Hrvatsko asfaltersko društvo Croatian asphalt association

Korištenje recikliranog asfalta u Srbiji –sadašnja primjena, potencijali i istraživanjaUse of RAP in Serbia – current implementation, potentials and research

G. Mladenović, S. Trifunović, M. OreškovićUniversity of Belgrade, Faculty of Civil Engineering

Međunarodni seminar ASFALTNI KOLNICI 2019International seminar ASPHALT PAVEMENTS 2019

Opatija, 04.–05. 04. 2019.

SADRŽAJ

ÑPutna mreža SrbijeÑProizvodnja asfaltnih mešavinaÑPregled dosadašnje primene reciklaže u

projektima rehabilitacije putevaÑ Remix i Remix +

Ñ Hladna reciklaža

Ñ Primena RAP-a – trenutno stane i potencijali

ÑUticaj agenasa za recikliranje na karakteristike bitumenskih mešavina

PUTNA MREŽA SRBIJE

Ñ Državni putevi I redaÑ Državni putevi IA reda 781.63 km

Ñ Državni putevi IB reda 3859.49 km

Ñ Ukupno 4641.12 km

Ñ Državni putevi II redaÑ Državni putevi IIA reda 6924.69 km

Ñ Državni putevi IIB reda 2741.12 km

Ñ Ukupno 9665.81 km

Ñ UKUPNO DRŽAVNI PUTEVI 14306.93 km

Izvor: Internet sajt JP “Putevi Srbije”, www.putevi-srbije.rs, pristupljeno 28.3.2019.

PROIZVODNJA ASFALTNIH MEŠAVINA

Ñ Statistički podaci o proizvodnji asfalta 2002-2017

Ñ Proizvodnja u 2018. na bazi intervjua sa izvođačima oko 2 miliona tona

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Proi

yvod

nja

asfa

lta, m

il. t

Godina

REMIX I REMIX+ÑPeriod 2001 - 2005ÑNajvećim delom rađeno na

voznim trakama autoputa E-75, deonica od Rume do Požarevca

Ñ Ibarska magistralaÑUkupno oko 1.400.000 m2

ÑDeonica Vrčin – Mali Požarevac (preticajna traka, oko 40 km) je rađena 2014. godine

HLADNA RECIKLAŽA

ÑNekoliko lokalnih kompanija raspolaže sa opremom:Ñ Wirtgen WR 240 - 2 kom., WR 2000, CR 2200

ÑPrimenjena na deonici autoputa Vrčin – Mali Požarevac na voznoj traci 2014. godine

ÑProjekat rehabilitacije puteva (oko 1100 km puteva, finansiran od strane WB, EBRD, EIB, Vlada RS)Ñ Za značajan broj deonica projektovana hladna

reciklaža

HLADNA RECIKLAŽAPut Deonica Dužina

(km) PGDS (voz/dan) ESO (mil. st.osov 80 kN)

IB 35 Kladovo – Brza Palanka 24.0 2300 1.0IB 35 Svođe - Vlasotince 12.5 2500 0.6IB 15 Kula - Vrbas 10.2 6000 3.5IB 15 Vrbas - Srbobran 9.5 5500 3.8IB 35 Merošina - Prokuplje 11.5 6500 3.4

ÑNeke specifičnosti projekata:Ñ Izrazito heterogene kolovozne konstrukcije Ñ Radovi pod saobraćajemÑ Proširenje kolovoza

DOSADAŠNJA PRIMENA RAP-A

Ñ 2006 – Hladna reciklaža RAP-a sa bitumenskom emulzijom korišćena za zastor za lokalne saobraćajnice u više naselja u okolini Beograda

ÑNasipanje nekategorisanih putevaÑNasipanje bankinaÑ Izrada gornje podloge za lokalne puteveÑNa mreži državnih puteva primena RAP-a nije

regulisana

DEPONIJE RAP-A

PRIMENA RAP-A

ÑOgraničen broj (9/60) asfaltnih baza opremljen za primenu RAP-a, isključivo za direktno doziranje u mešalicu

Ñ Svega 4 baze su koristile RAP u 2018. godini

ÑProcena proizvodnje asfaltnih mešavina sa RAP-om oko 50.000 t (do 10.000 t RAP-a)

PRIMENA RAP-A

Ñ Lokalne samouprave imaju inicijativu u primeni RAP-a

Ñ Bački Petrovac: „Kompletna količina RAP-a iskorišćena za noseće asfaltne slojeve“

Ñ Izgradnja lokalnog puta Opovo – Debeljača1

Ñ uslovi tendera min. 20% RAP-a za BNS 22sAÑ ugradjeno 6000 t asfaltaÑ oko 19.3% RAP-a

1Informacije dostupne ljubaznošću kolega iz Laboratorije TPA Srbija

IZGRADNJA LOKALNOG PUTA OPOVO - DEBELJAČAÑ Ispitan RAP sa tri deponije: Opovo,

Mladenovac, RušanjÑ Sadržaj bitumena: 3.9% - 5.5%Ñ Granulacija 0/16 mmÑ Sadržaj sitnih čestica: 10.3% - 15.3%Ñ Penetracija: 16.6 – 25.7 openÑ Tpk = 60.2 - 71.2 oCÑ Optimalan sadržaj bitumena 3.6%

od čega 0.6% iz RAP-a i 3.0% BIT 50/70

Ñ Nije primenjen osveživač veziva

IZGRADNJA LOKALNOG PUTA OPOVO - DEBELJAČA

UTICAJ AGENASA ZA RECIKLIRANJE NA KARAKTERISTIKE BITUMENSKIH MEŠAVINA

ÑCilj istraživanja:ÑOdređivanje optimalnog sadržaja tri agensa za

recikliranje u bitumenskim mešavinamaÑOdređivanje uticaja različitih agenasa na reološke

karakteristike bitumenskih mešavinaÑOdređivanje otpornosti na starenje (pojavu blok

pukotina) agenasa korišćenih u studiji

Nov bitumen 50/70 (NB)

15% OB + 85% NB30% OB + 70% NB

Ostareli bitumen (OB)

R1

R2

R3

3%5%

SRPS EN 1427TPK

SRPS EN 13302Viskozitet

SRPS EN 1426Penetracija

Optimalan sadržaj agensa

R1 R2 R3

Nov bitumen 50/70 (NB)15% OB + 85% NB30% OB + 70% NB

Originalno RTFOT PAV20 PAV60

Starenje

Reološke karakteristike (G*, δ, m) Otpornost agenasa na starenje

R1 – industrijski proizvod, biljnog poreklaR2 - industrijski proizvod, naftnog porekla sa jakim polaritetom molekulaR3 – alternativnog porekla, nusprodukt prehrambene industrije

3%5%3%5%

MATRICA EKSPERIMENTA

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60 80 100

Tačk

a ra

zmek

šanj

a po

PK

[⁰C]

Penetracija na 25 ⁰C [dmm]

NBNB+15% OBNB+30% OBOB3% SR5% SR3% R15% R13% R25% R2

20/30

35/5050/70

70/100R1R1R2

R3R3

UTICAJ OSTARELOG BITUMENA I AGENASANA TPK I PENETRACIJU

ODREĐIVANJE OPTIMALNOG SADRŽAJA AGENASA ZA RECIKLIRANJEÑ Visok sadržaj agensa – pojava kolotraga

Ñ Nizak sadržaj agensa – slaba veza između zrna

Ñ Metode za određivanje optimalnog sadržaja:

Ñ Penetracija (SRPS EN 1426)

Ñ Tačka razmekšanja po PK (SRPS EN 1427)

Ñ Dinamički viskozitet (SRPS EN 13302)

Ñ Reološke karakteristike (SRPS EN 14770, SRPS EN 14771)

Ñ Performance Grade classification (AASHTO PP6)

optimalan sadržaj

30405060708090

100

0 1 2 3 4 5

Pene

traci

ja [d

mm

]

Sadržaj agensa [%]

40

45

50

55

60

0 1 2 3 4 5

Tačk

a ra

zmek

šava

nja

po P

K [⁰

C]

Sadržaj agensa [%]

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 1 2 3 4 5Visk

ozite

tna

135

°C[P

a s]

Sadržaj agensa [%]

R1R2R3NBmax min

R1opt=3%

R2opt=2.5%

R3opt=3%

ODREĐIVANJE OPTIMALNOG SADRŽAJA AGENASA ZA RECIKLIRANJE

64

94

7076

70 70 70

-24-6

-18 -12-24

-18-24

26 20 26 24 27 26 28

-30

-10

10

30

50

70

90

Thigh Tlow Tmedium

PERFORMANCE GRADE KLASIFIKACIJA BITUMENSKIH MEŠAVINA

R1

R2

R3

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

plek

sni m

odul

G*

[Pa]

Fazni ugao δ [°]

OCENA OTPORNOSTI NA STARENJEUPOTREBOM BLACK-SPACE DIJAGRAMA

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

plek

sni m

odul

G*

[Pa]

Fazni ugao δ [°]

R1

R2

R3

PAV60

OCENA OTPORNOSTI NA STARENJEUPOTREBOM BLACK-SPACE DIJAGRAMA

R1

R2

R3

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

plek

sni m

odul

G*

[Pa]

Fazni ugao δ [°]

PAV60PAV20

OCENA OTPORNOSTI NA STARENJEUPOTREBOM BLACK-SPACE DIJAGRAMA

1,0E+02

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

1,0E+09

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

pple

ksni

mod

ul G

* [P

a]

Fazni ugao δ [º]

• Porast G-R parametra znači da duktilitet opada, što doprinosi skraćenju veka trajanja kolovoza

blok pukotine

OCENA OTPORNOSTI NA STARENJE I POJAVUOŠTEĆENJA PRIMENOM BLACK-SPACE DIJAGRAMA

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

pple

ksni

mod

ul G

* [P

a]

Fazni ugao δ [º]

PAV20

Blok pukotine

Bez pukotina

NB 15%OB+NB 30%OB+NB

OCENA OTPORNOSTI NA POJAVUPUKOTINA PRIMENOM G-R PARAMETRA

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

1,0E+08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Kom

pple

ksni

mod

ul G

* [P

a]

Fazni ugao δ [º]

Blok pukotine

Bez pukotina

RTFOTOriginalno

PAV20

PAV60

R1 R2 R3

OCENA OTPORNOSTI NA POJAVUPUKOTINA PRIMENOM G-R PARAMETRA

0

5

10

15

20

25

30

35

Original RTFOT PAV20 PAV60

RE [%

]

• Efikasnost agensa za recikliranje (RE):

(G-R)RM – Glover-Rowe parameter mešavine sa agensom

(G-R)KM – Glover-Rowe parameter kontrolne mešavine (30% OB)

R1 R2 R3

OCENA OTPORNOSTI NA POJAVUPUKOTINA PRIMENOM G-R PARAMETRA

ZAKLJUČCI:Ñ Dodavanjem ostarelog bitumena u novi bitumen menjaju se

njegove karakteristike:Ñ povećavaju se: tačka razmekšanja po PK, viskozitet i Thigh

Ñ smanjuju se: penetracija i Tlow

Ñ Industrijski i alternativni proizvodi mogu da se koriste kao agensi za recikliranje

Ñ Agens za recikliranje alternativnog porekla je najosetljiviji na starenje, što može biti posledica hemijske nekompatibilnosti sa bitumenom i nedostatka maltena (vrednosti G* i δ nakon 20 h starenja su približne vrednostima mešavina sa industrijskim agensima nakon 60 h starenja)

Ñ Agensi za recikliranje usporavaju starenje bitumenskih mešavina sa dodatkom ostarelog bitumena

Ñ Dugotrajnim starenjem (60 h) moguće je odrediti efikasnost agenasa za recikliranje i preciznije utvrditi koji agens može doprineti najvećoj otpornosti na starenje (pojavu blok pukotina)

HVALA NA PAŽNJI!