Холодный ресайклинг с применением наноструктурированного комплексного вяжущего на основе цемента

ХОЛОДНЫЙ РЕСАЙКЛИНГ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КОМПЛЕКСНОГО ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА

Научная статья

Хакимов А.М.

Аспирант, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Кафедра «Строительство и эксплуатации автомобильных дорог»

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.