Korištenje recikliranog asfalta u Srbiji – sadašnja ... 12 Mladenovic.pdf · Izrada gornje...
Transcript of Korištenje recikliranog asfalta u Srbiji – sadašnja ... 12 Mladenovic.pdf · Izrada gornje...
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!