Огляд українського ринку – Основні засоби

Холодний ресайклінг, або регенерація дорожнього одягу, - сучасна, прогресивна технологія, що застосовується при відновленні експлуатаційних якостей дороги. Суть її полягає у фрезеруванні зношених дорожніх одягів, змішуванні подрібненого, однорідного матеріалу з в'язкими (стабілізаторами), укладанні на колишнє місце та ущільненні. Ця технологія з'явилася наприкінці 1970-х років і набула поширення в Західній Європі, а потім у США. Приводами для розробки холодного ресайлінгу, матеріалів та машин стала необхідність знайти швидкий та економічний спосіб для масштабного відновлення експлуатаційних характеристик розвиненої дорожньої мережі західних країн плюс нафтові кризи 1973 та 1979 років, внаслідок яких бітум подорожчав утричі. Прогрес у методах підготовки та стабілізації бітумних емульсій та у розробці модифікованих бітумів також сприяв розвитку технології холодного ресайклінгу.

Основні переваги холодного ресайклінгу перед реконструкцією з повною заміною матеріалів дорожнього одягу насамперед у тому, що матеріал старих дорожніх одягів не вивозять, не складують, а використовують одразу на місці. При цьому витрата свіжої гарячої асфальтобетонної суміші знижується в кілька разів і досягається значна економія інших матеріалів і транспортних витратах. Сучасне обладнання для ресайклінгу є високопродуктивним, що набагато скорочує терміни ремонту дороги і дозволяє відновити за сезон великі площі дорожнього покриття.

Відновлення практично всієї вітчизняної дорожньої мережі, потреба в покращених дорогах великої сумарної довжини – це поле діяльності для холодного ресайклінгу. Проте поширення цієї технології стримують цінияк на самі ресайклери, так і на допоміжне обладнання, а також якийсь скепсис щодо новинки та значних інвестицій у це обладнання.

Сьогодні розглядаютьсятри основних види ресайклінгу, причому перші два кілька перекривають один одного:

з фрезеруванням на неповну товщину дорожнього одягу – від 50 до 100 мм до щебеневої основи; застосовують при зносі верхніх шарів дорожнього одягу та збереженні властивостей нижніх шарів;
фрезеруванням на повну товщину, від 100 до 300 мм, захоплюючи і шари асфальтобетону, і частину щебеневої основи; застосовують при відновленні дорожнього одягу, пошкодженого на всю глибину;
реконструкція гравійних шляхів; глибина ресайклінгу цього типу зазвичай до 100 до 200 мм.

Від виду ресайклінгу залежить вибір ресайклеру та склад будівельного поїзда. Типом ресайклера визначається продуктивність, ширина та глибина шару, який можна обробити за один прохід, а також вибір стабілізатора та можливості фрезерувати дорожній одяг та змішувати їх матеріал зі стабілізатором за один прохід.

Рідкі стабілізатори – цементно-водну суспензію та бітумну емульсію застосовують як окремо, так і в комбінації, через розподільні системи вводячи їх у робочу камеру ресайклера. Через спеціальну розподільчу систему робочу камеру вводять і спінений бітум.

Цементно-водну суспензію готують в окремій машині і трубопроводом подають у ресайклер, а потім вводять робочу камеру через спеціальну рампу. Цей метод дозволяє точно контролювати витрати цементу.

У бітумній емульсії 60% становить бітум та 40% вода. Розпаду емульсії на складові перешкоджають спеціальні поверхнево-активні речовини - емульгатори. ПриЗмішування з кам'яним матеріалом вода випаровується, і бітум розтікається в плівку, що обволікає частинки каменю. При надмірній вологості кам'яного матеріалу та внесенні емульсії матеріал стає перезволоженим, та його ущільнення не може. У таких випадках допомагає внесення цементу, але не більше 2% від маси матеріалу (при більшому співвідношенні втомні характеристики укріпленого шару погіршуються) або відфрезерований матеріал залишають підсохнути.

Спінений бітум одержують, додаючи невелику кількість холодної води (2. 5% від маси бітуму) до гарячого бітуму (150. 180 ºС) безпосередньо перед упорскуванням у робочу камеру. При контакті з гарячим бітумом вода перетворюється на пару, утворюючи піну, за обсягом 15. 30 разів перевищує початковий обсяг бітуму. Найдрібніші бульбашки води оточує тонка плівка бітуму. При контакті з кам'яним матеріалом бульбашки розпадаються, і бітум обволікає частинки каменю. У такій формі бітум кращий для змішування з холодним вологим кам'яним матеріалом.

Технологія спінювання бітуму відома з 1950-х років, проте важко при цьому точно витримати пропорції бітуму та води. Збільшення кількості води дає більший об'ємний розширення, але скорочує термін життя піни. Зазвичай додавання 3% води дає прийнятні об'ємне розширення та термін життя піни, а схильність до засмічення сопів і пов'язану з цим неможливість керувати піноутворенням подолали лише нещодавно, що дозволило застосовувати спінений бітум у польових умовах.

Склад будівельного поїзда для робіт з бітумною емульсією наступний, починаючи з голови: автоцистерна з бітумною емульсією, ресайклер, ковзанка, грейдер. При одночасному введенні цементоводної суспензії між автоцистеною і ресайклером вводять установку для приготування суспензії.Ресайклер штовхає перед собою монтаж. Альтернативний спосіб – розподіл сухого цементу спеціальним розподільником на автомобільному шасі, що рухається у голові поїзда. При використанні ресайклера на гусеничному ходу з плитою, що вигладжує, грейдер не потрібен.

При використанні спіненого бітуму поїзд складений: автоцистена з бітумом, ресайклер, каток, грейдер. Аналогічно між бітумовозом і ресайклером включають установку для приготування цементоводної суспензії. У будь-якому разі бітумовоз рухається у голові поїзда.

Воду для ресайклінгу підвозять автоцистернами, при цьому треба враховувати, що для приготування бітуму спіненого потрібна питна вода. Залежно від призначення дороги та навантаження по укріпленому стабілізаторами шару можна влаштувати замикаючий шар з асфальтобетону або асфальтобетонну основу та замикаючий шар, для чого застосовують відповідний парк техніки.

Модельний ряд ресайклерів та допоміжного обладнання фірмиWirtgen різноманітний: це моделі на пневмоколісному ходу WR2000, WR2400, WR2500S та моделі на гусеничному ході 2200CR та WR4200. У компактних ресайклерів WR2000 та WR2400 подовжена моноблочна рама, на передній частині якої встановлена кабіна. Кабіна переміщається від борту до борту з виходом за габарит машини, ніж оператору забезпечується добрий огляд робочої зони. Всі органи управління розміщені разом з кріслом на платформі, що обертається. Колеса встановлені на опорних колонах і знаходяться в межах робочої ширини фрезерного барабана, що дозволяє фрезерувати по краю оброблюваної площі. Положення кожної колони регулюється незалежним гідроприводом, завдяки чому ресайклер може проходити навіть важкими грунтами і зберігати горизонтальне положення абозаданий нахил на нерівностях. Корпус робочої камери закріплений жорстко на рамі. Чим глибше фрезерування, тим більше опускається барабан, тим самим збільшується об'єм камери над барабаном. Задня стінка камери блокується в будь-якому положенні або залишається в режимі плавання.

Універсальний фрезерно-роторний барабан наводиться від двигуна через клинопасову передачу. Пряма передача дає максимальне к.п.д., а ремені поглинають ударні навантаження. Швидкість обертання барабана змінюють, переставляючи три шківи приводу. Барабан оснащений змінними різцетримачами, що дозволяють швидко міняти різці. Пневмомолоток та гідравлічний пристрій для провертання барабана полегшують та прискорюють заміну різців. На краях барабана, що сприймають найбільші навантаження, різцетримач встановлений на змінних кутових кільцях. Системи упорскування води та стабілізаторів з мікропроцесорним управлінням монтують на замовлення.

Робоча ширина ресайклеру WR2000 – 2000 мм, глибина – 500 мм, ресайклеру WR2400 – 2400 та 500 мм відповідно. WR2000 масою до 25,2 т оснащений 6-циліндровим рядним двигуном Mercedes-Benz потужністю 315 кВт, WR2400 масою до 29 т – 8-циліндровим тієї ж фірми потужністю 420 кВт.

Ресайклер WR2500S конструктивно відрізняється від компактних моделей. Кабіна знаходиться вгорі, над передніми колесами, і може переміщатися від борту до борту з виходом за габарит. Для зручності транспортування кабіна виконана розрізною і її верхня частина відкидається гідроциліндром. Транспортна висота машини не перевищує 3 м. Передніми та задніми колесами можна керувати незалежно за допомогою кермового колеса та джойстика. Доступні також автоматичний узгоджений поворот передніх та задніх коліс дзеркально щодо один одного та діагональний хід. WR2500Sдозволяє змішувати матеріал, що фрезерується, одночасно з різними стабілізаторами, для чого в ньому можуть бути змонтовані кілька систем розподілу. Для WR2500S розроблені фрезерно-роторні барабани шириною 2438 та 3048 мм. Глибина фрезерування обома барабанами до 500 мм. Двигун Mercedes-Menz OM444LA розвиває потужність 500 квт. Ресайклер WR2500SK відрізняється вбудованим перед робочою камерою розподільником порошкоподібного стабілізатора, наприклад вапна або цементу. Тим самим пилоутворення при стабілізації практично виключено.

Ресайклер 2200CR - це дообладнана для холодного ресайклінгу фреза W2200, "старша" у лінійці фрез Wirtgen. Змонтувавши конвеєр, ресайклер можна використовувати і як фрезу. Цей ресайклер призначений для великих проектів. У список обладнання для ресайклінгу входять системи подачі в робочу камеру води, цементно-водної суспензії, емульсії бітумної або спіненого бітуму. Ззаду навішують плиту, що вигладжує. Робоча ширина фрезерування машини 2200 мм, глибина – до 350 мм.

WR4200 – найпотужніша спеціалізована машина для глибокого ресайклінгу, її робочу ширину можна плавно змінювати від 2800 до 4200 мм, глибина фрезерування – до 300 мм. Машина оснащена двома двигунами Caterpillar C15 потужністю 433 кВт. Ходова частина – гусенична, із чотирма гусеничними візками на опорних колонах. Вигладжуюча плита – Vögele АВ500TV із шириною укладання 2500. 5000 мм. Робочий орган складається з трьох фрезерних барабанів у загальній робочій камері, встановлених у два ряди: попереду два вузькі та ззаду широкий барабан. Робоча ширина регулюється висуванням передніх барабанів, при цьому передні та задній барабани обертаються у протилежні сторони. Відфрезерований матеріал надходить у двовальний змішувач, як нацементобетонному заводі, куди впорскуються рідкі стабілізатори. Тут він змішується з ними і потім подається під плиту, що вигладжує.

На додаток до ресайклерів фірма Wirtgen пропонує допоміжне обладнання - змішувальну установку WM1000 для приготування цементо-водної суспензії, мобільну установку змішувача КМА100 для приготування холодної суміші з відфрезерованого матеріалу з добавкою в'яжучих, лабораторне обладнання.

ФірмаBomag випускає для європейського ринку дві моделі ресайклерів – МРН122-2 та МРН125. Обидві моделі з шарнірно-зчленованими рамами з переднім силовим модулем та задньою хребтовою рамою, під якою підвішений робочий орган – робоча камера з фрезерним барабаном. Усі приводи виконавчих органів, включаючи привод барабана, гідростатичні. Шарнірне зчленування рами та керовані задні колеса забезпечують маневреність ресайклерів. Швидкість обертання барабана регулюється в залежності від навантаження, робоча камера із змінною геометрією дозволяє регулювати параметри змішування. Гідравлічний механізм підйому робочого органу дозволяє регулювати положення барабана у вертикальній площині в межах ±5º. Bomag використовує універсальні фрезерні барабани як для ресайклінгу дорожнього одягу, так і для стабілізації ґрунту. У базовій комплектації робочий орган ресайклера МРН122-2 оснащують універсальним барабаном шириною 2330 та діаметром 1225 мм з привареними різцетримачами. Як опції пропонують барабан такої ж конструкції шириною 2530 мм, барабани шириною 2330 і 2530 мм, оснащені пристроями швидкої зміни різця, і барабан для стабілізації ґрунту з подовженими лопатообразными різцями. Глибина фрезерування МРН122-2 – до 500 мм. Стандартний барабан для МРН125 шириною також 2330 мм, але діаметром1416 мм. Глибина фрезерування цієї машини – до 550 мм.