Postrojenja za proizvodnju vruće asfalnte mješavine

Na postrojenju za asfalte obavlja se doziranje, miješanje i grijanje agregata i bitumena kako bi se dobila mješavina asfalta koja udovoljava zahtjevima danim u recepturi.

Agregat je obično smjesa sastavljena od 2 do 3 frakci-je, a kao vezivo najčešće se koristi cestograđevni bitu-men s dodatcima ili bez njih. Postoje dvije vrste postrojenja koje se najčeš-će koriste za proizvodnju asfaltne mješavine: • postrojenje koje proizvodi mješavinu po šar-žama (npr. Asfaltna baza u Lepoglavi, “CESTA” VARAŽDIN i • bubanjsko postrojenje s kontinuiranom proizvod-njom (npr. “BECHTEL-ENKA” koristi takve baze pri izgrad-nji autocesta u Hrvatskoj). U ovom članku pokušao bih vam opisati samo viđe-nu situaciju postrojenja u kojem se mješavina proizvo-di po šaržama “CESTA” VARAŽDIN (kapaciteta 200 t/h). Jedna od vrlo bitnih stvari u proizvodnji asfaltnih mje-šavina je da se agregat prije samog miješanja s bitume-nom dobro osuši i zagrije što se postiže sušnicama. Sušnica ima plamenik pod utjecajem kojega se naj-prije isparava vlaga iz agregata, a zatim se agregat dalje grije tako da mu temperatura na izlazu dosegne oko 160°C. Zagrijani agregat izlazi iz sušnice i podiže se dizalom do vrha postrojenja. Vrući plinovi koji nose i prašinu, nakon prolaska kroz sušnicu ulaze u sustav za prikupljanje prašine gdje se prašina odstranjuje u skladu s ekološkim zahtjevi-ma. Tako prikupljena prašina vraća se u dizalo vrućeg materijala ili u silos s kamenim brašnom i ponovno se prema potrebi unosi u smjesu asfaltne mješavine.

Toranjska jedinica sastoji se od više uređaja pomo-ću kojih se mješavina agregata prosijava, skladišti, ma-seno dozira, miješa se s vezivom te gotova mješavina ispušta u kamion ili u silos za skladištenje. Nakon što mješavina agregata na vrhu tornja izađe iz vrućeg dizala, dolazi u vibracijska sita pomoću kojih se dijeli u nekoliko frakcija, te pohranjuje u spremnike za vrući agregat. Tako pohranjene frakcije doziraju se zatim onako ka-ko je to potrebno za dobivanje propisane mješavine. Pomoću kontrolnog sustava vruće se frakcije agregata iz spremnika doziraju u sanduk za vaganje. Nakon toga se suhe frakcije ispuštaju u miješalicu lopaticama te ne-koliko sekundi miješaju nasuho, a vruć bitumen, prije toga izvagan i pohranjen u posudu za mjerenje, ubrizga-va se isto tako u miješalicu. Nakon miješanja, smjesa se pohranjuje u silos za us-kladištenje vruće asfaltne mješavine pomoću transpor-tnog korita, te se iz njega utovaruje u kamione i prevo-zi do mjesta ugradnje.

PRIJEVOZ I UGRADNJA Najkritičniji postupci na gradilištu su prijevoz vruće asfaltne mješavine od proizvodnog postrojenja do gradilišta i sam postupak ugradnje. PRIJEVOZ Kada krenemo s prijevozom, ulazimo u kontinuirani kamionski ciklus gdje ne-ma stajanja. Određenu količinu asfalta koju smo unaprijed isplanirali za ugradnju kamio-nima prevozimo od asfaltnog postroje-nja do finišera. Taj ciklus potrebno je brižljivo anali-zirati i ustanoviti koliko je kamiona od-ređene veličine potrebno za postizanje usklađenosti kapaciteta asfaltnog pos-trojenja i opreme za zbijanje i razastira-nje asfalta. Postupci kojima se počinje su utovari-vanje mješavine u kamion, vaganje i oz-načavanje, zaštita mješavine od hlađenja, prijevoz do mjesta ugradnje, ispuštanje mješavine u spremnik finišeraipovra-tak kamiona na asfaltno postrojenje. Pri utovarivanju u kamion potrebno je dno i stranice sanduka kamiona dobro očistiti i prekriti odgovarajućim sred-stvom kako ne bi došlo do lijepljenja materijala. Trebala bi se uporabljivati vapnena voda ili sapunica, ali se u praksi najčešće koristi nafta, te se prskanjem nanosi na stijene sanduka, što nije uput-no. Kod utovarivanja mješavine u kamion, treba to napraviti s nekoliko hrpa mate-rijala (kao što je vidljivo na slici b) kako bi se na najmanju mjeru svela opasnost od segregacije do koje inače dolazi zato što se krupniji materijal kotrlja niz stra-ne hrpe i skuplja na dnu. U praksi je vrlo teško izvesti utovar na taj način, ali se to pokušava postići tako da se prilikom ispuštanja mješavi-ne iz silosa za uskladištenje kamion po-makne za 4 do 5 m naprijed i natrag, pa se tako dobije nekoliko hrpa.

Odgovarajuće studije su pokazale da je nepropisna uporaba silosa za uskladištenje jedan od najvećih uzroka segregacije asfaltne mješavine. Ispusni otvori silosa i spremišta za asfaltnu mješavinu trebaju biti veliki i izduženi tako da se brzo može ispustiti velika masa materijala i tako spriječiti stvaranje jako ukošenih hrpa koje pos-pješuju segregaciju. Za vrijeme prijevoza potrebno je zašti-ti mješavinu, odnosno spriječiti njezino pretjerano hlađenje i stvaranje kore na površini. Pritom je važno da je zaštit-ni pokrivač čvrsto vezan kako zrak ne bi ulazio u prostor između pokrivača i asfaltne mješavine. Pretežno se koristi geotekstili kao zaštitni pokrivač.

ASFALTNI FINIŠERI Finišer je stroj koji prima materijal s kamiona, pohranjuje ga i prebacuje pomoću prijenosnog sustava do stražnjeg dijela gdje se materijal ispušta na pripremljenu podlogu. Nakon ispuštanja materijal dolazi pred grednu ravnalicu gdje ga nekoliko bočnih puževa razastire poprečno duž cijele širine ravnalice. Finišer se sastoji od dvaju osnov-nih dijelova: 1. Naprijed je pogonski dio koji može biti na gumenim kotačima ili na gusjenicama. On pokreće finišeridajesnagupotrebnu za rad svih mehaničkih sustava. 2. Na stražnjem dijelu nalazi se gredna ravnalica koja je opremljena pokretnim rukama (nivelirajućim polugama) koje su povezane s pogonskim dijelom. Najvažniji dio finišerajesamonivelirajuća gredna ravnalica koja određuje profil materijala koji se ugrađuje. Ispred ravnalice mješavina je u rastresitom stanju, međutim, iza ravnalice već je u određenoj mjeri zbijena. Opterećenje ravnalicom i energija zbijanja i vibriranja koju ona proizvodi rezultira povećanjem gustoće. Korekcije debljine sloja materijala obavljaju se pomoću ručice koja se nalazi na stražnjem dijelu ravnalice, a kojom se može podizati ili spuštati točka okretanja. Pužasti transporteri rade neovisno jedan o drugome te raspoređuju materi-jal poprečno po traku koji se asfaltira. Gredni nabijači pokazali su se štetnima jer bi svaki udar nabijača napravio male ureze na površini kolnika, tako da je taj problem riješen uvođenjem vibracijske ravnalice. Vibracijska ravnalica sastoji se od zakrivljene ploče, nalik na korito, na koju je montiran električni vibrator, te se na taj način dobiva vrlo glatka površina jer pijesak i bitumen dolaze na površinu. Pri asfaltiranju posebnu pažnju treba obratiti na kontrolu uzdužnog i poprečnog nagiba koja se postiže postavljanjem nivelirajuće žice s obiju strana kretanja finišera.

Postoji više sustava za kontrolu uzdužnog nagiba, ali ja bih vam opisao viđeni, onaj koji se primjenjuje u Hrvatskoj, s nivelirajućom žicom. Prilikom izvedbe određenih slojeva kolničke konstrukcije ili u našem slučaju asfaltnih slojeva, projektom su unaprijed zadane visine nivelete svakog sloja naše buduće ceste ili autoceste. Prije same izvedbe BNS-a i veznog slo-ja potrebno je s obiju strana budućeg asfaltnog sloja zabiti profilnešipke(npr.armaturne šipke), i to na svakih 20m, koje moraju biti udaljene od ruba budućeg sloja oko 20 cm. Kada se postave šipke, sljedeću ulogu igraju geodeti, koji točno određuju visine budućeg sloja, te označuju tu visinu na svakoj šipki trakicom. Nakon toga se postavljaju nosači koji idu na oko 35 cm od šipki ili pola metra od ruba budućeg asfaltnog sloja, također s obiju strana kolnika. Nosači se postavljaju u pravcu na svakih oko 8 m, a u krivini na oko 5 m. Na nosače se prenese visina pomoću obične daske i to od ruba trakice (koja se nalazi na šipki) i postavlja se žica na nosače po kojoj se elektronika finišeraravna prilikom kretanja i određuje debljina sloja. Da bi se postigla odgovarajuća nategnutost žice, tj. da bi se izbjegli znatniji progibi, potrebno je da žica ima veliku vlačnu čvrstoću. Kada se postavi nivelirajuća žica, treba posebnu pažnju obratiti na to da je net-ko od osoblja koje radi na gradilištu ne pomakne. Zato vozači kamiona moraju biti vrlo pažljivi prilikom ulaska ili izlaska iz zone koja se nalazi ispred finišera.

ZBIJANJE Zbijanje je postupak kojim se pomoću vanjskih sila smanjuje obujam zračnih šupljina u asfaltnoj mješavini. Istiskivanjem zraka iz mješavine ona zauzima manje prostora pa joj se tako povećava gustoća. OPREMA ZA ZBIJANJE Garnitura za zbijanje obično se sastoji od dvaju ili više valjaka, a cilj je: 1. postići gustoću u skladu sa specifikacijama i 2. postići odgovarajuću ravnost površine. Ta se dva cilja obično postižu pomoću valjaka za početno i srednje valjanje kojima se ostvaruje tražena gustoća, te pomoću valjaka za završno valjanje kojima se odstranjuju tragovi prijašnjih valjaka. Valjci rade u zoni valjanja iza finišera. Za početno valjanje uobičajeno je u praksi korištenje valjka s gumenim kotačima ili kombiniranog valjka (naprijed gumeni kotači, iza čelični). U svakom slučaju, kotač koji prvi nailazi na mješavinu treba biti pogonski, tj. to treba biti kotač kojim se pokreće valjak. Time se neizbježna mješavina gura (podvlači) ispod pogonskog kotača. Valjci s čeličnim kotačima koriste se u završnom valjanju za “peglanje”. Sam broj prijelaza ovisi o mogućnosti valjka da proizvede potrebnu gustoću, o svojstvima asfaltne mješavine, o širini valjka, o širini traka koji se asfaltira, o brzini valjka, te o brzini hlađenja asfaltnog sloja. Zbijanje se mora obaviti prije nego što se položeni sloj ohladi do temperature niže od oko 80°C, koju nazivamo temperaturom prekida valjanja. Do same zbijenosti dolazi tek kada je mješavina stiješnjena zbog djelovanja valjka, podloge i okolne mješavine.Valjci s gumenim kotačima. Ime im dolazi od guma ispunjenih zrakom, kojima se zbija asfaltna mješavina. Tlak u gumama može se mijenjati ovisno o potrebnom dodirnom pritisku. Valjci su koncipirani tako da “gnječe” podlogu pomoću guma koje su svaka posebno namještene na okvir valjka. Obično na prednjoj strani valjak ima 4, 5, 6 ili 7 gumenih kotača, a na straž-njoj strani 3, 4, 5 ili 6. Pritom su stražnje gume postavljene tako da zbijaju materijal koji nisu zahvatile prednje gume.

Prije samog valjanja obično su gume hladne, pa se pritom koriste umetci za navlaživanje, kako bi se spriječilo lijepljenje bitumenskog veziva za hladne gume. Kada se gume ugriju, bitumen se više ne lijepi za njih, pa voda više nije potrebna. Obično se u praksi gume namažu naftom, što nije uputno. Vibracijski valjci s čeličnim kotačima. Najpopularniji su zglobni valjci s jednim čeličnim kotačem i jednozglobni valjci s dvama čeličnim kotačima. Vibracijski valjci jedini su tip valjaka za zbijanje asfaltne mješavine koji silu nanose dinamički. Vibriranje je posebno djelotvorno kada se zbijaju krupnozrnatije mješavine koje sadrže veliki udjel krupnog agregata. Da bi se sloj asfaltne mješavine djelotvorno zbio, potrebno je odabrati frekvenciju i amplitudu zbijanja koja odgovara uvjetima na gradilištu kako bi se postigla željena gustoća. Obično za deblje slojeve treba veća amplituda i manja frekvencija nego za tanje slojeve. Svi valjci moraju biti opremljeni umese vrući asfalt ne bi lijepio za čelični plašt. Kombinirani valjci. To su valjci koji naprijed imaju gumene kotače, a iza čelične (statičke ili vibracijske).

SHEME VALJANJA Pri valjanju nepoduprtih slojeva s jed-nostrešnim poprečnim nagibom, prvi prijelaz valjka treba se obaviti po vanjskom (donjem) rubu sloja, s tim da se valjak pri svakom sljedećem prijelazu premješta prema gornjem rubu sloja. Pri dvostrešnom poprečnom nagibu valjanje se obavlja od rubova prema sredini. Treba obratiti pozornost na valjanje poprečnih i uzdužnih spojeva, jer je cilj postići spoj koji je i ravan i dovoljno zbijen, kako vozač prilikom vožnje ne bi osjetio buku i neravnost površine kada prelazi preko nje. Ako je moguće, poprečni se spojevi trebaju valjati u poprečnom smjeru. Pri valjanju uzdužnih spojeva najprije se obavi valjanje spoja, nakon čega valjak prelazi na suprotnu stranu traka i valja unatrag prema spoju. ASFALTNI ZASTORI Zastori od asfaltnih mješavina pola-žu se na nosive slojeve: stari uređeni zastor od drobljenca, novi zastor od drobljenca, stari taraci od kamena, stabilizirano tlo, betonska podloga ili drugi podložni slojevi. Projektiranje strukture konstrukcije cestovnih kolnika ovisi o sljedećim čimbenicima: • nosivosti podloge i posteljice, • prometnom opterećenju, • kakvoći materijala i • klimatsko-hidrološkim uvjetima. Prije nanošenja asfaltnih mješavina treba podlogu dobro očistiti i potpuno osušiti. Sve podloge, osim tamponskog sloja, treba prije toga prskati bitumenskim veznim sredstvom (0.2kg/m2). Ugrađivanje asfalta ne smije se raditi po kiši i vlazi. Rad se prekida kada temperatura padne ispod +5°C.

BITUMENIZIRANI NOSIVI SLOJ (BNS) BNS jest nosivi sloj u kolničkoj konstrukciji izrađen od mješavine kamenog brašna, kamenog materijala do najveće veličine zrna 32mm i bitumena kao veziva, proizveden i ugrađen po vrućem postupku. Udjel bitumena u asfaltnoj mješavini za BNS ne smije biti manji od 3.3 do 5.7%. Pri zbijanju BNS-a pretežno se koriste dva kombinirana i jedan čelični valjak. HABAJUĆI SLOJ OD ASFALTNOG BETONA (AB) To je asfaltni sloj izrađen od mješavine kamene sitneži, pijeska, kamenog brašna i bitumena kao veziva. Habajući sloj ugrađuje se na vezni sloj ili izravno na gornji nosivi sloj podloge. Za vrlo težak i srednje težak promet primjenjuje se vezni sloj, a za promet male i vrlo male gustoće vezni sloj nije obvezan. U habajućem sloju za težak promet smije se uporabiti samo plemenita kamena sitnež eruptivnog podrijetla. Udjel bitumena ne smije biti manji od 6.4 do 4.2%. Pri zbijanju AB-a pretežno se koriste dva kombinirana i dva čelična valjka. HABAJUĆI SLOJ OD SPLITMASTIKSASFALTA (SMA) U nas se sve češće primjenjuje mješavina SMA za habajući sloj, prije svega za-to što je otporna na pojavu kolotraga, ali i zbog svoje trajnosti. Splitmastiksasfalt je smjesa drobljenog krupnog agregata, drobljenog sitnog agregata, kamenog brašna, bitumena i sredstva za stabilizaciju. Sredstvo za stabilizaciju služi za sprječavanje ocjeđivanja bitumena, a to su vlakna (celulozna i mineralna) i/ili polimeri. Mješavina SMA projektirana je tako da ima veliku količinu krupnozrnatog agregata (obično 70-80%), veliki udjel bitumena (obično veći od 6%) i veliki udjel kamenog brašna. Velika količina krupnozrnatog agrega-ta omogućuje dodir agregata “zrno na zrno”, zbog čega je mješavina iznimno otporna na pojavu kolotraga. Vrlo bitna stvar pri zbijanju SMA-a je da se ne uporabljuju valjci s gumenim kotačima, kako se mješavina ne bi lijepila na gume, tako da se koriste samo statički i vibracijski valjci s čeličnim kotačima. INFOGRAD – ČASOPIS GRAĐEVINSKOG FAKULTETA

]]>