Применение городских осадков сточных вод при выпуске асфальтобетонных смесей
Утилизация осадков городских сточных вод является важной экологической проблемой для городов Беларуси.
В системе Минжилкомхоза Беларуси разработаны способы утилизации ОСВ в технологиях различных асфальтобетонных смесей. Осадок сточных вод применялся в качестве минерального порошка, а также технологической добавки, обеспечивающей неслеживаемость холодных битумоминеральных смесей, и активирующей добавки, повышающей физико-механические свойства асфальтобетона.
Обычный минеральный порошок представляет собой сильно измельченный полудисперсный сыпучий материал с удельной поверхностью до 5000 см/г. На долю порошка приходится до 90-95% суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона. Основное назначение порошка состоит в том, чтобы переводить объемный битум в пленочное состояние - в таком состоянии повышается прочность и вязкость битума. Вместе о битумом порошок образует структурированную дисперсную систему, которая выполняет роль вяжущего материала в асфальтобетоне. Другое назначение минерального порошка - заполнение мелких пор между более крупными частицами.
По дисперсности, химическому и минералогическому составу ОСВ не уступает лучшим образцам минерального порошка для асфальтобетона.
ОСВ можно рассматривать также как эмульгатор. В процессе перемешивания вода, содержащаяся в ОСВ, испаряется, а сухой остаток оказывается равномерно распределенным по всей массе битума и каменных материалов. Такая высокая однородность и равномерность распределения недостижима при использовании сухих минеральных порошков.
Разработаны новые дорожно-строительные материалы с использованием ОСВ (холодная асфальтобетонная смесь, горячая асфальтобетонная смесь и холодная эмульсионно-минеральная смесь). Эти материалы были применены при строительстве экспериментальных участков дорог и улиц.
Новизна работы состоит в использовании ОСВ в натуральном виде в технологии приготовления битумоминеральных смесей (впервые в мировой практике).
На основании проведенных теоретических и экспериментальных работ разработаны ТУ РБ 05548406.171-98 "Смеси асфальтобетонные холодные с осадком городских сточных вод и асфальтобетон. Технические условия".
Для приготовления холодной асфальтобетонной смеси требуется применение жидкого дорожного битума, который может быть приготовлен путем разжижения вязкого дорожного битума. Оборудование для подачи и дозирования разжижителя должно обеспечивать его циклическую подачу в асфальтосмеситель. В состав оборудования должны входить насос, емкость для разжижителя и трубопровод.
Асфальтосмесительная установка АБЗ должна быть дооборудована узлом для дозирования и подачи ОСВ в смеситель.
Последовательность введения компонентов в асфальтосмеситель должна быть следующей: каменные материалы (щебень, песок), битум (подается одновременно о пластификатором), ОСВ.
Продолжительность перемешивания каменных материалов с битумом должна обеспечивать получение однородной по цвету гомогенной смеси и составлять 2-3 с. Продолжительность перемешивания "черной" смеси с ОСВ должна составлять 35-45 с.
Насос и трубопровод должны обеспечивать подачу разжижителя к дозатору. Холодный асфальтобетон с ОСВ характеризуется следующими показателями: предел прочности при сжатии при 20°С - 1,3-1,6 МПа, коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении - 0,69-0,75, слеживаемость - 2-3 удара.
Полученный новый дорожно-строительный материал - холодный асфальтобетон с ОСВ - характеризуется объемом утилизации ОСВ, равным 15-16% массы выпускаемой асфальтобетонной смеси.
Одной из характерных особенностей холодной асфальтобетонной смеси с ОСВ является способность оставаться рыхлой (неслеживающейся) в течение длительного срока после приготовления (до 6 и более месяцев),
Исследованиями было установлено, что асфальтобетонные смеси, содержащие ОСВ, обладают лучшими технологическими свойствами и лучше уплотняются, чем обычные асфальтобетонные смеси. Плотность и прочность образцов асфальтобетона с ОСВ, изготовленных при температуре 112-115°С, не уступают аналогичным показателям обычных асфальтобетонных образцов, уплотненных при температуре 140-160°С.
Асфальтобетон горячего вида с ОСВ характеризуется следующими основными показателями: коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении - 0,88-0,93, предел прочности при сжатии при 50°С - 1,4-1,9 МПа.
С целью создания опытно-экспериментального комплекса утилизации осадка сточных вод, принимая во внимание отсутствие отечественных аналогов промышленного использования ОСВ, Мингорисполкомом было принято решение №576 от 18 октября 1993 г., касающееся опытного внедрения в промышленное производство новой технологии дорожного строительства.
Во исполнение данного решения в Минске были построены опытные участки с асфальтобетонным покрытием, при этом в горячем асфальтобетоне вместо минерального порошка был применен ОСВ. Наблюдения за построенными участками показали, что они находятся в хорошем состоянии.
В Жлобине изготовлен узел подачи и дотирования ОСВ в асфальтосмеситель АБЗ, построены опытные участки с применением холодного и горячего асфальтобетона с ОСВ. Эффективно использована холодная (неслеживаемая) битумоминеральная смесь с ОСВ для ямочного ремонта. С 2000 года выпускается асфальтобетонная смесь только с ОСВ вместо минерального порошка. Экономическая эффективность использования ОСВ следующая: в асфальтобетонных смесях ОСВ используется вместо минерального порошка, в 1,5-2,0 раза увеличивается долговечность асфальтобетонных покрытий. Кроме того, горячую асфальтобетонную смесь можно укладывать на остановках общественного транспорта и транзитных участках городских улиц с интенсивным движением грузового транспорта.
Экологический эффект от утилизации ОСВ в асфальтобетонных смесях достигается за счет того, что не требуется сжигания ОСВ на специальном заводе и выделения новых земельных участков для захоронения ОСВ. Кроме того, производство и укладка холодных асфальтобетонных смесей за счет применения ОСВ позволяет снизить технологические температуры на 35-45%.Валерий НОВАК,
заместитель министра жилищно-коммунального хозяйства Беларуси,
президент Белорусского отделения МОО "Академия жилищно-коммунального хозяйства"
В системе Минжилкомхоза Беларуси разработаны способы утилизации ОСВ в технологиях различных асфальтобетонных смесей. Осадок сточных вод применялся в качестве минерального порошка, а также технологической добавки, обеспечивающей неслеживаемость холодных битумоминеральных смесей, и активирующей добавки, повышающей физико-механические свойства асфальтобетона.
Обычный минеральный порошок представляет собой сильно измельченный полудисперсный сыпучий материал с удельной поверхностью до 5000 см/г. На долю порошка приходится до 90-95% суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона. Основное назначение порошка состоит в том, чтобы переводить объемный битум в пленочное состояние - в таком состоянии повышается прочность и вязкость битума. Вместе о битумом порошок образует структурированную дисперсную систему, которая выполняет роль вяжущего материала в асфальтобетоне. Другое назначение минерального порошка - заполнение мелких пор между более крупными частицами.
По дисперсности, химическому и минералогическому составу ОСВ не уступает лучшим образцам минерального порошка для асфальтобетона.
ОСВ можно рассматривать также как эмульгатор. В процессе перемешивания вода, содержащаяся в ОСВ, испаряется, а сухой остаток оказывается равномерно распределенным по всей массе битума и каменных материалов. Такая высокая однородность и равномерность распределения недостижима при использовании сухих минеральных порошков.
Разработаны новые дорожно-строительные материалы с использованием ОСВ (холодная асфальтобетонная смесь, горячая асфальтобетонная смесь и холодная эмульсионно-минеральная смесь). Эти материалы были применены при строительстве экспериментальных участков дорог и улиц.
Новизна работы состоит в использовании ОСВ в натуральном виде в технологии приготовления битумоминеральных смесей (впервые в мировой практике).
На основании проведенных теоретических и экспериментальных работ разработаны ТУ РБ 05548406.171-98 "Смеси асфальтобетонные холодные с осадком городских сточных вод и асфальтобетон. Технические условия".
Для приготовления холодной асфальтобетонной смеси требуется применение жидкого дорожного битума, который может быть приготовлен путем разжижения вязкого дорожного битума. Оборудование для подачи и дозирования разжижителя должно обеспечивать его циклическую подачу в асфальтосмеситель. В состав оборудования должны входить насос, емкость для разжижителя и трубопровод.
Асфальтосмесительная установка АБЗ должна быть дооборудована узлом для дозирования и подачи ОСВ в смеситель.
Последовательность введения компонентов в асфальтосмеситель должна быть следующей: каменные материалы (щебень, песок), битум (подается одновременно о пластификатором), ОСВ.
Продолжительность перемешивания каменных материалов с битумом должна обеспечивать получение однородной по цвету гомогенной смеси и составлять 2-3 с. Продолжительность перемешивания "черной" смеси с ОСВ должна составлять 35-45 с.
Насос и трубопровод должны обеспечивать подачу разжижителя к дозатору. Холодный асфальтобетон с ОСВ характеризуется следующими показателями: предел прочности при сжатии при 20°С - 1,3-1,6 МПа, коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении - 0,69-0,75, слеживаемость - 2-3 удара.
Полученный новый дорожно-строительный материал - холодный асфальтобетон с ОСВ - характеризуется объемом утилизации ОСВ, равным 15-16% массы выпускаемой асфальтобетонной смеси.
Одной из характерных особенностей холодной асфальтобетонной смеси с ОСВ является способность оставаться рыхлой (неслеживающейся) в течение длительного срока после приготовления (до 6 и более месяцев),
Исследованиями было установлено, что асфальтобетонные смеси, содержащие ОСВ, обладают лучшими технологическими свойствами и лучше уплотняются, чем обычные асфальтобетонные смеси. Плотность и прочность образцов асфальтобетона с ОСВ, изготовленных при температуре 112-115°С, не уступают аналогичным показателям обычных асфальтобетонных образцов, уплотненных при температуре 140-160°С.
Асфальтобетон горячего вида с ОСВ характеризуется следующими основными показателями: коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении - 0,88-0,93, предел прочности при сжатии при 50°С - 1,4-1,9 МПа.
С целью создания опытно-экспериментального комплекса утилизации осадка сточных вод, принимая во внимание отсутствие отечественных аналогов промышленного использования ОСВ, Мингорисполкомом было принято решение №576 от 18 октября 1993 г., касающееся опытного внедрения в промышленное производство новой технологии дорожного строительства.
Во исполнение данного решения в Минске были построены опытные участки с асфальтобетонным покрытием, при этом в горячем асфальтобетоне вместо минерального порошка был применен ОСВ. Наблюдения за построенными участками показали, что они находятся в хорошем состоянии.
В Жлобине изготовлен узел подачи и дотирования ОСВ в асфальтосмеситель АБЗ, построены опытные участки с применением холодного и горячего асфальтобетона с ОСВ. Эффективно использована холодная (неслеживаемая) битумоминеральная смесь с ОСВ для ямочного ремонта. С 2000 года выпускается асфальтобетонная смесь только с ОСВ вместо минерального порошка. Экономическая эффективность использования ОСВ следующая: в асфальтобетонных смесях ОСВ используется вместо минерального порошка, в 1,5-2,0 раза увеличивается долговечность асфальтобетонных покрытий. Кроме того, горячую асфальтобетонную смесь можно укладывать на остановках общественного транспорта и транзитных участках городских улиц с интенсивным движением грузового транспорта.
Экологический эффект от утилизации ОСВ в асфальтобетонных смесях достигается за счет того, что не требуется сжигания ОСВ на специальном заводе и выделения новых земельных участков для захоронения ОСВ. Кроме того, производство и укладка холодных асфальтобетонных смесей за счет применения ОСВ позволяет снизить технологические температуры на 35-45%.Валерий НОВАК,
заместитель министра жилищно-коммунального хозяйства Беларуси,
президент Белорусского отделения МОО "Академия жилищно-коммунального хозяйства"
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 25 за 2001 год в рубрике наука
