Dnes bych chtěl trochu ustoupit přímo od aut, a věnovat vás, milí čtenáři mého proudu nesmyslů, oblasti přímo související s auty – silničnímu stavitelství.
Konkrétně jde o výrobu asfaltobetonových směsí, které se následně pokládají ve vrchních vrstvách na samotný objekt „silnice“.
Pro mnoho lidí a motoristů je jakákoliv cesta něco podobného: vykáceli les, vyválcovali ho, navrch uplácli asfalt a odjeli.
Ve skutečnosti je vše trochu složitější. Trošičku. Nyní se nebudu pouštět do technologií výstavby silniční sítě, ale budu hovořit o samotném procesu výroby asfaltu. Pokud máte zájem proniknout do tohoto tématu hlouběji, napište, pokusím se připravit více či méně podrobný příběh.
Začněme tedy tím nejzákladnějším – co je asfalt, nebo správněji asfaltobetonová směs.
Asfalt je přírodní nebo umělý vícesložkový materiál na bázi povrchového (vzniká při dopadu na zemský povrch) nebo ropy (získané v důsledku rafinace ropy a následného zpracování dehtu zbývajícího v sedimentu) bitumenu obsahující minerální plniva – štěrk, drť různých kamenů, písku.
Zhruba řečeno se jedná o materiál sestávající ve většině případů z několika frakcí drceného kamene, minerálních plniv (prach, minerální prášek), bitumenu, adhezivních přísad (vláknité, tekuté atd.)
První zmínky o použití přírodního asfaltu pro pokládku silnic pocházejí z 1830. století v Jižní Americe. Výroba umělých litých asfaltových směsí se v USA objevila až koncem 40. století, bitumen-minerální kompozice se do ulic Evropy dostaly o něco dříve – v letech XNUMX-XNUMX. zpevněné chodníky a vozovky ve městech ve Francii, Rakousku, Velké Británii a Rusku začaly být nahrazovány asfaltovými povrchy.
První zkušební a větší experiment s asfaltovou dlažbou byl proveden v Petrohradě, ale až v roce 80. nový silniční materiál se rozšířil do dalších velkých měst. Vlastní závod přitom v Rusku nevznikl hned – tři desetiletí se tehdy progresivní produkt nakupoval v zahraničí.
Amerika byla opět průkopníkem v mechanizované pokládce. Právě zde byl poprvé použit k výstavbě silnice tarmakrator, ze kterého se lil horký asfalt. Ve 20. století začala Severní Amerika aktivně přecházet na betonové silnice, podobná technologie se aktivně používá na letištích. V dnešní době na některých dálnicích zůstává beton, ale běžné silnice jsou stále dlážděné.
Přírodní asfalt se získává ze vzácných ložisek – Peach Lake na Trinidadu, Mrtvé moře v Izraeli, Alberta v Kanadě, Orinocký pás ve Venezuele, americké státy, Írán a Kuba. Kompozice zahrnuje směs bitumenu až 70%, anorganické inkluze a organické sloučeniny.
Umělé asfaltobetonové směsi se skládají ze dvou hlavních složek. Složky pojiva jsou viskózní, nízkoviskózní nebo kapalná ropa, modifikovaný bitumen a PBB (polymer-bitumen pojiva). Drcený kámen/štěrk různých frakcí od 5-10 mm do 20-40 mm, písek a minerální prášek se používají jako plniva pro zlepšení pevnosti, houževnatosti a vyplnění dutin.
Asfaltový beton je monolitický povrch vozovky získaný pokládkou a hutněním asfaltobetonové směsi.
Klasifikace asfaltobetonových směsí se provádí podle zbytkové pórovitosti, druhu minerálních materiálů, jejich frakce a procenta, bitumenového pojiva a teploty pokládky.
Hlavní rozdělení AB je studené (pod 80g), teplé (80-105g) a horké (nad 105g) typy.
Kromě tradičních a hojně používaných asfaltobetonových směsí (třídy I-III atd.) existují pokročilejší silniční materiály, které se od prvních liší složením a podmínkami instalace.
Patří sem:
— Směsi drceného kamene a tmelu ShchMA se stabilizačními přísadami — Hlavní oblastí použití směsí drceného kamene a tmelu je asfaltování dálnic kategorie I–III, městských ulic se silným provozem a také dálnic s vysokou dopravní zátěží. Zhruba řečeno, téměř všechny hlavní stavby silnic nyní používají ShchMA.
— Lité asfaltobetonové směsi se zvýšeným obsahem bitumenu a minerálního prášku — Hlavními oblastmi použití jsou městské ulice v oblasti tramvajových tratí, chodníky (méně často), mostní stavby, parkoviště, podlahové krytiny v průmyslových areálech, hydroizolace nádrží a tunelů, hydroizolace „zelených“ střech atd. .
— Polymerasfaltové betonové směsi s přídavkem polymerů (elastomerů).
— Barvené teplé a studené směsi s barvícími pigmenty — pro parky, chodníky atd.
— Skloasfaltové betonové směsi se zařazením střepinového skla se u nás prakticky nepoužívají.
— Pryžovo-asfaltové betonové a pryžové drenážní směsi s pryžovou drtí a polymerními přísadami.
— Sirnoasfaltové betonové směsi s přítomností technické síry.
Každý typ materiálu má specifickou oblast použití, určenou charakteristikami a výkonnostními vlastnostmi výsledného povlaku.
Kde se tedy vlastně asfalt vyrábí? Logicky na asfaltobetonárně. Pro ty, kteří ode mě slyší poprvé, že prodáváme a stavíme fabriky na asfaltový beton, je to šok a následná otázka je, jak to je?
Ve skutečnosti asfaltobetonárna (asfaltobetonárna) není budova, ale pouze kovová konstrukce, který je postaven venku. Toto zařízení vyrobí od 30 (staré sovětské továrny a nejlevnější čínské) do 400 tun hotové směsi za hodinu! V mnoha zemích jsou kvůli ekologickým požadavkům (které mimochodem také máme) továrny zvenčí uzavřeny speciálním „ohrazením“, které snižuje pronikání prachu a jiných emisí do životního prostředí.
Hned bych chtěl poznamenat, že ano, výroba asfaltu je prašná záležitost a nelze ji zcela „oprášit“ jen kvůli použití minerálních složek ve výrobě.
Hlavními kroky při výrobě jakékoliv asfaltobetonové směsi jsou příprava komponentů, ohřev, dávkování a vážení, míchání a skladování v bunkru. Výroba se provádí ve stacionárních a mobilních (umístěných v blízkosti staveniště silnice) továrnách.
Továrny se zase dělí podle principu fungování – cyklický nebo nepřetržitý provoz.
V cyklických závodech se asfalt vyrábí v cyklech – jedna dávka = jeden cyklus trvající od 45 do 90 sekund. Kontinuální závod vyrábí asfalt v jediném kontinuálním procesu díky speciální konstrukci bubnu, který ohřívá a míchá minerály s bitumenem. Druhý typ zařízení je náročnější na kvalitu surovin a nemá dostatečnou flexibilitu výroby k rychlému přechodu z receptury na recepturu.
Továrny lze také rozdělit podle úrovně jejich mobility. Obvykle se jedná o mobilní a pevné linky. Je logické, že mobilní instalace jsou takové, kde jsou všechny komponenty namontovány na vlastním podvozku. Stacionární – které se montují na místě.
Ale stejně jako u míchání tříd aut můžete podmíněně přidat podtřídy. Například ultramobilní instalace, kde jsou všechny hlavní komponenty a mechanismy instalovány bez jeřábu, díky vlastnímu hydraulickému systému, který zvedá hlavní komponenty. A stanice lze také snadno postavit – kde jsou všechny hlavní komponenty sestaveny do modulů vhodných pro standardní přepravní rozměry a jsou namontovány na místě, i když pomocí jeřábu, ale v „kostkách“ jako Tetris, a ne na litém základ, ale na odnímatelných kovových základech .
Přivezli jsme tedy 30 kamionů demontovaného zařízení na místo, kde klient již připravil základ (no, ano, samozřejmě) a sestavili tým vysoce kvalifikovaných pracovníků, kteří jej smontovali podle požadavků výrobce. Co bude dál? Poté podle několika tisícistránkových svazků montážních návodů začíná proces instalace mechaniky, natažení kabelů, připojení k síti, plynu (případně nafta/topný olej/ropa/topný olej atd.) a rostlina ožije.
Všechny tisíce součástek, dílů, sestav se začnou otáčet, otáčet, drnčet, otevírat atd. a řídicí systém počítačového závodu vám umožňuje dodávat do procesu přesně tolik materiálu, kolik je podle receptury potřeba.
Předem stojí za to říci, že hlavní linie technologického procesu vypadá takto:
1) Studené materiály se sypou do speciálních bunkrů (každá frakce má svůj), odkud je automatika dodává na sběrný dopravník
2) Fáze předběžného třídění – kde malé vibrační síto vysává úlomky a nadrozměrné kameny a předměty
3) Ohřívání a sušení minerálů je mohutný rotační válec, na jehož konci je výkonný hořák (od 7 do 19 MW), uvnitř kterého jsou instalovány speciální lopatky několika typů, umožňující rovnoměrné sušení a zahřát na ~160 stupňů (nebo přehřátí na ~200 stupňů při výrobě asfaltu obsahujícího recyklovanou drť) a poté zvedat zahřátý materiál na vrchol míchací věže (do výšky ~35-45 metrů) pomocí korečkového elevátoru.
5) Pro přesné dodržení receptury je nutné přesně se dostat do zrnitého složení – proto je třeba materiál smíchaný v bubnu rozdrtit a rozdělit na 5-6 frakcí. Volitelně, pokud nejsou požadavky přísné, stačí předběžné dávkování na podavače a materiál prochází obtokem.
6) Materiály jdou do okují, kterých jsou na závodě 3 – vahy na minerální složky, prach/prášek a bitumen. Prach pochází z filtrační jednotky, kde se usazuje během procesu sušení, minerální prášek (importovaný) pochází ze samostatného sila. Bitumen tedy pochází z naší vlastní bitumenové farmy, kde je skladován a ohříván na teplotu požadovanou procesem.
7) Po zvážení začíná to hlavní – míchání. Míchačka je dvouhřídelové (výjimečně tří) hřídelové zařízení, na kterém jsou lopatky uspořádány v určitém pořadí a přímo mísí zahřáté složky s bitumenem.
Připravené minerální složky jsou přiváděny do mísiče k „suchému“ míchání s přídavkem minerálního prášku a následným přidáním zahřátého bitumenu a mícháním do homogenní směsi. Dále je hotová směs odeslána do násypky nebo naložena do sklápěčů pro přepravu na místo instalace. Studená směs se ochladí a přepraví do skladu ke skladování.
Moderní asfaltárna je plně automatizovaná, za vše odpovídá řídicí program závodu nainstalovaný v průmyslovém PC, veškerá elektroinstalace v kabině je uspořádána jako v autech přes CAN sběrnici a vlastně i pro provoz instalace, Je potřeba 1 operátor, 1 řidič nakladače a 1 údržbář.
Níže můžete vidět několik vizuálních karikatur, které ukazují, jak funguje moderní asfaltárna, na příkladu našeho MARINI.
Jakákoli ochrana asfaltu samozřejmě není věčná věc. Všechny komponenty pracují za obtížných podmínek – vysoké teploty a divoké abrazivní opotřebení minerálními komponenty. Například všechny vnitřní díly v kontaktu s proudem drceného kamene mají vyměnitelné plechové pancíře z oceli HARDOX a další. Továrny, které pracují s recyklací, a tedy s přehříváním materiálu, jsou vybaveny mnohem odolnějším pancířem využívajícím uhlíková vlákna. V průměru díly mixérů vydrží 250-300 tisíc vyrobených produktů. Zbytek je jiný. Průměrná životnost závodu před většími opravami je asi 1 milion tun směsi.
Pokud vás téma silničního stavitelství zajímá, ptejte se, rád vám řeknu a ukážu, co umím)
Tradičně dejte like/sdílejte/repostujte, pokud se vám to líbilo)
Výroba asfaltu se provádí v závodech na výrobu asfaltu (ACP) přivedením určitých složek na určitou teplotu a mícháním (stejně jako některými dalšími postupy). Základní složení asfaltového betonu obsahuje minerální materiály, dále pojiva na bitumenové bázi a speciální přísady. Moderní typy asfaltů ve většině případů obsahují různé modifikátory, které umožňují zlepšit určité vlastnosti materiálu.
„Výroba asfaltu musí probíhat za přísného dodržení technologického postupu, aby byly zajištěny dostatečné fyzikální a mechanické vlastnosti. Důležité také je, aby se asfaltárna nacházela v blízkosti staveniště – to umožní maximální zachování vlastností směsi a zároveň zajistí minimální náklady na logistiku.“
V závislosti na složení a technologii použité k výrobě asfaltu lze získat různé druhy asfaltového betonu, které mají různé účely. Některé asfaltobetonové směsi se používají pro vozovky s nízkou dopravní zátěží, jiné jsou vhodné pro výstavbu silnic vyšších kategorií s vysokým dopravním zatížením.
Cena pokládky asfaltu přímo závisí na typu materiálu.
Z čeho se vyrábí asfaltobetonové směsi?
Jak již bylo zmíněno, asfaltové směsi se mohou skládat ze souboru minerálních materiálů (drť, štěrk nebo písek), pojiva (bitumen nebo jeho modifikace), ale i speciálních přísad (minerální prášek apod.). Za zmínku stojí, že soubor komponent a jejich charakteristiky se mohou lišit v závislosti na typu vyráběné asfaltové směsi.
Složky asfaltobetonových směsí:
- Hlavní součást (jedna z možností):
- rozbitý kámen;
- Štěrk;
- Písek.
- Písek;
- Minerální prášek;
- Gumová drobenka;
- Jiný materiál.
- Živice;
- Modifikovaný bitumen.
Vezměte prosím na vědomí, že minerální prášek, pryžová drť a některé další materiály mohou plnit dvě funkce najednou: vyplňovat dutiny a zlepšovat vlastnosti kompozice.
Druh asfaltobetonové směsi podle hlavních složek Krátký popis Asfaltový beton na bázi drcených hornin Je to varianta nejvyšší kvality. Výroba drceného litého asfaltu zahrnuje také použití modifikovaného asfaltu (polymerní asfaltové pojivo), určitých plniv a speciálních modifikátorů. Asfaltový beton Má horší vlastnosti než drcený asfalt, ale má také poměrně vysokou pevnost. To umožňuje jeho použití jak pro silnice se středním provozem, tak pro pěší zóny. Asfaltový beton na bázi písku Nemá tak vysoké vlastnosti jako drcené a štěrkové směsi, ale je vhodný pro pěší zóny a některé málo frekventované komunikace. Má nejnižší náklady. Také výroba asfaltu umožňuje vytvářet horké a studené asfaltové směsi – obě odrůdy mají různé vlastnosti, vlastnosti a účely.
Jak probíhá výroba asfaltu?
![]()
Výroba asfaltu je rozdělena do několika hlavních fází:
- 1. Příprava komponent;
- 2. Míchání materiálů;
- 3. Zahřívání a udržování určité teploty směsi.
Tato technologie výroby platí pro horké i studené asfaltobetonové směsi. Rozdíl bude pouze ve složení a některých nuancích procesu.
Příprava součástí zahrnuje prosévání a sušení:
- Minerální materiály dodávané do asfaltáren mají často relativně vysokou vlhkost, což vyžaduje jejich sušení při teplotě cca 150-160°C. Pokud se tak nestane, pevnostní charakteristiky asfaltového betonu se sníží.
- Pro třídění kamenných materiálů na frakce je nutné prosévání (často s předdrcením). Díky tomu je možné vyrábět jak jemnozrnný, tak i hrubozrnný asfaltový beton.
Míchání materiálů zahrnuje kombinaci minerální báze a pojiva. Také v této fázi se do kompozice přidávají různé modifikační přísady.
Zahřívání se provádí souběžně s mícháním. Výroba asfaltu zahrnuje neustálé míchání směsi a udržování rozmezí kolem 160-170°C.
Použití speciálního zařízení umožňuje udržovat požadovanou teplotu po dobu cca 4 dnů od okamžiku výroby, což je nutné v případě, že horkou asfaltobetonovou směs nebude ihned dodáno na stavbu. U studených směsí není vyžadováno udržování teploty, ani zahřívání při instalaci.
Závěry
![]()
Výroba asfaltu probíhá v asfaltobetonárnách mícháním a ohřevem připravených komponentů. Druh, hustota a kvalitativní charakteristiky asfaltového betonu závisí na složení směsi. Také tříděním výchozích složek je možné získat asfalt různé zrnitosti.
Obecně je výroba asfaltu rozdělena do několika hlavních fází:
- 1. Dodávka surovin do asfaltárny;
- 2. Příprava a třídění materiálů;
- 3. Míchání, zahřívání a udržování určitého teplotního rozsahu;
- 4. Dodávka asfaltobetonové směsi na staveniště.
Kompozice obsahuje minerální složky (horská drť, štěrk nebo písek), minerální nebo jiné plnivo, bitumen nebo bitumenové pojivo, přísady a modifikátory. Charakteristiky materiálů ve složení asfaltového betonu také ovlivňují vlastnosti hotové směsi. Například drcená hornina může poskytnout vyšší pevnost než štěrk nebo písek.
