Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Anyagmozgatási és Logisztikai Rendszerek Tanszék
Járművek és mobil gépek II. Útburkolat bontása, a bontott anyagok újrahasznosítása
Előadó: Dr. Rácz Kornélia adjunktus
Budapest, 2013.
TARTALOMJEGYZÉK Bontás, bontott útburkolati anyagok újrahasznosítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ASZFALT – jellemzők, felhasználási terület, bontási módszerek . . . . . . . . . . . . .
4
– burkolatmaró (önjáró, rakodógépre szerelt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 – újrahasznosítás – meleg-remix (WIRTGEN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 – hideg-remix – REMIX-PLUS (WIRTGEN) . . . . . . . . 7 – habosított bitumen (WIRTGEN) . . . 8 – keverőtelepi eljárások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 BETON – jellemzők, felhasználási terület, bontási módszerek (Romb.golyó) . . . 10 – bontott beton feldolgozása és gépei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 – mobil törő-osztályozó (RUBBLE MASTER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
-1-
Építési és bontási hulladék újrahasznosítása telítődnek a lerakóhelyek, újak telepítése egyre költségesebb; elsődleges építési nyersanyagok korlátozottan állnak rendelkezésre; a hulladék lerakóhelyek nem illeszkednek a környezetbe; bontott anyagok újrahasznosítása költség-, ill. energia-megtakarítással is járhat.
A bontott építőanyag származási helye és az újrahasznosíthatósága közti kapcsolat: – Útburkolati anyagok: összetételük homogén (aszfalt, vagy beton), szennyező anyagokat alig tartalmaznak, folyamatosan újratermelődnek újrahasznosíthatóságuk kedvező.
– Gyártási hulladék, ill. selejt: néhány komponensből áll feldolgozásuk a gyártóhelyen. – Építmények bontási anyagai: változó összetétel (szelektív tárolás) válogatás. Mennyiség [millió tonna]
5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5
Összes
1,0
Újrahasznosított
0,5
Lerakott
0,0 2004
2005
2006
Év
2007
2008
2009
A hazai építési és bontási hulladék mennyisége
Bontott aszfalt jellemzői, felhasználási területe A bontott aszfalt jellemzői: – a bitumen felmelegítés után nagyrészt regenerálódik, – anyagára nézve homogén összetételű, – a javítási munkák során nagy mennyiségben újratermelődik.
Az újrahasznosítás problémái: – a bitumen „öregedése” miatt, a felmelegített anyag nem nyeri vissza teljes mértékben az eredeti tulajdonságait, – ismerni kell az eredeti aszfalt pontos összetételét.
Alkalmazási területek: Alacsonyabb követelményű burkolatok: elsődleges nyersanyag hozzáadása nélkül. Tetszőleges követelményű burkolatok: elsődleges nyersanyagok hozzáadásával. Szórt útalapok: az elterített bontott aszfalt rétegre permetezett bitumenemulzióval.
Aszfaltburkolat bontó berendezések Burkolatmaró
Bontókalapács Kézi vezetésű
Vontatott
Vontatott
Kézi vezetésű
Kotró-, vagy rakodógép adapter
Aszfalt vágógép Önjáró
kihordószalagos
-2-
burkolatfelújító célgép
Önjáró burkolatmaró 5
6
8
7
5
5
3 Haladási irány
4
1
2
4
1. maróhenger 2. kihordó szalag 3. szállítószalag 4. haladómű 5. munkahengerek 6. motor + hajtómű 7. forgatómű 8. ellensúly
Maróhenger
Rakodógépre szerelt burkolatmaró
Marófog, és beépítése
Meleg eljárás
Bontott aszfalt újrahasznosítása
Bontás helyszínén Hideg eljárás
Keverőtelepen Meleg eljárású helyszíni burkolatfelújítás (meleg-remix): – a felső burkolati réteg felmelegítése mobil infrasugárzó berendezéssel (1), – az aszfalt felmarása, átkeverése és elterítése meleg-remix berendezéssel (2); – keverőtelepről kiszállított (3) aszfalt terítése (2) a remixelt rétegre; – a két réteg tömörítése a burkolatfelújítógép (2) tömörítő eszközeivel, majd úthengerrel (4).
Hőmérséklet, oC
1
3
2
4
200 Burkolat felszínén 2 cm mélységben 4 cm mélységben 6 cm mélységben
150
100 50
0
-3-
Hideg eljárású burkolat-felújítás (hideg-remix) Alkalmazási terület: – Útburkolati alapréteg készítése ( lásd: talajstabilizáció). – Burkolat felújítása: alacsony hőfokon is kötőképes kötőanyag (bitumen emulzió, habosított bitumen) és a felmart régi burkolat (helyszíni, vagy keverőtelepi) összekeverésével, melyre felületi bevonatot, vagy hengerelt záróréteget terítenek.
REMIX-PLUS eljárás 6
10
8
Haladási irány
7 3
9
8
6
4
5
2
1
Technológiai műveletek: – a tönkrement burkolati réteg (1) felmarása, és átkeverése (2); – összekeverése a keverőgépbe (4) befecskendezett (3) kötőanyaggal; – a feljavított keverék elterítése (6) és tömörítése (8); – a remixelt rétegre (9) keverőtelepről kiszállított aszfalt (7) terítése (6) és tömörítése (8); – az új kopóréteg (10) és az átkevert alapréteg (9) végső tömörítése önjáró hengerrel.
Habosított bitumennel üzemelő felújítógép Forró bitum en
Fúvóka szabályzó
Display Printer Víz Habosított bitum en
Microprocessor
Levegõ
R
M
A
Habosított bitumen előállítása
1
1. forró bitumen, vagy biumenemulzió 2. víz (habosításhoz) 3. cementtej 4. víz (opimális víztartalomhoz)
2
V - sebesség mérése A - szivattyúk szabályozása M - bitumen és víz mennyiség mérése R - fúvóka tisztító rendszer szabályozása
V
3
Burkolatfelújító célgép, mikroprocesszoros vezérlése
-4-
7
6
Bontott aszfalt keverőtelepi feldolgozása
1
2
1. bontott aszfalt depónia 2. mérlegelő tartály 3. aszfaltkeverőgép 4. adalékmérleg 5. zúzalék rekeszek
5 4
9
8 3
1
6. osztályozógép 7. meleg elevátor 8. szárítódob 9. új nyersanyag tárolótartályai
2
a. Hagyományos keverőtelep
9
(bontott aszfalt max: 20 - 25 %) 15 14
13
12
c. Folyamatos üzemű keverőtelep (max: 15 - 40 %) 10
7 9 11
2
8
1
b. Két szárítódobos keverőtelep (max: 60 - 70 %)
10. bontott aszfalt előmelegítődob 11. keverőtorony 12. szárító-, keverődob 13. bitumen permetező csővezeték 14. kiszállítókocsi 15. késztermék tároló
Bontott-, és hulladék betonok feldolgozása A bontott beton csak feldolgozás (aprítás, osztályozás, tisztítás) után hasznosítható, de: – porozitása nagyobb: – ezért a nagyobb vízfelvételt a v/c tényezőnél figyelembe kell venni, – a finom frakció helyett célszerű természetes homokot alkalmazni, – kifáradási- és fagyállósági jellemzői függenek az összetételétől, ezért azt ellenőrizni kell, – kismértékű aszfaltszennyezés nincs káros hatással a minőségére.
A feldolgozás műveletei, és az alkalmazott gépek típusa függ: – az eredeti beton minőségétől és összetételétől, – a betonszerkezet, ill. a betontörmelék darabok méreteitől, – a bontási technológiától, ill. az alkalmazott berendezésektől. Bontási technológiák
Beton építmény (szétszerelés, bontókalapács, roppantóolló, stb.) Útburkolat
Burkolat bontó célgép (teljes keresztmetszethez) Bontókalapács, marószerszám (kis felületekhez)
Burkolattörő célgép (impaktor) nézeti képe, és a feltört betonburkolat
-5-
Bontott beton aprítása Hagyományos törőgépek
Kaparószalagos gépek
Munkagépre szerelt aprítókanalak
– nyomással aprító (A. ábra) (hosszú betonelemekhez) – ütéssel aprító (B. ábra)
A.
1. excenter 2. mozgópofa 3. nyomólap 4. betétlemezek 5. ékszíjtárcsa 6. vázszerkezet 7. kopóbetétek 8. rotor 9. törőelemek 10. ütközőlapok 11. billenő felsőváz
1
5
r
6
4
7 7
2
(kis anyagmennyiségekhez C. ábra)
B.
C.
10
e 11 6 8
9
Pofás aprítókanál
3
Bontott anyagok szétválogatási módszerei Méret szerint
Anyagminőség szerint
Az eltérő fizikai, kémiai, mág– sík-, és dobrosták; – víz-, vagy légárammal osz- neses, vagy optikai tulajdonságok alapján. tályozó áramkészülékek
Rakodógépre szerelt rostakanál
Mobil törő-osztályozó berendezés 5
1
1. feladógarat 2. előosztályozó 3. pofás törőgép 4. gémrendszer 5. bontókalapács 6. szállítószalag 7. mágneses leválasztószalag 8. járómű 9. kihordószalag 10. vázszerkzet
4 3
7
2
6
10 9
8
Bontott betonburkolat újrahasznosítása autópálya átépítésnél
Mágneses fémleválasztó 2
3
Érdesített kopóbeton
Jav ító aszfaltréteg
4 cm
2 cm 22 cm
Eredeti beton burkolat
Aprítás, osztályozás
4/32
1 5 cm
Kátrány aszfalt
0/4
5
4
1. elektromágnes, 2. szeparátor szalag, 3. függeszték, 4. kihordó szalag, 5. tárolóbunker
25 cm
Fagyv édõ szemcsés alap
Régi pályaszerkezet
-6-
Zúzott adalékú beton
21 cm
Bitumenes aszfalt
5 cm
Helyszíni talaj stabilizáció (eredeti + 0/4)
25 cm
Új pályaszerkezet