Reciklirani Asfalt

5/24/2018 Reciklirani Asfalt

1/9

Graevinar 5/2013

463GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471

UDK 625.85.004.67:69.003.1

Autori:

Ivica Androji,mag.ing.aedif.

Osijek-Koteks d.d.

[email protected]

Gordana Kaluer, mag.ing.aedif.

Kombel d.o.o.

[email protected]

Struni rad

Ivica Androji, Gordana Kaluer

Hladno recikliranje asfaltnog kolnika primjenom upjenjenog bitumena icementa

U radu je prikazan tehnoloki postupak hladnog recikliranja asfaltnog kolnika na licumjesta primjenom upjenjenog bitumena i cementa na obnovi kolnike konstrukcijedravne ceste D1, na dionici Knin Biskupija. Prikazanim tehnolokim postupkom

ostvaruje se visoki postotak iskoristivosti materijala iz postojee kolnike konstrukcijeime je smanjena potreba za prirodnim materijalima. Obnovljena kolnika konstrukcijas analiziranim postupkom ima potrebnu nosivost, monolitnost te otpornost nasmrzavanje.

Kljune rijei:

asfaltni kolnik, hladno recikliranje, obnova kolnika, upjenjeni bitumen

Professional paper


Cold recycling of asphalt pavements using foamed bitumen and cement

The technological procedure of in-situ cold recycling of asphalt pavement, using thefoamed bitumen and cement during pavement structure rehabilitation works on the Knin

Biskupija section of the D1 National Road, is presented in the paper. The technological

procedure presented in the paper enables high percentage of material recovery from the

existing pavement structure, and thus the need to use natural material is reduced. The

pavement structure rehabilitated using the studied procedure has an appropriate bearing

capacity, monolithic properties, and resistance to freezing.

Key words:

asphalt pavement, cold recycling, pavement rehabilitation, foamed bitumen

Fachbericht

Ivica Androji, Gordana KaluerKaltrecycling von Asphaltfahrbahnen durch die Anwendung vonSchaumbitumen und Zement

In der vorliegenden Arbeit ist das technologische Verfahren des Kaltrecyclings vor Ort

durch die Anwendung von Schaumbitumen und Zement in der Instandsetzung der

Landesstrae D1 auf dem Abschnitt Knin - Biskupija dargestellt. Mit dem beschriebenen

Verfahren wird eine hohe Verwendungsrate des bestehenden Materials erzielt, und

somit der Bedarf natrlicher Rohstoffe reduziert. Die durch das beschriebene Vorgehen

erneuerte Fahrbahnkonstruktion besitzt die erforderliche Tragfhigkeit, monolithische

Struktur und Frostbestndigkeit.

Schlsselwrter:Asphaltfahrbahnen, Kaltrecycling, Fahrbahnerneuerung, Schaumbitumen

Hladno recikliranje asfaltnog kolnika

primjenom upjenjenog bitumena i cementa

Primljen / Received: 19.2.2013.

Ispravljen / Corrected: 21.3.2013.

Prihvaen / Accepted: 13.5.2013.

Dostupno online / Available online: 10.6.2013.


2/9

Graevinar 5/2013

464 GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


1. Uvod

Ovisno o raspoloivoj tehnologiji i opremi recikliranje semoe izvoditi po hladnom ili vruem postupku, na mjestuizvoenja ili u pogonima. Hladno recikliranje je tehnoloki

postupak kojim se asfaltni slojevi kolnika reciklirajubez zagrijavanja, a dobivena se mjeavina oplemenjenaaditivima koristi za izradu nosivog sloja obnovljenogasfaltnog kolnika. Aditivi su bitumenske emulzije i upjenjenibitumen. Ako je potrebno modificirati svojstva recikliranemjeavine, dodaju se modifikatori kao to su cement, vapnoi/ili letei pepeo [1]koji imaju funkciju postizanja optimalnevlanosti mjeavine. Takoer, ovisno o projektnom rjeenju,s asfaltnim se slojevima recikliraju i donji nosivi slojevikolnike konstrukcije.U Republici Hrvatskoj se tehnologija hladnog recikliranjana mjestu izvoenja primjenom upjenjenog bitumena do

sada primjenjivala prilikom obnove dravnih i upanijskihcesta, a jedna je od tim tehnolokim postupkom obnovljenihcesta i dravna cesta DC 55 na dionici Vinkovci upanjau duljini 17,80 km, obnavljana u dvije faze tijekom 2008.godine. U prvoj se fazi obnavljala dionica Gradite Privlakau periodu od sredine svibnja do kolovoza, dok je druga fazaradova trajala od listopada do studenog te je u tom perioduobnovljena kolnika konstrukcija ceste na dionici Privlaka Vinkovci. Isti se tehnoloki postupak obnove kolnikekonstrukcije primijenio i na dionici Labin trmec dravneceste D 66/2 u duljini od 1,8 km, a sama je obnova trajalapet radnih dana, od 21. do 27. travnja 2010. upanijska cesta

5077 Kanfanar minj, u dionici duljine 2,55 km,obnavljanaje od 2. veljae do 15. lipnja, dok je obnova dravne cesteD1 Paene Stara Straa, duljine dionice 5,88 km, trajalasamo 17 radnih dana, od 5. do 28. lipnja 2011. Zajednikinazivnik za sve spomenute obnovljene dionice jest utroenorelativno kratko vrijeme od poetka obnove do putanjaceste u promet. Obnova spomenutih dionica izvedena jetehnolokim postupkom razvijenim u tvrtci Wirtgen [2, 3]zato to taj postupak jo uvijek nije obuhvaen tehnikimpropisima u Republici Hrvatskoj.

2. Hladno recikliranje na mjestu izvedbeprimjenom upjenjenog bitumena

Hladno recikliranje na samom mjestu izvoenja (eng. Coldin-place recycling, CIR) izvodi se mljevenjem asfaltnihslojeva postojee kolnike konstrukcije debljine do 250 mmi mijeanjem tako dobivene mjeavine slojeva s drobljenimagregatom, cementom ili bitumenom. Mljeveni se materijalstabilizira upjenjenim bitumenom [4]. Hladno reciklirani asfaltprimjenjiv je na kolnicima nieg prometnog optereenja i nakolnicima autocesta te mora zadovoljiti uvjete otpornostii stabilnosti. Da bi se zadovoljili traeni uvjeti, nuno je

proizvesti homogenu masu na nain da se ostvari dobro

prianjanje drobljenog kamenog agregata i bitumena usveukupnoj mjeavini. Reciklirani agregat mora biti dobrogranuliran kako bi se ostvarila ujednaena raspodjela zrna unosivom sloju. Krupnija zrna recikliranog asfaltnog agregatane smiju imati previe naslaga bitumena kako ne bi dolo do

neprianjanja bitumena i kamenih zrna, odnosno loma emulzijena naslagama [4].Upjenjeni bitumen proizvodi se dodavanjem male koliinevode vruem bitumenu u omjeru 2 do 3 % vode na ukupnukoliinu bitumena. Za izradu upjenjenog bitumena koristese cestograevni bitumeni koji se primjenjuju u proizvodnjivruih asfaltnih mjeavina, a najee su to bitumeni BIT50/70 i BIT 70/100. Ubrizgavanjem vode u vrui bitumendolazi do njezinog naglog isparavanja, to izaziva ekspanzivnoupjenjavanje bitumena u zasienoj vodenoj pari. Volumnazapremina bitumena u odnosu na poetnu poveava se od 15do 20 puta, to dovodi do znaajnog smanjenja viskoznosti.

U tom je obliku bitumen vrlo pogodan za mijeanje s hladnimagregatom. Na karakteristike procesa upjenjavanja utjeutemperatura bitumena (priblino 180C), pritisak pod kojimse bitumen ubrizgava (priblino 500 kPa) te koliina dodanevode. Struktura dobivenog ugradbenog materijala je vrlodobrajer sadri najvie do 10 % upljina nakon zbijanja. Dabi se izbjegli mogui nedostaci u pogledu zadrane vrstoe,materijalu se uz bitumen dodaje cement ili vapno u koliini od0,5 do 2,0 % od ukupne mase reciklirane mjeavine. Parametrikvalitete proizvedenog upjenjenog bitumena su:- poveavanjem koliine dodane vode poveava se odnos

izmeu najvee postignute zapremine upjenjenog

bitumena i poetne zapremine bitumena prije pjenuanja(od 15 do 20 puta),- poveavanjem koliine dodane vode smanjuje se vrijeme

potrebno da se najvea postignuta zapremina upjenjenogbitumena smanji za 50 % (10 do 15 sekundi),

- primijenjena tehnologija rasprivanja,- u pravilu, to su odnosi zapremina i vrijeme smanjenja

najvee postignute zapremine vei, to je kvalitetaupjenjenog bitumena vea.

3. Obnova kolnika dravne ceste D1 na dionici:Knin - Biskupija

3.1. Prethodni istrani radovi

Dionica dravne ceste D1 016 Knin Biskupija, od km 1+817 dokm 7+655, ukupne duljine 5,838 km obnovljena je u periodu od23. listopada do 13. prosinca 2011., odnosno u 18 radnih dana.Investitor radova bile su Hrvatske ceste d.o.o., glavni izvoaradova Osijek Koteks d.d., podizvoa radova za hladnorecikliranje Primorje d.d. iz Ajdovine, a kontrolu kvaliteteizvodila je tvrtka TPA d.o.o. iz Dugopolja.Prethodni radovi zapoeli su vizualnim pregledom kolnikekonstrukcije ime je utvreno postojanje kolotraga i niza

mreastih pukotina (vidi sliku 4.). U svrhu odreivanja sastava i


3/9

Graevinar 5/2013

465GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471

Hladno recikliranje asfaltnog kolnika primjenom upjenjenog bitumena i cementa

dubine postojee kolnike konstrukcije,provjere kolnike konstrukcije nasmrzavanje kao i recepture za obnovukolnike konstrukcije izvedena su trisondana iskopa na trasi, i to na km

1+980 L, km 4+242 S i na km 5+660 D[5]. Sondanim radovima utvrena jeprosjena debljina postojeeg asfaltaod 13,5 cm i nevezanog nosivogsloja iz tamponskog drobljenogkamenog materijala granulacije0/32 mm debljine vee od 18,0 cm.Provjera kolnike konstrukcije nasmrzavanje provedena je usporedbomdebljine kolnike konstrukcije i dubinom smrzavanja te jeustanovljeno da kolnika konstrukcija nema traenu debljinuod 45 (42) cm [6].

Istodobno je ispitana pogodnost postojeeg materijala izkojeg je izraena kolnika konstrukcija kao i drobljenogvapnenakog kamenog materijala frakcije 0/4 mm dodavanogu smjesu glodanog asfalta. Drobljeni kameni materijalkoriten je iz oblinjeg kamenoloma Zemunik i deponiran nagradilitu u koliinama potrebitim za neometano izvoenjeradova (slika 1.).

Slika 1. Deponiranje drobljenog kamenog materijala 0/4 mm nagradilitu

3.2. Prethodni i radni sastav

Od materijala postojee kolnike konstrukcije - asfaltnogzastora i drobljene kamene mjeavine, potrebne koliinedodanog drobljenog kamenog materijala frakcije 0/4 mm,

cestograevnog bitumena, cementa i vode, u laboratorijuza asfalte Vrtojba izraen je prethodni sastav za hladnorecikliranje primjenom upjenjenog bitumena i cementa.Prethodni sastav mjeavine izraen je prema Wirtgen ColdRecycling Manual [2, 3].Sastav smjese kamenih zrna recikliranog sloja odreenje sukladno normi HRN EN 933-1 za odreivanjegranulometrijskog sastava agregata Metoda sijanja (EN933-1:1997/A1:2005) [7]. Za odabir mjeavine kamenogmaterijala primijenjene su granine krivulje granulometrijskogsastava po preporuci Wirtgena i Akroyda [2, 3]. Cement kojise upotrebljava u radnom sastavu je mijeani portlandski

cement CEM II/A-M (S-V) 42,5 N.

3.2.1. Granulometrijski sastav mjeavine

Granulometrijski sastav mjeavine odreen je prema

hrvatskoj normi [8]uzimajui u obzir preporuke [2, 3], to jegrafiki prikazano na slici 2., [9].Na slici 2. prikazan je ukupni granulometrijski sastavmjeavine koja u svom sastavu sadri reciklirani asfaltdobiven strojnim glodanjem, postojeu kamenu mjeavinuiz kolnike konstrukcije maksimalnog zrna do 45 mm, dodanikameni materijal frakcije 0/4 mm i cement. Laboratorijskamjeavina granulometrijskog je sastava 0/31,5 mm s udjelomzrna veih od 31,5 mm u iznosu od 3,3 %.

3.2.2. Suha prostorna zapreminska masa i optimalnavlaga mjeavine po Proctoru

Ispitnom metodom za odreivanje laboratorijske referencijskegustoe i udjela vode zbijanje po Proctoru (HRN EN 13286-2) [10] utvrena je optimalna vlaga w

opt = 5,8 %, i najvea

suha prostorna masa uzorka rd,max

= 2173 kg/m3. Ukupnosu ispitana etiri uzorka mjeavine postojeega glodanogasfalta, glodane kamene mjeavine iz nosivog sloja kolnikekonstrukcije i drobljenog kamenog materijala frakcije 0/4mm. Za ispitivanje zbijanja po Proctoru upotrijebljen je valjakvisine 12 cm, promjera 15 cm, volumena 2,005544 dm i mase4,215 kg te bat mase 4,54 kg putan da pada s visine od 45,7cm u serijama 5 x 56 udaraca.

3.2.3. Optimalni udio cestograevnog bitumena urecikliranoj mjeavini (ITS)

Prethodnim sastavom je izabran cestograevni bitumen BIT70/100 koji se ubrizgava pritiskom od 12,0 bara i protokomod 105,0 g/s. Voda iz gradskog vodoopskrbnog sustavadozira se pod pritiskom od 5,0 bara, a zrak pod pritiskom od4,0 bara. Uvjeti upjenjavanja su: temperatura cestograevnogbitumena od 170 C i udio vode od 2,8 %, vrijeme ekspanzije13 s, vrijeme postizanja najvee zapremine 12 s. Zadani suzahtjevi najmanjih indirektnih vlanih vrstoa vlanog uzorka

(min. 100 kPa), suhog uzorka (200 kPa) i omjer indirektnih

Slika 2. Ukupni granulometrijski sastav hladne reciklae [9]


4/9

Graevinar 5/2013

466 GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


vlanih vrstoa vlanog i suhog uzorka (min. 50 %). Recikliranamjeavina sastoji se od 57,8 % glodanog asfalta, 19,3 % glodanekamene mjeavine, 21,4 % dodanog drobljenog kamenogmaterijala frakcije 0/4 mm i 1,5 % cementa. Laboratorijskim jeispitivanjima, prema postavljenim uvjetima, utvren optimalniudio dodatnog bitumena od 2,5 %.

3.2.4. Odreivanje karakteristika upjenjavanja bitumena

U laboratorijskim ispitivanjima odreivanja karakteristikaupjenjavanja bitumena upotrijebljen je prethodnim sastavom

definiran cestograevni bitumen BIT 70/100, zagrijan na stalnojtemperaturi od 170 C, ubrizgavan pod pritiskom od 12,0 barai protokom 105,0 g/s. Voda iz javnog vodoopskrbnog sustavadodavana je u razliitom postotnom omjeru u odnosu na koliinudodatnog bitumena, ali pod jednakim pritiskom od 5,0 bara.Zrak je ubrizgavan pod pritiskom od 4,0 bara. Ukupno vrijemeubrizgavanja iznosi 4,76 s. Ukupno su izvrena tri mjerenja, arezultati su prikazani u tablici 1.

3.2.5. Prethodni sastav reciklirane mjeavine

Provedena laboratorijska ispitivanja sondanih uzoraka kolnike

konstrukcije prije obnove, uzoraka frakcije drobljenog kamenogmaterijala 0/4 mm, kao i zapreminske mase i optimalne vlagereciklirane mjeavine, te odreivanje karakteristika upjenjavanjaodabranog cestograevnog bitumena omoguila su izraduprethodnog sastava reciklirane mjeavine. Prethodnim sastavomje utvren udio svih sastavnica mjeavine izraen u postotnomiznosu i koliinom u kg/m reciklirane mjeavine. Prethodnisastav definira indirektne vlane vrstoe suhog i mokrog uzorkakoje moraju biti postignute postupkom hladnog recikliranja namjestu izvoenja. Radni sastav reciklirane mjeavine prikazan jeu tablici 2., dok tablica 3. prikazuje ostvarene vrijednosti vlanevrstoe reciklirane mjeavine pri samom postupku izvoenja

hladnog recikliranja s upjenjenim bitumenom te ostvarene

udjele cementa, vode i dodatnog cestograevnog bitumena uukupnoj mjeavini.

Tablica 2. Radni sastav reciklirane mjeavine[9]

Tablica 3. Ostvarene vrijednosti vlane vrstoe reciklirane mjeavinei udjeli dodataka

4. Izbor strojeva za izvedbu hladnog recikliranja

Za izvoenje hladnog recikliranja primjenom upjenjenogbitumena i cementa paljivo je proveden odabir strojevai vozila. Reciklani vlak sastojao se od reciklera, posipaacementa, cisterne za vodu, cisterne za bitumen, valjka i

grejdera. Dio reciklanog vlaka prikazan je na slici 3.

Udio vode[%]

Protokvode krozvolumen

[l/h]

1. mjerenje 2. mjerenje 3. mjerenje prosjeno

Stupanjekspanzije

t [s]

Stupanjekspanzije

t [s]

Stupanjekspanzije

t [s]

Stupanjekspanzije

t [s]

1,3 5 4 18 4 16 6 17 5 171,9 7 6 15 6 15 6 15 6 15

2,4 9 10 13 12 11 13 12 12 12

2,8 11 12 12 13 12 13 12 13 12

3,4 13 13 8 12 12 11 8 12 10

4,0 15 16 7 16 7 15 6 16 7

4,6 17,5 18 5 18 5 18 5 18 5

Stupanj ekspanzije(eng. expansion ratio) predstavlja odnos izmeu najvee postignute zapremine upjenjenog bitumena i poetnezapremine bitumena prije postupka upjenjavanjat (eng. half-life time), vrijeme za koje se najvea postignuta zapremina upjenjenog bitumena smanji za 50 %, odnosno vrijeme za koje seekspanzija smanji za polovicu vrijednosti

Tablica 1. Odreivanje karakteristika upjenjavanja bitumena [9]

Postojei glodani asfalt 57,8 %; 13,5 cm

Postojea drobljena kamena mjeavina 19,3 %; 4,5 cm

Dodani kameni materijal frakcije 0/4 mm 21,4 %; 5,0 cm

Cement CEM II/A-M (S-V) 42,5 N 1,5 %

Dodatni cestograevni bitumen 70/100 2,5 %

Indirektna vlana vrstoa suhoguzorka, ITSs

553 kPa

Indirektna vlana vrstoa vlanoguzorka, ITSm

429 kPa

Odnos ITSm/ITSs 78 %

Reciklirana mjeavina 2173 kg/m

Cement 32,6 kg/m (7,5 kg/m)

Dodatni bitumen 54,3 kg/m (12,5 kg/m)

Voda 126,0 kg/m (29,0 kg/m)


5/9

Graevinar 5/2013

467GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


Slika 3. Reciklani vlak na gradilitu

Upotrijebljeni reciklerWirtgen WR 2500 ima sljedea obiljeja:- ostvaruje zahtijevanu zrnatost i homogenost mjeavine

samo jednim prelaskom,- irina bubnja za glodanje iznosi 2,44 m uz mogunost

promjene brzine okretanja bubnja,- mogunost recikliranja do dubin 50 cm u jednom prelasku;dubina recikliranja ovisi o debljini asfaltnih slojeva,

- svi sustavi ubrizgavanja vode i upjenjenog bitumenakontroliraju se mikroprocesorom te se automatski provodepromjene ovisno o radnoj brzini reciklera.

Upotrijebljeni posipa za cement Streumaster RW 12000sljedeih je obiljeja :- zapremina od 10,0 m,- irina posipanja 2,80 m uz mogunost zatvaranja polovice

irine,

- koliina posipanja pri konstantnom kretanju pogonskegrede ovisi o brzini transportnog lanca cementa i brzinipua za doziranje smjetenog u konzoli za posipanje.

5. Opis postupka recikliranja

Obnova kolnike konstrukcije provedena je na nain da sena postojeu konstrukciju kolnika dodavao drobljeni kamenimaterijal frakcije 0/4 mm u prosjenoj debljini od 5 cm (slika4.). Zatim je uslijedilo posipanje drobljenog kamenog agregatacementom u koliini utvrenoj prethodnim sastavom (slika5.). Glodanje postojee kolnike konstrukcije do dubine od 18

cm zajedno s drobljenim kamenim materijalom frakcije 0/4mm izvodilo se reciklerom. Pri izvoenju recikliranja reciklerpred sobom gura cisterne s vodom i bitumenom meusobnopovezane cijevima za guranje. Glodanom materijalu u bubnjuza glodanje ubrizgava se voda i vrui bitumen. Iza recikleraprolazi vibracijski valjak koji vri predzbijanje recikliranemjeavine koja se grejderom nivelira na projektirane padove(slika 6.).Prethodno opisanim postupkom izveden je nosivi slojkolnike konstrukcije u debljini od 23 cm, stabiliziranhidraulinim vezivom i upjenjenim bitumenom. Kontroladebljine nosivog sloja kolnike konstrukcije provodila se

svakodnevno, slika 7.

Slika 4. Posipanje postojeeg kolnika drobljenim kamenom

Slika 5. Posipanje drobljenog kamena cementom

Slika 6. Predzbijanje reciklirane mjeavine


6/9

Graevinar 5/2013

468 GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


Slika 7. Kontrola debljine nosivog sloja kolnike konstrukcije

Slika 8. prikazuje presjek postojee kolnike konstrukcije prijeobnove, postupak dobivanja nosivog sloja s naknadno dodanimdrobljenim kamenim materijalom frakcije 0/4 mm posipanog

cementom, asfalta i zaglinjenog tamponskog drobljenca, tekonano presjek obnovljene kolnike konstrukcije. Nakonizrade stabiliziranog nosivog sloja uslijedila je ugradba nosivogasfaltnog sloja BNS 22 B 50/70, debljine 6 cm te asfaltnoghabajueg sloja AB 11 E PmB 45/80-65, debljine 4 cm.

Slika 8. Presjek kolnike konstrukcije prije i nakon obnove [9]

6. Kontrola kvalitete

Tekua ispitivanja na samom mjestu izvoenja ukljuivala sukontrolu:- koliine posipanog cementa na etvornom metru reciklirane

kolnike konstrukcije,- provjeru i mjerenje dubine recikliranja,- mjerenje temperature i karakteristika upjenjenog

bitumena.

Tijekom izvoenja radova, a za potrebe tekuih ispitivanja,uzimani su uzorci mjeavine recikliranog sloja. Na slici 9.prikazani su uzorci reciklirane mjeavine koji su pripremljeni zaprovedbu ispitivanja.

Projektom predvieni parametri za kolniku konstrukcijukoja se obnavlja postupkom hladnog recikliranja uz primjenu

upjenjenog bitumena i cementa su sljedei:

- indirektna suha vlana vrstoa (suhi uzorak) ITSs 200kPa,

- indirektna vlana vlana vrstoa (vodom zasieni uzorak)

ITSm 100 kPa,- odnos ITSm / ITSs 50 %,- udio dodatnog bitumena: 2.5 %, (tablica 2.),- debljina sloja kolnike konstrukcije bez asfaltnog zastora:

23 cm (tablica 2.),- stupanj zbijenosti: min 98 % [2, 3].

Temeljem provedenih ispitivanja na recikliranom slojuutvreno je da kvaliteta stabiliziranog recikliranog slojakolnike konstrukcije s upjenjenim bitumenom i cementomzadovoljava tehnike uvjete propisane projektom kolnikekonstrukcije. Rezultati ispitivanja parametara obnovljene

kolnike konstrukcije detaljno su prikazani u radu.

Indirektna vlana vrstoa (ITS)

Uoena su odreena odstupanja srednjih vrijednosti vlanihvrstoa suhog i mokrog uzorka u odnosu na prethodni sastav,odnosno recepturu. Ispitivanje vlane vrstoe mokrog i suhoguzorka provedeno je na ukupno 54 uzorka. Najmanja i najveasrednja vrijednost vlane vrstoe mokrog uzorka (ITS

m) iznosi219 kPa, odnosno 444 kPa, dok je prethodnim sastavomzahtijevana vlana vrstoa od 429 kPa. Najmanja i najveasrednja vrijednost vlane vrstoe suhog uzorka (ITS

s) iznosi 309

kPa, odnosno 629 kPa, a prethodnim sastavom je zahtijevana

553 kPa. Najmanja i najvea srednja vrijednost indirektne vlanevrstoe vlanog i suhog uzorka, ITSm/ITSsiznose 67,9 %, odnosno78,0 %. Vrijednost odnosa indirektne vlane vrstoe vlanog isuhog uzorka propisanog radnim sastavom iznosi 78 %.U tablici 4. prikazane su sve ostvarene, minimalne, maksimalnei prosjene vrijednosti vlanih vrstoa uzoraka te standardnaodstupanja. Srednja vrijednost indirektne vlane vrstoevodom zasienog uzorka (ITSm) iznosi 374 kPa, to zadovoljavapropisane uvjete iz projekta kolnike konstrukcije (min. 100kPa). Srednja vrijednost indirektne vlane vrstoe suhoguzorka (ITSs) iznosi 520 kPa, to zadovoljava propisane uvjeteiz projekta kolnike konstrukcije (min. 200 kPa). Vrijednost

odnosa indirektne vlane vrstoe vlanog i suhog uzorka,

Slika 9. Uzorci reciklirane mjeavine pripremljeni za ispitivanje


7/9

Graevinar 5/2013

469GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


ITSm/ITSs iznosi 72,1 %, to zadovoljava propisane uvjete izprojekta kolnike konstrukcije (min. 50 %).

Udio cestograevnog bitumena

Udio dodatnog cestograevnog bitumena u recikliranoj

mjeavini prema prethodnom sastavu iznosi 2,5 %, a ostvareni

prosjeni udio dodatnog cestograevnog bitumena iznosi4,8 % (tablica 4.). Srednja vrijednost udjela bitumena iznosi4,8 %, a ispitana je prema HRN EN 12697-1 [11]. Do znatnogpoveanja udjela cestograevnog bitumena u odnosu naprethodni laboratorijski sastav dolo je uslijed koritenja

reciklirane mjeavine sitnije granulacije na samom mjestu

Datumuzorkovanja

Lokacijauzorkovanja

Udiododatnogbitumena

ITSm

[kPa]ITS

s

[kPa]ITS

m/ ITS

s

Udiocementa

[%]

Udio vlage[%]

Debljina sloja[cm]

23.10.2011. km 5+700 5,5 %371,359,362

364483,479,455

47277,1 % 1,44 4,2 23

24.10.2011. km 5+460 5,3 %373,391,378

381514,482,503

50076,2 % 1,54 4,7 23

25.10.2011. km 5+380 4,9 %386,396,417

400532,554,555

54773,1 % 1,63 4,8 22

26.10.2011. km 5+210 4,0 % 380,392,361378

539,561,540547

69,1 % 1,65 5,7 23

28.10.2011. km 5+000 3,6 %342,342,332

339413,441,448

43478,0 % 1,52 5,2 23

30.10.2011. km 4+800 4,8 %369,343,358

357480,498,512

49771,8 % 1,42 5,7 22

05.11.2011. km 4+620 4,0 %224,229,204

219302,317,309

30970,8 % 1,35 5,9 22

06.11.2011. km 4+520 4,2 %353,374,338

355506,515,518

51369,2 % 1,65 5,1 23

08.11.2011. km 4+260 4,2 %376,410,360

382570,556,542

55668,7 % 1,51 5,1 23

10.11.2011. km 4+000 5,8 % 421,450,372414

572,586,586581

71,3 % 1,63 5,9 24

10.11.2011. km 3+960 5,8 %433,468,432

444630,602,655

62970,6 % 1,59 4,3 23

26.11.2011. km 3+780 4,4 %397,400,411

403498,468,498

48882,5 % 1,43 6,2 23

27.11.2011. km 3+570 4,9 %391,397,431

406587,577,586

58369,7 % 1,64 6,5 23

28.11.2011. km 3+380 5,9 %392,381,354

376504,493,491

49675,7 % 1,53 5,9 23

06.12.2011. km 2+600 4,6 %365,362,348

358504,494,513

50471,1 % 1,51 4,8 23

07.12.2011. km 2+210 4,9 % 405,379,395393

578,553,519550

71,5 % 1,56 4,6 23

09.12.2011. km 1+860 4,5 %389,404,388

394589,592,587

58966,8 % 1,59 5,8 23

13.12.2011. km 1+620 4,2 %370,399,367

379550,577,545

55767,9 % 1.51 5,7 23

Aritmetika sredina 4,8 % 374 520 72,1 % 1,54 % 5,3 22,9

Minimalna vrijednost 3,6 % 204 302 66,8 % 1,35 % 4,2 22

Maksimalna vrijednost 5,9 % 450 655 82,5 % 1,65 % 6,5 24

Standardno odstupanje 0,689 45,268 71,2947 4,1043 0,0880 0,6734 0,4715

Standardno odstupanjearitmetike sredine

0,1624 10,6699 16,8045 0,9674 0,0207 0,1587 0,1111

Tablica 4. Indirektne vlane vrstoe (ITS) [12]


8/9

Graevinar 5/2013

470 GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


ugradnje (slika 10.). Promjena granulometrijskog sastavareciklilrane mjeavine posljedica je tehnolokog procesastrojnog glodanja i varijabilnosti sastava slojeva postojeekolnike konstrukcije.

Debljina sloja

Prosjena ostvarena debljina recikliranog nosivog slojastabiliziranog upjenjenim bitumenom i cementom iznosi22,9 cm (tablica 4.), to zadovoljava doputeno odstupanjeod +/-10 %.

Stupanj zbijenosti volumometrom

Srednja vrijednost stupnja zbijenosti odreenogvolumometrom iznosi 102,3 %, to zadovoljava propisaneuvjete iz projekta kolnike konstrukcije (min. 98 %).Ostvarene vrijednosti stupnja zbijenosti te standardnaodstupanja prikazani su u tablici 5.

Ekstrakcija reciklirane mjeavine

Nakon izdvajanja cestograevnog bitumena u laboratorijuiz uzorkovanih mjeavina sa samog mjesta ugradnje, a zavrijeme izvoenja postupka hladnog recikliranja, odreena

je prosjena granulometrijska krivulja prema HRN EN 933-

1 (slika 10.). Obraena su sveukupno 54 uzorka, kako jeprikazano u tablici 4.Na slici 10. vidljivo je da prosjeni granulometrijski sastavispitanih uzoraka reciklirane mjeavine znatno odstupau odnosu na prethodni laboratorijski sastav prikazanna slici 2. Prosjena granulometrijska krivulja dobivenaekstrakcijom je znatno sitnije granulacije u odnosuna projektiranu laboratorijsku mjeavinu. Ostvarenareciklirana mjeavina je granulacije 0/22,4 mm koja usvom sastavu sadri 14,3 % prolaska zrna na situ otvora

0,063 mm.

Datum uzorkovanja Lokacija uzorkovanjaGustoa suhog uzorka

(volumometar)[t/m]

Gustoa suhog uzorka(Proctor)

[t/m]

Stupanj zbijenosti[ %]

23/24.10.2011. 5+700L/5+750L 2,062 2,030 98,4

24/25.10.2011. 5+460L/5+445L 2,076 2,236 107,7

25/26.10.2011. 5+380L/5+340L 2,091 2,222 106,3

26.10./02.11. 5+210L/5+180L 2,179 2,172 99,7

28.10./02.11. 5+000L/4+900L 2,137 2,186 102,3

30.10./02.11. 4+800L/4+730D 2,107 2,077 98,6

05/08.11.2011. 4+620D 2,121 2,132 100,5

06/08.11.2011. 4+520D 2,135 2,182 102,2

08/11.11.2011. 4+260 2,108 2,247 106,6

26/28.11.2011. 3+780L 2,136 2,299 107,6

27/28.11.2011. 3+570 2,132 2,213 103,8

28/30.11.2011. 3+380 2,111 2,089 99,0

06/07.12.2011. 2+600 2,152 2,163 100,5

07/08.12.2011. 2+210 2,092 2,149 102,7

09/12.12.2011. 1+860 2,158 2,202 102,0

13/14.12.2011. 1+620 2,161 2,148 99,4

Aritmetika sredina 2,122 2,172 102,3

Minimalna vrijednost 2,062 2,030 98,4

Maksimalna vrijednost 2,179 2,299 107,7

Standardno odstupanje 0,0324 0,0683 3,1326

Standardno odstupanje aritmetike sredine 0,0020 0,0171 0,1958

Tablica 5. Stupanj zbijenosti odreen volumometrom [12]

Slika 10. Prosjena ekstrakcija reciklirane mjeavine [12]


9/9

Graevinar 5/2013

471GRAEVINAR 65(2013) 5, 463-471


7. Zakljuak

Temeljem dostupnih podataka o pozitivnim iskustvimau primjeni tehnologije obnove kolnikih konstrukcijapostupkom hladnog recikliranja upjenjenim bitumenom

i cementom realno je oekivati prihvaanje tog postupkaobnove kolnika. Kod rekonstrukcija i obnova cesta klasinimpostupkom ne rjeava se problem nastalog otpadnogasfalta, nego se on trajno smjeta na odlagalitima.Stoga je nuno primjenjivati ekoloki prihvatljivije metodekojima se ostvaruje visoki postotak iskoristivosti nastalihotpadnih sirovina iz postojeih kolnikih konstrukcija.Recikliranje donosi viestruku korist, ekonomsku i ekoloku,utedu prirodnih mineralnih sirovina, ali i utedu prostora

potrebitog za trajno ili privremeno odlaganje nastalogotpadnog materijala. Obnovom kolnike konstrukcije ovimtehnolokim postupkom skrauje se vrijeme transporta jerse iskopani materijal ne odvozi, a niti se dovozi novi prirodnikameni materijal za izvoenje radova.

Tehnoloki m postupk om obnove kolnike konstrukci jeopisanim u ovom radu dobiva se obnovljena kolnikakonstrukcija koja ima traenu otpornost na smrzavanjete potrebnu nosivost i monolitnost jer je izvedena ujednom slo ju. Za potvrdu sve mu navedenom slijedipraenje ove ceste u budunosti, to ukljuuje vizualnipregled pukotina, ispitivanje defleksija deflektometroms padajuim teretom (FWD) te mjerenje meunarodnogindeksa ravnosti (IRI).

LITERATURA

[1] The Asphalt Handbook, Manual Series No.4 /MS-4/ SeventhEdition, Asphalt Institute, USA, 2007.

[2] Wirtgen Cold Recycling Manual, 2nd Edition, 2004.

[3] Wirtgen Cold Recycling Manual, 3th Edition, 2010.

[4] Miljkovi, M.: Hladna reciklaa na licu mesta asfaltnih kolovoznihkonstrukcija uz primenu penastog bitumena kao veziva, Put isaobraaj, (2009) 2, 18-24.

[5] Primorje d.d.: Tehnoloki elaborat za prethodni radni sastav(recepturu) za hladnu reciklau s cementom i upjenjenimbitumenom, Ajdovina, travanj 2011.

[6] Sren, M., Kovai, M., Kaui, D.: Odreivanje dubine smrzavanjatla ispod kolnike konstrukcije, GRADEVINAR 56 (2004) 3, 145-154.

[7] HRN EN 933-1: Ispitivanje geometrijskih svojstava agregata -1.dio: Odreivanje granulometrijskog sastava Metoda sijanja(EN 933-1:1997/A1:2005)

[8] HRN.U.B1.018:1980 Geomehanika ispitivanja. Odreivanjegranulometrijskog sastava

[9] Radni sastav (receptura) za hladnu reciklau s cementom iupjenjenim bitumenom, Primorje d.d., Ajdovina, 14. 09. 2011.

[10] HRN EN 13286-2: Nevezane i hidraulinim vezivom vezanemjeavine - 2. dio: Ispitne metode za odreivanje laboratorijskereferencijske gustoe i udjela vode Zbijanje po Proctoru (EN13286-2:2004)

[11] HRN EN 12697-1: Bitumenske mjeavine - Ispitne metode zaasfalt proizveden vruim postupkom - 1. dio: Topljivi udio veziva(EN 12697-1:2000+AC:2001)

[12] Zavrni izvjetaj o kvaliteti izvoenja hladne reciklae scementom i upjenjenim bitumenom, Osijek-Koteks, Osijek,20.12. 2011.

Reciklirani Asfalt

Documents

Transcript of Reciklirani Asfalt