Recyklace za studena ( ang. cold deep in-recycling place ; též: studená regenerace [1] ) je technologie pro zpevňování (stabilizaci) zemin , kamenných materiálů a asfaltových granulí získaných drcením asfaltobetonového odpadu (FAL), různých pojiv, před -frézování a zmatek na silnici.
Recyklační stroje byly vyvinuty před několika lety odpovídajícími úpravami silničních fréz a strojů na stabilizaci půdy.
Technologie studené recyklace strojů Wirtgen je založena na frézovacím a míchacím bubnu s velkým počtem speciálních fréz. Otáčející se buben drtí materiál vozovky.
Zpevňování půdy se zpravidla provádí pomocí speciálních chemických přísad do pojiv ( portlandský cement ). Tato metoda umožňuje pracovat 3-5krát rychleji ve srovnání s tradičními metodami stabilizace půdy .
Při mletí je do pracovní komory recyklátoru WR 250 pod tlakem vstřikováno pojivo ve formě vodně-cementové kaše, která je připravována v mobilní míchačce WM 1000. Cement a voda se mísí v přesně dávkovaném množství, čímž vzniká kaše. Množství kejdy je přesně řízeno mikroprocesorem řízeným čerpadlem tak, aby po smíchání s materiálem mletým mlecím bubnem byla vlhkost výsledné směsi optimální pro její zhutnění.
Složení skupiny recyklačních strojů se může lišit v závislosti na účelu a typu použitého stabilizátoru.
V každém případě před sebou recyklátor tlačí mobilní míchačku cementové kaše WM 1000. Poté je materiál profilován motorovým srovnávačem, načež je nakonec zhutněn vibračními válci. O čerstvě položený podklad se pečuje litím bitumenové emulze.
Výhody technologie recyklace za studena in-situ jsou:
Díky těmto výhodám je recyklace za studena nejatraktivnější technologií pro obnovu vozovek z hlediska nákladů/efektivnosti.
Posouzení stavu staré vozovky a požadavky na vlastnosti vozovky po obnově spolu souvisí. V praxi se k posouzení stavu vozovky používá několik metod:
1. Vizuální hodnocení
2. Odběr vzorků pro laboratorní testování
3. Vzorkování jádra
4. Měření průhybu.
Důležitou součástí procesu výzkumu vozovky je výběr složení směsi. Pro výběr složení směsi se testují předběžné vzorky. Vzorky jsou připravovány tak, aby jejich materiál byl co nejblíže materiálu, který bude získán při samotném procesu recyklace. Při předvolbě stabilizátoru se zohledňuje vhodnost z hlediska druhu a kvality zpracovávaného materiálu, požadované technické vlastnosti směsi, která má být získána recyklací; příprava částí vzorku smícháním materiálu s různým množstvím vody, dokud se nezíská směs s optimální konzistencí pro zhutnění. Typicky se připravují alespoň čtyři směsi, každá s jiným obsahem stabilizátoru; příprava vzorků pomocí standardizovaných metod zhutňování; uvolňování vzorků z formulářů; testování vzorků po uvolnění z forem za účelem hodnocení jejich technických vlastností a citlivosti na vlhkost. Pro stanovení optimálního obsahu stabilizátoru se výsledky těchto zkoušek vzájemně porovnávají s přihlédnutím k obsahu stabilizátoru v každé ze směsí. Za optimální je považován obsah stabilizátoru, který optimalizuje vlastnosti směsi.
Z hlediska životnosti dlažby je nejdůležitější kvalita materiálu a tloušťka v hotové recyklované vrstvě. Jsou to klíčové parametry potřebné k predikci životnosti renovované vozovky. Před recyklací by měly být analyzovány a naplánovány všechny aspekty provozu; identifikaci a včasné odstranění jakéhokoli zásahu do provozu skupiny recyklačních strojů; posouzení materiálních potřeb; zajištění vysoké připravenosti strojů k práci; vhodné školení řidičů a personálu údržby; otázky bezpečnosti práce.
Realizace recyklace vyžaduje vysokou kvalitu jejího plánování. Před zahájením práce je důležité promyslet si kroky a operace, které je nutné za den nebo směnu stihnout, a upravit je ve formě pracovního plánu. Typ stroje určuje propustnost, šířku a hloubku vrstvy, kterou lze zpracovat jedním průchodem. Šířka vozovky určuje počet průchodů recyklátoru potřebných ke zpracování celé šířky vozovky. Zkosené úseky vyžadují zvláštní pozornost při provádění práce. Tvar povrchu (vyboulení nebo příčný sklon) ovlivňuje umístění podélných švů mezi spojenými sekcemi. Po dobu prací se provádí změna nebo úplné zastavení provozu.
Kromě tloušťky vrstvy musí být formulovány přesné požadavky na výsledek, který má být na konci práce získán. Jedná se o konečné úrovně povrchu vozovky a tolerance jejího profilu, stupně zhutnění, textury povrchu a materiálu povrchu.
V materiálu stávající vozovky je důležitý druh materiálu, konzistence a vlhkost všech jejích součástí. Změny tloušťky stávajících materiálů vozovky (asfaltových betonových vrstev) mohou významně ovlivnit výkon recyklátoru. Rozdíly mohou vyžadovat změnu rychlosti stabilizátoru, zvýšení vlhkosti nebo dokonce hloubku recyklace.
Přípravné práce před provedením práce zahrnují:
Při plánování práce na pracovní směnu zvažte:
Recyklace za studena může začít úplnou kontrolou všech strojů a zařízení, včetně válců a cisteren, kontrolou zásob vody, stabilizátoru pro plánovanou délku průchodu, umístěním skupiny recyklačních strojů na linku prvního průchodu s předepsanou vzdáleností mezi nimi pro práci, s připojením všech přívodních potrubí k recyklátoru, úplné odstranění vzduchu ze systému, při kontrole, zda jsou všechny ventily plně otevřené. Tyto předběžné kontroly se provádějí na začátku každé pracovní směny.
Na začátku prací na startovacím úseku nové recyklované plochy je nutné vyhodnotit, jak se materiál chová ve stávající dlažbě. Obvykle má startovní úsek délku cca 100 m a zachycuje vozovku po celé její šířce nebo polovině šířky. Na tomto místě lze posoudit tři nejdůležitější aspekty recyklace: materiál zpracovaný recyklátorem musí být testován, aby se zjistilo, zda odpovídá vzorkům, které byly použity k výběru směsi v laboratoři. Rychlá analýza síta ukáže, zda byl tento výběr správný. Rychlost mlecího bubnu a rychlost posuvu recyklátoru mají vliv na distribuci velikosti částic zpracovávaného materiálu. WR 2500 je vybavena drtící deskou, kterou lze nastavit tak, aby byla omezena maximální velikost materiálu. Tyto tři parametry je nutné nastavit tak, aby se našla nejlepší kombinace pro dosažení požadovaného materiálového složení. Jednou z nejdůležitějších vlastností hotového recyklovaného lože je jeho stupeň zhutnění. Silné (> 250 mm) vrstvy často vyžadují speciální metody hutnění a účinnost různých metod válcování lze vyhodnotit v úvodní části. Asfaltové betonové vrstvy ve starých poškozených vozovkách mají obvykle nízký obsah dutin, přírodní (zrnité) materiály se během provozu obvykle zhutňují. Recyklace takových materiálů obvykle vede ke zvětšení jejich objemu, což ovlivňuje úrovně hotové vrstvy.
Na začátku recyklace se provádí řada kontrolních testů:
Určení optimálního pokrytí průchodu závisí na typu použitého stabilizátoru. Při práci s cementem se používají kratší úseky, aby byl dostatek času na zpracování celé poloviční šířky vozovky, urovnání a zhutnění povrchu před zatuhnutím cementu.
Po recyklaci je nutné zpracovávaný materiál vyprofilovat a zhutnit na požadovaný stupeň.
Množství práce motorového grejdru závisí na typu krycí vrstvy. Pokud má být položena velká vrstva asfaltového betonu, pak budou tolerance úrovně povrchu širší než u finální vrstvy položené v jednom přejezdu. Tam, kde jsou tolerance relativně těsné, musí být dokončená poloviční šířka (nebo plná šířka) vozovky upravena, aby se odstranily hrboly (až 10 mm), které se často tvoří v podélných švech. Kromě toho je motorový grejdr užitečný pro korekci podélných nesouosostí materiálu, ke kterým někdy dochází v příčných švech. Dobré zhutnění recyklovaného materiálu pro získání požadované hustoty je jednou z nejdůležitějších podmínek pro výkon regenerované vozovky. Pokud není materiál, který má být stabilizován, řádně zhutněn, není dosaženo požadované pevnosti vrstvy, což má za následek předčasné porušení vozovky. Těsnící vrstvy? 200 mm je nyní standardní praxí. Pro dosažení požadované kvality je důležitý výběr válců a jejich způsob provozu. Aktuálně pro těsnící vrstvy? 200 mm se používají těžké (se statickou hmotností více než 15 tun) vibrační válce se změnou frekvence a amplitudy vibrací. Vibrace s vysokou amplitudou a nízkou frekvencí lámou materiál horní vrstvy a často deformují povrch. Deformaci snadno eliminuje motorový grejdr před válcováním s malou amplitudou a vysokou frekvencí. Vlhkost je nejkritičtější proměnnou pro dosažení zhutnění při nejnižších nákladech. Vzhledem k časové prodlevě mezi recyklací a konečnou úpravou by měl být povrch před konečným válcováním vždy lehce navlhčen. Pokud je aplikována příliš velká těsnící síla, dochází k „překonsolidaci“. Materiál se drolí a jeho hustota klesá, pokud válcování pokračuje po dosažení maximální hustoty.
S ohledem na zhutňování recyklovaného materiálu je důležité vzít v úvahu dvě podmínky:
1. Před zhutněním povrchu motorovým grejdrem musí být zhutnění rovnoměrné po celé šířce průchodu. Zadní kola WR 2500 musí být vždy na povrchu recyklovaného materiálu, na obou stranách uličky. Částečně zhutňují materiál, ale mezi nimi zůstává materiál nezhutněný. Nezhutněný materiál musí být před vyrovnáním nejprve zhutněn, aby se eliminoval rozdíl ve zhutnění ve stopách od a mezi koly recyklátoru;
2. Precizně profilovaný materiál s nízkou tažností je náchylný k posunu pod válečkem do stran. Nejradikálnějším pomocníkem při zhutňování takových materiálů je voda. Ale i při optimální vlhkosti je zde obtížné zajistit přijatelnou kvalitu povrchu, což vyžaduje dodatečný průchod motorového grejdru, aby se odstranily nerovnosti od válce.
Dokončení recyklované vrstvy vyžaduje vytvoření pevně spojené povrchové struktury, která nepropustí vodu. Toho je dosaženo vhodným smáčením a pneumatickým válcováním povrchu vrstvy, čímž se na povrch dostává dostatečně jemný materiál, který vyplňuje dutiny mezi velkými částicemi. Tato operace se obvykle provádí jako poslední krok v procesu zhutňování.
Kvalita hotové práce je určena výsledky zkoušek:
Pevnost materiálu recyklované vrstvy se posuzuje laboratorními zkouškami na vzorcích směsi odebrané z recyklované vrstvy, případně pomocí jader. Volná pevnost v tlaku je nejpoužívanější zkouškou pro hodnocení cementovaných materiálů. Volná pevnost v tlaku se obvykle stanovuje na připravených vzorcích stárnoucích 7 dní. Některé zkušební metody urychlují stárnutí umístěním vzorků do pece. Míchání, pokládka, hutnění a konečná úprava by měla být provedena v co nejkratším čase. Na ošetření cementu jsou obvykle povoleny maximálně 4 hodiny od jeho prvního kontaktu s materiálem až do konce hutnění.
Hustota suchého zhutněného materiálu.
Tloušťka hotové vrstvy se kontroluje fyzikálním měřením.