Теплый асфальт — один из самых перспективных видов асфальта для дорожного строительства. И это не просто громкие слова: важность применения этого материала подтверждают Стратегия развития инновационной деятельности в области дорожного хозяйства на период 2021‒2025 годов, созданная Росавтодором, а также Перечень современных технологий для внесения в технические задания на проектирование, строительство, реконструкцию, комплексное обустройство, капитальный ремонт и ремонт автомобильных дорог, утвержденный ГК «Автодор».
Главной особенностью теплого асфальта, в том числе выраженной в его названии, является пониженная температура нагрева компонентов. Если при выпуске «классических» горячих смесей минеральную часть и вяжущее нагревают в среднем до 160 °С, то при создании теплых этот показатель может легко находиться в диапазоне от 120 до 150 °С. При этом, полученная в результате продукция, которая, к слову, создается теми же методами проектирования, имеет ряд преимуществ перед горячим асфальтом.
Во-первых, более низкие температуры нагрева компонентов подразумевают использование в работе меньшего объема топлива, — это снижает себестоимость тонны асфальта и сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу. Во-вторых, применение теплых смесей положительно сказывается на плече доставки: из-за способности материала сохранять те же эксплуатационные свойства, что и горячий асфальт, но в течение более длительного времени, транспортировать такую продукцию — по опыту зарубежных и отечественных коллег — возможно вплоть до 300 км. В-третьих, теплые смеси способствуют расширению дорожного сезона: устройство новых покрытий из такого материала допустимо даже при неблагоприятных погодных условиях, — это подтверждает ГОСТ Р 58831-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия асфальтобетонные. Общие правила устройства при неблагоприятных погодных условиях».
Для получения теплого асфальта мало уменьшить температуру нагрева компонентов — это не позволит снизить поверхностное натяжение в смеси. Чтобы материал оставался «подвижным» даже при укладке поздней осенью или ранней весной, и при этом отвечал требованиям соответствующего стандарта на теплый асфальт — ГОСТ Р 70396-2022 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси теплые асфальтобетонные и асфальтобетон. Общие технические условия» или ГОСТ Р 70397-2022 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси теплые щебеночно-мастичные асфальтобетонные и асфальтобетон. Общие технические условия», его компонентный состав, очевидно, должен отличаться от горячих смесей. И такое отличие действительно есть.
Сегодня для производства перспективного материала используют один из двух подходов: либо в рецепт включают добавки — органические, химические или водосодержащие, — либо в качестве вяжущего используют не «обычный» битум, а вспененный. Такой вариант — с точки зрения экономики предприятия — более выигрышный в долгосрочной перспективе: инвестиции в производство нужны единовременно — на небольшую инженерную корректировку узла подачи вяжущего на этаже асфальтосмесительного комплекса и организацию подвода воды. Дальнейший выпуск теплых смесей не требует каких-либо существенных расходов.
Установку для вспенивания битума размещают преимущественно на башне АБЗ — чаще всего над этажом со смесителем. Ее основными элементами выступают системы битумопровода и водопровода; блок управления; труба, в которой непосредственно происходит смешивание вяжущего и воды. Вспомогательными компонентами установки являются насосы, фильтр, манометр, расходомер и другие.
Перед началом выпуска теплого асфальта техническая вода, — без примесей и загрязнений, — поступает в отдельный бак. К примеру на установке от компании SOLOMATIC его объем составляет 120 литров, — здесь вода нагревается до заданной температуры: обычно этот показатель находится в диапазоне от 5 до 50 °С. Во время производственного цикла битум движется из дозатора в трубу-смеситель, куда также подается вода, — происходит активное смешивание, вяжущее быстро вспенивается, увеличивается в объеме и через форсунки поступает в смеситель АБЗ. Такой битум характеризуется сниженной вязкостью, а значит лучше обволакивает горячие каменные материалы.
Стоит отметить, что на установке для вспенивания битума от компании SOLOMATIC предусмотрена не «классическая» труба-смеситель спирального типа, а улучшенная — с эффектом Вентури. В этом случае диаметр трубы с длиной изменяется: сначала больше — потом чуть меньше — снова больше — и так далее. Такое инженерное решение формирует градиент скорости движения потока, который обеспечивает равномерное распределение воды во всем объеме вяжущего, разделение крупных пузырьков воздуха на более мелкие, образование стабильной пены. После испарения воды и снижения объема вспененного вяжущего, в битуме остаются мельчайшие пузырьки, — вплоть до уплотнения они помогают асфальтобетонной смеси оставаться «подвижной».
Установка для вспенивания битума может быть смонтирована на любой асфальтобетонный завод всего за 3 дня — как зарубежного, так и отечественного производства, — тогда блок управления размещается в кабине оператора. В случае же приобретения нового АБЗ под брендом NFLG, — основного направления компании SOLOMATIC, — управление технологическим процессом вспенивания будет реализовано еще и через интерфейс программного обеспечения.
Некоторые предприятия используют установку для вспенивания битума от компании SOLOMATIC в том числе для выпуска горячих смесей. В этом случае, готовая продукция, — опираясь на определение теплого асфальта из ГОСТ Р 70396-2022, — номинально не будет относится к теплым смесям, но при этом также позволит добиться увеличения плеча доставки и повышения удобоукладываемости материала. Слой, состоящий в том числе из вспененного битума, уплотняется меньшим количеством проходов катка.
К преимуществам применения дорожно-строительными предприятиями установки для вспенивания битума можно отнести:
Снижение выбросов вредных веществ в атмосферу: на площадке и на месте укладки асфальта, — минимум на 12% CO2 и на 25% видимого «синего» дыма
Сокращение финансовых затрат организации: за счет использования меньшего объема топлива при выпуске смесей с пониженной температурой
Минимизация сроков выполнения проектов: за счет снижения количества проходов катков для достижения необходимой плотности асфальтобетона, увеличения времени эффективного уплотнения, а также возможности ускоренного открытия движения транспорта
Повышение «подвижности» смеси, ее удобоукладываемости
Расширение дорожного сезона: теплый асфальт, в зависимости от региона, может быть уложен как в апреле, так и в декабре
Увеличение плеча доставки продукции до места выполнения работ
Улучшение качества конструктивных слоев дороги: пониженные температуры нагрева компонентов положительно сказываются на свойствах битума, — старение вяжущего на 25‒30% протекает менее интенсивно, а это, очевидно, ведет к повышению стойкости асфальтобетона к трещинообразованию
Снижение фракционной и температурной сегрегации смеси
Рост уровня безопасности сотрудников предприятия, непосредственно работающих с асфальтом на месте укладки материала
С учетом того, что теплые смеси проектируют по стандартам серии 58401 и 58406, — а они допускают использование в составе асфальта RAP-материала, — выпуск такой продукции может стать для организации не только шагом к оптимизации собственных расходов, но и значительным вкладом в экологию.
Сегодня установкой для вспенивания битума от компании SOLOMATIC оснащены асфальтосмесительные комплексы дорожно-строительных предприятий из Оренбурга, Красноярска, Самары и многих других городов. Снижение издержек, упрощение и ускорение процесса укладки смесей, лидирующие позиции в направлении развития отрасли — все это результаты в том числе применения современной технологии производства теплого асфальта.
Давайте вместе развивать отрасль. Вместе — с компанией SOLOMATIC