Асфальт из покрышек технология

Опубликовано: 14.05.2024

Автомобильные дороги из прорезиненного асфальта заняли прочное место в дорожном строительстве.

Однако дорожные покрытия – это только одна область использования крошки.

Понятие «резиновый» или «мягкий» асфальт у многих ассоциируется с покрытиями детских и спортивных площадок, придомовых территорий, парковых дорожек.

В этом случае покрывной материал изготавливается из резиновой крошки и монтируется на основу.

Технология добавления в строительную смесь резиновой крошки решает две задачи:

Значительно улучшается качество покрытия, что важно в условиях наших широт.
Используется вторичное сырье – продукт переработки шин и других резиновых изделий.

Применение «резинового асфальта» экономит дорогие материалы перегонки нефти.

Резиновая крошка в дорожном строительстве

Многочисленные попытки введения резины в асфальты и битумы велись годами.

Разработчики надеялись улучшить свойства дорожных смесей, и работы исследователей ведущих стран дали обнадеживающие результаты.

Были выявлены зависимости эксплуатационных качеств асфальтобетона от количества и размера добавляемых частиц резины.

Изучены свойства, влияющие на долговечность покрытий, безопасность и комфортность движения.

Трещиностойкость. Рост этого показателя на 30% происходит при использовании крошки с размерами частиц до 1 мм. Чем меньше фракция, тем выше этот показатель. Наиболее эффективным признан размер 0,08-0,14 мм. Мелкие частицы распадаются и участвуют в процессе модификации битума, существенно улучшая его свойства.
Коэффициент сцепления. На мокрой поверхности применение крошки вдвое повышает сцепление полотна с шинами.
Коэффициент упругости при низких температурах. Равномерное повышение упругих деформаций по всему объему происходит при введении в битум мелкой резиновой крошки. Эффект наиболее заметен при отрицательных температурах.
Шумность покрытия. Уровень шума от колес снижается при добавлении крупной фракции (2-10 мм). Такую крошку используют при изготовлении массивных резиновых плит. Ими комплектуют переезды трамвайных и ж/д путей, спортплощадок и др.

Усовершенствованные покрытия дорог содержат вторичную дробленую резину в количестве 2% от общей массы. 60-70 тонн резиновой крошки на 1 км полотна повышает срок эксплуатации в 1,7-2 раза, что подтверждает рациональность ее использования в дорожном строительстве.

История создания

В России проводились как научные, так и внедренческие работы (начаты исследования в Советском Союзе).

В 1991 году МинТрансСтрой выпустил «Пособие по строительству автодорог и аэродромных покрытий». В документе отмечается влияние введения дробленой резины в горячие смеси на повышение фрикционных свойств, долговечность покрытия.

Результат изысканий позволил уменьшить расход высокопрочного трудношлифуемого щебня требуемого качества.

В «Пособии» указаны условия получения наиболее плотной структуры: крупность частиц ≤ 0,65 мм, оптимальное содержание крошки 5-7% по массе. Более крупные частицы (2-8 мм) дают положительный результат только на начальном периоде эксплуатации.

Методы использования

В процессе исследований разработаны методы введения резиновых частиц в асфальтобетонные смеси.

«Сухая» или «холодная» схема

Продукт (1-2,5 мм) переработки резины добавляется в качестве наполнителя при изготовлении смеси.

Простая и низкозатратная технология уменьшает количество требуемого асфальта за счет замещения части его резиной.

Построены экспериментальные дороги.

Недостатки: со временем резина набухает, покрытие разуплотняется и крошка выветривается, полотно постепенно разрушается.

«Мокрая» схема

Зерна 0,5-0,62 мм в специальной установке вводятся в горячую смесь. В 1960 году создан прорезиненный битум (AR).

Материал готовится горячим методом, обладает отличными упругими свойствами.

Преимущества применения

У покрытия появляются новые свойства:

срок службы увеличивается на 5-10 лет, период между ремонтами – в несколько раз; в 10 раз снижается стоимость ремонта и обслуживания;
уменьшается скольжение колес;
улучшаются дренажные свойства в дождь, гололед;
покрытие становится более эластичным, не растрескивается, не проседает.

Недостаток технологии заключается в большой трудоемкости процесса возведения полотна. Объясняется это тем, что характеристики материала необходимо приводить в соответствие существующим стандартам.

Использование резиновой крошки для создания «мягкого» асфальта

Резиновая крошка – покрытие многофункциональное как по областям применения, так и по техническим свойствам. Асфальт из резиновой крошки подходит для детских площадок, спортивных объектов, пешеходных зон.

Прочный упругий материал получил название «мягкого» асфальта, причем сделать такое резиновое покрытие можно даже своими руками. Цена резиновой крошки приемлемая, а технология укладки проста и под силу каждому хозяину.

Такой асфальт не впитывает влагу, не разрушается от дождя, снега и льда.

Яркие площадки весь период эксплуатации (порядка 10 лет) не теряют своего первоначального стильного вида.

Мягкий асфальт активно применяется при обустройстве объектов:

беговые дорожки, спортплощадки;
теннисные корты, помещения с особыми требованиями к полу;
зоны детских игр, придомовые территории;
аллеи парков, пешеходные дорожки на улицах;
автопарковки.

Разработана методика укладки резиновых плит бесшовным способом. Яркие раскраски укладки придают территории привлекательный вид.

Основное условие применения данной технологии – не слишком высокие механические нагрузки на поверхность.

Все потребители отмечают устойчивость резиновых покрытий к истиранию. Материал также противостоит воздействию агрессивных сред.

Основные характеристики покрытия и стоимость

Основные свойства мягкого покрытия – надежность, прочность, долговечность.

Среди качеств материала потребители выделяют следующие:

Поверхность покрытия ровная и эластичная, амортизирует динамические нагрузки.

На нем не собирается пыль, его легко чистить струей обычной воды.

Ориентировочные цены в рублях бесшовного покрытия популярной марки Finish.

Наименование	Толщина, мм	Площадь покрытия, цена
Наименование	Толщина, мм	30-100	100-1000
Finish	10	1200	900
	15	1300	1000
	20	1400	1100
Finish Premium EPDM	10	2300	1900
Finish Premium EPDM	15	2500	2000

Конечная стоимость уточняется при выезде специалиста на объект.

Монтаж

Укладку легко выполнить самостоятельно на любое основание.

При повреждении участка дорожки или площадки его заменяют новым без демонтажа всей конструкции.

подготовка основания – очистка, грунтовка полиуретановым составом;
смешивание компонентов;
заливка смеси на подготовленное основание.

В результате получается ровное бесшовное покрытие. Малую площадь укладывают вручную, для больших используется спецтехника.

Видео по теме

В России использование резиновой крошки в дорожном строительстве еще только развивается, но за границей данный способ уже стал привычным:

Заключение

Резиновая крошка – результат вторичной переработки шин и других изделий. Ее уникальные свойства используют в двух крупных областях.

Мелкую крошку добавляют в асфальтобетонные смеси для придания дорожному полотну прочности и износостойкости.

При обустройстве пешеходных зон, спортивных и игровых площадок используется другая разновидность материала – так называемый «мягкий» асфальт из резиновой крошки.

Материал стал универсальным благодаря его свойствам и низкой цене, а произвести его монтаж можно своими руками.

Одни делают из старых покрышек клумбы в огороде и строят заборы. Другие топят ими печь котельной или электростанции. Но самые продвинутые перерабатывают резину особым образом, чтобы делать из нее дороги.

Использовать старые покрышки в дорожном строительстве придумали давно. Резина – ценное сырье, способное передать асфальту свои полезные свойства. Так зачем ежегодно сжигать миллионы покрышек на свалках? Эксперименты по использованию автомобильной (и не только) резины в качестве модифицирующего компонента для асфальтобетона начались более 50 лет назад в США. В Калифорнии, например, половина дорог нынче устроена из асфальта с резиновым компонентом. Старается не отставать и Европа, где к резино-асфальтовым технологиям подошли с другой стороны. Если в США отталкивались от идеи повышения долговечности дорожного покрытия, то Европа начала переработку шин, стараясь избыть собственные экологические комплексы. Ведь сжигать их ежегодно миллионами штук, а уж тем более закапывать, действительно, варварство по отношению к окружающей среде.

На самом же деле, даже не будь на свете использованных покрышек, резину стоило бы добавлять в асфальт. Это подтверждают проведенные во многих странах исследования. Доказано: асфальт с добавлением резиновой крошки более эластичен, он более стойко переносит перепады температуры, долго не трескаясь как в южном, так и северном климате, что увеличивает срок службы полотна на 5–10 лет. При этом расходы на ремонт сокращаются на порядок. Резиновая крошка улучшает дренажные свойства асфальта, что снижает износ полотна во время дождей. Кроме того, за счет увеличенного сопротивления скольжению вероятность заносов на таком покрытии снижается. Эксплуатация «прорезиненных» дорог доказывает, что количество несчастных случаев со смертельным исходом снижается здесь на 50%. Еще один плюс для безопасности – светоотражающие свойства «резинового» асфальта существенно снижаются.

Отходы или сырье?

Но сначала старые покрышки нужно собрать. Дальше их нужно разобрать – отделить резиновую фракцию от металлического и текстильного корда. Процесс технологичный и дорогой. Потом резину размельчают в крошку с размером частиц от 0,5 до 0,62 мм и от 1 до 2,5 мм, а затем отправляют ее изготовителю дорожного покрытия. Задача последнего – строго соблюсти технологию и дозировку. Иначе крошка может начать выкрашиваться из дороги с известными последствиями. Причем разные технологии позволяют использовать крошку по-разному. По мокрому циклу, вводя ее в состав вяжущего связующего. Либо по сухому, добавляя нерасплавленный компонент в асфальтобетон. Больше того, резину полезно добавлять не только в верхний слой дорожного покрытия, но и в основание, что весьма способствует его долговечности и препятствует преждевременной естественной деформации дороги. А значит – опять экономия на ремонте.

Старые шины – ценное сырье. Тонна шин содержит около 700 кг резины и около 250 кг высококачественного металла, которые могут быть повторно использованы для производства топлива, резинотехнических изделий, материалов строительного назначения и для многих других целей. Резиновая крошка относится к группе нетоксичных материалов, не образует вредных соединений в воздушной среде и сточных водах. В присутствии других веществ – экологически безопасна.

Підпишіться на наш Telegram-канал або читайте нас в Google News, щоб нічого не пропустити.

Сама технология Superpave успешно используется в США и странах Европы, однако наши специалисты не спешат копировать ее «вслепую», в чем совершенно правы. Что же такое российский суперасфальт?

Суть данной технологии заключается в методологии объемного проектирования, которая позволяет адаптировать состав под конкретные условия эксплуатации, учитывая как транспортную нагрузку на определенном участке дороги, так и климатические особенности региона.

Можно выделить 2 главные особенности суперасфальта:

Использование оптимального материала, повышающего вязкость.
Использование исключительно узких фракций щебня.
Для определения оптимальности прибегают к лабораторным испытаниям асфальтового состава. Стоит заметить, что учитываются температурные показатели и транспортная нагрузка региона за последние 20 лет, на основе чего, с учетом различных переменных, и проходит тестирование и создание суперасфальта.

Если срок службы привычного всем асфальта составляет 4-5 лет, то суперасфальт обещает выполнять свои функции все 12.

Графеновые нонотрубки и асфальтобетон

Еще в 2010 году двоим российским ученым Андрею Гейму и Константину Новоселову присудили Нобелевскую премию по физике за открытие графена, который стал самым прочным и легким углеродным соединением.

В начале текущего 2020 года появились новости о том, что российские специалисты (правда, уже другие) придумали, как использовать графен для укрепления асфальта. Если говорить конкретнее, то речь идет об использовании графеновых нанотрубок для создания армирующей сети в битуме, который добавляется в асфальтобетон.

Но что было достигнуто за счет углеродных нанотрубок в составе асфальта? Чтобы не быть голословными, давайте обратимся к цифрам.

10°C – повышение температура размягчения.
2 – во столько раз выросла вязкость.
На 67% возросла устойчивость к образованию колеи в асфальтобетоне с нанотрубками.
На 67,5% повысилась стойкости к образованию трещин в новом асфальтовом составе.

Что интересно, такой результат достигается при концентрации нанотрубок в битуме, которая равна всего 0,025-0,035%. Это с учетом того, что самого битума в конечном составе около 6%.

Прорезиненный асфальт

На самом деле, здесь все гораздо проще, чем в случае с суперасфальтом и графеновыми нанотрубками. Прорезиненный асфальт представляет собой смесь классического асфальтобетона с мелкой резиновой крошкой, которая создается из автомобильных покрышек.

Можно подумать, что такой асфальт будет менее прочным, однако все наоборот. Как известно из школьного курса физики, вода при замерзании и нагревании меняет свой объем. А если вода находится внутри асфальта, то такие изменения ведут к образованию трещин, снижению прочности и срока службы.

Наличие в составе резины позволяет дорожному полотну быть менее восприимчивым к попаданию влаги, что обеспечивает высокую стойкость покрытия. Также прорезиненный асфальт создает меньше дорожного шума при взаимодействии с автомобилями и другими видами транспорта, что тоже является хорошим преимуществом, особенно для крупных городов с высоким уровнем трафика.

Покрытие из резиновой крошки подходит для пешеходных дорожек, спортивных и детских площадок. Материал не разрушается под воздействием атмосферных осадков, прочный, не теряет первоначальный вид на протяжении всего срока эксплуатации. Резиновый асфальт настолько универсален, что позволяет выполнить своими руками оригинальное покрытие для дома.

Описание материала

Что такое резиновый асфальт? Специальный набор элементов, позволяющий самостоятельно приготовить рабочую смесь для дальнейшего монтажа покрытия. Основу готовой массы составляет окрашенная резиновая крошка, которая препятствует попаданию воды. Укладку производят на бетон, дерево, асфальт. Монтированная площадка не разрушается и сохраняет твёрдость. Материал используют для выполнения:

Покрытия пешеходных дорожек.
Обустройства лестниц, пандусов и территории вокруг дома.
Монтаж спортивных площадок.

Резиновый асфальт в мешках можно приобрести в строительных магазинах. Например, подобную продукцию выпускают в г. Набережные Челны, упаковка массой 8,1 кг. Содержимое пакета составляет:

Характеристика

Жидкий резиновый асфальт позволяет создать бесшовную и эластичную поверхность с шероховатостью, препятствующей скольжению. Преимущества материала:

В состав не входят сухие порошковые красители.
Обладает хорошей износостойкостью и влагостойкостью.
Поверхность не требует частого ремонта.
Высокий уровень долговечности.
Для монтажа не требуется дополнительное оборудование и специальных навыков.
Готовый асфальт имеет привлекательный вид и различное цветовое решение.
Экологически безопасен и не вызывает аллергии.

Материал позволяет реализовать смелые дизайнерские решения.

Технология укладки

Технология укладки резинового асфальта напоминает монтаж наливных полимерных полов. Для выполнения работ необходимы погодные условия:

Температура воздуха не ниже +5 градусов.
Отсутствие климатических осадков.

Рабочая смесь монтируется на подготовленное основание.

Асфальтовое основание выполняется толщиной не менее 5 сантиметров, и монтаж резинового покрытия производится через 3 дня.

Бетонная площадка делается толщиной до 10 сантиметров. Если предусмотрены большие нагрузки, производится армирование. Не следует забывать об устройстве разгрузочных швов. Укладка рабочей массы возможна спустя 28 дней.

Подготовленное основание грунтуется.

Последовательность работы

Сделать монтаж резинового асфальта своими руками несложно, главное, соблюдать последовательность и технологию. Процесс состоит из следующих операций:

Знаете ли вы, сколько автомобильных покрышек выбрасывается в одном только маленьком Израиле в течение одного года? Точная цифра неизвестна, но по оценкам специалистов, около трех миллионов в год.

Покрышки отправляются на переработку

Из резиновых покрышек можно соорудить плот, игровые аттракционы, урбанистические скульптуры на приусадебном участке. Но все это капля в море по сравнению с тем, что делают в Израиле. А в Израиле резиновые покрышки закатывают в асфальт.

Резиновая крошка после переработки покрышек

Справедливости ради уточним: закатывают не сами покрышки, а мелкую резиновую крошку, которая получается в результате измельчения отработавших свой срок автомобильных покрышек. Это стало возможным благодаря новой технологии компании Tyrec, которая занимается переработкой автомобильных покрышек. Выгода двойная: с одной стороны, Израиль избавляется от предметов, загрязняющих окружающую среду, а с другой, – улучшается качество дорожного покрытия. Так отработанный продукт вновь становится ценным сырьем для создания асфальта нового поколения.

Дорожное покрытие, в которое входит резиновая крошка, гораздо прочнее, чем традиционный асфальт, при этом оно более мягкое и упругое, что способствует улучшению впечатлений от поездки на автомобиле.

Резиновая крошка после переработки покрышек

Технологический процесс утилизации шин включает извлечение из покрышки металлического каркаса (который впоследствии тоже пойдет на переработку) и измельчение резинового покрытия в частицы размером от 0,5 до 4 мм в диаметре. Tyrec производит крошку трех основных стандартов, в зависимости от дальнейшего использования материала. Например, для дорожного покрытия используется крошка размером в два миллиметра, а для стадионов в соответствии со стандартами ФИФА – миллиметровые частицы. Еще до того, как покрышки перемелют в крошку, из промежуточного продукта при помощи мощного магнита извлекут мелкие частицы металла, а специальная сетка отсеет клочки ткани, входившей в состав первоначального сырья.

Технологический процесс переработки покрышек

Весь технологический процесс автоматизирован и управляется компьютерной программой. Контроль производства осуществляется при помощи дисплея компьютера, на котором виден весь процесс от начала до конца. Это в полном смысле слова наукоемкое производство: весь персонал предприятия, включая руководство, операторов и сторожа, составляет всего 25 человек. Это маленькое предприятие ежегодно подвергает переработке 30 тысяч тонн автомобильных покрышек в год. Из двух тысяч покрышек получается приблизительно километр дорожного покрытия.

Не асфальтом единым жив Tyrec: из резиновой крошки можно производить покрытия для детских площадок, для создания искусственных газонов, для оформления жилищ, словом, множество полезных и нужных предметов.

С точки зрения охраны окружающей среды – это бесценный опыт. Производство практически безотходное, в дело идет абсолютно все.

Продукция завода Tyrec по переработке покрышек

Переработка автопокрышек – один из множества экологических проектов современного Израиля, задача которых – сделать нашу жизнь чище и лучше.

Читайте также: