Recykling mieszanek mineralno-asfaltowych · 2012. 2. 17. · André Täube JRS-Seminar 2012, Zakopane 26 3. „Wymagania wobec mieszanek mineralno-asfaltowych“ 3.1 „Postanowienia

eSeMA 2012 - Seminarium JRS w Zakopanem: 16-17.02.2012

Recykling mieszanek mineralno-asfaltowych

André TäubeDeutscher Asphaltverband e.V.

JRS-Seminar 2012, Zakopane 2André Täube

Plan prezentacji

• Definicje

• Rozwój

• Regulacje techniczne

• Opłacalność

• Cechy szczególne

• Perspektywa


Definicje


Definicje

Wykorzystanie (zużytkowanie)

Uzdatnienie (obróbka) materiału lub wyrobu na nowy materiał

Recykling (ponowne użycie) Ponowne zużytkowanie jakiegoś materiału/wyrobu do podobnego celu zastosowania

→ Zastosowanie granulatu asfaltowego do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych

→ Dodatek granulatu asfaltowego przy wytwarzaniu mieszanekmateriałów budowlanych związanych hydraulicznie

stosowanych do podbudów


Definicje

Niezwykłe zastosowanie: Z kawałków wyłamanej nawierzchni asfaltowej powstała sztuka !


Rozwój


Rozwój

Produkcja mieszanek mineralno-asfaltowych i pozyskanie granulatu asfaltowego (1982 – 2010)

Granulat asfaltowyProdukcja mieszanek m-a


Podaż i wykorzystanie (recykling) granulatu asfaltowego (1987 – 2010) Wykorzystanie ; Podaż granulatu

Rozwój

0

2

4

6

8

10

12

14

16

[Mio

. Ton

nen]

WiederverwendungAufkommen


Recykling/ pozostałe wykorzystanie granulatu asfaltowego

Rozwój

3,0

11,5 sonstige Verwertung[Mio. t]

Wiederverwendung inAsphaltmischgut [Mio. t]

Ponowne zastosowanie do mma [mln t]; pozostałe zastosowania [mln t]


Procentowy przyrost ponownego wykorzystania

Rozwój

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Wie

derv

erw

endu

ngsr

ate

Jahr

Mieszanka mineralno-asfaltowa = Materiał/Wyrób do ponownego wykorzystania!Również wzorcowy jak np. szkło, stal


Drogi asfaltowe

Pozyskanie destr. asfaltowego

Gospodarka granulatem asfalt.

Produkcja mieszanek m-a z granulatem asfalt. am besten durch schichtenweises

Fräsen von Asphaltdeck-, Asphalt-binder- und Asphalttragschicht

unter Verwendung von Asphaltgranulat

- ggf. Aufbereitung durch Brechen und/oder Sieben

- getrennte Lagerung an der Mischanlage oder einem (zentralen) Asphaltgranulat-Lagerplatz

- Prüfung der AG-Eigenschaften(TL AG-StB)

Obieg granulatu asfaltowego

(idealny)

Rozwój


Przykłady technicznego postępu w ostatnich latach:

•Odsiewanie granulatu asfaltowego i selektywne dodawanie

• Selektywne pozyskiwanie i oddzielne magazynowanie destruktu asfaltowego

• Suche magazynowanie destruktu asfaltowego

• Powiększony wsad (granulatu) przez zastosowanie równoległych bębnów (suszarek)

Rozwój


Selektywne pozyskiwanie?

Rozwój


Frezowanie sposobem warstwowym

Rozwój


Oddzielne magazynowanie

Rozwój


Zadaszone składowanie…

Rozwój


… w celu zminimalizowania zawartości wilgoci

Rozwój


Dodatek wyselekcjonowanego granulatu asfaltowego dwoma dozatorami

Rozwój


Dodatek wyselekcjonowanego granulatu asfaltowego trzema dozatorami

Rozwój


Dodatek wyselekcjonowanego granulatu asfaltowego czterema dozatorami

Rozwój


Wytwórnia mieszanek mineralno-asfaltowych z dwoma równoległymi bębnami

Rozwój


Bęben równoległy

…wewnątrz

Rozwój


Niemcy650 Wytwórni mma

Całkowita produkcja: 45,0 mln tStan: 2010Źródło: Deutscher Asphaltverband e.V.

Holandia44 Wytwórni mieszanek min.-asf.

Całkowita produkcja: 10,2 mln tStan: 2007Źródło: VBW Asfalt

20 %

80 % 98 %

2 %

Rozwój

-Wytwórnie bez bębnów równoległych-- Wytwórnie z bębnami równoległymi


Regulacje techniczne


→ uzupełnione instrukcją ponownego wykorzystania mieszanek mineralno asfaltowych, Wydanie: 2009 (M WA)→ przeredagowana wersja STLK LB 113*) ARS 29/2010: Okólnik federalnego ministra właściwego ds. transportu, zawierający zmiany i uzupełnienia do ZTV i TL-Asphalt


TL AG-StB 09

Ausgabe 2009

Technische Lieferbedingungen für Asphaltgranulat

+

Dostosowanie przez

ARS 29/2010

ARS*)29/2010


3. „Wymagania wobec mieszanek mineralno-asfaltowych“

3.1 „Postanowienia ogólne“

3.1.1 „Zastosowanie granulatu asfaltowego“

Granulat asfaltowy może być wykorzystywany do produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej, jeżeli spełnione są Wymagania wobec mieszanek materiałów budowlanych określone w punktach od 3.2.1 do 3.2.7 oraz warunki przydatności, a w danej wytwórni mieszanek mineralno-asfaltowych występują techniczne warunki do maszynowego dozowania granulatu .....

TL Asphalt-StB 07

→ Zastosowanie granulatu asfaltowego do PA wykluczone!



3.1.1 „ Zastosowanie granulatu asfaltowego”

....Warunkiem możliwości wykorzystania granulatu asfaltowego jest jego odpowiednia jednorodność. Jednorodność należy oceniać za pomocą rozstępu wyników określonych zawartości ziaren i zawartości oraz temperatury mięknienia TR&B lepiszcza. W załączniku D opisana jest procedura wyznaczania maksymalnego możliwego dodatku granulatu asfaltowego ….

TL Asphalt-StB 07



Załącznik D: Należy określić jednorodność następujących cech*):

temperatura mięknienia - pierścień i kula (TR&B) [°C],

zawartość lepiszcza [%(m/m)],

zawartość ziaren < 0,063 mm [%(m/m)],

zawartość ziaren 0,063 – 2 mm [%(m/m)]

zawartość ziaren > 2 mm [%(m/m)].*) z każdych „rozpoczętych“ 500 t granulatu na hałdzie, należy pobrać co najmniej 5 próbek!

TL Asphalt-StB 07



Załącznik D: do AC T i AC TDS (do wszystkich cech)

do AC B i AC D (do temp. mięknienia PiK)

do AC D i AC B (wszystkie cechy oprócz temp. mięknienia PiK)

Zi = możliwa ilość dodanego granulatu asfaltowego w %(m/m)

ai = rozstęp (wyników danej) cechy

Tzul,i = tolerancja całkowita cechy (patrz tabela D.1)

TL Asphalt-StB 07

1005,0 ,

,

i

izulimög a

TZ

10033,0 ,

,

i

izulimög a

TZ



TL Asphalt-StB 07

→ Maksymalna ilość dodatku jest najniższą wyliczoną wartością

→ Zrównana z warunkami maszynowego dozowania


CechaTzul

Mieszanka mineralno- asfaltowa na warstwy ścieralne, wiążące i

jednowarstwowe nawierzchnie asfaltowe

Mieszanka asfaltowa na warstwy podbudowy

Temperatura mięknienia wg PIK [°C]

8 8

Zawartość lepiszcza [% m.] 1,0 1,2

Zawartość ziaren < [% m.] 6,0 10,0

Zawartość ziaren od 0,063 do [% m.]

16,0 -

Zawartość ziaren > [% m.] 16,0 18,0


Warunki do maszynowego dozowania(do wytwórni o działaniu cyklicznym) zaleca się następujące maksymalne wielkości dodatku:

• Przy podgrzewaniu przez gorącą mieszankę mineralną, przy cyklicznym sposobie dozowania (bezpośrednie dozowanie do mieszalnika): 30 %(m/m),

• Przy podgrzewaniu przez gorącą mieszankę mineralną, przy ciągłym sposobie dozowania (dozowanie przenośnikiem): 40 %(m/m)

• Przy podgrzewaniu razem z mieszanką mineralną (dodatek przenośnikiem wrzutowym albo dodatek w środku bębna): 40 %(m/m)

• Przy podgrzewaniu specjalnym urządzeniem (bęben równoległy): 100 %(m/m)

Większe ilości dodatku są możliwe przy odpowiednio pozytywnych doświadczeniach. W odniesieniu do rzadko trafiających się w Niemczech wytwórni o działaniu ciągłym obowiązują odrębne ustalenia.*) M WA - Merkblatt für die Wiederverwendung von Asphalt – Instrukcja ponownego wykorzystania mma [FGSV-Nr. 754]

M WA*



NIE w TL Asphalt-StB 07→ zawarte w M WA,

tylko jako pomoc


Ilość dodatku granulatu asfaltowego [%(m/m)]

Istniejące rozstępy wyników oznaczania cech granulatu asfaltowego


3.1.1 „Zastosowanie granulatu asfaltowego“

Przy stosowaniu granulatu asfaltowego należy stosować następujące równanie do ustalania obliczeniowej temperatury mięknienia:

TR&Bmix = a · TR&B1 + b · TR&B2

TR&Bmix wynikowa temperatura mięknienia wg PiK

TR&B1 temperatura mięknienia wg PiK lepiszcza w granulacie asfaltow.

TR&B2 średnia temperatura mięknienia wg PiK (świeżego asfaltu drog.)lub ustalona temperat, mięknienia wg PiK asfaltu. modyf. (PmB)

a i b udział masowy lepiszcza z granulatu (a) i świeżego (b)(a + b = 1)

...

TL Asphalt-StB 07



TL Asphalt-StB 07

TR&Bmix powinna leżeć wewnątrz przedziału wymaganego rodzaju lepiszcza

W tym celu należy zastosować asfalt o tych samych parametrach, co asfalt wymagany lub co najwyżej o jeden gatunek bardziej miękki od wymaganego.

Nie należy stosować asfaltu bardziej miękkiego niż asfalt drogowy 70/100, za wyjątkiem mieszanek mineralno-asfaltowych do jednowarstwowych nawierzchni asfaltowych.


→ Uzupełnienie tej regulacji do AC T jest w ZTV Asphalt-StB 07


... regulacje kontraktowe




ZTV Asphalt-StB 072.3 „Mieszanka mineralno-asfaltowa“

2.3.2 Dowód przydatności

....

a) Dane dotyczące składu i do przeprowadzenia badań w ramach (pierwszego) badania typu wg TL Asphalt-StB :

- Rodzaj i gatunek lepiszcza, przy zastosowaniu granulatu asfaltowego będzie to gatunek wynikowego lepiszcza,

....

- bei Mitverwendung von Asphaltgranulat:

• rodzaj i ilość w % (m/m)

• Temperatura mięknienia TR&B lepiszcza odzyskanego z granulatu asfaltowego

•Temperatura mięknienia TR&Bmix wynikowej mieszanki lepiszczy

• Rodzaj i gatunek dodanego lepiszcza

ARS 29/2010


3.4 „Wykonanie podbudów asfaltowych“

...

3.4.3 „Mieszanki materiałów budowlanych“

...

Przy zastosowaniu granulatu asfaltowego i wymaganym asfalcie drogowym 70/100 lub 50/70 Zamawiający może wbrew dopuszczonemu w przetargu gatunkowi lepiszcza także podawać wynikową temperaturę mięknienia TR&Bmix w dowodzie przydatności, który odpowiada następnemu twardszemu gatunkowi. Ten gatunek obowiązuje potem do mieszanek ,jako wymagany gatunek lepiszcza

ZTV Asphalt-StB 07

→ zawsze tylko różnica jednego przedziału gatunku między świeżym a wynikowym lepiszczem – także przy AC T!



3.8 „Wykonanie asfaltowej warstwy ścieralnej z mieszanki mastyksowo-grysowej“

...

3.8.3 „ Mieszanki materiałów budowlanych“

...

Nie zezwala się na stosowanie granulatu asfaltowego.

Gdyby w szczególnych przypadkach możliwe było zastosowanie granulatu asfaltowego, należy zamieścić to w opisie warunków wykonania.

ZTV Asphalt-StB 07

→ Wykluczenie recyklingu w produkcji mieszanek SMA, chociaż Normy Europejskie dopuszczają recykling wszystkich typów mma, jednakże utrzymują się (jeszcze) narodowe zastrzeżenia.


→ regionalnie już są dobre doświadczenia z recyklingiem SMA.



4. „Wartości graniczne i tolerancje“4.1 „Mieszanka mineralno-asfaltowa“

Temperatura mięknienia wg PiK lepiszcza odzyskanego z mieszanki mineralno-asfaltowej nie powinna przekraczać wartości granicznych podanych w tabeli 16. Te wartości graniczne obowiązują zarówno w odniesieniu do zastosowanych czystych gatunkowo asfaltów drogowych albo asfaltów modyfikowanych polimerami wg TL Bitumen-StB jak również przy zastosowaniu dodatku granulatu asfaltowego

ZTV Asphalt-StB 07 ARS 29/2010


Tabela 16: Graniczne wartości temperatury mięknienia wg PiK odzyskanych lepiszczy z mieszanek mineralno-asfaltowych zawierających asfalt drogowy lub asfalt modyfikowany polimerami


ZTV Asphalt-StB 07

Asfalt drogowy Asfalt modyfikowany polimerami

RodzajTemperatura

mięknienia wg PIK [0C]

RodzajTemperatura

mięknienia wg PIK [0C]

160/220 51 25/55-55 7170/100 59 10/40-65 8150/70 62 40/100-65 *)35/50 68

*) odnoszący się do wartości z dowodu przydatności ± 8 0C


TL Bitumen-StB 07

Asfalt 50/7046 °C 54 °C

52 °C

Ważne:

30/45 60 °C


Asfalt 30/45

Który asfalt jest wymaganym gatunkiem asfaltu?

TR&Bmix = 53 °C

JRS-Seminar 2012, Zakopane 42André TäubeAndré Täube

Opłacalność


Opłacalność

• Opłacalność = Motorem recyklingu (ponownego użycia)

• Recykling na wysokim poziomie potrzebuje dużych inwestycji w technikę maszynową o wysokiej wartości

• Recykling oznacza zwiększone nakłady

• Wysoki dodatek wymaga większych nakładów na laboratoria

→ nie wymuszona wysoka minimalizacja kosztów

Wpływ na koszty


Opłacalność

Wymagane pozytywne warunki ogólne, przykładowo:• odpowiednia produkcja roczna• wystarczająco duża dostępność granulatu asfaltowego• podwyższenie procentowego wtórnego wykorzystania mma• dopuszczenie dodatku granulatu asfaltowego do wielu rodzajów i gatunków mieszanek (żadnych ograniczeń w regulacjach technicznych)

Inwestycje przemysłu mieszanek mineralno-asfaltowych

W wysokowartościową technikę, np. :• równoległe bębny suszarek• silosowanie gorącej mieszanki mineralno-asfaltowej• instalacje do suchego magazynowania granulatu asfaltowego itp.

JRS-Seminar 2012, Zakopane 45André TäubeAndré Täube

Cechy szczególne


Cechy szczególne

• Hałda przechodnia = (większa) hałda granulatu asfaltowego, z jednego końca której pobierany jest materiał do produkcji, a (ewentualnie jednocześnie!) na drugim końcu materiał jest magazynowany

→ reguła; nie do zakwestionowania

→ żadnego sprzeciwu do postulatu oddzielnego składowania

„Hałda przechodnia”

• WAŻNE:

• Jednorodność właściwości granulatu asfaltowego

• Regularne sprawdzanie, czy właściwości mieszczą się wewnątrz wyznaczonych rozstępów, obowiązujących w danym czasie, wielkości cech.

→ odpowiedzialność zarządzających wytwórnią


Cechy szczególne

• Granulat asfaltowy „już nie taki sam“, jak w badaniu typu/udowodnieniu przydatności

→ Właściwości granulatu asfaltowego zmieniają się(podobnie jak właściwości nie używanych surowców)

Ważność (pierwszego) badania typu/wykazania przydatności

Dopóki właściwości granulatu asfaltowego mieszczą się wewnątrz ustalonych rozstępów wartości, formalnie jest to taki sam granulat asfaltowy!

→ jeżeli poszczególne właściwości granulatu asfaltowego mieszczą się wewnątrz ustalonego rozstępu wartości, nie jest wymagane nowe badanie typu / nowe wykazanie przydatności


Cechy szczególne

Problemy z jakością?

np. połamane kawałki nawierzchni asfaltowej

→ Granulat asfaltowy nie powinien zawierać żadnych szkodliwych ilości obcych materiałów !

(wg TL AG-StB 09)


Cechy szczególne

Problemy z jakością?

np. destrukt z frezowania nawierzchni→ Niezbędne uzdatnienie!

(np. przekruszenie i/lubodsianie)


Perspektywa


Perspektywa

• Wieloletnie pozytywne doświadczenia z recyklingiem mieszanek mineralno asfaltowych w warstwach podbudowy, wiążących i ścieralnych → Stan techniki

• dlatego więc wprowadzono recykling do TL Asphalt-StB 07 + TL AG-StB 09 i ZTV Asphalt-StB 07 (dostosowanie przez ARS 29/2010)

• jednak: M WA jest instrukcją służącą pomocą i zawierającą komentarze

• przepracowana wersja STLK*) nie zawiera już żadnych sformułowańograniczających recykling mma

• najbardziej znaczące zużytkowanie, a więc recykling mieszanek mineralno-asfaltowych jest prawnie wymagany, jak też celowy pod względem ekonomicznym, ekologicznym i techniki budowlanej→ każda tona granulatu asfaltowego powinna znaleźć się ponownie na

wytwórni mma, gdyż tylko tutaj nie odbywa się „down-cycling“ („recykling przez porzucenie”?)*) STLK - Standardleistungskatalog für den Straßen- und Brückenbau – Katalog standardowego wykonania robót drogowych i mostowych [FGSV-Nr. 6]


Perspektywa

• Ograniczenia recyklingu przez krajowe regulacje nie są już zgodne z duchem czasu, ponadto stanowią wykroczenie przeciwko żądaniom prawa o odpadach poszczególnych krajów (landów) związkowych

• Przemysł potrzebuje pozytywnych warunków ogólnych do koniecznychinnowacji i inwestycji

• Dalszy rozwój recyklingu przez przemysł i wykonawców →żadnego podważania w specyfikacjach robót sposobu warstwowego

frezowania przez „korzystniejsze" propozycje (oferty) dodatkowe


Przewodniki DAV:

Perspektywa

Zamówienie albo pobranie:

www.asphalt.de

… dostępne również w języku angielskim:


Bardzo dziękuję Państwu za uwagę!

Dipl.-Ing. André Täube- Kierownik badań i rozwoju -

________________________________

Deutscher Asphaltverband e.V.Schieffelingsweg 6

53123 Bonn

Tel.: +49 228 97965 - 0

Fax: +49 228 97965 - 11

Email: [email protected]

www.asphalt.de

Documents

Recykling mieszanek mineralno-asfaltowych · 2012. 2. 17. · André Täube JRS-Seminar 2012, Zakopane 26 3. „Wymagania wobec mieszanek mineralno-asfaltowych“ 3.1 „Postanowienia