Презентация переработка отработанных автомобильных шин: «»Переработка изношенных шин как экологически эффективное и экономически выгодное решение» Исследовательская работа Менеджмент и социально- экономические.». Скачать бесплатно и без регистрации.

Межпредметные связи: «Автомобили», «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей».

Ход урока

I Организационный этап

1. Приветствие, проверка отсутствующих.

2. Сообщить тему урока, цели урока.

II Актуализация новых знаний

Задание №1. На соответствие. (Приложение №1)

• Подведение итогов за задание №1
• Фронтальный опрос

Задание №2. Изобразить схему жизненного цикла транспорта и дать краткую характеристика каждого этапа.

Презентация.

III Объяснение нового материала

Проблемы автотранспортных отходов

Рассматриваемый этап замыкает жизненный цикл транспортного средства.

По статическим данным Союза инженеров - автомобилестроителей, усредненный автомобиль имеет массу 1390 кг. Полный период его эксплуатации — 12 лет, полный пробег — 190 тыс.км. За это время автомобиль потребляет более 14т. топлива и 200 л. масла, выделяет в атмосферу более 52 т. отработанных газов. Суммарный объем твердых отходов — 4400 кг., жидких — 1900 кг.

Проблема переработки отходов автотранспортных средств (ОАТС) остра для многих стран. В странах Евросоюза ОАТС формируются в самостоятельный поток. Обращение с ними четко регламентируется нормативно-правовыми актами и контролируется государственными органами, регулируется экономически, т.е. предприятия несут ответственность за переработку выпущенной ими продукции. Необходимые средства на переработку отходов выделяется государством (за счет сбора налогов с владельцев автомобилей и фирм-импортеров).

Немецкие автомобильные импортеры (по Франции) основали фирму «Autoeco» для координации их действий в рамках французского законодательства по утилизации старых автомобилей. К участникам относятся такие фирмы, как BMW, Honda, Ford, Opel и др. интерес представляет разделение отходов на специальные и обычные. К первой группе относятся отработанные батареи, катализаторы, растворители, лаковые шламы и консервирующие масла. Жесть, металл, металлизированные отходы относятся к обычным промышленным отходам.

По международным нормам, допустимым сроком эксплуатации легковых автомобилей считается 10 лет, после чего они должны направляются на переработку. (Таблица «Сравнительные характеристики»).

Российские автомобили устаревают морально и физически, поэтому с ростом численности парка возрастает актуальность проблемы утилизации транспортных средств. Перед разборкой АТС целесообразно разделять на четыре технологических потока, различающихся конструктивным исполнением и возможностью использования специализированных постов для их разборки. Как автомобили различаются по конструкции? Легковые автомобили, грузовые автомобили, автобусы, прицепы и полуприцепы.

Рабочие посты разборочных участков должны быть оснащены опрокидывателями, консольными поворотными кранами, гайковертами различных мощностей и размеров, аппаратами резки металлов. Демонтаж автомобилей включает операции разборки агрегатов и узлов, сортировки, переработки отдельных видов конструкционных и эксплуатационных материалов для их повторного использования, утилизации отходов.

Утилизация транспортного средства включает в себя 5 уровней (этапов). Рассмотрим с вами схему потока материалов при утилизации конструкции АТС.

Первый этап — демонтаж транспортного средства. Где используются узлы и агрегаты снятые при монтаже? Часть узлов и агрегатов (двигатель, коробка передач, оси, аккумулятор, шины) могут повторно устанавливаться на новых автомобилях без каких-либо ремонтных воздействий или при осуществлении ремонта, например, наварка протекторов шин. Повторное использование материалов является одним из путей сокращения выбросов вредных веществ, снижения энергозатрат при их производстве. Часть материалов является безвозвратно потерянной.

Второй этап — сортировка деталей по материалам (черные и цветные металлы, пластмассы). Переработка непригодных к ремонту (использованию) деталей и узлов осуществляется следующими способами: прессованием (кузов), резкой, обработкой в дробильных установках. Продукты переработки отправляются на переплавку. Тяжелые металлы поступают в двухстадийную сортировку, в результате которой отделяется медь, латунь, нержавеющая сталь, свинец, другие металлы и сплавы. Пластмассы, как правило, повторно не используются и сжигаются, что сопровождается выделением значительного количества токсичных веществ в атмосферный воздух.

Третий этап — пиролиз органических соединений (пластмасс или композитов) и получение кокса, нефти, газа, используемых в качестве энергоресурсов, а также некоторой доли черных и цветных металлов, содержащихся композитах, которые отправляются на переплавку.

Четвертый этап — процесс сжигания остатков шин, пластмасс и получение тепловой энергии с выделением шлаков, отработавших газов, что также негативно сказывается на окружающей среде.

Пятый этап — захоронение отходов, образующихся на каждом из предыдущих этапов утилизации.

Работа с раздаточным материалом. (Приложение №2)

Утилизация шин.

Вы когда-нибудь задумывались о судьбе огромного количества покрышек, выпускаемых нашими заводами? Изношенная покрышка примерно на 1:1,1 кг легче новой. Потерянная масса превратилась в пыль. В ФРГ подсчитали, что ежегодно на одном километре дороги стирается в общем по 250 кг покрышек. Такое количество резиновой пыли становится серьезной экологической проблемой, ведь она содержит отнюдь не полезные для природы вещества, а каучук, сажу, смолы и масла.

Но, оказывается, это еще не все. Куда деваются старые покрышки? В утиль их не принимают, жечь - нельзя, и чаще всего их просто выбрасывают. Ученые США заинтересовались, почему в последнее десятилетие в стране увеличивается число комаров? И поиски привели их : к покрышкам. Ведь их миллиарды разбросаны по стране. Оказывается , что покрышка — великолепное жилище для комариных личинок.

В России и странах СНГ крупные предприятия складируют ИШ на специально отведенных площадках, а множество мелких предприятий, а также владельцы личного автотранспорта решают проблему по собственному усмотрению.

Сжигание использованных шин энергетически неперспективно, так как для изготовления легковой шины требуется энергия, содержащаяся в 35 л. нефти, а при сжигании возвращается энергия, эквивалентная лишь 8 л. нефти, т.е. затраты на полимеризацию не восполняются. При сжигании шин выделяются такие токсичные вещества как углекислый газ (СО), угарный газ (СО₂), углеводороды (СН₄), что приводит к появлению парникового эффекта. Парниковый эффект приводит к глобальному потеплению, что приводит к затоплению низменностей. Однако сжигание шин в цементных печах снижает загрязнение окружающей среды и в ряде случаев экономически выгодно. В Японии переработка ИШ применяется на 20 из 45 цементных заводах.

В 2003 г. предприняты определенные усилия по созданию в России системы сбора, переработки и утилизации изношенных шин и других резинотехнических изделий. В соответствии с приказом Минприроды России от 30.07.03 № 663 «О внесении дополнений в федеральный классификационный каталог отходов», изношенные шины, камеры и другие резинотехнические изделия признаны отходами 4 класса опасности, что исключает несанкционированную утилизацию таких отходов путем захоронения и стимулирует их использование в качестве ценного вторичного сырья.

Зарубежные исследования показали, что шины практически не загрязняют воду и их прогнозируемая долговечность в спокойной воде достигает сотен лет, поэтому их применяют даже при создании искусственных нерестилищ для рыб.

В современных условиях проблема утилизации отслуживших свой срок шин решается путем их вторичного использования после переработки. В России зарождается новый бизнес — переработка использованных автопокрышек. Продукт переработки автомобильных шин представляет собой сырье для резинотехнической промышленности, производства спортивных, кровельных и напольных покрытий, асфальта, ряда строительных изделий. Кроме того, резиновая крошка применяется в качестве наполнителя при изготовлении дорожного покрытия, что снижает шум и тормозной путь автомобиля.

Как у нас используют отработанные покрышки?

Отработанные аккумуляторные батареи.

Ежегодно автомобильный парк России «производит» в качестве отходов порядка 2000 тыс.т изношенных автомобильных покрышек, 180-200 тыс.т свинцовых аккумуляторов. Наибольшее количество свинца и других материалов содержится в аккумуляторных батареях автобусов — около 240 кг, что почти в 5 раз больше, чем в легковом автомобиле, а свинца содержится больше в 4,5 раза.

Получаемый для переработки и утилизации объем свинца из отработанных автомобильных аккумуляторов составляет только по Москве 9500 - 10000 т/год, а повторно используется только 13%. Потенциальный резерв для перерабатывающих предприятий — более 8,5 тыс.т/год.

В настоящее время перерабатывается и утилизируется около 11% из 40 тыс.т образующегося ежегодно электролита. Следовательно, можно предположить, что более 3500 т этого вида отходов ежегодно сливается в канализацию или грунт.

При переработке отработанных аккумуляторных батарей (без электролита), образовавшихся в 2000г. на специализированных предприятиях при использовании пирометаллургических способов, выход черного свинца составил 13126 т. При этом в окружающую среду было выброшено 423 т шлака. 546 т пыли и большое количество газообразных токсичных веществ.

Как у нас используют отработанные аккумуляторы?

Отработанные масла.

Загрязнение сточных вод нефтепродуктами на автотранспортных предприятиях в результате потерь топливосмазочных материалов отдельными АТС, по данным, составляет от 3 до 21 г на 10 тыс.км пробега автомобиля.

Отработанные масла относятся к категории опасных отходов, сбор и утилизация которых в большинстве промышленно развитых стран регулируется соответствующими законами, экологическими стандартами и экономическими условиями. В то же время введение все большего количества полифункциональных присадок с целью повышения эксплуатационных характеристик и увеличения сроков службы смазочных масел приводит к накоплению в ОМ все более токсичных для ОС соединений считается, что ОМ могут содержать до 25% (по весу) опасных компонентов, оказывающих явно выраженное негативное воздействие на различные экосистемы. ОМ: сжигаются в отопительных установках в качестве основного топлива или добавки к котельному топливу (мазут). Используют в качестве смазывающего материала при «консервации» автомобилей.

Первоочередные задачи по переработке и утилизации автотранспортных отходов

1. Разработка нормативно-правовых и методических документов регламентирующих создание и функционирование систем управления процессами сбора и переработки автотранспортных отходов.
2. Уточнение нормативных сроков службы автотранспортных шин, аккумуляторных батарей, других агрегатов и переработка их на специализированных предприятиях.
3. Изучение влияния компонентов шин, масел и эксплуатационных жидкостей на компоненты окружающей природной среды.
4. Разработка новых энерго-, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий производства, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов.
5. Размещение специализированных предприятий для переработки видов автотранспортных отходов на территории региона с учетом экономической техноемкости территорий.
6. Проведение исследований по расширению сфер рационального использования продуктов переработки автотранспортных отходов в различных отраслях народного хозяйства.
7. Внедрение информационной сети Интернет ресурсов по вопросам производства, реализации, использования, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов и материалов их переработки.

IV Закрепление нового материала

1. Тест: Утилизация транспортных средств.

2. Что нового вы узнали на уроке?

3. Какая информация показалась наиболее интересной?

V Подведение итогов. Домашнее задание

Подумайте и запишите. Какие вредные вещества выделяются при использовании и утилизации автотранспортных средств, и какой вред они наносят человеку и окружающей среде в целом?

процесс утилизации шин ppt

Презентация группы kapitałowa Grupa История

•Годовой объем продажи шин в Польше составляет свыше 200 тыс.т. •В процессе утилизации должно участвовать мин.70% шин, выведенных на рынок, в т.ч. в процессе вторпереработке 15%.

Утилизация автомобильных шин

Процесс пиролиза позволяет контролировать выход газовой, жидкой и твердой фазы изменением температуры. . Однако у этого способа утилизации шин есть существенный недостаток — …

УТИЛИЗАЦИЯ АВТОПОКРЫШЕКпрезентация, доклад,

УТИЛИЗАЦИЯ АВТОПОКРЫШЕК. Готовые презентации в PowerPoint для детей,учащихся школ и вузов, а также для учителей и преподавателей доступны для скачивания. Все презентации разделены на категории для удобства поиска и .

Утилизация резинотехнических изделий

Процесс пиролиза шин основан на термическом разложении резины при отсутствии или большом дефиците кислорода, в результате чего образуется твердый остаток, жидкая фракция и пиролизный газ .

Утилизация и вторичное использование автопокрышек

Необходимо создание государственных комплексных программ, направленных на организацию сбора, временного хранения, переработки и развития рынка потребления продуктов утилизации шин…

Утилизация и переработка автошин

Проблема загрязнения экологии, увеличение площади свалок изношенных автошин. Вредные токсические вещества, выбрасываемые в атмосферу, способы переработки автомобильных покрышек и виды государственных программ по .

Утилизация старого автотранспорта

Отходы промышленно-транспортной деятельности. Основные источники загрязнения окружающей среды. Проблема переработки изношенных автомобильных деталей. Регенерация отработанных моторных масел.

Технологические процессы при изготовлении

Принципиальная конструкция покрышек пневматических шин, особенности рисунков протектора. Порядок подготовки ингредиентов резиновых смесей …

УТИЛИЗАЦИЯ АВТОПОКРЫШЕКпрезентация, доклад,

УТИЛИЗАЦИЯ АВТОПОКРЫШЕК. Готовые презентации в PowerPoint для детей,учащихся школ и вузов, а также для учителей и преподавателей доступны для скачивания. Все презентации разделены на категории для удобства поиска и .

Утилизация резиныAllbest

Проблема утилизации шин становится ещё более острой в связи с тем, что во многих странах введен запрет на депонирование шин. . это отлаженный технологический процесс…

Утилизация и вторичное использование автопокрышек

Необходимо создание государственных комплексных программ, направленных на организацию сбора, временного хранения, переработки и развития рынка потребления продуктов утилизации шин…

Утилизация и переработка автошин

Проблема загрязнения экологии, увеличение площади свалок изношенных автошин. Вредные токсические вещества, выбрасываемые в атмосферу, способы переработки автомобильных покрышек и виды государственных программ по .

В Ставропольском крае объём переработки автомобильных шин

Сам процесс переработки здесь происходит механически, без каких-либо вредных выбросов в атмосферу. За полгода завод принял на переработку свыше 1100 тонн изношенных автомобильных покрышек .

Утилизация старого автотранспорта

Отходы промышленно-транспортной деятельности. Основные источники загрязнения окружающей среды. Проблема переработки изношенных автомобильных деталей. Регенерация отработанных моторных масел.

Презентация на тему «Вторичные энергетические

Презентация для школьников 10 класса на тему «Вторичные энергетические ресурсы» о ресурсах. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно

Технологические процессы при изготовлении автомобильных шин

Принципиальная конструкция покрышек пневматических шин, особенности рисунков протектора. Порядок подготовки ингредиентов резиновых смесей …

Презентация «Вторичные энергетические ресурсы»

Модесто электростанцию мощностью 14 МВт для сжигания 50 тыс. т шин в цельном виде. На основании успешного опыта сжигания шин в США планируется построить 12 таких электростанций.

Презентация на тему «Окружающая среда Санкт

Презентация для школьников 8 класса на тему «Окружающая среда Санкт-Петербурга» по географии. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью …

Проблема переработки изношенных автомобильных шин

Это продиктовано осознанием того, что несмотря на то, что сжигание является одним из самых простых и удобных способов переработки шин, оно не является решением проблемы утилизации …

Презентация на тему «Управление твердыми бытовыми

Посмотреть и скачать бесплатно презентацию по теме «Управление твердыми бытовыми отходами». pptCloud.ru — каталог презентаций для детей, школьников (уроков) и студентов.

Утилизация твёрдых бытовых отходов

Процесс применяется для сокращения количества органических веществ и их обезвреживания. Далее, полученные остатки подвергаются захоронению или утилизации.

Презентация PowerPoint

Куликов А.Л. — НГТУ им. Р.Е. Алексеева Международная выставка heat&power 27-29 октября 2020 года, г.

Видеопрезентация шин

Scrap Tire — обзор

Подержанные шины | Графство Фресно

Назначение

Цель программы по переработке отработанных шин — помочь и обучить жителей округа Фресно и его 15 городов правильной утилизации и повторному использованию отработанных легковых шин. Программы грантов на шины, поддерживаемые CalRecycle, предназначены для поощрения деятельности, способствующей сокращению количества утильных шин, отправляемых на свалки для утилизации, и устранению складирования изношенных шин.Мероприятия включают очистку груд шин и обеспечение соблюдения требований, развитие рынка и демонстрационные проекты. Доходы по грантам формируются за счет платы за каждую новую шину, проданную в Калифорнии.

Факты о бывших в употреблении шинах

• По всей стране каждую секунду создается 8 использованных шин.
• Скорость разложения шин неизвестна. Даже шина, закопанная на свалке, может развалиться почти за столетие.
• Правильно накачанные шины способствуют большей экономии топлива транспортных средств и уменьшают чрезмерный износ протекторов.
• Выбрасывать шины на обочине дороги или в частной собственности — незаконно.
• При транспортировке шин для утилизации вам по закону разрешается перевозить не более 9 шин за раз.
• 96% всех шин было переработано в 2013 году.
• Academy Avenue была вымощена с использованием прорезиненного асфальта, в процессе которого использовались грунтовые шины с дорожными материалами.
• Во время последнего цикла амнистии на шины (февраль 2014 г. — февраль 2016 г.) округ Фресно переработал достаточно шин, на которые можно было проложить 7 покрышек.75 миль прорезиненных асфальтовых дорог.
• Один из вариантов повторного использования изношенных шин — создание контейнера для компоста. Для получения дополнительной информации о компостировании щелкните здесь.

Для чего подходят старые шины?

Существует множество различных вариантов переработки и повторного использования изношенных шин. Ниже приведены некоторые способы перепрофилирования шин после того, как они изношены во время вождения.

Где я могу утилизировать шины?

Любой житель округа может сдать использованные шины в пункте утилизации American Avenue .Адрес этого объекта: 18950 W American Avenue, Kerman, CA 93630 . Стоимость утилизации использованных шин начинается от 2,16 доллара за шину для шин для легковых автомобилей. Чтобы узнать больше о дополнительных тарифах на утилизацию шин, щелкните здесь, чтобы просмотреть прайс-лист. Обратите внимание: если вам нужно перевезти более девяти (9) шин, вам нужно будет обратиться в Департамент здравоохранения округа Фресно для получения письма об освобождении. Невыполнение этого требования может повлечь за собой штраф.

Для некорпоративных жителей графства Фресно графство Фресно предлагает мероприятия по амнистии шин в течение всего года.По адресам в районе, где проводится мероприятие, отправляется почтовая рассылка, предлагающая жителям оставить до девяти (9) шин. Если у вас более девяти (9) шин, вам нужно будет связаться с Департаментом здравоохранения округа Фресно, чтобы получить специальное освобождение от перевозки до начала мероприятия. Проверьте свою почту и узнайте здесь о ближайшем к вам мероприятии по амнистии шин!

Наш Справочник по переработке отходов предлагает частные утилизации и компании, которые могут принять шины. Пожалуйста, позвоните заранее, прежде чем снимать шины. Щелкните ссылку слева, чтобы перейти в наш каталог Turning It Around.

Для получения информации о городах, входящих в состав округа Фресно, и их соответствующих программах по выпуску шин, посетите нашу страницу с другими веб-ссылками.

Для получения дополнительной информации о безопасности шин и рынке вторичной переработки шин:

Для получения дополнительной информации о программе управления шинами от штата:

Пожалуйста, позвоните в отдел ресурсов по телефону (559) 600-4259 , если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна информация о переработке.Вы также можете написать сотрудникам по адресу [email protected].

Где жители могут утилизировать шины?

Где жители могут утилизировать шины?

Шины подлежат переработке. Это закон. Также это легко и удобно для жителей.

В большинстве случаев при покупке шин продавец сохраняет старые шины и берет на себя ответственность за них. Кроме того, каждый из 46 округов штата принимает утилизированные шины от жителей.Посетите RecycleHereSC, чтобы найти места в вашем районе. Позвоните своему окружному координатору по утилизации, чтобы узнать, есть ли какие-либо ограничения на количество шин, которые можно выбросить за один раз.

Дополнительные комиссии

Закон о политике и обращении с твердыми отходами S.C. 1991 года запрещает вывоз целых шин на свалки и взимает плату в размере 2 долларов за каждую приобретенную новую шину. Сбор используется для надлежащего обращения с утилизируемыми шинами и их утилизации, уменьшения количества незаконных свалок и поощрения нового использования старых шин.

Округам запрещено взимать дополнительную плату за утильные шины, произведенные в пределах их юрисдикции, за следующими исключениями:

• шины для тяжелого оборудования от сельскохозяйственных, лесозаготовительных и горнодобывающих работ;
• автомобильных шин, по которым нет документации об уплате сбора в размере 2 долларов США;
• непроданных шин, произведенных в Южной Каролине, за которые не было уплачено вознаграждение.

Если у вас дома хранятся шины…

Неправильно хранящиеся шины собирают дождевую воду и являются питательной средой для комаров, переносящих болезни.Всегда следует сливать воду и утилизировать шины, хранящиеся дома.

Что происходит с переработанными шинами?

Большинство утильных шин, производимых в Южной Каролине, дробятся и сжигаются на разрешенных предприятиях вместо другого топлива. Шины также используются в качестве заменителя гравия или других заполнителей на полях дренажа септических резервуаров или других дренажных системах. Кроме того, из переработанных шин можно производить прорезиненные покрытия игровых площадок, ландшафтную мульчу, коврики для грузовых автомобилей, промышленные полы, прорезиненный асфальт и другие продукты.

Теги

Carbios и Michelin делают важный шаг в разработке 100% экологичных шин

Клермон-Ферран — 23 апреля 2021 г. — (7:45 AM CEST) — CARBIOS (Euronext Growth Paris: ALCRB), компания, являющаяся пионером новых биоиндустриальных решений для переосмысления жизненного цикла пластиковых и текстильных полимеров, и MICHELIN Компания , лидер в области экологичной мобильности, сделала важный шаг на пути к разработке 100% экологичных шин.Мишлен успешно протестировал и применил процесс ферментативной переработки пластиковых отходов компании Carbios, чтобы создать высокопрочное волокно для шин, отвечающее техническим требованиям шинного гиганта.

Переработка ферментов: революционный процесс

В процессе ферментативной переработки Carbios используется фермент, способный деполимеризовать ПЭТ , содержащийся в различных пластмассах или тканях (бутылки, лотки, одежда из полиэстера и т. Д.). Это нововведение позволяет осуществлять бесконечную переработку всех типов отходов ПЭТ.Это также позволяет производить 100% переработанный и 100% перерабатываемый ПЭТ-продукт с таким же качеством, как если бы они были произведены из первичного ПЭТ.

Применение ферментативной переработки ПЭТ в автомобильных шинах: впервые в мире

Традиционные процессы термомеханической переработки сложных пластмасс не позволяют достичь класса ПЭТ с высокими характеристиками, необходимого для применения в пневматике. Однако мономеры, полученные в процессе Carbios, в котором использовались цветные и непрозрачные пластиковые отходы, такие как бутылки, после повторной полимеризации в ПЭТ, позволили получить высокопрочное волокно , отвечающее требованиям шин Мишлен.

Получаемое техническое волокно того же качества, что и волокно из первичного ПЭТ, обработанное на тех же прототипных установках. Этот высокопрочный полиэстер особенно подходит для шин из-за его устойчивости к разрушению, прочности и термической стабильности.

“ Мы очень гордимся тем, что первыми производим и тестируем переработанное техническое волокно для шин. Эти подкрепления были сделаны из цветных бутылок и переработаны с использованием ферментативной технологии нашего партнера Carbios », — сказал Николас Зеебот, директор по исследованиям полимеров Michelin .« Эти высокотехнологичные арматуры продемонстрировали свою способность обеспечивать рабочие характеристики, идентичные таковым в нефтяной промышленности ».

Carbios позволяет компании Michelin еще на один шаг приблизиться к ее амбициям в области устойчивого развития и способствует внедрению шин в настоящую круговую экономику. Мишлен стремится к достижению 40% экологически чистых материалов (возобновляемого или переработанного происхождения) к 2030 году и 100% к 2050 году .

Потенциал процесса Carbios подтвержден

Этот крупный шаг представляет собой первый в мире шаг в шинном секторе и подтверждает потенциал процесса Carbios по вовлечению отрасли в ответственный переход к модели устойчивой замкнутой экономики.

Ежегодно по всему миру продается 1,6 миллиарда автомобильных шин (от всех производителей шин, вместе взятых). Волокна ПЭТ, используемые в этих шинах, составляют 800 000 тонн ПЭТ в год.

Применительно к Michelin — это почти 3 миллиарда пластиковых бутылок в год, которые могут быть переработаны в технические волокна для использования в шинах компании.

“ В 2019 году Carbios объявила о производстве первых бутылок из ПЭТ со 100% очищенной терефталевой кислотой (rPTA), полученной путем ферментативной переработки отходов ПЭТ после потребления.Сегодня с Michelin мы демонстрируем весь спектр нашего процесса, получая из тех же пластиковых отходов переработанный ПЭТ, который подходит для высокотехнологичных волокон, таких как те, которые используются в шинах Michelin », — сказал Ален Марти, руководитель Carbios. Научный сотрудник.

Применение материала из использованных автомобильных шин в геотехнике — анализ воздействия на окружающую среду

Реферат

Эта работа начинается с обсуждения проблемы опасных отходов, представленных автомобильными шинами как опасные отходы, а также возможных путей их решения. могут использоваться или управляться.Воздействие материала на окружающую среду при этом характеризуется не в последнюю очередь в контексте выщелачивания загрязняющих веществ в водную среду. Исходные данные с точки зрения результатов новых исследований касаются воздействия на воду и почву материала из использованных автомобильных шин, используемых в геотехнике. В частности, были исследованы тюки шин, состоящие из 100–140 автомобильных покрышек, сжатых в легкий блок и закрепленных стальными оцинкованными стяжками, проходящими по всей длине и глубине тюка, которые были погружены в резервуары с щелочной и кислой водой после первоначальной подготовки и предварительная стирка.Цель заключалась в том, чтобы в некотором смысле смоделировать, соответственно, условия, в которых присутствуют дождь и поверхностные / грунтовые воды, или же кислотный дождь. Для этого тюки покрышек помещали в воду на 120 дней, после чего через заданные промежутки времени анализировали выходящий фильтрат с целью выявления изменений основных физико-химических параметров воды, а также признаков выщелачивания обоих нежелательных веществ. компоненты и приоритетные вещества из шин в водную среду. Было показано, что мойка тюков шин вызывает небольшое загрязнение воды с ограниченным превышением нормативных значений по содержанию OWO.Однако это увеличение произошло не из-за вымывания стойких органических загрязнителей, на которые проводились испытания, а, скорее, отразилось на загрязнении используемых шин, например, почвы в месте предыдущего хранения. Таким образом, как правило, образующиеся сточные воды не содержат веществ, которые препятствовали бы (по закону) их сбросу в комбинированную канализационную систему. К аналогичным выводам был сделан анализ вымывания загрязняющих веществ из тюков шин, подвергшихся воздействию вышеупомянутых бассейнов с водой с нейтральной и кислой реакцией.Образующиеся сточные воды не были значительно обогащены примесями (будь то металлы, ПАУ, фталаты, отдельные анионы или катионы), и поэтому не было никаких превышений нормативов, установленных для сточных вод, сбрасываемых ни в воду, ни в почву.

Ключевые слова: Переработка шин, тюки шин, дождевая вода, подземные воды, окружающая среда, выщелачивание загрязнителей, строительные материалы, исследовательский проект

Введение

Во всем мире резиновая и автомобильная промышленность ежегодно производит сотни миллионов изношенных шин.Предполагается, что эта масса будет неуклонно увеличиваться со скоростью, соответствующей увеличению количества автомобилей. В целом по ЕС в 2017 году было произведено около 3,4 миллиона тонн использованных шин для легковых автомобилей, в то время как цифры по Польше включают 275 000 тонн (вместе с 200 000 тонн грузовых шин) (Центральное статистическое управление, 2017). Аналогичные данные о производстве шин для легковых автомобилей в Польше доступны в Европейской ассоциации производителей шин и резины — ETRMA. Таким образом, можно сделать вывод (ETRMA, 2017), что 79% шин, производимых в Польше, перерабатываются или регенерируются, причем 42% становятся переработанным материалом (гранулированные шины) или восстановленным протектором, а 29% идет на рекуперацию энергии (сжигание в цементных печах). ) или рециркуляция энергии (пиролиз).Тот факт, что оставшиеся 21% изношенных шин остаются неиспользованными, должен представлять большой потенциал для использования шин в других отраслях экономики, например, в гражданском строительстве. Резиновый материал из вторичной переработки шин (в мелкодисперсном или гранулированном виде) действительно находит успешное применение в дорожном строительстве, где применяется для изменения состава асфальта (Liu, Cai & Liu, 2018). Битумные поверхности, образующиеся в результате этой деятельности, являются более прочными и гибкими, имеют меньшую яркость и большую стойкость к истиранию.Они также обеспечивают большую шероховатость и снижают уровень шума, возникающего при контакте шин, которые еще используются на транспортных средствах.

Кроме того, резина все больше используется в производстве одежды, автомобильных ковриков, ковриков для сельскохозяйственных животных, дворников, игровых площадок и т. Д. (Duda et al., 2016). Однако в настоящее время в Польше нет примеров таких проэкологических решений, как процессы прямой рециклинга шин, при которых отходы, переработанные лишь в ограниченной степени, производят продукты с новыми и желаемыми характеристиками.В таких странах, как США, Франция, Япония, Великобритания и Испания, а также в Скандинавских странах резиновый заполнитель в виде клочков и стружки чаще всего используется в качестве наполнителя в земляных и инженерных сооружениях (насыпи, подпорные конструкции, засыпка). устоев или дренажной инфраструктуры). Подобные применения появляются там, где используется комбинированная форма тюка шин. Первым ключевым преимуществом такого ограниченного фрагментации или сжатия шин является то, как процесс рециркуляции потребляет лишь от одной десятой до одной шестнадцатой энергии, чем фрагментация гранулированных шин или пиролиз шин (Winter, Watts И Джонсон, 2006).

Высокий уровень энергопотребления, связанный с масштабной переработкой использованных шин, отражает сложную конструкцию, в которой резина дополняется как текстилем, так и металлокордом. В результате изношенные автомобильные шины становятся чрезвычайно прочными отходами, не склонными к разложению и устойчивыми к воздействию воды, различных химикатов и экстремальных температур. Это, в свою очередь, означает серьезную долгосрочную угрозу, связанную с возможностью возгорания на свалках, где имеется большое количество шин, в результате вандализма (поджога), самовоспламенения незакрепленных шин или роли природы ( как при ударе молнии).сообщает об отдельных случаях пожара, связанного с шинами, которые хранились, в которых уровень опасности для окружающей среды действительно очень высок, поскольку при пожарах шин выделяются вредные химические вещества, способные загрязнять воздух, воду и почву.

Таблица 1

Применяемых в настоящее время методов утилизации шин недостаточно для обеспечения экологической безопасности, отсюда и запрет на утилизацию шин на обычных полигонах.В Польше положения Закона от 11 мая 2001 г. (Законодательный вестник, 2001 г.), действующие в этом отношении, требуют, чтобы производители шин возвращали 75% тоннажа произведенных шин, уходящих с рынка, при этом не менее 15% этого объема приходится на форма утилизации. В настоящее время обращение с использованными автомобильными покрышками в Польше включает в себя переработку материалов (гранулирование с высоким содержанием энергии) и рекуперацию энергии (сжигание шин в цементных печах). Из этого будет ясно, что изношенные шины относятся к числу отходов, способных оказать наиболее серьезное воздействие на окружающую среду.

Предпосылкой для этого является присутствие в шинах десятков различных синтетических химикатов, предназначенных для придания нужных свойств, влияния на гибкость, прочность и долговечность продукта и облегчения его обработки. показан типичный состав резины, из которой изготовлены шины. Характеристики, определяющие характеристики шины, т. Е. Ее устойчивость к механическим повреждениям и дорожным условиям (например, в отношении воды и температуры), также ответственны за трудности, связанные с ее переработкой после использования (PAS: 107, 2012; Duda et al. al., 2016).

Таблица 2

Более конкретно, a sig значительная часть экологических проблем, связанных с резиной, связана с добавками, которые включают вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации, активаторы ускорителей вулканизации, наполнители, которые придают определенные механические свойства или снижают стоимость производства, пластификаторы, которые облегчают переработку и повышают эластичность при низких температурах, -старящие вещества и вещества, защищающие от переутомления.Осадки вызывают вымывание этих веществ из шин, которые, таким образом, представляют собой значительный источник загрязняющих веществ, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. По данным Wagner et al. (2018), шины могут содержать от 5 до 10 мас.% Дополнительных веществ. Консерванты (галогенированные циклоалканы), антиоксиданты (амины, фенолы), осушители (оксиды кальция), пластификаторы (ароматические и алифатические сложные эфиры), технологические добавки (минеральные масла, пептизаторы) могут быть выщелочены из матрицы при благоприятных условиях.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) входят в число веществ, вымываемых из шин, как новых, так и бывших в употреблении. Литературные данные свидетельствуют о том, что в условиях щелочного pH концентрации полициклических ароматических углеводородов, выщелоченных из резиновой крошки, могут превышать предельные значения, установленные для питьевой воды. ПАУ могут образовываться из сажи, специальных наполнителей или остаточного масла. Новые автомобильные шины отличаются от бывших в употреблении тем, что генерируют несколько более высокие концентрации элюированных ПАУ (1,2 частей на миллиард в новых шинах и 0,6 частей на миллиард в старых) (Miller & Chadik, 1993; Water Opcert School, 2020; Агентство по охране окружающей среды США, 2020).Кроме того, исследование Capolupo et al. (2020), проведенные при элюировании различных компонентов из автомобильных шин в виде микропластика (диаметр зерна <1 мм) в пресноводные и морские продукты выщелачивания, подтверждают присутствие таких веществ, как бензотиазол, 2 (3H) -бензотиазолон и фталимид. Бензотиазол был обнаружен в самых высоких концентрациях в пресноводных и морских фильтрах (2313 и 1460 г / л соответственно). В свою очередь, Hennebert et al. (2014) подтверждают в своих исследованиях возможность выщелачивания эфиров фталевой кислоты (ПАЭ) и полициклических ароматических углеводородов из автомобильных шин.

Другая группа веществ, потенциально вымывающихся из шин, включает органические соединения, содержащие в своей структуре азот и серу, которые служат вулканизирующими агентами, антиоксидантами и / или газами. Летучие органические соединения используются на этапах производства шин, чтобы обеспечить соответствующую гибкость и вязкость. Однако большая часть ЛОС удаляется из шины по мере процесса вулканизации, так что только около 8% от первоначального количества в конечном итоге остается в шине (Miller & Chadik, 1993).Согласно Miller & Chadik (1993), возможно выщелачивание из клочков химических соединений каучука, таких как ароматические углеводороды (например, кетоны), содержащиеся в бензине, а также карбоновые кислоты и анилин. Согласно Гастайгеру (2010), во время анализа выщелачивания компонентов из автомобильных шин в воду, анилин был основным идентифицированным выщелачивающим агентом и присутствовал на уровнях почти на порядок выше, чем другие идентифицированные компоненты. Выщелачивание анилина из шин также подтверждается Stier, Horgan & Bonos (2020).Hennebert et al. (2014) указали, что концентрация анилина может достигать 5,73 мг / кг в элюатах из измельченных шин.

В продуктах выщелачивания также обнаружено несколько других летучих веществ, включая бензол и метилбензол. Однако в полевых испытаниях на выщелачивание бензола обнаружено не было, хотя было подтверждено присутствие метилбензола в низких концентрациях. Кроме того, было обнаружено, что триметилбензол и этилтолуол находятся в значительных концентрациях. Как упоминалось выше, эти процессы происходят, когда шины работают на колесах транспортных средств.Однако появление этих загрязнителей в дождевой воде не приводит к высоким концентрациям из-за эффекта разбавления.

Литературные данные (Grefe, 1989; Edil & Bosscher, 1992; Miller & Chadik, 1993; Humphrey & Katz, 1995; Kim, 1995; Selbes, 2009; Turner & Rice, 2010; Hennebert et al., 2014; Selbes et al. al., 2015; Redondo-Hasselerharm et al., 2018; Liu et al., 2020; Mohajerani et al., 2020) также подтверждают присутствие в шинах таких элементов, как селен, мышьяк, кальций, железо, цинк и хром; в то время как серебро и ртуть не были обнаружены.Грефе (1989) сообщает, что цинк, барий, железо и марганец присутствовали в смоделированных в лаборатории процессах выщелачивания. Хром также был обнаружен в низких концентрациях, в то время как концентрации железа и марганца превышали допустимые значения для питьевой воды (Water Opcert School, 2020; Агентство по охране окружающей среды США, 2020).

Ким (1995) представляет результаты выщелачивания из резиновой крошки с образцами, взятыми и испытанными (фильтрованными или нефильтрованными) через 790 и 830 дней с начала процесса промывки в колоннах, состоящих из смеси резиновой крошки и почвы или других материалов. сама почва.Анализы проводились на такие металлы, как цинк, барий, мышьяк, свинец и хром, но концентрации в проверенных образцах не превышали уровней, допустимых для питьевой воды. Наибольшая концентрация свинца была зафиксирована при нефильтрованном выщелачивании на колонне, состоящей из смеси резиновой крошки и почвы.

Миллер и Чадик (1993) также проанализировали влияние pH на качество и уровень вымывания химических соединений из шин, не обнаружив корреляции между значением pH и концентрацией выщелачиваемых ионов металлов.По мнению авторов, это может отражать адсорбцию ионов металлов резиновой крошкой. Другие исследования (Liu, Mead & Stacer, 1998; Mohajerani et al., 2020) показали, что металлы выщелачиваются из резиновых материалов в самых высоких концентрациях, когда преобладают кислотные условия. С другой стороны, ПАУ и нефтяные углеводороды выщелачиваются из резиновых материалов в самых высоких концентрациях, когда условия pH являются основными. Заявление о нормативной позиции Агентства по окружающей среде 085 указывает, что тюки шин не должны использоваться ниже уровня воды в зонах сохранения источников 1 или 2 или в очень кислой среде (торфяные болота и т. Д.).) при pH почвы 5 или меньше, чтобы снизить риск выщелачивания. Однако последние научные отчеты включают Mohajerani et al. (2020) по-прежнему указывают на необходимость дальнейших всесторонних исследований выщелачивания токсичных тяжелых металлов и других веществ из использованных резиновых изделий. Указывает на необходимость тестирования фильтрата при различных значениях pH и соотношении жидкостей и твердых веществ.

В настоящее время тюки шин успешно используются в основном в гражданском строительстве, при строительстве свалок, где инновации менее ограничены, чем в других секторах строительной индустрии, и на грунтовых дорогах (Winter, Watts & Johnson, 2006; Simm, Winter & Уэйт, 2008).Это резиновый материал из шин, переработанный в виде тюков, который лучше всего подходит для применения в гражданском строительстве, особенно в транспортной инфраструктуре, геотехнике и гидротехнике.

Факультет гражданской и экологической инженерии и архитектуры Жешувского технологического университета присоединился к исполнительным и проектным компаниям в рамках исследовательского проекта ReUse, направленного на разработку и внедрение инновационного, дешевого и экологически чистого строительного материала, переработанного из отходов. в виде тюков шин.Инженерные сооружения, заполненные тюками шин, подвергаются воздействию агрессивной дождевой воды, потенциально вызывающей вымывание органических и / или неорганических соединений из шин, которые обычно считаются опасными для окружающей среды и людей.

Неповрежденные шины менее подвержены выщелачиванию, чем измельченные резины. Исследования выщелачивания показывают, что имеющаяся поверхность для выщелачивания на материале шины является важным фактором выщелачивания, особенно для цинка и ПАУ. Уменьшение доступной поверхности за счет использования большей доли клочков шин благоприятно с экологической точки зрения (Edeskär, 2006; Selbes et al., 2015). Кусочки покрышек большого размера могут быть также более экономичной альтернативой по сравнению с кусками покрышек небольшого размера при строительстве насыпи для измельчения покрышек (Khan & Shalaby, 2002). Кроме того, Birkholz, Belton & Guidotti (2003) показали, что свежая измельченная шина создает умеренную токсическую угрозу для водных видов, если стоки не разбавляются. Однако опасность уменьшалась по мере старения материала. Однако, согласно Gualtieri et al. (2005) рост частиц шины, использованных в образце, не коррелирует напрямую с выщелачиванием Zn, потому что может происходить агрегация частиц, что ограничивает площадь поверхности открытого гранулированного материала.Лабораторные испытания выщелачивания тяжелых металлов из новых и использованных шин также были проведены Fenner & Clarke (2003). Использованные шины подвергались воздействию водной среды в течение тринадцати лет. Результаты показывают, что фактором, ограничивающим их использование, может быть выделение кадмия и выщелачивание вулканизирующих химикатов. Было обнаружено, что шины можно рационально использовать в речной или прибрежной среде при условии тщательного учета местных условий на строительной площадке. Цель исследования, проведенного и описанного в этой статье, состояла в том, чтобы определить, вызывают ли тюки шин загрязнение дождевой воды, а затем грунтовых вод и почвы; а также какой уровень вымывания нежелательных веществ имеет место.

Результаты

Этап I. Промывка шин

Представленные результаты испытаний подтверждают документально подтвержденное изменение состава моющей среды, pH которой после промывки увеличился с 8,98 до немного выше 9. Это значение немного превышает допустимый рекомендуемый предел. стоимость поверхностных вод, используемых для снабжения населения питьевой водой и сточных вод, сбрасываемых в водоемы или землю. Однако, поскольку вода, используемая для стирки, уже была щелочной, учитывая pH 8.98, фактическое обогащение ощелачивающими веществами было ограниченным.

Таблица 4

Качество воды и фильтрат после мытья шин.

Наблюдалось также увеличение электролитической проводимости, взвеси и растворенных веществ, что означает, что при первоначальной мойке шин твердые и растворенные вещества переходят с поверхностей в воду. Из-за заметного сопутствующего увеличения общего органического углерода (TOC) от 0 до 0%.От 0985 до 40,90 мгC L ^-1 (M), этот продукт выщелачивания не соответствует стандартам, установленным в упомянутых выше Правилах. Однако тюки покрышек были в грязном состоянии, поэтому большое количество грязи было неизбежно удалено при первоначальной промывке.

На более подробном уровне было обнаружено, что образующиеся сточные воды имеют повышенную концентрацию общего азота, которая превышает допустимое содержание 5 мг / л ^-1 для очищенных вод, удовлетворяющих потребности населения, как указано в «Положении 2».Содержание фосфатов в фильтрате также не соответствует требованиям к воде, служащей источником водоснабжения. Еще раз, однако, необходимо подчеркнуть, что определенные концентрации были намного ниже разрешенных для сточных вод.

Кроме того, фильтрат шин не содержит ни ПАУ, ни фталатов, используемых в качестве пластификаторов, ни тяжелых металлов (особенно меди и кадмия). Проверенные концентрации органических веществ были ниже уровней обнаружения, возможных с помощью применяемого метода.Между тем свинец и цинк были обнаружены, но в концентрациях, не превышающих пороговых значений. Присутствие последних металлов отражает состав шин, которые в среднем состоят из 1 мас.% Цинка и примерно 0,005% свинца.

Согласно Selbes et al. (2015) работа в условиях нейтрального pH, предварительная мойка шин, использование шинной стружки большего размера и удаление металлической проволоки перед нанесением уменьшат влияние переработки и повторного использования шин.

II этап. Анализ выщелачивания загрязняющих веществ из тюков шин

обобщает результаты выщелачивания из тюков шин в водопроводную воду в слабощелочных или кислых условиях.Шины являются результатом вулканизации, которая инициируется температурой. Однако во время использования этот материал поглощает дополнительное количество энергии, что приводит к тому, что этот материал со временем становится тверже и может трескаться. Помимо снижения эксплуатационных качеств, трещины выбрасывают в окружающую среду различные компоненты шины. Что касается щелочной воды, превышения показателей в отношении «Правила 1» не было. Также не было выщелачивания органических соединений, будь то ПАУ или фталаты (в качестве пластификаторов).В исследовании Gomes et al. (2010) Выщелачивание ПАУ также было незначительным. Это подтверждает тот факт, что новые шины показывают более высокие концентрации органических соединений, включая ПАУ, чем старые шины (новые шины = 1,2 частей на миллиард; старые шины 0,6 частей на миллиард) (Engstrom & Lamb, 1994). На 21 день концентрация ТОС увеличилась — до 16,82 (в отличие от начальных 1,62) мгКл ^-1 . Тенденция сохранялась до 12,57 мг / л ^-1 до 120 дня и до конца испытания. Эти значения попадают в категории A2 и A3, когда речь идет о воде, забираемой для очистки, что означает, что уровень также присутствует в большинстве польских рек.

Таблица 5

Физико-химические параметры фильтрата: бассейн 1 и 2.

Концентрация фосфата в шинах была увеличена сразу после того, как концентрация фосфата в шинах была увеличена , хотя по-прежнему соответствует стандартам, установленным для сточных вод в «Положении 2».Точно так же концентрация фосфата была действительно очень низкой в ​​последующие дни измерения, что, возможно, указывает на разовое, возможно, случайное явление, отражающее ситуацию с данными отдельными шинами. Не сообщалось об обогащении воды, контактирующей с шинами, анализируемыми анионами или катионами, и также не было очевидно значительного выщелачивания испытанных тяжелых металлов. Сразу через 21 день было обнаружено присутствие тестируемых металлов в воде, но в очень низких концентрациях. Depaolini et al.(2017) также изучали выщелачивание тяжелых металлов из резины. Измеренные ими значения были в среднем очень низкими, часто ниже предела обнаружения.

Кислая вода, проверенная по различным показателям, также не выявила каких-либо превышений «Правила 1». Наблюдался ощелачивающий эффект элюированных веществ, в результате чего pH воды постоянно повышался с 3,87 в день 0 до 6,25 в день 120. Это желательное явление, предполагающее, что тюки шин, контактирующие с кислотным дождем, будут уменьшаться. какой-то смысл лечить это.Также не сообщалось о выщелачивании органических веществ — ПАУ или фталатов. Как и в случае со слабощелочной водой, на 21-й день было отмечено повышение TOC по сравнению с исходной ситуацией — до 18,37 (по сравнению с 3,82) мгКл / л ^-1 . Так было и на 120-й день, хотя к тому времени значение снова снизилось до 10,66 мг / л ^-1 . Selbes et al. (2015) при анализе выщелачивания растворенного органического углерода, растворенного азота и выбранных неорганических компонентов из использованных шин обнаружили, что компоненты, связанные с резиновой частью шин (DOC, DN, цинк, кальций, магний и т. Д.)) сначала показало быстрое, а затем медленное высвобождение. С другой стороны, наблюдается постоянная скорость выщелачивания железа и марганца, что связано с металлической проволокой внутри шин.

Тем не менее, полученные значения снова попадают в категории A2 и A3, когда речь идет о водах, отбираемых для очистки, что снова является уровнем, который наблюдается в большинстве польских рек. Не было отмечено обогащения анионами (включая фосфаты) или катионами благодаря контакту между шинами и водой. Не сообщалось и о выщелачивании тяжелых металлов.

При анализе воды, собранной из отстойника, было ясно (), что первое затопление тюка шин приводит к подщелачиванию воды до pH 10,64. Тем не менее, обогащение воды более конкретными компонентами ограничено, без превышения предельных значений для сточных вод. Образцы, взятые на 120 день эксперимента, были немного более загрязнены, учитывая отложение примесей, происходящих из тюков шин. В частности, общая подвеска была выше на 9.0 (в отличие от 1,145) мг / л ^-1 ), в то время как концентрация сульфата составляла 273 мг / л ^-1 по сравнению с начальным 0, и жесткость воды (концентрация Mg и Ca) также была выше. Однако в каждом случае увеличение было до уровней ниже допустимых для сточных вод в соответствии с «Правилом 1». Испытанные органические соединения не присутствовали, в то время как концентрации тяжелых металлов оставались близкими к минимальному количественному пределу. Причины уменьшения или увеличения данных параметров — физико-химические изменения, происходящие при продлении контакта покрышек с водой.Концентрация некоторых веществ увеличивается с увеличением времени контакта шин с водой. Часть вещества, например дибутилфталат, выщелачивается из шин, а затем превращается в другие вещества или полностью разлагается. другие, в свою очередь, превращаются в нерастворимые, которые, например, сорбируются на стенках покрышек или твердых частиц в воде. Иногда различия в количестве данного вещества возникают из-за точности приборов, используемых для определения, особенно для соединений с низкой концентрацией.Selbes et al. (2015) провели исследования по выщелачиванию растворенного органического углерода, растворенного азота и отдельных неорганических компонентов из использованных шин. Частицы шин различного размера подвергались воздействию выщелачивающих растворов с pH в диапазоне от 3,0 до 10,0 в течение 28 дней. Было обнаружено, что выщелачивание DOC и DN больше для небольших сколов шин. Однако выщелачивание неорганических компонентов не зависело от размера. В общем, основные условия pH увеличивают выщелачивание DOC и DN, в то время как кислые условия pH приводят к увеличению концентрации металлов.Элюция была минимальной около нейтральных значений pH для всех контролируемых параметров. Хотя общие количества выщелачивающих веществ были разными, наблюдаемые скорости выщелачивания были одинаковыми для всех размеров стружки шин и выщелачивающих растворов.

Утильные шины UG-Mat | Ресурсный центр вторичных материалов

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

ОПЦИИ ТЕКУЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ

РЫНОЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ НА ДОРОГАХ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА

ССЫЛКИ

1. Совет по утилизации шин. Исследование использования / утилизации утильных шин 199 Обновление , Вашингтон, округ Колумбия, февраль 1995 г.
2. Шнормайер, Рассел. «Переработанная резина шин в асфальте», представленная на 71-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1992.
3. Рид, Дж., Т. Додсон и Дж. Томас. Экспериментальный проект — Использование измельченных шин для облегчения заполнения, Департамент транспорта штата Орегон, Отчет после строительства для проекта № DTFH-71-90-501-OR-11, Салем, Орегон, 1991.
4. Хайцман, Майкл, «Проектирование и строительство асфальтобетонных покрытий с резиновой крошкой», Протокол транспортных исследований № 1339, Совет транспортных исследований, Вашингтон, округ Колумбия, 1992.
5. Спенсер, Роберт.«Новые подходы к переработке шин», Biocycle, март 1991 г.
6. Эппс, Джон А. Использование переработанных резиновых шин на автомагистралях, Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Синтез практики автомобильных дорог 198, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
7. Хамфри, Дана Н. Исследование экзотермической реакции при заполнении шинной резины, расположенной на SR100 в Илвако, Вашингтон, Подготовлено для Федерального управления шоссейных дорог, 22 марта 1996 г.
8. Форсайт, Раймонд А.и Джозеф П. Иган-младший «Использование отходов при строительстве насыпи», Отчет об исследованиях в области транспорта № 593, Совет по исследованиям в области транспорта , Вашингтон, округ Колумбия, 1976, стр. 3-8.
9. Босшер, Питер Дж., Тунсер Б. Эдил и Нил Н. Элдин. «Строительство и эксплуатационные характеристики набережной для испытаний шин для измельченных отходов», представленная на 71-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1992 года.
10. Хамфри, Дана. Н., Т. С. Сэндфорд, М.М. Криббс и У. П. Манион. «Прочность на сдвиг и сжимаемость стружки шин для использования в качестве засыпки подпорных стен», представленная на 72-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1993 г.
11. Хамфри, Дана Н. и Роберт А. Итон. «Обломки шин как изоляция грунтового основания — полевые испытания», Труды симпозиума по утилизации и эффективному повторному использованию выброшенных материалов и побочных продуктов для строительства дорожных сооружений, Федеральное управление автомобильных дорог , Денвер, Колорадо, октябрь 1993 г.
12. ElGawaday et al. «Механические и экологические характеристики экологически чистого стружкодробления с переработанной резиновой крошкой», подготовлено для Департамента природных ресурсов Миссури, февраль 2017 г.

ВВЕДЕНИЕ

Мокрый способ можно использовать для приготовления горячих асфальтовых смесей, а также для герметизации стружки или обработки поверхностей. Мокрый способ также можно использовать для приготовления прорезиненных герметиков для швов и трещин, которые не входят в объем данного документа. В мокром процессе резиновая крошка смешивается с асфальтовым цементом (обычно в диапазоне от 18 до 25 процентов каучука) перед добавлением связующего в заполнитель.

Когда битумный цемент и CRM смешиваются вместе, CRM, вступая в реакцию с асфальтовым цементом, набухает и размягчается. На эту реакцию влияют температура, при которой происходит смешивание, время, в течение которого температура остается повышенной, тип и количество механического перемешивания, размер и текстура CRM, а также ароматический компонент асфальтового цемента.

Сама реакция включает абсорбцию ароматических масел из асфальтового вяжущего в полимерные цепи, которые составляют основные структурные компоненты натурального и синтетического каучука в CRM.Скорость реакции между CRM и асфальтовым цементом можно увеличить, увеличив площадь поверхности CRM и повысив температуру реакции. Вязкость смеси асфальт-CRM является основным параметром, который используется для контроля реакции. ⁽¹⁾ Указанное время реакции должно быть минимальным временем при заданной температуре, которое требуется для стабилизации вязкости связующего.

Когда CRM смешивают с асфальтовым вяжущим во влажном процессе, модифицированное вяжущее называется асфальтово-каучуковым.На сегодняшний день большая часть опыта использования CRM при укладке асфальта приходится на мокрый процесс.

Асфальтово-резиновые вяжущие используются в покрытиях для герметизации стружки, а также при укладке горячего асфальта. Нанесение стружко-уплотнительного покрытия с использованием асфальт-резиновых связующих известно как мембраны, поглощающие напряжение (SAM). Когда асфальтово-резиновое уплотнение из стружки или SAM покрывается горячей асфальтовой смесью, стружко-уплотнение называют межслойной мембраной, поглощающей напряжение (SAMI).

Ранними приложениями были периодические мокрые процессы, основанные на технологии McDonald, которая была разработана в начале 1960-х годов Чарльзом Макдональдом, инженером из города Феникс, а в 1970-х годах — компанией Arizona Refining Company (ARCO).Существует множество патентов, связанных с технологией McDonald, некоторые из которых истекли, а некоторые еще нет. ^(1,2)

Технология непрерывного смешивания была разработана во Флориде в конце 1980-х годов и часто упоминается как мокрый процесс Флориды. В этом процессе CRM мелкой фракции 0,18 мм (сито № 80) смешивают с асфальтовым цементом в непрерывном процессе. Технология Флориды отличается от процесса McDonald по нескольким параметрам: более низкое содержание CRM (от 8 до 10 процентов каучука), меньший размер частиц CRM, более низкая температура смешивания и более короткое время реакции.Мокрый процесс во Флориде еще не запатентован. ⁽¹⁾

Окончательное смешивание — это мокрый процесс с возможностью смешивания или комбинирования асфальтового цемента и CRM и выдержки продукта в течение продолжительных периодов времени. Этот асфальто-каучуковый продукт имеет срок хранения и смешивается на асфальтоцементном терминале с использованием периодического или непрерывного смешивания. Отдельные государственные дорожные агентства в настоящее время разрабатывают свои собственные продукты с использованием этой технологии, поскольку она не запатентована. В настоящее время ни один из конечных продуктов смешивания не был полностью оценен в полевых условиях. ⁽¹⁾

ХАРАКТЕРИСТИКИ

За 20 лет, начиная с начала 1970-х годов, более 3000 километров переулков улиц в Фениксе, штат Аризона, были покрыты асфальтово-резиновым покрытием.В начале 1990-х годов использование стружколомов было прекращено в пользу покрытий из горячей смеси асфальт-резина толщиной 1 дюйм. Около 600 километров улиц вымощены горячей смесью. Как сообщается, как стружколом, так и покрытия из горячей смеси эффективно препятствуют отражению аллигаторных трещин и усадочных трещин шириной менее 6,3 мм (1/4 дюйма). Сообщается, что по сравнению с уплотнениями для стружки, покрытие горячей смеси асфальт-резина толщиной 25 см (1 дюйм) обеспечивает более улучшенную поверхность для катания и заметное снижение шума от движения. ⁽³⁾

Департамент транспорта Калифорнии (CalTrans) использует модифицированный каучуком асфальтобетон с 1978 года и построил 17 установок для мокрого покрытия. CalTrans разместила прорезиненные покрытия на асфальте, а также на бетонных покрытиях с использованием асфальтобетонных смесей с плотным, открытым и мелким слоем. С 1987 года эти накладки CRM имеют меньшую толщину по сравнению с обычными накладками. В целом, CalTrans сообщает, что покрытия мокрым способом обычно превосходят более толстый и плотный асфальтобетон, демонстрируя меньшее повреждение, требуя меньшего обслуживания и будучи способным выдерживать более высокие прогибы. ⁽⁴⁾

Департамент транспорта Флориды (DOT) построил три демонстрационных проекта асфальт-каучука в период с марта 1989 года по сентябрь 1990 года. Эти проекты включали один плотный и два открытых участка трения с использованием технологии мокрого процесса Флориды. . Хотя долгосрочные характеристики еще предстоит оценить, данные, рассмотренные на сегодняшний день, предполагают, что дорожки трения асфальт-каучук, особенно руды с открытым слоем, вероятно, будут демонстрировать более высокую долговечность по сравнению с обычными дорожками трения. ⁽⁵⁾

Департамент транспорта Канзаса построил пять проектов с использованием прослоек асфальт-каучук в течение 1980-х годов. В двух проектах прослойка смогла несколько уменьшить отражающее растрескивание. В трех других проектах не было большой разницы между дорожным покрытием с прослойкой и контрольными участками, а в некоторых случаях участки с прослойкой имели больше отражающих трещин. По всем пяти проектам Департамент транспорта Канзаса пришел к выводу, что дополнительная стоимость асфальто-резиновой прослойки не оправдывает ее использования. ⁽⁶⁾

Министерство транспорта штата Миннесота (MnDOT) использовало CRM при укладке асфальта по крайней мере в шести различных проектах мокрого процесса, начиная с 1979 года. Шесть проектов включали два SAM, три SAMI и одно покрытие с плотной сортировкой. ⁽⁷⁾ Демонстрация MnDOT показала смешанные результаты. Из двух мембран, поглощающих стресс, одна оказалась удачной, а другая — неудачной. Разница между успехом и неудачей зависела от предварительного покрытия использованной совокупной стружки. При установке трех SAMI возникли лишь незначительные проблемы.Светоотражающее растрескивание было уменьшено, но не устранено. Некоторое улучшение отражения трещин наблюдалось в покрытии из асфальт-каучука с плотной сортировкой, но эти преимущества не были сочтены достаточными для компенсации увеличения стоимости. ⁽⁷⁾

В Техасе резиновая крошка использовалась в асфальтобетонных смесях, по крайней мере, в трех различных продуктах, начиная с 1976 года. Наиболее частым применением CRM в Техасе было производство асфальто-резиновой стружки. уплотнения. В Техасе было построено более 2000 км асфальто-резиновых уплотнителей для стружки (SAM).После многолетнего опыта персонал Texas DOT пришел к выводу, что SAM демонстрирует повышенную стойкость к растрескиванию и растрескиванию аллигатора, но что сопротивление растрескиванию при усадке не улучшается за счет стружколомов. ⁽⁸⁾

Два других округа в Техасе экспериментировали с использованием CRM в плотных слоях горячей смеси асфальт-каучук (мокрый процесс). На сегодняшний день характеристики двух покрытий мокрого процесса являются удовлетворительными. ⁽⁸⁾

С 1977 года Департамент транспорта штата Вашингтон (WSDOT) использовал три типа материалов для мощения мокрым способом.Продукты мокрого процесса включают SAM, SAMI и асфальтово-резиновые дорожки трения с открытым слоем. WSDOT пришла к выводу, что характеристики асфальто-резиновых SAM и SAMI не оправдывают дополнительных затрат на их строительство. ⁽⁹⁾ Все пять установок дорожки трения с открытой ступенчатой ​​структурой демонстрируют хорошие или очень хорошие характеристики, за исключением одного перекрытия настила моста, которое демонстрирует некоторые проблемы на участках траектории движения колес. ⁽⁹⁾

В Онтарио, Канада, три демонстрационных проекта асфальта, модифицированного каучуком, были оценены с точки зрения эксплуатационных характеристик дорожного покрытия.Выполнение проектов асфальт-каучуковых (мокрый процесс) было многообещающим, поскольку оказалось, что долговечность этих асфальтовых смесей повышается за счет использования модификатора резиновой крошки. ⁽¹⁰⁾

Сообщается, что в США было шесть проектов по переработке асфальтового покрытия с CRM. Примерно половина этих проектов относилась к мокрому процессу, а другая половина — к сухому. По-видимому, нет никаких физических проблем с переработкой регенерированного асфальтового покрытия, содержащего CRM в качестве части заполнителя, в новой смеси для дорожного покрытия.

Подводя итог, общие результаты этих исследований производительности позволяют предположить следующее:

• Уплотнения для стружки (SAM и SAMI) : Необходимо использовать стружку с предварительно нанесенным покрытием, которая эффективно снижает, но не устраняет отражающее растрескивание, особенно в более теплом климате.
• Покрытия из горячей смеси асфальта и резины : В большинстве климатических условий наблюдались улучшенные характеристики по сравнению с обычными покрытиями из горячей смеси. Плотные асфальто-резиновые покрытия могут быть эффективны при меньшей толщине по сравнению с обычными покрытиями.Асфальтово-резиновые дорожки трения с открытым слоем асфальта демонстрируют повышенную долговечность в более теплом климате по сравнению с обычными дорожками трения.
• Экономические сравнения : По общему мнению, асфальтовые покрытия, модифицированные резиновой крошкой, могут стоить в 1,5–2 раза дороже, чем обычный асфальт. Многие штаты подвергли сомнению рентабельность CRM для горячего асфальта.

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА

Первым этапом производства измельченной или гранулированной утильной резины для шин является измельчение.Изношенная резина для шин поставляется на заводы по переработке резины в виде цельных покрышек, резаных покрышек (протекторов или боковин) или измельченных покрышек, причем измельченные покрышки являются предпочтительной альтернативой. В качестве лома каучук перерабатывается, размер частиц уменьшается, стальная лента и армирующие волокна отделяются и удаляются с шины, после чего происходит дальнейшее измельчение.

Измельчение и гранулирование

Резиновую крошку можно производить одним из трех способов.В процессе грануляции получаются кубические частицы однородной формы размером от 9,5 мм (3/8 дюйма) до 0,4 мм (сито № 40), которые называются гранулированными CRM. Процесс измельчения, который является наиболее часто используемым, дает рваные частицы неправильной формы размером от 4,75 мм (сито № 4) до 0,42 мм (сито № 40), называемые измельченными CRM. В процессе микромельницы получают CRM очень тонкого помола, обычно в диапазоне от 0,42 мм (сито № 40) до 0,075 мм (сито № 200). ⁽¹⁾ В мокром процессе измельченный CRM обычно используется с технологией McDonald, а CRM очень мелкого помола используется с технологией Флориды.

ИНЖЕНЕРНЫЕ СВОЙСТВА

Вязкость : Добавление резиновой крошки к асфальтовому вяжущему может значительно увеличить вязкость полученного вяжущего асфальт-каучука.Для регулирования вязкости можно использовать различные количества керосина или других разбавителей. Увеличение вязкости может происходить после добавления разбавителей, но более высокое процентное содержание разбавителя обычно приводит к пониженному увеличению вязкости. Температуры реакции также влияют на эти отношения. ⁽¹⁾ Преимущество повышенной вязкости асфальт-каучукового вяжущего заключается в том, что в асфальтобетонную смесь можно использовать дополнительное вяжущее для уменьшения отражающего растрескивания, отслоения и образования колеи, улучшая при этом реакцию вяжущего на изменение температуры и увеличивая долговечность. , а также его способность прилипать к частицам заполнителя в смеси и противостоять старению.

Точка размягчения : Помимо изменения вязкости вяжущего, асфальтово-каучуковые вяжущие, используемые в герметизирующих покрытиях и горячих асфальтовых смесях, показывают повышение температуры размягчения вяжущего на 11 ° C (20 ° F) до 14 ° C ( 25 ° F), что приводит к уменьшению колейности или толкания асфальто-резиновых изделий при повышенных температурах. Модификация асфальтобетонного цемента измельченной резиной для шин значительно увеличивает эластичность вяжущего по сравнению с немодифицированным асфальтовым цементом, обеспечивая таким образом асфальтово-каучуковые системы дорожного покрытия с повышенной устойчивостью к деформации и растрескиванию.

Модуль упругости : Значения модуля упругости для смесей, содержащих обычный заполнитель и асфальтово-каучуковое связующее, обычно ниже, чем значения модуля упругости для аналогичных смесей, в которых используется обычный асфальтовый вяжущий. Чем выше температура, тем больше разница между модулем упругости обычной смеси и асфальт-резиновой смеси. ⁽¹⁾

Остаточная деформация : Остаточные деформационные свойства плотно гранулированных асфальто-резиновых смесей находятся в пределах диапазона свойств, обычно присущих обычным горячим асфальтобетонным смесям, хотя асфальто-резиновые смеси могут быть несколько менее устойчивыми к необратимой деформации. ⁽¹⁾

Термическое растрескивание : Асфальтово-каучуковые вяжущие также демонстрируют пониженную температуру разрушения по сравнению с обычным асфальтовым цементом, обычно на 5,5 ° C (10 ° F) до 8,3 ° C (15 ° F) ниже, что означает, что асфальт -резиновые изделия менее хрупкие и более устойчивы к растрескиванию при более низких температурах, чем обычные герметики для стружки или горячее асфальтовое покрытие. Отдельные исследования усталости также показали более высокую стойкость к низкотемпературному термическому растрескиванию. Таким образом, асфальт-каучук более эластичен, чем асфальтовый цемент, и остается эластичным при более низких температурах.

Устойчивость к старению : Лабораторные данные также показывают, что асфальто-резиновые смеси несколько более устойчивы к старению, чем обычные асфальтовые смеси. Исследования старения, проведенные для асфальто-каучуковых вяжущих, размещенных на тротуарах в северной и центральной Аризоне, показывают, что асфальто-каучуковые вяжущие имеют повышенное сопротивление затвердеванию. ⁽¹⁾ При добавлении резиновой крошки в асфальтобетонный цемент увеличивается усталостная долговечность.

РАЗРАБОТКА

Горячий асфальт

Разновидности стандартных процедур расчета смесей Маршалла и Хвима для горячего асфальта использовались для создания плотных горячих смесей с использованием резиновой крошки.Испытания на стабильность по Маршаллу или Хвиму и весо-объемные параметры являются основой для каждой из этих конструкций. Более низкие значения удельного веса и стабильности по Маршаллу или Хвему достигаются при использовании асфальтовых смесей CRM, в то время как значения текучести и пустот в минеральном заполнителе (VMA) увеличиваются по сравнению с обычными смесями. ⁽¹⁾ Температуры смешивания и уплотнения смесей CRM часто выше, чем у обычных смесей для дорожного покрытия. В зависимости от метода составления смеси образцы перед уплотнением следует нагреть до температуры от 149 ° C (300 ° F) до 190 ° C (375 ° F).Расчетные воздушные пустоты и градация агрегатов зависят от содержания CRM. Низкое содержание CRM во влажном процессе практически не влияет на структуру смеси. Как показывает опыт, если в связующем используется 20 процентов резиновой крошки, то содержание связующего CRM будет на 20 процентов больше, чем в обычном связующем. ⁽¹⁾

В большинстве мокрых процессов используются частицы CRM размером от 0,6 мм (сито № 30) до 0,15 мм (сито № 100). Весовой процент CRM может составлять от 5 до 25 процентов связующего, но обычно составляет 18 процентов.CRM и асфальтовый цемент смешиваются при температурах от 166 ° C (330 ° F) до 204 ° C (400 ° F). Время реакции может варьироваться от 10-15 минут до 2 часов и более, при этом тип и градация резины являются двумя наиболее важными переменными.

Чип-уплотнения

Когда асфальт-каучук используется в уплотнителях стружки, большинство SAM и SAMI были спроектированы и размещены без предварительного определения связующего или расхода заполнителя. Наиболее распространенный подход заключался в том, чтобы указать фиксированную норму асфальт-каучукового связующего, а затем изменить норму внесения заполнителя для получения желаемого продукта.Количество асфальт-каучукового вяжущего, предлагаемое для использования в герметиках для стружки, примерно на 15-20 процентов выше, чем количество, требуемое для обычного вяжущего на основе асфальтобетона, без температурной коррекции. Количество асфальт-каучукового связующего, предлагаемое для использования в промежуточных слоях, примерно на 45 процентов выше, чем количество, обычно используемое в асфальтово-цементном связующем без температурной коррекции. ⁽¹⁾

Проектирование конструкций

Обычные процедуры проектирования AASHTO для гибких покрытий обычно используются для покрытий, содержащих CRM мокрого процесса. ⁽¹¹⁾ Большинство агентств предпочитают использовать асфальтово-резиновое покрытие той же толщины, что и расчетная толщина обычного горячего асфальта.

С 1987 года CalTrans разместила и оценила эффективность по меньшей мере восьми различных проектов, в которых все или хотя бы часть асфальтово-резинового покрытия была построена с меньшей толщиной по сравнению с обычным покрытием. Уменьшение толщины асфальтобетонных смесей с плотной фракцией составляет от 20 до 50 процентов.Сообщается, что в большинстве этих проектов более тонкие асфальто-резиновые смеси показали себя не хуже, чем более толстые, обычные плотные асфальтовые смеси. ⁽⁴⁾

ПРОЦЕДУРЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Горячее асфальтовое покрытие

Процесс строительства, обычно используемый для покрытия из горячего асфальта, должен быть изменен, чтобы получить качественную горячую смесь CRM.При использовании битумно-каучуковых вяжущих в составе смесей с плотной фракцией, открытой фракцией или зазором необходимо учитывать несколько изменений в обычном процессе строительства.

Погрузочно-разгрузочные работы и хранение

Резиновая крошка чаще всего отправляется в мешках по 110 кг (50 фунтов). Мешки можно выгружать непосредственно в реакционный сосуд для смешивания с асфальтовым цементом. Различная вязкость связующих, получаемых мокрым способом, особенно при более высоком содержании каучука (в диапазоне от 18 до 25 процентов), может вызвать проблемы с хранением и / или перекачкой связующего.Такие проблемы, скорее всего, возникнут, если завод по производству горячих смесей был остановлен на длительный период времени.

Смешивание

Необходимо добавить устройство для смешивания и реагирования, чтобы гарантировать правильное дозирование резиновой крошки, базового асфальтового цемента и любых других модификаторов. В большинстве мокрых процессов используются частицы CRM размером от 0,6 мм (сито № 30) до 0,15 мм (сито № 100). CRM и асфальтовый цемент смешиваются при температурах от 166 ° C до 204 ° C (от 330 ° F до 400 ° F).Время реакции может варьироваться от 10-15 минут до 2 часов и более, при этом тип и градация резины являются двумя наиболее важными переменными. Целевая температура должна быть выше, чтобы обеспечить большую вязкость связующего при строительных температурах. Типичные температуры смешивания для горячего асфальта от 149 ° C (300 ° F) до 177 ° C (350 ° F).

Размещение и уплотнение

Укладка горячего асфальта со связующим CRM мокрым способом может быть выполнена с использованием стандартной укладочной техники.Температура укладки должна быть не менее 121 ° C (250 ° F). Уплотнение необходимо завершить как можно скорее. ⁽¹⁾ Катки для пневматических шин использовать нельзя, так как асфальтобетонная резина накапливается на шинах катков. ⁽¹⁾

Chip-Seal Coats (SAM) и промежуточные слои (SAMI)

Конструкция асфальто-резиновых уплотнителей и промежуточных слоев (SAM и SAMI) практически идентична конструкции обычных стружколомов. Основные отличия заключаются в приготовлении битумно-резинового вяжущего и использовании специального оборудования для распыления.

Погрузочно-разгрузочные работы и хранение

Резиновая крошка чаще всего отправляется в мешках по 110 кг (50 фунтов). Мешки можно выгружать непосредственно в реакционный сосуд для смешивания с асфальтовым цементом.

Смешивание

Приготовление битумно-каучукового вяжущего осуществляется в емкостях для смешивания, которые часто являются либо специальными баками, либо специализированными распределителями вяжущего. Они должны быть способны нагревать базовый асфальтобетон, смешивать резиновую крошку с асфальтовым цементом и удерживать резиновую крошку во взвешенном состоянии, чтобы избежать расслоения.Когда резиновая крошка вводится в битумный цемент, она набухает и происходят физико-химические реакции, которые изменяют свойства базового асфальта. Разбавители различных типов (например, керосин) могут быть введены для регулирования вязкости для целей распыления. ⁽¹⁾

Размещение и уплотнение

Оборудование для распределения вяжущего должно быть способно поддерживать температуру вяжущего на желаемом уровне, обеспечивать циркуляцию вяжущего, чтобы избежать разделения резиновой крошки и базового асфальта, и равномерно разгрузить вяжущее.Для работы с некоторыми асфальто-резиновыми вяжущими требуются специальные насосы и форсунки. ⁽¹⁾

Для стружколомов или промежуточных слоев типичное количество асфальт-резинового распылителя составляет от 2,5 л / м от ² (0,55 галлона / ярд ² ) до 3,2 л / м ярд ² ) для SAM и 2,7 л / м от ² (0,60 гал / ярд ² ) до 3,6 л / м ² (0,80 гал / ярд ² ) для SAMI по сравнению с 1,6 л / м ² (0,35 галлона / ярд ² ) до 2.3 л / м ² (0,50 галлона / ярд ² ) для обычных стружколомов. Типичные нормы внесения заполнителя находятся в диапазоне от 16 кг / м ² (30 фунтов / ярд ² ) до 22 кг / м ² (40 фунтов / ярд ² ) для SAM и 8 кг / м ² (15 фунтов / ярд ² ) до 14 кг / м ² (25 фунтов / ярд ² ) для SAMI, по сравнению с обычными дозами нанесения стружколомов 11 кг / м ² (20 фунтов / ярд ² ) до 14 кг / м ² (25 фунтов / ярд ² ). ⁽¹⁾ Как и во всех конструкциях со стружколомом, стружка должна наноситься сразу же после нанесения связующего, чтобы обеспечить надлежащую адгезию.

Контроль качества

Для обеспечения надлежащего контроля качества связующего CRM необходимо тщательно контролировать размер частиц резиновой крошки, скорость добавления резиновой крошки, температуру смешивания, а также время смешивания и реакции. Рекомендуется отбирать образцы из уплотненных смесей в соответствии с AASHTO T168, ⁽¹²⁾ и испытывать на удельный вес в соответствии с ASTM D2726 ⁽¹³⁾ и плотность на месте в соответствии с ASTM D2950. ⁽¹⁴⁾ Для обеспечения качества стружкодробления потребуется тщательный контроль размера частиц и расхода каменной крошки для обеспечения соответствия применимым спецификациям.

НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ

Хотя в настоящее время доступен лишь ограниченный объем данных о выбросах в атмосферу от асфальтобетонных заводов, производящих горячую смесь, содержащую CRM, до сих пор нет доказательств того, что использование асфальтовой смеси для дорожного покрытия, содержащей переработанную резиновую крошку, оказывает какое-либо повышенное воздействие на окружающую среду по сравнению с выбросы от производства обычного асфальтового покрытия. ⁽¹⁰⁾ Тем не менее, существует необходимость в дополнительных исследованиях возможности вторичной переработки, а также вопросов здоровья и безопасности рабочих для асфальтовых смесей CRM. Некоторые из этих работ в настоящее время выполняются, и по мере появления данных их следует включить в уже известные данные об этих двух аспектах использования CRM в асфальтовых покрытиях.

Из-за колебаний в характеристиках асфальтобетонных смесей CRM в различных местах и ​​/ или климатических условиях существует потребность в более тщательно контролируемых экспериментальных полевых участках в различных климатических регионах по всей территории Соединенных Штатов, чтобы получить более надежные данные о характеристиках.Свойства связующего и смеси в этих различных областях необходимо более точно определять и задокументировать. Записи производительности этих тестовых секций, возможно, потребуется отслеживать в течение длительного периода времени, по крайней мере, 5 лет, а возможно, и до 30 лет. ⁽¹⁾

Для определения свойств связующих, получаемых мокрым способом, необходимы дополнительные исследования. Желательные свойства стружколомов, промежуточных слоев и горячего асфальта, содержащего CRM, должны быть лучше определены с использованием существующих или недавно разработанных методов испытаний.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эппс, Джон А. Использование переработанных резиновых шин на автомагистралях, Синтез NCHRP дорожной практики № 198, Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
2. Чарамия, Эквалали, Джо А. Кано и Рассел Н. Шнормайер. «Двадцатилетнее исследование асфальто-резиновых покрытий в городе Феникс, штат Аризона». Представлено на 70-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1991 г.
3. Charamia, Equbalali, Джо А.Кано и Рассел Н. Шнормайер. «Двадцатилетнее исследование асфальто-резиновых покрытий в городе Феникс, штат Аризона». Представлено на 70-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1991 г.
4. Ван Кирк, Джек Л. «Опыт CalTrans с прорезиненным асфальтобетоном». Представлено на сессии по передаче технологии «Введение в прорезиненный асфальтобетон», Топика, Канзас, 23 января 1991 г.
5. Пейдж, Гейл К., Байрон Э. Рут и Рэнди К.Запад. «Подход Флориды с использованием грунтовой резины для шин в асфальтобетонных смесях». Отчет об исследованиях в области транспорта № 1339 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1992, стр. 16-22.
6. Parcells, W.H. Асфальт-каучук для мембраны, поглощающей напряжение, для замедления светоотражающего растрескивания. Заключительный отчет. Министерство транспорта Канзаса, Топика, Канзас, июнь 1989 г.
7. Turgeon, Кертис М. «Использование асфальт-резиновых изделий в Миннесоте». Представлено на национальном семинаре по асфальтобетону, Канзас-Сити, Миссури, 30-31 октября 1989 г.
8. Эстахри, Синди К., Джо В. Баттон и Эммануэль Г. Фернандо. «Использование, доступность и рентабельность асфальтовой резины в Техасе». Отчет об исследованиях в области транспорта № 1339 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1992.
9. Сверинген, Дэвид Л., Ньютон К. Джексон и Кейт В. Андерсон. Использование переработанных материалов в дорожном строительстве. Департамент транспорта штата Вашингтон, Отчет № WA-RD 252.1, Олимпия, Вашингтон, февраль 1992 г.
10. Эмери, Джон. «Оценка демонстрационных проектов модифицированного каучуком асфальта». Представлено на 74-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1995 г.
11. Руководство AASHTO по проектированию конструкций дорожного покрытия , Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
12. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Стандартный метод испытаний, «Отбор проб битумных смесей для дорожных покрытий», Обозначение AASHTO: T168-82, Часть II Испытания, 14-е издание, 1986.
13. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия D2726-96, «Насыпной удельный вес и плотность неабсорбирующих уплотненных битумных смесей», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том , том 04.03, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.
14. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия D2950-96, «Плотность битумного бетона на месте ядерными методами», Ежегодный сборник стандартов ASTM, том 04.03, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.

ВВЕДЕНИЕ

Сухой способ можно использовать для укладки горячего асфальта в густо-гранулированных, мелкоячеистых или зернистых смесях. Его нельзя использовать в других приложениях для укладки асфальта, таких как холодная смесь, заделка стружки или обработка поверхностей. В сухом процессе гранулированный или измельченный каучук и / или резиновая крошка используются в качестве заменителя небольшой части мелкозернистого заполнителя (обычно от 1 до 3 процентов по массе от общего количества заполнителя в смеси). Частицы каучука смешивают с заполнителем перед добавлением асфальтового вяжущего.Когда шинная резина используется в качестве заполнителя в горячем асфальтобетоне, полученный продукт иногда называют модифицированным каучуком асфальтобетоном (RUMAC).

Сухой процесс, наиболее часто используемый в Соединенных Штатах, был первоначально разработан в конце 1960-х годов в Швеции и продается в этой стране под торговым названием PlusRide компанией EnviroTire. Технология PlusRide — это запатентованный процесс. В этом процессе к смеси для дорожного покрытия добавляют от 1 до 3 процентов гранулированной резиновой крошки от общей массы смеси.Гранулированный каучук состоит из частиц каучука размером от 4,2 мм (1/4 дюйма) до 2,0 мм (сито № 10). Целевое содержание воздушных пустот в асфальтовой смеси составляет от 2 до 4 процентов, что обычно достигается при содержании асфальтового вяжущего в диапазоне от 7,5 до 9 процентов. ⁽¹⁾

Общая сухая технология процесса была разработана в конце 1980-х — начале 1990-х годов для производства плотных горячих смесей. В этой концепции используется как грубая, так и мелкая резиновая крошка для соответствия фракциям заполнителей и для достижения улучшенной модификации связующего.Для достижения оптимального набухания частиц резиновой крошке может потребоваться предварительная реакция или предварительная обработка катализатором. В этой системе содержание резины не превышает 2 процентов от общей массы смеси для поверхностных слоев. Экспериментальные участки дорожного покрытия размещены во Флориде, Нью-Йорке, Орегоне и Онтарио. ⁽²⁾

Лаборатория инженерных исследований холодных регионов армии США (CRREL) исследовала смеси CRM сухого процесса для отслаивания льда на тротуарах. Результатом этого исследования стала рекомендация размещать полевые участки со смесями, содержащими частицы резиновой крошки размером более 4.75 мм (сито № 4) с размером верха 9,5 мм (3/8 дюйма). Эта технология получила название процесса резины кусками. ⁽²⁾ Испытания свойств Маршалла, модуля упругости и удаления льда были проведены в лаборатории с концентрациями резиновой крошки 3, 6 и 12 процентов по массе заполнителя. Лабораторные испытания колес показывают, что смеси с более высоким содержанием каучука могут потенциально увеличить вероятность растрескивания льда. ⁽³⁾ Процесс обработки кусков резины еще не проходил полевые испытания. ⁽²⁾

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Департамент транспорта Калифорнии (CalTrans) построил четыре проекта с использованием технологии сухого процесса PlusRide. В трех из этих проектов наблюдались некоторые проблемы в виде растрескивания или промывки дорожек колес, но в целом, CalTrans сообщил, что два из четырех проектов сухого процесса превзошли показатели обычного плотного асфальта, а третий проект не прошел. выполнено сопоставимо.Четвертый проект не был должным образом разработан и требовал наложения. ⁽⁴⁾

Министерство транспорта Миннесоты (MNDOT) использовало сухой способ укладки асфальта по крайней мере в двух различных проектах, начиная с 1979 года. Оба проекта сухого процесса представляли собой установки PlusRide с использованием гранулированной резиновой крошки и заполнитель с зазором в попытке создать противообледенительное покрытие. ⁽⁵⁾ Две секции PlusRide зарекомендовали себя хорошо, но не продемонстрировали преимуществ, компенсирующих возросшую стоимость, и не продемонстрировали каких-либо значительных преимуществ по защите от обледенения. ⁽⁵⁾

В Нью-Йорке в 1989 году были реализованы два экспериментальных проекта по наложению горячей смеси с использованием гранулированного каучука в сухом процессе для сравнения строительных характеристик и характеристик модифицированного каучуком асфальтобетона с обычной смесью для верхнего слоя дорожного покрытия. Все перекрытия имели толщину 37,5 мм (1-1 / 2 дюйма) и размещались поверх существующих бетонных покрытий из портландцемента, каждое с выравнивающим слоем различной толщины. В обоих проектах смеси, модифицированные каучуком, состояли из PlusRide с 1, 2 или 3 процентами гранулированного резинового заполнителя. ⁽⁶⁾ По прошествии трех лет Департамент транспорта штата Нью-Йорк не посчитал эти два проекта перекрытия экономичными или успешными.

В одном районе Техаса использовалась горячая асфальтовая смесь, модифицированная каучуком (сухой процесс). Смесь сильно разлетелась, и округ был вынужден в течение 3 месяцев наложить на нее герметик для стружки. ⁽⁷⁾

С 1977 года Департамент транспорта штата Вашингтон (WSDOT) провел ряд демонстраций сухого процесса с использованием частиц резиновой крошки до 6 штук.Размер 3 мм (1/4 дюйма). Рабочие характеристики семи секций PlusRide варьируются от отличных до немедленных. Строительные проблемы преследовали некоторые из этих установок. WSDOT пришел к выводу, что в целом PlusRide не обеспечивает улучшенной производительности. ⁽⁸⁾

В Онтарио, Канада, восемь демонстрационных проектов асфальта, модифицированного каучуком, были оценены с точки зрения эксплуатационных характеристик дорожного покрытия. Как правило, они показывали плохие краткосрочные результаты. ⁽⁹⁾

Характеристики асфальта, модифицированного каучуком, при использовании сухого процесса были неоднозначными, с некоторыми ранними отказами.Установки, находящиеся в эксплуатации в течение нескольких лет, обычно не улучшаются по сравнению с обычными накладками. Признаков отслоения льда практически не наблюдалось, за исключением лабораторных испытаний.

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА

Первым этапом производства измельченной или гранулированной утильной резины для шин является измельчение. Изношенная резина для шин поставляется на заводы по переработке резины в виде цельных покрышек, резаных покрышек (протекторов или боковин) или измельченных покрышек, причем измельченные покрышки являются предпочтительной альтернативой.По мере обработки обрезков резины размер частиц уменьшается, стальной брекер и армирующие волокна отделяются и удаляются с шины, после чего происходит дальнейшее измельчение.

Шлифовальный

Каучук, используемый в сухом процессе, представляет собой измельченный каучук, который обычно получают в процессе грануляции. Этот процесс дополнительно уменьшает измельчение резины покрышек и генерирует кубические частицы однородной формы размером от 9,5 мм (3/8 дюйма) до 0.42 мм (сито № 40). Однако в сухом процессе можно также использовать грубую резиновую крошку, полученную в процессе измельчения, что приводит к частицам неправильной формы в диапазоне размеров от 4,75 мм (сито № 4) до 0,92 мм (сито № 40).

ИНЖЕНЕРНЫЕ СВОЙСТВА

Градация : смеси для дорожного покрытия RUMAC содержат гранулированные или грубые частицы резиновой крошки, которые чаще всего обрабатываются для соответствия требованиям градации, указанным в таблице 1. ⁽¹⁰⁾

Однако процесс асфальта с резиновыми кусками, разработанный для отслаивания льда на тротуарах, содержит частицы крупнее, чем №4 сита с доминирующим размером 9,5 мм (3/8 дюйма).

Форма частиц : частицы измельченного или гранулированного каучука, полученные в грануляторах, молотковых дробилках или станках для тонкого измельчения, имеют кубическую форму и относительно небольшую площадь поверхности. Грубые частицы резиновой крошки, полученные в процессе измельчения, имеют неправильную форму и относительно большую площадь поверхности.

Кубическая форма частиц с относительно низкой площадью поверхности характерна для обычных материалов-заполнителей и желательна для частиц каучука, которые будут функционировать как заполнитель с градацией зазоров в сухом процессе.Частицы от процесса крекинг-мельницы, которые имеют неправильную форму с относительно большой площадью поверхности, с большей вероятностью вступят в реакцию с асфальтовым цементом при повышенных температурах и лучше подходят для использования во влажном процессе. За счет ограничения времени, в течение которого частицы асфальтобетона и резиновой крошки выдерживаются при температурах реакции, и определения крупнозернистого продукта с относительно низкой площадью поверхности, частицы каучука могут сохранять физическую форму и жесткость, необходимые для использования в сухом процессе.Гладкие, срезанные поверхности измельченных или гранулированных резиновых частиц также обладают меньшей реакционной способностью, чем поверхности частиц, полученных в процессе измельчения.

Время реакции : В процессе Plus Ride существует относительно короткое время реакции, когда частицы каучука и заполнитель смешиваются с асфальтовым цементом, поэтому частицы каучука не имеют большой возможности смешаться со связующим. Существует общий сухой способ, который был разработан в штате Нью-Йорк, в котором используется грубая и мелкая резиновая крошка, предварительно прореагировавшая с катализатором для достижения оптимального набухания частиц, и добавляется максимум 2 процента от общего веса смеси для слоев поверхности. ⁽²⁾ В этом процессе частицы каучука могут реагировать в несколько большей степени с асфальтовым вяжущим.

Некоторые из свойств смесей для дорожного покрытия RUMAC, которые представляют интерес, включают стабильность, модуль упругости, остаточную деформацию и отражающее растрескивание.

Стабильность : Смеси для дорожного покрытия, полученные сухим способом, обычно имеют пониженные значения стабильности, независимо от того, используются ли процедуры расчета смеси Маршалла или Хвима.

Модуль упругости : Смеси, содержащие гранулированную резиновую крошку или крошку, обычно имеют более низкие значения модуля упругости, чем обычная горячая асфальтовая смесь. Было обнаружено, что дорожные смеси RUMAC имеют значения модуля упругости, которые на 10-20 процентов выше, чем у асфальто-резиновых смесей для дорожного покрытия (мокрый процесс).

Остаточная деформация : Предыдущие исследования смесей для дорожного покрытия из гранулированной резины показали, что сопротивление остаточной деформации таких смесей ниже, чем у обычных смесей для дорожного покрытия.Однако при добавлении в этот процесс резиновой крошки усталостная долговечность обычно увеличивается. ⁽²⁾

Отражающее растрескивание : Добавление резинового заполнителя может повлиять на характеристики дорожного покрытия с точки зрения отражающего растрескивания. Чтобы добиться эффекта отсроченного отражающего растрескивания, в смесь для дорожного покрытия необходимо добавлять минимальное количество каучука. Это минимальное содержание каучука, вероятно, составляет от 1 до 2 процентов от массы заполнителя. Реакция между резиной и асфальтовым цементом не играет значительной роли в улучшении характеристик дорожного покрытия в смесях сухого процесса. ⁽²⁾

СООТВЕТСТВИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Традиционные методы расчета смесей по Маршаллу и Хвему успешно использовались для создания смесей с плотной фракцией с гранулированным каучуком, но смеси, полученные с использованием сухого процесса, обычно не соответствуют обычным процедурам расчета смесей. В тех случаях, когда стабильность является основным расчетным фактором в большинстве обычных смесей, основным расчетным свойством сухого процесса является процентное содержание воздушных пустот. Целевые воздушные пустоты составляют от 2 до 4 процентов.

В процессе лабораторного перемешивания гранулированный каучук смешивается в сухом виде с заполнителем перед добавлением асфальтового цемента. После перемешивания асфальтобетонную смесь охлаждают в течение 1 часа. После прессования образец охлаждают до комнатной температуры. Содержание воздушных пустот определяется после экструзии. ⁽²⁾

Сухие смеси для дорожного покрытия должны быть рассчитаны по объему, чтобы компенсировать более низкий удельный вес частиц резиновой крошки. Содержание связующего в сухих технологических смесях обычно на 10-20 процентов выше, чем в обычных смесях.Хотя содержание воздушных пустот является критерием для конструкции смеси, можно ожидать более низких значений стабильности и более высоких значений расхода по сравнению с обычными горячими асфальтовыми смесями для дорожного покрытия. ⁽²⁾

Проектирование конструкций

Метод, используемый для расчета толщины модифицированного каучуком асфальтового покрытия, который включает от 1 до 3 процентов по массе гранулированного модификатора резиновой крошки (CRM) в виде мелкозернистого заполнителя, по существу тот же, что и метод, используемый для расчета толщины обычного горячего асфальта. асфальтобетонные покрытия. ⁽¹¹⁾ Обычно не рекомендуется изменять расчетную толщину асфальтобетонных покрытий, модифицированных резиной, по сравнению с обычными горячими асфальтовыми покрытиями.

При проектировании асфальтовых покрытий с использованием структурного числа (SN) модуль упругости при 20 ° C (68 ° F) является свойством материала, которое учитывается. Значения модуля упругости для 18-процентного грубого (2,0 мм (сито № 10)) и мелкого (0,2 мм (сито № 80)) CRM по массе асфальтового вяжущего в смесях с плотной сортировкой оказались ниже, чем у контрольных смесей с плотной сортировкой. смеси при трех температурах от 5 ° C (41 ° F) до 40 ° C (104 ° F). ⁽¹²⁾ Поскольку коэффициент структурного слоя дорожного покрытия прямо пропорционален модулю упругости, это предполагает, что смеси CRM сухого процесса должны иметь более низкий коэффициент структурного слоя и требуют некоторого увеличения толщины.

ПРОЦЕДУРА СТРОИТЕЛЬСТВА

Для производства RUMAC использовались как периодические, так и барабанные сушильные установки. Восстановленный гранулированный каучук обычно упаковывают и хранят в полиэтиленовых мешках по 110 кг (50 фунтов).Дополнительный ручной труд и транспортировочное оборудование, такое как рабочие платформы, необходимы для добавления гранулированного каучука в смесь для дорожного покрытия, независимо от типа используемой смесительной установки. Установка периодического действия имеет преимущество в контроле качества перед установкой барабанной сушилки, поскольку количество предварительно взвешенных мешков гранулированного каучука можно легко подсчитать перед их добавлением в каждую партию. Пакеты могут быть открыты и гранулированный каучук помещен на конвейер, или пакеты могут быть помещены в мельницу или бункер для холодного питания, если используются пластиковые пакеты с низкой температурой плавления.

Контроль подачи гранулированного каучука необходим, потому что правильное содержание каучука имеет решающее значение для характеристик смеси для дорожного покрытия при использовании сухого процесса. Такой контроль труднее поддерживать в системе барабан-сушилка из-за характера операции подачи. Некоторые барабанные сушильные установки использовали бункеры из переработанного асфальтобетона для подачи гранулированного каучука, хотя ряд агентств рекомендуют вводить каучук в смесь через центральную систему подачи.Процесс можно автоматизировать, добавив конвейер и бункер, а также весы для точного дозирования гранулированного каучука.

Смешивание

Как для периодических, так и для барабанных сушилок добавление каучука обычно требует увеличения времени и температуры смешивания. Установки периодического действия требуют цикла сухого смешивания, чтобы гарантировать, что нагретый заполнитель смешивается с резиновой крошкой перед нанесением асфальтобетона. Смеси следует производить при температуре от 149 ° C до 177 ° C (от 300 ° F до 350 ° F).

Размещение и уплотнение

Температура укладки должна быть не менее 121 ° C (250 ° F). Отделочный валик должен продолжать уплотнять смесь до тех пор, пока она не остынет ниже 60 ° C (140 ° F). В противном случае продолжающаяся реакция между асфальтом и резиновой крошкой при повышенных температурах вызовет разбухание смеси. ⁽²⁾ Продолжение уплотнения до тех пор, пока смесь не остынет ниже 60 ° C (140 ° F), служит для сдерживания давления сжатия сжатой резины.

Контроль качества

Параметры, которые необходимо контролировать во время смешивания для сухих технологических смесей, включают градацию каучука, процент каучука от общего веса смеси, предварительную реакцию или предварительную обработку каучука и время смешивания в установке. Поскольку связующие системы сухого процесса частично реагируют с каучуком, невозможно напрямую определить свойства связующих.

Рекомендуется отбирать пробы из уплотненных смесей в соответствии с AASHTO T168, ⁽¹³⁾ и испытывать на удельный вес в соответствии с ASTM D2726 ⁽¹⁴⁾ и плотность на месте в соответствии с ASTM D2950. ⁽¹⁵⁾

НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ

В США было шесть проектов по переработке асфальта с CRM. Примерно половина этих проектов относилась к мокрому процессу, а другая половина — к сухому.По-видимому, нет никаких физических проблем с переработкой регенерированного асфальтового покрытия, содержащего CRM в качестве части заполнителя, в новой смеси для дорожного покрытия; однако необходимы дополнительные полевые испытания.

Хотя в настоящее время доступен лишь ограниченный объем данных о выбросах в атмосферу асфальтобетонных заводов, производящих горячую смесь, содержащую CRM, до сих пор нет доказательств того, что использование асфальтовой смеси для дорожного покрытия, содержащей переработанную резиновую крошку, оказывает большее воздействие на окружающую среду по сравнению с этим. выбросов при производстве обычного асфальтового покрытия. ⁽¹⁶⁾ Данные о выбросах в атмосферу из проекта в Нью-Джерси в 1992 году, когда CRM сухого процесса рециркулировали как 20 процентов нового заполнителя на заводе барабанного смешения, показали, что существующие стандарты качества воздуха не были превышены во время рециркуляции. ⁽¹⁶⁾ Тем не менее, существует необходимость в дополнительных исследованиях возможности вторичной переработки, а также вопросов здоровья и безопасности рабочих для асфальтовых смесей CRM. Некоторые из этих работ в настоящее время выполняются, и по мере появления данных их следует включить в уже известные данные об этих двух аспектах использования CRM в асфальтовых покрытиях.

Из-за колебаний в характеристиках асфальтобетонных смесей CRM в различных местах и ​​/ или климатических условиях существует потребность в более тщательно контролируемых экспериментальных полевых участках в различных климатических регионах по всей территории Соединенных Штатов, чтобы получить более надежные данные о характеристиках. Свойства связующего и смеси в этих различных областях необходимо более точно определять и задокументировать. Записи производительности этих тестовых секций, возможно, потребуется отслеживать в течение длительного периода времени, по крайней мере, 5 лет, а возможно, и до 30 лет. ⁽²⁾

Необходимы дополнительные исследования для определения свойств связующих, получаемых сухим способом. Требуются более точные определения желательных свойств для горячих асфальтобетонных смесей, получаемых сухим способом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хайцман, Майкл. «Проектирование и строительство асфальтовых материалов с модификатором резиновой крошки». Отчет об исследованиях в области транспорта № 1339 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1991 г., стр. 1-8.
2. Эппс, Джон А. Использование переработанных резиновых шин на автомагистралях. NCHRP Synthesis of Highway Practice No. 198, Транспортный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
3. Оливер, J.W.H. «Модификация асфальта путем сбраживания резиновым ломом». Отчет об исследованиях в области транспорта № 821 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1981.
4. Ван Кирк, Джек Л. «Опыт Caltrans с прорезиненным асфальтобетоном». Представлено на сессии по передаче технологии для ознакомления с прорезиненным асфальтобетоном, Топика, Канзас, январь 1991 г.
5. Turgeon, Кертис М. «Использование асфальт-резиновых изделий в Миннесоте». Представлено на национальном семинаре по асфальтобетону, Канзас-Сити, штат Миссури, октябрь 1989 г.
6. Шук, Джеймс Ф. Экспериментальное строительство модифицированных каучуком асфальтовых смесей для асфальтовых покрытий в штате Нью-Йорк . ARE Inc., Ривердейл, Мэриленд, отчет, представленный в Департамент транспорта штата Нью-Йорк, май 1990 г.
7. Эстахри, Синди К., Джо В. Баттон и Эммануэль Г.Фернандо. «Использование, доступность и рентабельность асфальтовой резины в Техасе». Отчет об исследованиях в области транспорта № 1339 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1992.
8. Эстахри, Синди К., Джо В. Баттон и Эммануэль Г. Фернандо. «Использование, доступность и рентабельность асфальтовой резины в Техасе». Отчет об исследованиях в области транспорта № 1339 , Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1992.
9. Сверинген, Дэвид Л., Ньютон К.Джексон и Кейт В. Андерсон. Использование переработанных материалов в дорожном строительстве . Департамент транспорта штата Вашингтон, отчет № WA-RD 252.1, Олимпия, Вашингтон, февраль 1992 г.
10. Эмери, Джон. «Оценка демонстрационных проектов модифицированного каучуком асфальта». Представлено на 74-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1995 г.
11. Аллен, Харви С. и Кертис М. Тержен. Оценка «PlusRide» (смесь битумно-поверхностных смесей, модифицированных каучуком) .Министерство транспорта Миннесоты в сотрудничестве с Федеральным управлением шоссейных дорог, Сент-Пол, Миннесота, январь 1990 г.
12. Руководство AASHTO по проектированию конструкций дорожного покрытия . Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.
13. Ребола, Сехар Р. и Синди К. Эстахри. «Лабораторная оценка смесей, модифицированных резиновой крошкой, разработанных с использованием метода расчета смеси Tx DOT», представленная на 74-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1995 г.
14. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта. Стандартный метод испытаний, «Отбор проб битумных смесей для дорожных покрытий», Обозначение AASHTO: T168-82, Часть II Испытания, 14-е издание, 1986.
15. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия D2726-96, «Насыпной удельный вес и плотность неабсорбирующих уплотненных битумных смесей», Ежегодный сборник стандартов ASTM , том 04.03, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.
16. Американское общество испытаний и материалов. Стандартные технические условия D2950-96, «Плотность битумного бетона на месте ядерными методами», Ежегодный сборник стандартов ASTM , ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания, 1996.
17. Федеральное управление автомобильных дорог и Агентство по охране окружающей среды США. Исследование использования переработанных материалов для мощения — Отчет для Конгресса . Отчет № FHWA-RD-93-147 и EPA / 600 / R-93/095, Вашингтон, округ Колумбия, июнь 1993 г.

ВВЕДЕНИЕ

РЕГИСТРАЦИЯ РАБОТЫ

Помимо проблем с проколом резиновых шин на тягачах оголенной сталью в виде сколов или клочков шин, других проблем, связанных со строительством, при строительстве насыпей из утильных шин не возникало. Адекватное уплотнение, которое всегда является первоочередной задачей при любом проекте насыпи, вызывает еще большую озабоченность при строительстве насыпи по клочкам шин или сколам, где, как известно, произойдет некоторая консолидация.Некоторое растрескивание проезжей части над обрывом покрышек или насыпью сколов возможно из-за длительной осадки или дифференциальной осадки.

Хотя по крайней мере в 15 штатах были сооружены насыпи из утильных шин, только шесть штатов (Северная Каролина, Орегон, Вермонт, Вирджиния, Висконсин и Мэн) подготовили спецификации или некоторые положения для этого использования. ⁽¹⁾

Насыпи из утильных покрышек, которые были построены до настоящего времени, остались структурно стабильными; однако в 1995 г. в трех проектах по производству шинкованных шин возникли проблемы сгорания.Два из этих проектов находились в штате Вашингтон. Другой проект находился в Колорадо. Предварительные оценки показывают, что процесс горения мог быть инициирован теплом, выделяемым либо присутствием органических загрязнений и микробной деградацией, окислением оголенных стальных проводов, либо микробами, потребляющими жидкие нефтепродукты, которые могли быть пролиты на куски шин во время строительства. ⁽²⁾ Присутствие достаточного количества воздуха и частиц резиновой крошки в насыпи могло сыграть роль в этом процессе.Резиновая крошка в присутствии воздуха могла воспламениться под воздействием тепла, выделяемого в насыпи, что инициировало процесс возгорания.

Использование клочков шин или стружек шин для строительства насыпей дает ряд преимуществ. Наиболее очевидным преимуществом является снижение веса агрегата, что особенно полезно в ситуациях, когда насыпь должна быть построена на участке с низкой опорой. Помимо того, что они являются легким наполнителем, куски покрышек или стружки покрышек обладают хорошими тепловыми характеристиками в плане сопротивления промерзанию и обладают хорошими дренажными характеристиками, будучи проницаемыми, как крупнозернистый грунт.Набережные представляют собой прекрасную возможность для утилизации больших объемов утильных шин из одного места и, при надлежащих логистических условиях, могут быть очень экономичной альтернативой импортируемым земляным заимствованиям. ⁽³⁾

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ МАТЕРИАЛА

Размер и форма клочков шин или стружки от измельчения шин могут варьироваться в зависимости от типа используемого оборудования для измельчения. Клочья шин имеют широкий диапазон размеров от 76 мм (3 дюйма) до 305 мм (12 дюймов), что обычно является самым большим рекомендуемым размером.Размер микросхемы обычно составляет от 12 мм (1/2 дюйма) до 76 мм (3 дюйма). Обычно клочки покрышек имеют неправильную форму, причем меньший размер соответствует размеру, указанному производителем, а больший размер может быть в два или более раз больше. С другой стороны, чипсы имеют кубическую форму. Некоторые клочки или стружки могут иметь выступы по краям стальной ленты. Чтобы свести к минимуму возможные проблемы уплотнения (т.е. уменьшить пустое пространство), может быть желательно использовать стружку шин меньшего размера — 50 мм (2 дюйма) или меньше. ⁽⁴⁾

ИНЖЕНЕРНЫЕ СВОЙСТВА

Размер и форма частиц : Сколы шин обычно имеют примерно одинаковый размер и чаще всего имеют размер от 25 мм (1 дюйм) до 50 мм (2 дюйма). Клочья шин более сортированы и обычно имеют размер от 101 мм (4 дюйма) до 202 мм (8 дюймов). Некоторые частицы могут иметь размер 305 мм (12 дюймов) или даже больше, включая некоторые кусочки в форме полос. Наиболее необычными свойствами клочков шин являются их плоская и несколько неправильная форма частиц и относительно небольшой удельный вес. Плоские куски, особенно больших размеров, имеют тенденцию ложиться друг на друга и образуют некоторую степень сцепления частиц.Они также имеют тенденцию быть ориентированными параллельно горизонтальной плоскости сдвига.

Распределение частиц по размерам может быть определено путем проведения стандартного ситового анализа с использованием процедур ASTM D422. Никаких модификаций стандартного метода испытаний не требуется, за исключением того, что куски шин размером более 76 мм (3 дюйма) нельзя просеивать через стандартные сита.

Было выполнено ограниченное количество геотехнических анализов для различных размеров стружки шин. Анализ размера зерен показал, что стружка шин может быть классифицирована как крупнозернистый материал с высоким содержанием зерна, аналогичный песчано-гравийной смеси A-1-b (AASHTO M145) или хорошо рассортированный песок SW с гравием (ASTM D2487). ⁽⁴⁾

Удельный вес: Ожидается, что удельный вес стружки шин будет в диапазоне от 1,1 до 1,3 с более высокими значениями удельного веса для стружки, содержащей стальные ленты. ⁽⁵⁾

Вес уплотненного блока : В зависимости от размера стружки, вес уплотненного блока может варьироваться от 322 кг / м ³ (20 фунтов / фут ³ ) до 725 кг / м ³ (45 фунтов / фут ³ ). ⁽⁴⁾ Обрывки или сколы шин имеют максимальную плотность, которая составляет примерно от одной трети до одной четвертой плотности обычного земляного заполнителя.Чем крупнее размер частицы утильной шины, тем меньше вес уплотненной единицы.

Определение плотности прессованной стружки, высушенной на воздухе, лучше всего проводить с помощью адаптации ASTM D1557 (модифицированный тест Проктора). Вместо обычной высотой 101 мм (4 дюйма) рекомендуется использовать пресс-форму диаметром 254 мм (10 дюймов) и высотой 254 мм (10 дюймов). Поскольку уровень приложенной энергии не является критическим, рекомендуется 60 процентов стандартного усилия по уплотнению Проктора. ⁽⁶⁾

Прочность на сдвиг : Ограниченное испытание на прямой сдвиг сколов шин было выполнено с использованием специально созданного крупномасштабного устройства для испытаний на прямой сдвиг.Угол трения осколков шин в этих испытаниях составлял от 19 ° до 25 °. Значения когезии варьируются от 7,6 кПа (160 фунтов / фут ² ) до 11,5 кПа (240 фунтов / фут ² ), хотя для развития сцепления требовалась значительная деформация. Сколы шин с большим количеством обнаженных стальных лент, как правило, имеют более высокий угол внутреннего трения. ⁽⁵⁾ Типичные зернистые грунты имеют углы трения от 30 ° до 40 ° с небольшой кажущейся связностью.

Прочность на сдвиг стружки шин можно оценить, выполнив испытания на прямой сдвиг с использованием квадратного бокса на сдвиг 305 мм (12 дюймов).Это модификация ASTM D3080, применимая к испытаниям шин с максимальным размером 76 мм (3 дюйма). ⁽⁶⁾

Сжимаемость : Клочки и стружки шин намного более сжимаются на начальных этапах нагружения, чем обычные грунты. Последующие циклы нагружения обычно приводят к значительно меньшей сжимаемости клочков или сколов шин. Большее количество открытых стальных лент, по-видимому, приводит к более высокой сжимаемости, особенно во время первого цикла нагружения, вероятно, из-за меньшего отскока. ⁽⁵⁾

Анализ сжимаемости стружки шины показывает, что модуль Юнга стружки покрышки на 2–3 порядка величины меньше модуля упругости сыпучей почвы. Значения модуля Юнга для стружки покрышек варьируются от 770 кПа (112 фунтов / дюйм ² ) до 1250 кПа (181 фунт / дюйм ² ). Следовательно, поверх слоя стружки шин необходимо положить не менее 0,9 м (3 фута) обычного грунта, чтобы предотвратить или минимизировать прогиб поверхности.

Сжимаемость можно проанализировать, приложив вертикальную нагрузку к уплотненным стружкам шин (5 слоев, 60% стандартного усилия Проктора) в пределах диаметра 305 мм (12 дюймов) на 305 мм (12 дюймов) длинной трубы из ПВХ сортамента 40, оснащенной горизонтальной и вертикальные тензодатчики.Тензодатчики регистрируют значения горизонтального и вертикального напряжения и деформации с 10-секундными интервалами. Показания нанесены на кривые «напряжение-деформация». Наклон этих кривых указывает на сжимаемость стружки шин и коэффициент бокового давления грунта.

Проницаемость : Было обнаружено, что коэффициент проницаемости стружки шины находится в диапазоне от 1,5 до 15 см / сек, в зависимости от их коэффициента пустотности. Это эквивалентно проницаемости чистого гравийного грунта. ⁽⁵⁾

Испытание на проницаемость может быть выполнено с использованием трубы из ПВХ диаметром 305 мм (12 дюймов) и длиной 0,96 метра (38 дюймов) и в соответствии с процедурами испытания с постоянным напором Министерства транспорта Калифорнии. Впускное отверстие для воды диаметром 38 мм (1,5 дюйма) было прикреплено к центру торцевой крышки. В верхней части трубы из ПВХ была прорезана прорезь шириной 101 мм (4 дюйма) и глубиной 50 мм (2 дюйма), позволяющая воде вытекать из верхней части устройства. Начальная длина образца стружки шины составляет около 600 мм (24 дюйма). ⁽⁵⁾

Горючесть : Хотя частицы утильных шин (клочки или стружки) сами по себе не способны к самовозгоранию, все же представляется возможным, что при определенных обстоятельствах начальная экзотермическая реакция может происходить внутри клочья покрышек, насыпь или засыпка изломов покрышек, которые в конечном итоге могут повысить температуру внутри засыпки до точки, при которой возможно возгорание.

РАЗРАБОТКА

Сколы шин можно смешивать или смешивать с почвой.По мере увеличения процентного содержания почвы удельный вес смеси увеличивается. Чтобы упростить смешивание в полевых условиях, пропорции смешивания обычно рассчитываются на основе объема. Рекомендуется максимальное соотношение стружки шины к почве 50:50, чтобы не уменьшать использование стружки шины слишком сильно. Однако, если удельный вес насыпи не имеет значения, то даже небольшие проценты (от 10 до 25 процентов) стружки шин могут быть смешаны с почвой. Это может улучшить уплотняемость насыпи.

Проектирование конструкций

Поскольку сколы и клочки шин не похожи на обычные материалы, необходимо учитывать специальные эмпирические процедуры проектирования.Основные конструктивные соображения включают в себя удержание клочков или стружки, гранулометрический состав клочков или стружек, форму частиц, тип ремня, уплотненную плотность стружки шины и то, будет ли почва смешиваться с стружкой.

Чтобы предотвратить обрывки или сколы шин, геотекстильная ткань должна быть помещена под обломки или сколы и обернута вокруг них и над ними. Геотекстиль должен полностью закрывать обрывки или сколы шин, чтобы обеспечить необходимую изоляцию. Хотя сколы шин меньшего размера имеют угол естественного откоса около 50 °, рекомендуется использовать боковые уклоны 2: 1 (от горизонтального к вертикальному). ⁽⁴⁾ Почвенный покров размером не менее 0,9 м (3 фута) должен быть помещен между верхней частью закрытого заполнителя для стружки шин и основанием дорожного покрытия, чтобы уменьшить прогибы и минимизировать дифференциальную осадку в насыпи. Если ожидается большая нагрузка на колеса, можно добавить дополнительный грунт в 0,6 м (2 фута), который может быть удален после соответствующей осадки перед строительством дорожного покрытия.

Основное беспокойство при использовании клочков шин или сколов на насыпи вызывают сравнительно большие осадки (примерно от 10 до 15 процентов высоты слоя шины), которые наблюдались в различных полевых исследованиях.О сносных поселениях на набережных шоссе мало информации. Осадки от 0,3 до 0,6 м (от 1 до 2 футов) после строительства в течение срока службы насыпи могут считаться допустимыми при условии, что они достаточно однородны, не возникают рядом с свайно-опорной конструкцией и возникают медленно в течение длительного периода времени. Пагубные последствия оседания в этом диапазоне могут быть уменьшены за счет использования гибкого покрытия поверх утильных покрышек, за счет создания некоторой осадки после строительства во время строительства путем размещения более толстого грунтового покрытия или дополнительной нагрузки грунтом на насыпь, или за счет использования ступенчатой ​​конструкции. ⁽⁷⁾

Другим возможным средством уменьшения оседания насыпи изношенных шин является использование смеси резины и грунта для строительства насыпи вместо использования только клочков шин или стружки шин. Было обнаружено, что соотношение примерно 40 процентов стружки шины по весу грунта может быть оптимальным значением для количества стружки в смеси резин-грунт, хотя это может варьироваться в зависимости от размера стружки шины и типа почва. Оптимальное соотношение стружки покрышек и почвы, вероятно, приведет к получению уплотненной сухой единицы веса резиновой смеси с грунтом, которая составляет примерно две трети веса одной сухой единицы веса почвы.Данные о напряженно-деформированном и прочностном поведении смесей резины с грунтом не являются широко доступными, но необходимы для проектирования и прогнозирования характеристик насыпей из утильных шин, содержащих такие смеси. ⁽⁷⁾

ПРОЦЕДУРЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

На предприятии по переработке шин количество шин, подлежащих переработке в клочья или стружку, напрямую связано с предполагаемым объемом скола шины на участке насыпи. Подсчитано, что на каждый кубический ярд объема потребуется около 75 автомобильных шин, измельченных на клочки или стружки и утрамбованных в насыпь. ⁽⁵⁾

Подготовка площадки

Место для насыпи должно быть подготовлено практически таким же образом, как если бы обычная земля использовалась для засыпки. Если у основания насыпи будет высокий уровень грунтовых вод или болотистая местность, можно порекомендовать соорудить дренажное покрытие. Если есть естественный сток через территорию, где должна быть построена насыпь, следует предусмотреть возможность прокладки стока под насыпью.

Смешивание

Когда куски шин или стружки должны быть смешаны или смешаны с почвой, перемешивание должно выполняться объемно, используя ковшовые нагрузки от фронтального погрузчика и смешивая материалы вместе, насколько это возможно, с помощью ковша. В качестве другого варианта смешивания клочков шин или стружки с почвой могут быть созданы чередующиеся слои клочков или стружек шин и почвы.

Размещение и уплотнение

После того, как основание насыпи будет подготовлено, следует уложить геотекстиль, который будет покрывать сколы шин.Рекомендуется нетканый геотекстиль. Следует обеспечить достаточную длину, чтобы полностью обернуть стружку шины после того, как она будет размещена и уплотнена.

Крошку от шин следует рассыпать по геотекстильному покрытию с помощью бульдозера на гусеничном ходу. На геотекстиле должен быть расположен слой или подъемник не менее 0,6 м (2 фута). Рекомендуемая максимальная толщина подъема 1 м (3 фута) еще может быть распределена и уплотнена. Уплотнение может быть достигнуто, по крайней мере, за три прохода гусеничного бульдозера по слою стружки шин. ⁽⁸⁾ Частицы стружки выравниваются друг с другом и довольно легко оседают. Вес бульдозера, проезжающего через стружку шин, достаточен, чтобы легко уплотнить слой стружки. Для более крупной стружки или более толстых слоев стружки может потребоваться до 15 проходов бульдозера для достижения уплотнения. ⁽⁹⁾

Как только бульдозер сможет пройти слой сколов шин с незначительным или незаметным прогибом или движением под гусеницами бульдозера, можно разместить следующий слой или поднятие сколов шин.В настоящее время действительно не существует практического метода для проведения теста плотности на месте слоя уплотненных стружек шин. Лучший способ убедиться, что слой был достаточно уплотнен перед укладкой следующего слоя, — это продолжать движение бульдозера по сколам шин до тех пор, пока они не перестанут перемещаться, когда бульдозер проходит по ним.

Верхний слой насыпи из стружки шин должен располагаться не менее чем на 1 м (3 фута) ниже уровня основания или подстилающего слоя дорожного покрытия, который будет находиться поверх насыпи.Перед укладкой следующего слоя каждый слой насыпи стружки шины должен быть полностью уплотнен. Когда верхний слой стружки покрышки полностью утрамбован, стороны и верх стружки покрышки должны быть полностью обернуты геотекстилем.

Сверху геотекстиля и стружки шин следует уложить минимум 0,9 м (3 фута) уплотненного грунта (предпочтительно гранулированного грунта). Почву следует уплотнять более тонкими слоями толщиной от 15 мм (6 дюймов) до 305 мм (12 дюймов). Насыпь стружки покрышек будет испытывать дальнейшее отклонение во время укладки и уплотнения почвенного покрова.

Не менее 0,6 м (2 фута) грунта необходимо также положить на боковые откосы насыпи, чтобы покрыть геотекстильную пленку. Почву на склонах следует по возможности утрамбовать, засыпать верхним слоем почвы и засеять для защиты от эрозии. Дополнительный почвенный покров на боковых откосах также поможет свести к минимуму возможность экзотермических реакций, происходящих в насыпи изношенных шин.

Контроль качества

Существует мало способов полевых испытаний контроля качества, которые можно провести во время строительства насыпи для стружки покрышек, кроме как очень внимательно осмотреть уплотнение каждого слоя стружки покрышек, чтобы убедиться, что движение под ним очень мало или отсутствует. прохождение бульдозера перед тем, как приступить к установке следующего слоя стружки.Однако общее оседание или прогиб насыпи из-за стружки шин можно отслеживать с течением времени путем установки отстойных пластин или платформ, устройств индикации уклона и реперов вдоль откосов насыпи и в пределах проезжей части или рядом с ней. С помощью этих устройств следует периодически снимать показания, чтобы отслеживать степень и скорость оседания и сравнивать фактические осадки с прогнозируемыми.

Чтобы свести к минимуму вероятность возникновения экзотермической реакции в части обрыва шины, насыпи или засыпки стружки шины, следует принять ряд превентивных мер.Контакт с кислородом внутри утильных покрышек следует максимально уменьшить, покрыв засыпку не менее 1,3 м (4 фута) хорошо уплотненного природного неорганического грунта. Количество обнаженных стальных лент на краях клочков или стружки должно быть ограничено с помощью магнитной сепарации или использования крупных частиц. Запрещается использовать резиновую крошку для заполнения утильных шин. Обрывки шин или стружки, загрязненные жидкими нефтепродуктами, следует удалить из утильных шин и утилизировать экологически приемлемым способом.Не должно быть контакта между клочьями шин или стружкой с верхним слоем почвы или удобрениями. ⁽²⁾

НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ

Одним из основных вопросов, касающихся такого использования измельченных утильных шин, является вопрос об оптимальном размере частиц и форме клочков или стружек шин.Требуется дополнительная информация об основных типах оборудования для измельчения шин, которое используется в настоящее время, и об их влиянии на форму и размер частиц. Влияние смешивания или смешивания клочков или стружек различного размера в насыпи также необходимо дополнительно оценить с точки зрения результирующих технических свойств, оптимальной градации клочков или стружек, характеристик уплотнения и оседания, а также потенциальной горючести.

Еще одно соображение, требующее дальнейшего изучения, касается смешивания почвы и сколов или клочков шин.Среди переменных, требующих дальнейшего изучения, можно выделить влияние различных пропорций стружки шин и почвы на технические свойства получаемых композитов, особенно на объемную плотность и характеристики уплотнения. Тип грунта — еще одна переменная, которая будет влиять на объемную плотность и характеристики уплотнения смеси щепа-грунт. Если возможно, следует определить оптимальные пропорции стружки шин и почвы для различных размеров частиц шин и / или типов почвы.

В настоящее время проводится очень мало полевых испытаний по контролю качества, которые сейчас проводятся во время строительства насыпи, покрытой сколами или клочьями шин, кроме визуального контроля движения или оседания сколов шин или слоев клочков под уплотняющими машинами. . Некоторые рациональные методы измерения плотности на месте и / или процента уплотнения должны быть разработаны и испытаны в полевых условиях, чтобы помочь минимизировать оседание сколов шин или засыпки из клочков шин при транспортной нагрузке.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коллинз, Роберт Дж. И Стэнли К. Чесельски. Переработка и использование отходов и побочных продуктов при строительстве автомобильных дорог. Национальная совместная исследовательская программа автомобильных дорог Обобщение практики автомобильных дорог № 199, Транспортный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
2. Хамфри, Дана Н. Исследование экзотермической реакции в засыпке шинной резины, расположенной на SR100 в Илвако, Вашингтон. Отчет подготовлен для Федерального управления шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия, март 1996 г.
3. Эппс, Джон А. Использование шин из переработанной резины на автомагистралях. Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог Обобщение практики автомобильных дорог № 198, Транспортный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
4. Босшер, Питер Дж., Тунсер Б. Эдил и Нил Н. Элдин. «Строительство и эксплуатация испытательной насыпи измельченных отходов-шин». Представлено на 71-м ежегодном заседании Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, январь 1992 г.
5. Хамфри, Дана Н.и Томас С. Сэндфорд. «Обломки шин как легкая засыпка земляного полотна и засыпка подпорных стен». Труды симпозиума по извлечению и эффективному повторному использованию выброшенных материалов и побочных продуктов для строительства дорожных сооружений, Федеральное управление автомобильных дорог, Денвер, Колорадо, октябрь 1993 г.