Современные тенденции развития заводов по производству асфальтобетонных смесей
Увеличение использования регенерированного асфальтобетона
Важной современной тенденцией является расширение вторичного использования регенерированного асфальтобетона в производстве новых асфальтобетонных смесей. Интерес к использованию регенерированного старого асфальтобетона зародился прежде всего в США, так как объемы производства и использования там асфальтобетона были значительно выше, чем в Европе. В настоящее время в США дорожники используют в асфальтовых смесях до 30–40% регенерированного асфальтобетона. Однако в настоящее время сэкономить за счет вторичного использования снятого старого асфальтобетона стараются дорожники по всему миру.
Регенерация материала старого покрытия на АБЗ позволяет экономить энергию и материальные ресурсы (по опыту дорожного строительства в США стоимость ремонта дорог уменьшается на 20–30%). Зарубежный опыт показывает, что экономия новых материалов при строительстве и ремонте дорог может составлять до 50%.
Преобладающим направлением регенерации в настоящее время на АБЗ является добавление старого асфальтобетона к новой смеси в количестве не менее 30–50% по массе.
Компания Ammann представила на выставке CONEXPO-CON/AGG 2017 оригинальный асфальтовый завод ABA UniBatch, который вызвал большой интерес посетителей. Производительность завода в зависимости от комплектации может быть от 80 до 340 т/ч. Установка имеет модульную конструкцию, что позволяет удовлетворить фактически любые пожелания клиента. На заводе возможно применение до 100% вторично используемого асфальтобетона. Вторично используемый асфальт может подаваться различными технологическими способами. Объем вторичного асфальта зависит от комплектации завода и пожеланий заказчика. ABA UniBatch может работать на различных видах топлива: природный или сжиженный газ, дизельное топливо и мазут, угольная пыль и древесные опилки. Предлагается множество опций, с помощью которых любой клиент сможет подобрать наиболее подходящую для своих задач комплектацию АБЗ. Представители компании Ammann уверены, что в связи с расширяющимся применением в мире вторичного асфальта у АБЗ линейки ABA UniBatch большое будущее.
Итальянская компания MARINI (входит в группу компаний FAYAT) уже долгое время является экспертом в области переработки рециклинга. В портфеле предложений компании имеются все различные схемы использования вторичного асфальта, однако изначально компания специализировалась на подаче материала в рециклинговое кольцо сушильного барабана. Следует отметить, что в этом направлении компания достигла впечатляющих результатов, конструктивно такой способ продуман до мелочей, начиная от внутренней части сушильного барабана и заканчивая управлением блоком подачи рециклинга. Для того чтобы у заказчика была возможность быстро и недорого подключить данную опцию в будущем, все барабаны, производящиеся компанией MARINI, в базовой комплектации имеют предварительно встроенное в барабан кольцо рециклинга. Для подачи до 60% материала без его нагрева в параллельном сушильном барабане компания предлагает дуплексную систему ввода материала в кольцо барабана и в смеситель в одном цикле. Для обеспечения рекордной производительности заводов серии TOP TOWER компания MARINI разработала и внедрила смеситель объемом 6000 кг. Решение позволяет при подаче рециклинга в смеситель должным образом выдерживать время контакта «RAP-щебень» до введения битума, что препятствует возникновению испарения с высоким уровнем летучих органических веществ. В этом случае качество вводимого битума не теряется, так как отсутствует окисление при его попадании на чрезмерно разогретый щебень, а производительность растет, так как увеличение время контакта «RAP-щебень» компенсируется дополнительным объемом материала в смесителе. Для заказчиков, выбирающих гипермобильный асфальтобетонный завод MARINI XPRESS 2500 производительностью 200 т/ч, имеется возможность подачи асфальтовой крошки даже в смеситель, что уникально для мобильных заводов в принципе. Само конструктивное решение завода необычно и прогрессивно с точки зрения монтажа: не требуется использования кранов и устройства бетонных фундаментов. Грохот устанавливается в рабочее положение по направляющим рельсам-лонжеронам с криволинейным профилем с помощью лебедки за считаные минуты. Сама мобильная смесительная башня поднимается на штатных гидродомкратах. Горячий элеватор перевозится на шасси смесительной башни и устанавливается в рабочее положение на поворотном шкворне. На борту завода XPRESS 2500 новая система управления Cybertronic Plus с модулями контроля за электропотреблением и управлением рециклингом, реализованная по принципу Smart Wiring. Электропроводка выполнена на штекерных разъемах, что существенно сокращает время монтажа/ демонтажа.
Французская компания MARINI-ERMONT (из той же группы FAYAT) в 2016 г. представила новую мод. RM120 ALLROAD из серии компактных АБЗ ROADMASTER. У RM120 ALLROAD в зависимости от комплектации производительность составляет от 50 до 120 т/ч. Завод способен использовать до 40% регенерированного асфальтобетона. Эта модель даже имеет собственный девиз: «Любой асфальт где угодно», так как благодаря самой совершенной системе дозирования может производить смеси любого состава.
Заметим, однако, что некоторые компании в США также предлагают АБЗ, способные использовать в смесях регенерированный асфальтобетон в больших процентных соотношениях.
Американская компания Asphalt Drum Mixers Inc. предлагает асфальтобетонный завод EX120в качестве решения для строителей, которым нужен компактный АБЗ непрерывного действия, способный использовать в смеси большую долю регенерированого асфальта. Завод работает по противоточной технологии с отдельными зонами высушивания и перемешивания с одним барабаном. Это позволяет EX120 достигать максимальной теплопередачи и топливной эффективности. Данная технология обеспечивает минимальный уровень вредных выбросов сажи, которые являются широко распространенной проблемой АБЗ барабанного типа предыдущих поколений. Кроме того, компании ADM удалось еще больше снизить вредные выбросы за счет оригинальной конструкции противотока, в которой газы повторно подаются в зону сгорания барабана.
Производительность EX120 составляет 120 т/ч. Как утверждает компания, завод соответствует всем экологическим стандартам США. Это легко адаптируемый к любым нуждам потребителя асфальтовый завод, который можно перевезти в любое место, который производит материал с низкими затратами на тонну готовой продукции и высоким экономическим эффектом.
EX120 отличается самым длительным в своем классе временем высушивания инертных материалов и перемешивания, в результате этого затраты на тонну готовой продукции получаются очень низкими. Установка выдает непрерывный поток высококачественной асфальтовой смеси, появление некондиционного продукта исключено. Кроме того, АБЗ способен перерабатывать до 50% регенерированного асфальтобетона в составе исходного материала. АБЗ ADM серии EX имеют относительно небольшую производительность и оптимальную мобильность. Весь завод EX120 размещается на одном шасси, это упрощает его транспортировку, в том числе в отдаленные и труднодоступные места по всему миру. К тому же компактные размеры АБЗ и хорошая маневренность упрощают получение разрешения на работу по сравнению со стационарными заводами, поскольку предполагается, что мобильный завод будет работать лишь ограниченное время, а стационарный возводится надолго.
Возможности завода усовершенствованы, а система управления проста в использовании. Работу EX120 могут обеспечить один оператор установки и один оператор погрузчика. Компания заявляет, что завод рассчитан на надежную работу и простое техобслуживание. Большим преимуществом является широкая доступность запчастей. Покупатели могут самостоятельно комплектовать завод из широкого ассортимента компонентов, чтобы приспособить к своим конкретным задачам. ADM предлагает холодные дозаторы, барабаны с нефтяными горелками для подогрева асфальтобетона (горизонтальные и вертикальные), горизонтальные барабаны для подогрева смеси открытым пламенем, рукавные фильтры, системы подачи минеральных материалов, системы вторичной переработки асфальтобетона, самовозводящиеся и стационарные силосы; взвешивающие и скребковые конвейеры, бункеры-дозаторы и дополнительные баки для топлива.
Повышение эффективности использования энергии
Строители-дорожники заинтересованы в экономии за счет улучшения энергоэффективности производства асфальтобетонных смесей. Один из способов сокращения энергозатрат на АБЗ – применение теплых асфальтобетонных смесей. Американская компания Astec Inc. разработала компактную высокоэффективную систему Double Barrel Green, которой может быть укомплектован любой новый или уже работающий смеситель противоточного действия Astec Double Barrel. Система служит для производства вспененного битума, применяемого вместо дорогостоящих компонентов при изготовлении теплого асфальтобетона. Double Barrel обеспечивает однородность смеси. Процесс происходит без доступа кислорода, за счет чего битум дольше сохраняется. Пары углеводорода из зоны смешивания подаются в зону пламени горелки. Установка предлагается в стационарном, полумобильном или мобильном исполнении. На вспененном битуме можно также производить и укладывать щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) с температурой на 15–30 °С ниже обычной.
Компания Lintec GmbH & Co. KG выпускает АБЗ линейки CSD с сортировочно-сушильным барабаном. Эта запатентованная технология обеспечивает высокую энергоэффективность процесса. Сортировка выполняется в одном барабане одновременно с высушиванием и нагревом инертных материалов. Благодаря этому исключаются потери тепла при транспортировке минералов, тепло передается от оболочки барабана во время сортировки. К тому же уменьшается уровень шума. Производительность АБЗ линейки Lintec CSD составляет 80–240 т/ч в зависимости от модели.
Выпуск асфальтобетонных смесей с усовершенствованными характеристиками
Работа по усовершенствованию свойств асфальтобетона никогда не прекращается. Разрабатываются все новые добавки для улучшения характеристик дорожного покрытия. В конструкции современных АБЗ предусматриваются возможности введения в смесь различных веществ на разных этапах производства.
Так, мало известная в России бразильская компания Ciber Equipamentos Rodoviarios (входит в Wirtgen Group), выпускает АБЗ под брендом Ciber по технологиям и лицензии Wirtgen, которые способны производить специальные асфальтобетонные смеси, а также работать с материалами разного качества, поступающими из разных источников.
Качество битума, поступающего от разных поставщиков, тоже может сильно отличаться, иногда требуется улучшить характеристики инертных добавок, которые должны соответствовать более жестким требованиям современных спецификаций, особенно для сортов асфальтобетона, предназначенных для эксплуатации в тяжелых климатических условиях или в условиях напряженного дорожного движения. Для решения проблем разносортности битумов в них могут вводиться полимеры и резиновая крошка, однако использование этих добавок может стать причиной осложнений в процессе производства. Технологи завода должны хорошо знать свойства различных сортов материалов и как на них влияют разные добавки, чтобы составлять высококачественные асфальтобетонные смеси, соответствующие заданным спецификациям.
На заводах Ciber имеются возможности перенастройки процесса и использования различных технологий, обеспечивающих успешное введение разных добавок в асфальтобетонные смеси: можно изменять скорость и время перемешивания, чтобы вяжущее успело распределиться и покрыть все частицы инертного материала, использовать принудительную рециркуляцию битума по системе, чтобы продукт оставался гомогенным и т. д. Для некоторых смесей может также потребоваться выполнить сначала сухое перемешивание. Кроме того, перемешивание и рециркуляция способствуют выравниванию температуры асфальтовой смеси в бункере, ускорению разогрева вяжущего и уменьшению расхода топлива при прогреве.
Модернизация АБЗ предыдущих поколений
Производство асфальта – давно устоявшийся рынок, на котором имеют шанс выйти в лидеры компании, способные раньше других понять новые запросы потребителей и откликнуться на них.
Так, в эксплуатации находится множество АБЗ прежних лет выпуска. Модернизация таких производств, приведение в соответствие с современными запросами клиентов – одна из тенденций сегодняшнего дня.
Уже упоминавшаяся компания Marini, идя навстречу пожеланиям клиентов, предусмотрела возможности модернизации находящихся в эксплуатации асфальтовых заводов путем оборудования новыми системами. Модернизация позволит увеличить производительность и качество изготавливаемых заводом материалов, а также выпускать новые сорта асфальтобетонных смесей. К тому же в результате модернизации можно улучшить экологичность завода и повысить безопасность труда на предприятии. Модернизация поможет также выполнить такие требования клиентов, как снижение температур асфальтобетонных смесей, использование вспененных и модифицированных битумов, а также добавок, например целлюлозного волокна, и внедрить другие новинки современных технологий в производстве асфальтобетонных смесей.
Одним из наиболее ярких примеров является успешная модернизация АБЗ MAP 260 в Италии, выполненная компанией Marini. Завод был построен в 1997 г. и позже неоднократно модернизировался, чтобы отвечать новым требованиям рынка. В 2004 г. площадь поверхности грохота была увеличена с 783 до 1096 м2, чтобы усовершенствовать процесс сортировки материалов, фильтрации и вторичного использования мелких частиц и пыли и улучшить контроль температуры на входе в фильтр. В 2007 г. количество холодных дозаторов было увеличено с 7 до 10, чтобы повысить возможности завода по приготовлению асфальтобетонных смесей нового состава. При заводе была оборудована специальная площадка для складирования материалов. Площадка имела водонепроницаемую поверхность, вода из атмосферных осадков собиралась с площадки и подавалась на завод (предварительно от нее отделялся песок и нефтепродукты).
В 2016 г. была установлена новейшая версия программного обеспечения Cybertronic 500 электронной системы управления заводом, которая позволяет более точно дозировать составляющие смеси. Благодаря внедрению нового программного обеспечения завод Marini MAP 260 стал выпускать смеси более точного состава по сравнению с другими асфальтосмесительными установками тех же лет выпуска и теперь может поставлять смеси такого же качества, что и АБЗ новейшего поколения. Это программное обеспечение также дало возможность провести модернизацию завода, и теперь он может применять при изготовлении смесей новейшие добавки в битум, точно дозировать составляющие с помощью гравиметрической системы взвешивания и подавать их непосредственно в момент загрузки битума. Теперь на АБЗ есть две отдельные линии дозирования, что также расширяет возможности его производства.
Асфальтобетонные заводы Teltomat во времена СССР были широко распространены в нашей стране и пользовались заслуженным признанием за хорошее качество работы. Некоторые из этих АБЗ работают до сих пор. Нынешний владелец бренда Teltomat – компания GP Gunter Papenburg AG. Некоторые российские компании предлагают провести модернизацию старых АБЗ Teltomat с внедрением электронного компьютерного управления и установкой новых контроллеров управления взвешиванием и смешиванием; фильтром очистки пыли; предварительным дозированием инертного материала; разгрузкой асфальта; горелкой и сушильными механизмами и т. д.
Повышение удобства перевозок и сокращение затрат на транспортировку
Специалисты утверждают, что за счет расположения модулей АБЗ в стандартных контейнерах можно сэкономить на затратах на перевозку до 75% средств. Перевозка АБЗ в контейнерах – это очень удобно и выгодно, если компании в ходе осуществления строительного проекта необходимо быстро перемещать АБЗ с одних объектов на другие, расположенные достаточно далеко.
Так, в 2017 г. финская компания Amomatic Oy представила мобильные приспособленные для перевозки в контейнерах АБЗ модульной конструкции серии СМ (Container Model) циклического действия, комплектации которых клиент может подбирать в зависимости от своих конкретных задач. Компоненты АБЗ размещаются в контейнерах стандарта ISO 1496-1, отвечающих требованиям норм безопасности CSC.
Надежность является одной из важнейших характеристик АБЗ финской компании, ведь они рассчитаны на эксплуатацию в короткие северные строительные сезоны, когда производство должно работать на полную мощность бесперебойно, без остановок на ремонт. В зависимости от комплектации производительность АБЗ составляет 120–160 т/ч. Заводы имеют электронную систему управления AmoControl с облачным хранением архивированных данных.
Конструкцией АБЗ серии СМ предусмотрена возможность использования регенерированного асфальтобетона. Инертные заполнители отделяются от битума, обе фракции сохраняются в накопителях для использования в дальнейшем при возведении дорожной насыпи и других объектов. АБЗ новой конструкции вызвали огромный интерес, поскольку они могут изменить порядок вторичного использования регенерированного асфальтобетона по всему миру.
Компания Benninghoven GmbH & Co. KG (входит в Wirtgen Group) также предлагает АБЗ типа ЕСО, рассчитанные на перевозку в стандартных 20- и 40-футовых контейнерах. Заводы оборудованы системой взвешивания на тензодатчиках, 2-вальным лопастным смесителем с теплоизолированными стенками. Производительность АБЗ серии ЕСО в зависимости от модели составляет от 100 до 320 т/ч.
Английская компания Parker Plant Ltd производит высокотехнологичные мобильные асфальтобетонные заводы линейки Parker RoadStar производительностью 40 и 80 т/ч. Так, Parker RS500 – самый маленький мобильный асфальтный завод Parker из линейки RoadStar производительностью 40 т/ч циклического типа с замесом в 500 кг за цикл. Производит все виды асфальтобетонной смеси, в том числе ЩМА, ЩМС (щебеночно-мастичная смесь). Он смонтирован на двух мобильных шасси с пневматическим ходом. На первом шасси размещаются бункер инертных материалов, сушилка, горелка, на втором – кабина управления с большим цветным сенсорным экраном, фильтр, сортировочно-смесительная секция с элеватором горячего материала. Выгрузка готовой асфальтобетонной смеси производится прямо из-под смесителя. Все управление заводом происходит из кабины оператора. Завод полностью автоматизирован. Скорость запуска АБЗ в работу всего 4 часа после доставки на место. Требуется минимальная подготовка площадки. Каждая секция оборудована стабилизирующими аутригерами.
Итак, мы видим: для того, чтобы проявлять любовь и внимание к дорогам, промышленность дает дорожникам большие возможности. Остается только пожелать, чтобы они максимально использовали эти возможности. Ведь если ремонт выполняется с опозданием, а не своевременно в плановом порядке, стоимость его возрастает во много раз. И еще: хотелось бы, чтобы в нашей стране опять появились собственные производители АБЗ.
