Soe asfalt

*Warm Mix Asphalt (WMA)

Aleksander KaldasReferaat. ESTAL asfaldipäev 25.11.2009

24.11.2009 1

Mis see on ?

Omaduste ja käitumise poolest tavalise kuuma asfaldiga samaväärne produkt, mille tootmise ja paigaldamise temperatuurivahemik on 100...140 °C

24.11.2009 2

Terminid

• Asfalt – täitematerjalide ja bit. sideaine segu• WMA (= Warm Mix Asphalt) – soe asfalt• HMA (= Hot Mix Asphalt) – kuum(-tava) asf.• RAP (= Reclaimed Asphalt Pavement) –

korduvkasutatav asfalt

24.11.2009 3

EAPA Position Paper

AINE• Soojalt - temperatuuril pisut üle 100 °C - segatud

asfaldi (WMA) tehnoloogia eripära ja toimimine võrreldes traditsioonilise kuuma seguga (HMA)

EESMÄRK• Energiamahukuse vähendamine• Töötajate töötingimuste parendamine kattetöödel

(segu t° madalam)

24.11.2009 4

Dokumendi sisu

• Tehnoloogiad• WMA segude esitlus• WMA eelised• Eurostandardid ja WMA

kasutamine• Soovitused• Viited ja kirjandus

Teave WMA potentsiaalsetele tootjatele ja kasutajatele

24.11.2009 5

Ülevaade arengust

• Ajalugu• Kampaania algus ca 10 aasta eest• 2000. aastal Eurasphalt & Eurobitumen

2. kongress: WAM-Foam – Shell• Saksa lisandid• Viimase 3...4 aasta jooksul uued

tehnoloogiad

24.11.2009 6

Segude klassifikatsioon t° järgi

NB! Näidatud temperatuur °C ja kütuse kulu on ligikaudsed 24.11.2009 7

Tehnoloogiad

• Vahutehnoloogia (vesi, mineraalid)• Sideaine viskoossuse vähendamine

(orgaanilised lisandid) nakke parendamine (keemilised lisandid)

24.11.2009 8

I. Vahutehnoloogiad

Bituumeni vahustamiseks on kasutusel kaks põhitehnoloogiat

• Vee pihustamine kuuma bituumenisse või märja liiva kasutamine segus (10)

• Mineraalsed lisandid (zeoliit) segule segamise käigus (3)

24.11.2009 9

Vahustid (Injection foaming nozzles)

24.11.2009 10

Vahustid (Foaming nozzles)

24.11.2009 11

Mineraalid - Zeoliit

• Zeoliit on alumiiniumsilikaadi kristallhüdraat – sisaldab kristallvett• Segamise ajal kristallvesi aktiveerub• Tekib bituumenvaht, mis tagab segu parema töödeldavuse• Segu t° alanemine umbes 30 °C

24.11.2009 12

II. Viskoossuse vähendamine

• Orgaanilised lisandid (sasobit, asfaltaanB, licomontBS) – lisatakse segule koos mineraal-materjalidega

• Keemilised lisandid – lisatakse sideainele enne segamist

NB! Lisandid tagavad võimaluse töödelda segu ~30 ˚C madalamal temperatuuril, millega kaasnevad vastavad eelised

24.11.2009 13

Orgaanilised lisandid

• Orgaanilised lisandid on parafiinsed vahad või amiidid

• Lisatakse sideainele (bituumen) või segule• Võimaldavad alandada töötlemis-

temperatuuri 20...30 °C

24.11.2009 14

Kuidas orgaaniline lisand töötab?

24.11.2009 15

Keemilised lisandid

• Pindaktiivsed lisandid• Kindlustavad (parendavad) nakke

agregaadi ja bituumeni vahel• Kasutamisvahemik 85...140 °C• Võimaldavad alandada töötlemis-

temperatuuri vähemalt 30 °C• Lisatakse sideainele

24.11.2009 16

Lisandid

TEHNOLOOGIA LISAND KUHU ~ KOGUS Vahu- vesi bituumenisse 2% ja rohkem bit. massist

Vahu-

zeoliit segusse 0,3% segu massist Org. lisandid sasobit jt. segusse 2...4% bit. massist

Keemilised lisandid rediset jt. bituumenisse

0,3...0,5%

bit. massist

24.11.2009 17

Eelised• Keskkond: Energiasääst (~20%) ja heitmete hulga vähenemine

(aur, CO2, aerosoolid, heitgaasid – tehases & objektil)• Töölised: Gaase ja lõhnu vähem, töökoha t° madalam• Tööprotsess:

Seadmete kulu väheneb; Laotamine madalamal t°-l – ehitushooaeg pikeneb; Pikem veokaugus võimalik. Segu töödeldavus parem; Vananemine aeglustub. Karakteristikud stabiilsemad; Võimalik lisada 50% ja rohkem RAP.

• Majandus: Segamistemperatuuri alandamisel 30...35˚ kütteõli sääst 0,8 ltr./t

www.gisbau.de/bitumen.html

24.11.2009 18

6,5

10,5

3,2

6,8

0

2

4

6

8

10

12

Laoturi operaator Tasand. prussi operaator

mg

/ m

3 Tava-…Alandatud …

Heitmete hulga võrdlus

24.11.2009 19

Emissioonide vähenemine

CO2 30...40%

SO2 35%

VOC 50%

CO 10...30%

NOx 60...70%

Tolm 20...25%

Märkused: 1. Vähenemine uurimisandmetel võrreldes HMA-ga2. VOC = volatile organic compaund

(lenduvad orgaanilised ühendid)

24.11.2009 20

Kaheldavused• Teor. alused:

Senine uurimismaht vähene, kasutusaeg lühike; Füüsikalised&mehaanilised omadused natuke

halvemad kui HMA-l• Majandus:

Tehnoloogilised lisakulutused tõstavad hinda• Tootmine:

Segamistsükkel pikem; Tehaseid vaja modifitseerida;

Mineraalmaterjali ja sideaine nakke parandamiseks vaja täiendavaid lisandeid

24.11.2009 21

Soe asfalt ja eurostandardid

Vastuolusid kehtivate eurostandarditega (EN 3108-1 kuni -7) ei ole

• Normeeritakse segu max t°, min t° ei normeerita

• Väljastamise t° deklareerib tootja

24.11.2009 22

Uuringud Leedus

• Katselõigud ja laboriuuring (Vilniuse TÜ, suvi 2008): variandid – 1)zeoliit, 2)keemilised lisandid

24.11.2009 23

Kasutamine USA-s

• Projekt US190 – Jan 2009 14 miili 2” ülekatet Segu temp. 270 °F (~140 °C)– tehas, 230...240 F (~105 °C) – mahapanekul

• Projekt Business Route 287 – kevad 2008 50 000 t sooja segu (sh 20% RAP)

• NAPA demo Maailmapangale – Apr 2009

24.11.2009 24

Järeldused

• WMA on mitmekesine ja arenev tehnoloogia• Temp. alandamine 20...40 °C• Käitub võrdsel tasemel HMA-ga• Kasutamine kogu maailmas laienemas ja

muutumas standardseks• Keskkonnale jätab väiksema “süsiniku jalajälje”• Peaks pälvima majandusmeeste ja poliitikute

tähelepanu

24.11.2009 25

Viiteid• “The use of Warm Mix Asphalt” -

EAPA Position Paper, June 2009 (www.eapa.org )• Egbert Beuving “Report to the GCA of EAPA”, 2009 June 9 • Andrius Vaitkus et al. “Analysis and Evaluation of Possibilities

for the Use of Warm Mix Asphalt in Lithuania” (The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering 2009, vol.4, no2)

• Mike Acott “Breakthrough Asphalt Technologies...” (Hot Mix Asphalt Technology 2009, vol.14, no4 – NAPA’s edition) – www.hotmix.org

• Chuck MacDonald “Texas is Hot for Warm Mix” (Hot Mix Asphalt Technology 2008, vol.13, no6 – NAPA’s edition)

jne

24.11.2009 26

TÄNUD!

24.11.2009 27