Для того, чтобы обеспечить высокое качество покрытия региональных дорожных сетей, а также привести в нормативное состояние улично-дорожную сеть городских агломераций, необходимо применение асфальтобетона с улучшенными характеристиками.
Среди разновидностей усовершенствованных асфальтовых покрытий выделяется щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА). К значимым отличиям ЩМА от обычного асфальтобетона относят:
- повышенное содержание щебня (на 20–30% больше по сравнению с асфальтобетонными смесями типа «А»);
- повышенное содержание битумного вяжущего (от 5,5 до 8%), по сравнению с традиционными горячими смесями;
- более жесткий допуск на размер и форму щебня;
- наличие в составе стабилизирующей добавки.
ЩМА был разработан в 60-х годах 20 века в Германии. Благодаря использованию заполнителя с прерывистым гранулометрическим составом и модифицированного битумного вяжущего материал обеспечивал на дорогах с интенсивным движением прочный и устойчивый к колееобразованию слой износа. Стабилизирующие компоненты (целлюлоза и/или модификаторы битума) помогли покрытию стать шероховатым и стойким к расслаиванию.
Повышенные показатели упругости, водостойкости и сдвигоустойчивости сделали ЩМА популярным среди дорожников.
В России первые участки из ЩМА были построены в 2000 году, после чего наблюдался рост объемов применения материала как на федеральных, так и на муниципальных дорогах. К 2020 году из общей протяженности автотрасс в нашей стране около 26% (3,3 тыс. км) имеют покрытие из ЩМА.
Как и в ряде европейских стран, в России выделяют четыре вида ЩМА в зависимости от размера фракций применяемого щебня: ЩМА-22 (смеси с номинально максимальным размером зерен 22,4 мм), ЩМА-16 (смеси с номинально максимальным размером зерен 16,0 мм), ЩМА-11 (смеси с номинально максимальным размером зерен 11,2 мм), ЩМА-8 (смеси с номинально максимальным размером зерен 8,0 мм).
За счет прочного скелета типа «камень-к-камню» материал используется для асфальтирования автомобильных дорог I-III категорий, скоростных трасс с плотной транспортной нагрузкой, а также городских улиц с интенсивным движением. Так как материал существенно повышает прочность дорожного полотна, его применяют для устройства взлетно-посадочных полос.
Состав асфальтобетона строго регулируется ГОСТ 5846.1-2020 «Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон». При изготовлении смеси используются щебень, битумный раствор, очищенный песок, специальные добавки для стабилизации раствора и минеральный порошок. Для используемого сырья обязательно должны соблюдаться несколько условий: использование щебня твердых пород с однородными зернами кубовидной формы, добавление очищенной мелкой фракции.
Поскольку в составе смеси находится повышенный объем щебня и нефтяного битума, для стабилизации массы и предотвращения расслаивания требуется добавление специальных добавок. Они помогают сохранить однородность массы, придать смеси требуемые качества и удержать горячий раствор на поверхности основы из щебня. Добавки в виде гранул и волокон могут выпускаются из резины, полимеров, акрила, асбеста, целлюлозы и других минеральных компонентов или термопластичных полимеров.
Изготовление ЩМА предполагает смешивание предварительно нагретых щебня и песка в смесителе с постепенным добавлением других компонентов будущей смеси: минерального порошка, нефтяного битума или ПВБ, добавок для стабилизации.
Технология приготовления ЩМА предусматривает обязательное применение в составе смеси стабилизаторов, поэтому для их использования необходимо дооснащение асфальтосмесительных установок специальным оборудованием.
Рынок систем подачи стабилизирующих добавок в нашей стране на 70% представлен местными производителями. К сожалению, предлагаемые решения имеют ряд недостатков. Это и сложная интеграция оборудования с асфальтобетонным заводом, и низкокачественная «кустарная» конструкция, не говоря уже о комплектующих, которые не дают гарантию бесперебойной подачи материала в смеситель.
Установки NFLG для приготовления ЩМА
Для максимального упрощения и соблюдения всей технологии процесса приготовления ЩМА инженеры компании NFLG спроектировали серию установок подачи стабилизирующих добавок специально для работы по российским ГОСТам. Конструкция агрегата обеспечивает прием, дозирование и выдачу в смеситель АБЗ гранулированных целлюлозных добавок типа VIATOP, GENICEL и подобных им с насыпной плотностью 500 ± 50 кг/м3. Оригинальная установка позволяет в минимальные сроки, от 1 до 2 дней, дооборудовать АБЗ и начать собственное производство ЩМА всех видов.
Агрегат NFLG состоит из загрузочного бункера, систем дозирования и подачи стабилизирующих добавок, а также системы управления.
Главным преимуществом установок, в отличие от оборудования отечественных производителей, является наличие двух загрузочных бункеров. Такая комплектация позволяет работать сразу с несколькими добавками одновременно, повышая эксплуатационные свойства а/б смеси: сдвигоустойчивость, эрозионную стойкость, водонепроницаемость и шероховатость.
За счет расположения дозаторов установки на фундаменте полностью исключается вибрация агрегата. Автоматический процесс дозирования происходит с низкой степенью погрешности (не более 0,5%).
Дозирование осуществляется шнековым транспортером, в отличие от большинства установок, где применяются лопастные питатели. В процессе подачи волокнистых добавок недостатком использования лопастных питателей является наличие так называемого «шага дозирования», а также нарушение целостности оболочек гранул. Негативные факторы усугубляются при применении непромышленных лопастных дозаторов.
Для плавного запуска и остановки на агрегатах NFLG применяются частотные преобразователи привода шнека. Пневмотранспортировка возможна на высоту до 25 м. Длительность цикла дозирования и транспортировки 10 кг гранул составляет не более 10 сек.
Агрегат имеет автономную систему управления, что дает возможность его «легкой» интеграции с родной системой управления АБЗ различных производителей. Процесс осуществляется с помощью русифицированной панели, адаптированной для эксплуатации на территории России.
Преимущества установок компании NFLG:
- совместимость с АБЗ различных производителей;
- модульная конструкция;
- увеличенный объем бункеров предварительного хранения до 2,5 м³;
- работа с несколькими добавками одновременно;
- шнековый способ подачи стабилизирующей добавки на дозатор. Установка оборудована шнеками фирмы WAM (Италия);
- дутьевая подача стабилизирующих добавок в смеситель;
- тензометрический принцип дозирования. На дозаторах установлены
- сверхточные датчики METTLER TOLEDO (США);
- система промежуточных бункеров позволяет производить сброс добавки в смеситель без воздействия холодного воздуха из системы пневмотранспортировки;
- автоматический режим дозирования с низкой степенью погрешности не более 0,5%.
Рентабельность
Несмотря на то, что цена сырья для приготовления ЩМА гораздо выше стоимости материалов для производства традиционного асфальтобетона, это никак не влияет на стоимость производства щебеночно-мастичной смеси. ЩМА, благодаря своей структуре, укладывается тонкими слоями, снижая тем самым расход материала.
Многолетняя практика применения материала и большое количество проведенных испытаний подтверждают его высокую эффективность, экономическую целесообразность и удобство использования.
Начните выпуск ЩМА вместе с высокотехнологичными установками подачи стабилизирующих добавок. Применение надежного оборудования дает 100% гарантию соответствия состава ЩМА основным и дополнительным показателям.