Магистерский диплом (ВКР) на тему Ремонт асфальтобетонных покрытий по технологии горячей регенерации на стационарном АБЗ, на объектах ГБУ «Автомобильные дороги».

Содержание:

Оглавление

Введение 4

1. Современные методы переработки асфальтобетона 7

1.1 Аспекты использования переработки бетона и асфальта 7

1.2 Тенденции в переработке бетона и асфальта 9

1.3 Анализ отечественного и зарубежного опыта применения холодного ресайклинга 13

1.4 Классификация и применение технологий ресайклинга дорожного асфальтобетона при строительстве автомобильных дорог 21

Выводы по главе 27

2. Характеристика участка строящейся автомобильной дороги 30

2.1 Общая характеристика дороги 30

2.2 Анализ асфальтобетонного покрытия 41

Выводы по 2 главе 44

3. Эмпирическая часть работы 45

3.1 Характеристики исходных материалов 45

3.2 Подбор оптимального содержания битума 49

3.3 Сравнение вариантов покрытия 56

Вывод по 3 главе 62

4. Технико-экономическая часть 63

4.1. Технико-экономический расчет компонентов асфальтобетонных смесей 63

4.2 Экономическая эффективность капитального ремонта дороги 68

4.3 Расчет стоимости работ при горячем ресайклинге 69

Выводы по 4 главе 71

5. Охрана труда и окружающей среды 72

5.1 Техника безопасности при строительстве 73

5.2 Общие требования пожарной безопасности 81

5.3 Воздействие на окружающую среду 85

Выводы по 5 главе 91

Заключение 92

Список использованных источников 94

Введение:

Асфальтобетонное дорожное покрытие автобана подвергается постоянному воздействию механических нагрузок от транспортных средств.

Кроме того, на него влияют погодные условия и грунтово-гидрологические факторы.

Внутренние напряжения и деформации дорожного полотна, вызываемые этими воздействиями, накапливаются, что приводит к появлению дефектов и разрушений верхнего слоя дорожной одежды в виде трещин и выбоин.

Чтобы качество дорожного полотна соответствовало требованиям безопасности дорожного движения (ст. 12 Федерального закона от 10.12.1995 за № 196-ФЗ в редакции от 26.07.2017 «О безопасности дорожного движения»), дорожно-строительными организациями проводятся работы по удалению изношенных и поврежденных слоев асфальтобетонного покрытия (АБП) и замене их новыми слоями.

Строительство автомобильных дорог слагается из строительства комплекса дорожных сооружений, основным из которых по значению и по стоимости является дорожная одежда.

Дорожная одежда должна быть прочной, чтобы в течение длительного срока выдерживать нагрузки от автомобилей, износостойкой и обладать способностью сохранять прочностные свойства при воздействии как повышенной положительной, так и отрицательной (морозостойкость) температур.

Дорожная одежда должна иметь необходимую прочность, ровность, шероховатость поверхности и беспыльность, обеспечивать безопасное движение автомобилей с нормативными скоростями.

Важнейшими требованиями, предъявляемыми к дорожной одежде, являются надежность и экономичность. Надежность обусловливает экономически обоснованную вероятность безотказной работы дорожной одежды. Экономичность характеризуется приведенными затратами на строительство, содержание и ремонт проезжей части, перевозку пассажиров и грузов.

В настоящее время с целью повышения экологичности и экономичности производства во всех сферах хозяйства всё активней проникают технологии переработки и повторного применения ранее использованных материалов.

Объемы ежегодно снимаемых старых АБП в каждом крупном городе РФ составляют десятки тысяч тонн, а в целом для автомобильных дорог России ежегодно «набегает» более миллиона тонн демонтированного асфальтобетона.

Современные технологии переработки старого асфальтобетона носят ресурсосберегающий характер, поскольку регенерированное покрытие с успехом используется в процессе создания нового АБП.

Регенерация демонтированного АБП направлена на восстановление и повышение технико-эксплуатационных характеристик асфальтобетонного материала с целью его повторного использования для асфальтирования автобанов или других дорожно-ремонтных работ.

По истечении ресурсного срока эксплуатации дорожного покрытия в его составе сохраняется до 90% полезной массы асфальтобетонного материала, пригодного для дальнейшего применения.

Технологии переработки и повторного применения асфальтобетона востребованы и уже долгое время применяют и в сфере дорожного хозяйства. При этом следует различать близкие между собой термины регенерация и рециклинг.

Рециклинг не предполагает восстановления или улучшения свойств асфальтогранулята как дорожно-строительного материала и подразумевает его применение в качестве альтернативы инертных материалов в основаниях дорог низших категорий, при отсыпке обочин и др. Регенерация же предполагает восстановление утерянных свойств материала и его дальнейшее применение.

Таким образом регенерация асфальтобетона позволяет применять материалы старого покрытия в новых (регенерированных) слоях асфальтобетона, что делает очевидным преимущества данной концепции перед рециклингом дорожного покрытия и является актуальной темой для рассмотрения.

Цель данного проекта – повышение качества асфальтобетонных смесей, производимых с добавлением регенерированного асфальтобетона.

Для этого необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить существующие способы переработки старого асфальтобетона. Проанализировать достоинства и недостатки существующих технологий.

2. Провести анализ состава и характеристик асфальтобетона из существующего дорожного покрытия (отбор и испытания образцов-кернов). Оценить степень его пригодности для регенерации. Дать рекомендации по его переработке.

3. Рассмотреть способы улучшения характеристик асфальтобетона при использовании технологии горячей регенерации. Выбрать оптимальный вариант.

Объектом работы является асфальтобетонное покрытие дороги, подлежащее ремонту.

Предметом работы есть технология горячей регенерации асфальтобетонного покрытия дороги на стационарном АБЗ.

В ходе работы мы проверим гипотезу: предварительное разделение гранулята на фракции поможет получить регенерированный асфальтобетон с более высокими характеристиками.

Заключение:

В дипломной работе запроектирована реконструкция участка автомобильной дороги III категории. Необходимость реконструкции возникла с целью обеспечения безопасного и комфортного движения автомобилей; обеспечение транспортной доступности населения, что улучшит мобильность и занятость; улучшение экологической ситуации на автомобильной дороге, так как снижение скорости движения автомобилей и возникновение пробок, из-за плохого состояния дорожного покрытия, в несколько раз увеличивает эмиссию вредных веществ в атмосферу, чем крайне неблагоприятно влияет на окружающую среду.

В рамках работы выполнен ряд работ:

— проведен анализ понятия «Регенерация дорожного покрытия посредством асфальтогрануло-бетонной смеси»;

— проведен анализ конструктивных решений;

— сделан обзор существующих способов производства работ по регенерации дорожного покрытия, включающий в себя зарубежный опыт холодной и горячей регенерации;

— разработана расчетная методика для нахождения экономической эффективности процесса горячей регенерации дорожного покрытия на АБЗ за счет увеличения эксплуатационной стойкости дорожного покрытия и как следствие увеличения межремонтного срока

Таким образом, при увеличении показателя эксплуатационной стойкости асфальтобетона пропорционально увеличивается межремонтный срок асфальтобетонного покрытия, что позволяет получить экономическую выгоду.

Расширение существующего земляного полотна, полос движения и обочины. Согласно проекту участок дороги будет иметь по одной полосе движения в каждую сторону шириной 3,75м и обочину шириной 3,75м.

Результаты выполненных исследований указывают на целесообразность использования технологии холодной регенерации с целью повышения качества и эффективности дорожных ремонтных работ при восстановлении существующего разрушенного и изношенного асфальтобетонного покрытия.

Для конструкции с продольными трубчатыми дренами у краев проезжей части принимаем толщину дренирующего слоя из песка средней крупности, равную 21 см.

Расчёт экономической эффективности подтвердил актуальность использования технологии холодной регенерации. Она позволяет значительно уменьшить экономические затраты на асфальтобетонную смесь и ее транспортировку, также позволяет минимизировать затраты на спецтехнику, транспортировку строительного материала и его стоимость, затраты на заработную плату рабочим, уменьшить влияние на окружающую среду.

Разработанные мероприятия по охране труда и защите окружающей среды свидетельствуют, что капитальный ремонт на автомобильной дороге проводится с соблюдением всех необходимых ограничений.

Фрагмент текста работы:

1. Современные методы переработки асфальтобетона

1.1 Аспекты использования переработки бетона и асфальта

Наличие в России потенциально большого объема работ по ремонтам и реконструкции автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием позволяет прогнозировать масштабное внедрение различных технологий ресайклинга дорожного асфальтобетона, в том числе технологий промышленного ресайклинга, предполагающих изготовление регенерированных смесей в смесительных установках с использованием материала изношенных асфальтобетонных покрытий. вторичного сырья – асфальтобетонной крошки.

Традиционно такие материалы, как асфальт и бетон, после вывоза отправлялись на свалки. После того, как их вывозили с парковок или строительных площадок, их просто транспортировали на ближайшую свалку для утилизации. Подход, хотя и простой, все же приводил к затратам на перевозку и, очевидно, к более быстрому заполнению свалок. Переработка изменила это, позволив повторно использовать материалы. Однако на заре переработки повторное использование было почти исключительно в качестве наполнителя из-за проблем с качеством и неравномерностью градации.

Однако сегодня переработанный бетон и асфальт могут быть измельчены в формы, пригодные для широкого спектра промышленных применений.

Переработка бетона

Переработка бетона включает в себя разрушение, удаление и дробление бетона в материал определенного размера и качества, что мало чем отличается от процессов дробления первичных материалов. Снесенные тротуары, колонны зданий или фундаменты разбираются и компилируются. Бетон можно либо доставить на место переработки для дробления, либо (что