Technologický předpis opravné asfaltové směsi s příměsí recyklátu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F27144461%3A_____%2F23%3AN0000004" target="_blank" >RIV/27144461:_____/23:N0000004 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologický předpis opravné asfaltové směsi s příměsí recyklátu

Popis výsledku v původním jazyce

Technologický postup výroby opravné asfaltové směsi s příměsí R-materiálu pro mikrovlnný ohřev byl navržen takovým způsobem, aby mohl být využíván pro nejširší spektrum asfaltových povrchů a optimalizoval mikrovlnnou absorpci při zajištění pozitivního environmentálního dopadu. Na základě analýzy komponent jednotlivých složek asfaltové směsi bylo vybráno nejvhodnější kamenivo pro mikrovlnný ohřev, které tvoří až 95 % asfaltové směsi. Jako nejvhodnější kamenivo bylo vyhodnocena čedičová hornina, které relativně dobře absorbuje mikrovlnné záření a zároveň je dobře dostupné napříč Českou republikou. Skladba kameniva byla navržena tak, aby odpovídala běžně využívané asfaltové směsi ACO 11, která se nejvíce využívá pro opravy obrusných vrstev vozovek a zároveň obsahovala 35 % R-materiálu,. Skladba kameniva byla navržena tak aby čára zrnitosti obou asfaltových směsí přibližně kopírovala Fullerovu parabolu a tím pádem, aby obě směsi vykazovaly nízkou mezerovitost, vysokou pevnost a objemovou hmotnost. Čára zrnitosti byla záměrně cílena pod Fullerovu parabolu, jelikož takto navržené směsi umožňují zaklínění u větších zrn, a tudíž jsou více rezistentní vůči deformaci. Bylo zvoleno standardní asfaltové pojivo 50/70. Asfaltové pojivo bylo navrženo tak aby jeho množství odpovídalo měrnému povrchu kameniva a bylo stanoveno adekvátní množství asfaltového pojiva na 3,56 % vzhledem k pojivu obsaženém v použitém R-materiálu. K zvýšení mikrovlnné absorpce směsi byl použit grafit jako přísada asfaltového pojiva v množství 4,8 % hmotnosti asfaltového pojiva. Jelikož bylo použito maximální přípustné množství R-materiálu 35 % bylo nutné do této směsi použít rejuvenátor pro oživení vlastností starého pojiva obsaženého v R-materiálu. Jako rejuvenátor byla zvolena přísada ANOVA 1817 v dávkování 4,5 % hmotnosti asfaltového pojiva R-materiálu. Vyrobená asfaltová směs byla následně testována v mikrovlnné peci FUTTEC FF9. Testování probíhalo na vzorcích asfaltových směsí optimalizované pro mikrovlnný ohřev a srovnávací standardní směsi ACO 11 z obalovny v Klecanech. Postupně bylo napytlováno 15 testovací směsí od každé směsí, které byly následně zahřívány ve třech identických mikrovlnných pecích FF9 po dobu 1, 3, 5 a 7 minut. Nárůsty teplot byly zaznamenávány na termokameru a u ohřevu 5 a 7 minut rovněž vpichovacím teploměrem v hloubkách 5 a 10 cm. Navržená směs dosahuje rychlejšího ohřevu v mikrovlnné peci FF9. Z naměřených hodnot je patrné, že směs obsahující R-materiál a čedičové kamenivo je vhodnější pro mikrovlnný ohřev oproti srovnávací směsi ACO 11.

Název v anglickém jazyce

Technological prescription for asphalt repair mix with recyclates

Popis výsledku anglicky

The process for the production of R-blended asphalt repair mix for microwave heating was designed in such a way that it could be used for the widest range of asphalt surfaces and optimise microwave absorption while ensuring a positive environmental impact. The most suitable aggregate for microwave heating, which makes up to 95% of the asphalt mix, was selected based on a component analysis of the individual components of the asphalt mix. Basalt rock was evaluated as the most suitable aggregate as it absorbs microwave radiation relatively well and is also readily available across the Czech Republic. The aggregate composition was designed to match the commonly used ACO 11 asphalt mix, which is most commonly used for pavement repairs, and also contained 35% R-material. The aggregate composition was designed so that the grain size line of both asphalt mixes approximately followed the Fuller's parabola and thus both mixes exhibited low void ratio, high strength and bulk density. The grain size line was deliberately targeted below the Fuller's parabola, as mixes designed in this way allow wedging at larger grains and are therefore more resistant to deformation. A standard 50/70 asphalt binder was chosen. The asphalt binder was designed to match the specific surface area of the aggregate and an adequate amount of asphalt binder was determined to be 3.56% relative to the binder contained in the R-material used. To increase the microwave absorption of the mixture, graphite was used as an additive to the asphalt binder at 4.8% by weight of the asphalt binder. Since the maximum allowable amount of R-material used was 35%, it was necessary to use a rejuvenator in the mix to revive the properties of the old binder contained in the R-material. ANOVA 1817 was chosen as the rejuvenator at a dosage of 4.5% by weight of the asphalt binder R-material. The produced asphalt mixture was subsequently tested in a FUTTEC FF9 microwave oven. Testing was carried out on samples of asphalt mixes optimised for microwave heating and a comparative standard mix ACO 11 from the Klecany packaging plant. Fifteen test mixes from each mix were successively filled and then heated in three identical FF9 microwave ovens for 1, 3, 5 and 7 minutes. Temperature rises were recorded on a thermal imaging camera and, for the 5 and 7 minute heats, also with a needle thermometer at depths of 5 and 10 cm. The proposed mixture achieves faster heating in the FF9 microwave oven. From the measured values, it can be seen that the mixture containing R-material and basalt aggregate is more suitable for microwave heating compared to the comparative mixture ACO 11.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG20_321%2F0025203" target="_blank" >EG20_321/0025203: Výzkum a vývoj inovativního mikrovlnného systému na opravu asfaltových povrchů</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

MWACO11 - R

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Technologický postup přípravy asfaltové směsi v poloprovozním měřítku 100 kg asfaltové směsi je následující: 1. Na vzorku 1 kg R-materiálu odseparovat pojivo od kameniva pomocí vhodného rozpouštědla (např. tetrachlorethylenu) a přístroje sloužící k extrakci pojiva. 2. Ze směsi extrahovaného pojiva a rozpouštědla se pomocí destilačního přístroje - rotačního vakuového zařízení následně destiluje rozpouštědlo, čímž dojde k oddělení asfaltového pojiva. 3. Stanovit množství asfaltového pojiva ve vzorku R-materiálu a provést základní zkoušky dle ČSN EN 1426 (penetrace jehlou) a ČSN EN 1427 (stanovení bodu měknutí). 4. Jednotlivé frakce čedičového kameniva se předehřejí na teplotu 170 °C. R-materiál se předehřeje na teplotu 135 °C. Filer se předehřeje na teplotu 160 °C. Asfaltové pojivo 50/70 se předehřeje na teplotu 160 °C. Grafit se předehřeje na teplotu 160 °C. Rejuvenátor ANOVA™ 1817 se předehřeje na teplotu 160 °C. 5. Čedičové kamenivo se míchá v bubnové míchačce schopné udržovat teplotu takových způsobem, že se do míchačky vloží stanovené množství předehřátého (170 °C) čedičového kameniva frakce 0/2, následně se přidá do míchačky stanovené množství předehřátého (170 °C) čedičového kameniva frakce 2/4, následně se přidá do míchačky stanovené množství předehřátého (170 °C) čedičového kameniva frakce 4/8 a na závěr přidáme stanovené množství předehřátého (170 °C) čedičového kameniva frakce 8/12. Následně se do míchačky přidá R-materiál předehřátý na teplotu 135 °C ve stanoveném množství. 6. Čedičové kamenivo s R-materiálem se míchá v bubnové míchačce schopné udržovat teplotu po dobu 2 minut. 7. Do bubnové míchačky schopné udržovat teplotu se přidá předehřátý filer na teplotu 160 °C ve stanoveném množství. 8. V bubnové míchačce schopné udržovat teplotu se míchá filer s čedičovým kamenivem po dobu 1 minuty. 9. Do bubnové míchačky schopné udržovat teplotu se následně dávkuje předehřáté asfaltové pojivo 50/70 na teplotu 160 °C v množství které bude odpovídat množství pojiva 5,56 % mínus 35 % stanoveného množství pojiva v R-materiálu (krok č. 3) a předehřátý grafit ve stanoveném množství a předehřátý rejuvenátór ANOVA™ 1817 ve stanoveném množství. 10. Pojivo, grafit, rejuvenátor a čedičová směs s R-materiálem se míchá po dobu 2 minut v bubnové míchačce schopné udržovat teplotu. 11. Vyrobená asfaltová směs se následně pytluje do papírových pytlů v množství 20 – 25 kg.

Ekonomické parametry

Průměrný nárůst teploty u směsi MWACO11 - R byl při relevantní ohřevu v délce 7 minut o 15 % rychlejší než u referenční směsi ACO 11. Což představuje úsporu času při ohřevu v délce 7 minut 63 vteřin oproti standardní asfaltové směsi v rámci ohřevu opravné asfaltové směsi.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

27144461

Název vlastníka

IWME, a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—