Холодный ресайклинг с применением наноструктурированного комплексного вяжущего на основе цемента
Хакимов А.М.
Аспирант, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Кафедра «Строительство и эксплуатации автомобильных дорог»
Холодный ресайклинг с применением наноструктурированного комплексного вяжущего на основе цемента
Аннотация
Для успешного развития экономики России нужны качественные, долговечные дороги, обеспечивающие высокую скорость, грузоподъемность автомобилей, комфортность и безопасность потребителей дорог. Одним из путей решения выше указанной проблемы является повторное использование материалов в технологии холодного ресайклирования с применением наноструктурированного комплексного вяжущего на основе цемента. По результатам испытания образцов получены высокие прочностные показатели материала и определена экономическая эффективность использования наноструктурированного комплексного вяжущего в асфальтобетонной смеси.
Ключевые слова: холодный ресайклинг, активированный диатомит, дорожно-строительные материалы.
Key words: cold recycling, activated diatomite, road materials.
Для успешного развития экономики России нужны качественные, долговечные дороги, обеспечивающие высокую скорость, грузоподъемность автомобилей, комфортность и безопасность потребителей дорог. Рост парка автомобилей по количеству, видам, скоростям и грузоподъемности требует незамедлительной модернизации существующих дорог. Накопившийся за многие годы так называемый «недоремонт» существующей сети российских автомобильных дорог пагубно отразился на сегодняшнем состоянии их покрытий и условиях движения транспорта. Нужны новые рентабельные методы реанимации этих сетей, которые явились бы альтернативой прежним материалоемким и достаточно дорогостоящим технологиям.
Одной из таких альтернатив стал метод терморегенерации или термофрезерного восстановления утраченных в процессе эксплуатации свойств и качеств асфальтобетонного покрытия. Экономическая привлекательность и плодотворность этой технологии состояла в том, что имеющийся в дороге материал использовался повторно. Поэтому отпадала нужда вывозить с дороги удаляемый «старый» и привозить новый асфальтобетон. Однако этот горячий метод себя не оправдал из-за быстрого старения битума и низкой долговечности восстанавливаемых покрытий (разрушения начинались через 2–3 года). Требовались поиск и разработка новых альтернативных решений. Около 12–13 лет назад появилась привлекательная и перспективная технология холодного ресайклинга дорожных одежд прямо на дороге (cold deep in-place recycling). Она получила мировое признание за свой возврат к главным идеям терморегенерации, но на более высоком качественном уровне конечного результата: во первых, после обработки срок службы восстанавливаемых по этой технологии дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием значительно увеличивается; во вторых, материал применяется повторно.
Холодный ресайклинг позволяет придать составу дорожной одежды однородность и усилить ее за счет добавки вяжущих. Специальные холодные ресайклеры дробят поврежденную дорожную одежду, смешивая отфрезерованный материал с вяжущими, и тут же укладывают новую смесь на месте. Точная дозировка вяжущего при перемешивании в камере фрезерного барабана или в принудительном смесителе гарантирует качество и прочность асфальтогранулобетона.
Вместо обычной цементной суспензии, выполняющей роль вяжущего в дорожной одежде, предлагается применение суспензии с тонкомолотым многокомпонентным высокопрочным вяжущим, в состав которого входят: активированный цемент (удельная поверхность 6000 грамм/см2), с новой пуццолановой добавкой – активированный диатомит, а также с добавлением микронаполнителя – каменная мука (измельченный кварцевый или речной песок с удельной поверхностью 3500 грамм/см2), гиперпластификатора Х9. Данное вяжущее названо ТМВ – тонкомолотое многокомпонентное вяжущее. За счет применения такой смеси в асфальтогранулобетонах достигается:
- Высогая адгезия к заполнителю;
- Быстрый набор прочности (до 70 %) в первые сутки;
- Сокращается расход цемента в суспензии от 40 до 50 %.
Основным преимуществом технологии с применение ТМВ являются: высокие прочностные свойства асфальтогранулобетона, а также бетонной смеси; экономическая эффективность использования ТМВ по сравнению с портландцементом, сокращение времени набора прочности.
По результатам испытания образцов получены прочностные показатели, удовлетворяющие требованиям нормативных документов.
Таблица 1 Результат испытания образцов АГБ тип М с
Номер образца |
Дата изготовле-ния
|
Дата испытания |
Физико-механические показатели |
|||||
Образцы |
Водостойкость Кв |
|||||||
Плотность, г/см3 |
Предел прочности при сжатии, МПа |
|||||||
При 200С |
Водонасыщен-ного образца при 200С |
При 500С |
||||||
№1 |
05.07.2012 |
12.07.2012 |
2,28 |
2,1 |
1,3 |
0,9 |
0,65 |
|
№2 |
06.07.2012 |
13.07.2012 |
2,31 |
2,0 |
1,5 |
0,9 |
0,71 |
|
№3 |
07.07.2012 |
14.07.2012 |
2,30 |
2,3 |
1,6 |
0,8 |
0,8 |
|
№4 |
12.07.2012 |
19.07.2012 |
2,31 |
2,2 |
1,4 |
1,0 |
0,63 |
|
№5 |
13.07.2012 |
20.07.2012 |
2,28 |
2,0 |
1,7 |
1,0 |
0,75 |
|
№6 |
14.07.2012 |
21.07.2012 |
2,29 |
2,1 |
1,4 |
0,8 |
0,69 |
|
Требования Методических рекомендаций по восстановлению а/б покрытий и оснований а/дорог способами холодной регенерации №ОС-568-р от 27.06.02 |
|
|
|
Не менее 2,0 |
|
Не менее 0,7 |
Не менее 0,6 |
применением ТМЦ.