное качество выполняемых работ огромное влияние окажут используемые комплексные вяжущие. При несоблюдении стандартов, применение технологии не даст желаемого результата. В качестве основных видов органических и неорганических вяжущих должны использоваться: битумная эмульсия, вспененный битум, портландцемент и др. И здесь мы возвращаемся к главному вопросу, о котором мы говорим уже несколько лет – весь цикл дорожных работ должен находиться под жестким техническим контролем со стороны заказчика. Только в этом случае можно избежать таких извечных бед как хищение строительных материалов, «экономия» на работах по уплотнению слоев дорожной одежды и добиться желаемого качества дорожных работ».