Więcej o asfalcie

Backgrounder
Data / Date:
25 września 2006 roku
Więcej o asfalcie
Technologia nawierzchni asfaltowej
Nawierzchnia autostrady A1 wykonana będzie z mieszanki mineralno-bitumicznej, potocznie
zwanej asfaltem. Mieszanka jest zbiorem dobranych w odpowiednich proporcjach: kruszyw,
wypełniacza, pyłu kamiennego oraz bitumu. Kruszywo stanowią: piasek, grys gabro,
bazaltowy i melafirowy .
Zalety budowania dróg w powyższej
technologii są niewątpliwie doceniane na
całym świecie - ponad 70% nawierzchni
wszystkich dróg wykonana jest z asfaltu
(źródło: Ammann, Asphalt Plants –
Innovative Technology).
Do wybudowania nawierzchni 90 km
odcinka autostrady A1 zostanie zużytych
1 mln 600 tys. ton masy asfaltowej, zaś do
jej produkcji potrzebnych będzie 1 mln 500
tys. ton kruszywa, 90 tys. ton wypełniacza i
80 tys. ton bitumu.
Zanim rozpoczęto właściwą produkcję masy mineralno-bitumicznej, konieczne było
zaprojektowanie receptury roboczej tzn. określenie składu materiałów mineralnych,
zawartości wypełniacza i bitumu w oparciu o szereg norm tak, aby produkt spełniał wszystkie
wymogi kontraktowe. Projektowanie mieszanek stosowanych do budowania poszczególnych
warstw konstrukcji nawierzchni wykonało Laboratorium Politechniki Gdańskiej wraz z
Laboratorium Skanska Teknik w Szwecji.
Projektowanie receptury roboczej, jak i samej konstrukcji nawierzchni to jeden z
najważniejszych etapów realizacji inwestycji. Głównym założeniem projektantów było
uzyskanie nawierzchni o wysokiej wytrzymałości oraz odporności na koleinowanie i zmienne
warunki atmosferyczne, a więc o parametrach, które zapewniają bezpieczeństwo i komfort
jazdy.
Strona / Page
2
Konstrukcja nawierzchni
Warstwa nawierzchni asfaltowej autostrady A1 będzie miała całkowitą grubość 27 cm
i składać się będzie z trzech warstw różnych mieszanek mineralno-bitumicznych. Zasadniczą
podbudowę nawierzchni stanowi 20 cm warstwa z kruszywa łamanego. Jest ona układana
na 50 cm warstwie mrozoochronnej, z której górne 15 cm jest stabilizowane cementem.
Schemat budowy nawierzchni asfaltowej autostrady A1 został przedstawiony poniżej.
Warstwa ścieralna nadaje nawierzchni drogowej cechy
powierzchniowe. Od niej zależy przyczepność, współczynnik
tarcia, bezpieczeństwo i komfort jazdy. Zabezpiecza przed
wpływem czynników atmosferycznych.
Warstwa wiążąca przenosi naprężenia powstające w
trakcie obciążania nawierzchni do warstw położonych niżej.
Warstwa podbudowy asfaltowej wykonana jest z masy
mineralno-bitumicznej i pełni funkcję nośną.
Podbudowa zasadnicza z kruszywa pełni rolę fundamentu,
na którym oparta jest konstrukcja nawierzchni.
Warstwa stabilizowana cementem stanowi górną część
warstwy morozoochronnej. Dzięki stabilizacji tworzy rodzaj
platformy roboczej, na której mogą być wykonywane kolejne
warstwy konstrukcji
Warstwa mrozoochronna decyduje o stabilności w
zmiennych warunkach atmosferycznych oraz zapewnia
właściwy drenaż konstrukcji.
Dno wykopu lub wierzch nasypu
Wytwórnia mas bitumicznych
Pierwsza z dwóch wytwórni mas bitumicznych (w skrócie WMB) dla autostrady A1 została
wybudowana na terenie bazy w Swarożynie. Baza stanowi zaplecze produkcyjne i powstała
w celu zapewnienia odpowiedniej ilości dostaw mas asfaltowych na potrzeby trzech
północnych sekcji. Oprócz wytwórni, na terenie bazy wybudowano zasieki na kruszywa, wagi
samochodowe oraz zaplecze socjalno-biurowe i laboratorium.
WMB powstała w relatywnie krótkim czasie tj. w ciągu niecałych 3 miesięcy (czerwiec sierpień). Konstrukcja przystosowana jest do szybkiego montażu i demontażu. Ustawienie
wytwórni nie wymagało budowy fundamentów. Jej podzespoły ustawione zostały na
utwardzanym podłożu, bezpośrednio na własnych ramach lub płytach betonowych
Strona / Page
3
dostarczanych wraz z wytwórnią. Konstrukcja tej nowoczesnej maszyny spełnia wymagania
standardów jakości środowiska, zarówno dotyczących emisji pyłów i gazów do środowiska
oraz emisji hałasu. Po zakończeniu prac wytwórnia zostanie zdemontowana, a teren bazy
zrekultywowany.
Dane techniczne wytwórni mas bitumicznych
Typ
Palnik suszarki
Odpylanie typu
System sterowania
Sortownik
Wyposażenie
Dozowanie dodatków
AMMANN UNIVERSAL 240/320 QUICK
2-mediowy na gaz ziemny (zasilanie główne) oraz olej
opałowy lekki (zasilanie awaryjne)
AMMANN - workowe suche
Komputerowy – AMMANN AS 2000 plus
6 pokładów sitowych
10 dozatorów kruszyw o pojemności 10 m3
1 zbiornik gotowej masy 5-komorowy o pojemności 330 ton
3 zbiorniki asfaltu o pojemności 70 ton
2 zbiorniki wypełniacza o pojemności 60 m3 i 120 m3
Płynne i granulowane - automatycznie
Produkcja mas bitumicznych
Wydajność WMB w Swarożynie wynosi od 240 do 320 ton/godz w zależności od rodzaju
produkowanej masy oraz warunków atmosferycznych. W wytwórni wyprodukowanych
zostanie 880 tys. ton masy. Dzienna produkcja planowana jest na poziomie około 3 tys. ton.
Pozostała część z 1 mln 600 tys. ton masy bitumicznej będzie wytwarzana w podobnej
wytwórni, która powstanie w Kopytkowie. Produkcja z tej otaczarni zaspokoi
zapotrzebowanie pozostałych trzech sekcji.
Produkcja masy mineralnobitumicznej
polega
na
wymieszaniu
gorącego
kruszywa
i
bitumu
z wypełniaczem oraz innymi
dodatkami.
Proces
jest
całkowicie zautomatyzowany
i kontrolowany jest przez
system
komputerowy.
Transport
wewnętrzny
poszczególnych składników
mieszanki jest realizowany
przez odpowiedni system
przenośników mechanicznych
i urządzeń hydraulicznych.
Strona / Page
4
W procesie produkcji masy bitumicznej można wyróżnić kilka charakterystycznych etapów.
Składowanie i załadunek kruszywa do dozatorów (dozowanie zimne)
Kruszywa są składowane w zasiekach na terenie
bazy, skąd ładowarkami transportowane są do
dozatorów.
Dozowanie wstępne odbywa się
zgodnie z receptą roboczą. W zależności od
warstwy dobierane jest kruszywo o różnej frakcji
(wielkości). Następnie kruszywo wędruje do bębna
suszarki.
Suszenie i podgrzewanie kruszywa
W suszarce obrotowej kruszywo o wilgotności ok. 3
– 7% podlega wstępnej obróbce, tj. suszeniu. W
kolejnych komorach i bębnach otaczarki, oprócz
odparowywania wody, następuje nagrzewanie
mieszanki do temperatury 160 - 170°C.
Odpylanie mieszanki mineralnej
Pył kamienny powstający w trakcie procesu
suszenia jest segregowany. Pył gruby jest
podawany do przesiewacza, natomiast pył drobny
jest odprowadzany do zbiornika pyłów, a stamtąd
podawany na wagę jako wypełniacz.
Sortowanie i dozowanie gorącego kruszywa oraz dodatków (dozowanie ciepłe)
Z suszarni gorące kruszywo trafia do przesiewacza. Tutaj następuje rozdzielenie kruszywa
i pyłu grubego na poszczególne frakcje, które gromadzone są w specjalnych zasobnikach.
W dalszej kolejności, zgodnie z ustawioną receptą roboczą, poszczególne rodzaje mieszanki
mineralnej odważane są na wadze kruszywa. Podobnie, przy pomocy wagi, waży się
wypełniacz - mączkę wapienną i drobne pyły kamienne. Po odważeniu kruszywo
i wypełniacz wędrują do mieszalnika. Równocześnie do mieszalnika za pomocą pompy
i urządzeń dozujących podawana jest odpowiednia ilość bitumu.
Mieszanie (otaczanie mieszanki mineralnej asfaltem) i składowanie gotowej masy
W mieszalniku odbywa się proces połączenia gorącego kruszywa i bitumu z wypełniaczem
oraz innymi dodatkami. Gotowy produkt w postaci gorącej masy mineralno-bitumicznej, czyli
przysłowiowy asfalt jest przechowywany w izolowanych komorach zbiornika gotowej masy,
bądź bezpośrednio z mieszalnika zsypywany na specjalne samochody służące do jego
transportu na plac budowy.