In einer Welt schwindender natürlicher Ressourcen und steigender Nachfrage suchen Bürger und Industrie gleichermaßen nach Möglichkeiten, aus weniger mehr zu machen. Dazu gehören lokale Autobahnbehörden und staatliche Behörden, von denen viele neue Techniken wählen, um die Kosten zu senken, Oberflächenmaterialien zu recyceln und unsere nicht erneuerbaren Ressourcen zu schonen – und gleichzeitig die Straßenleistung zu verbessern.

Nach Angaben der National Asphalt Pavement Association haben die Vereinigten Staaten mehr als 2,7 Millionen Meilen von asphaltierten Straßen und Autobahnen, von denen 94 Prozent mit Asphalt bedeckt sind. Um diesen Bedarf zu decken, gibt es in unserem Land 3.500 Asphaltwerke, die zusammen jedes Jahr über 400 Millionen Tonnen Asphaltbeläge produzieren. Eine traditionelle Asphaltaufschlämmung enthält etwa 5% Asphaltzement – abgeleitet von natürlich vorkommendem Erdöl — gemischt mit etwa 95% Zuschlagstoffen: Stein, Sand und Kies. Erhitzt, um zu erstarren, wird es in der gebräuchlichsten Methode der Autobahnoberfläche verwendet – Mühle und Überlagerung. Die Besorgnis über die weit verbreitete Verwendung von Asphalt in allen Branchen beinhaltet eine Abhängigkeit von der erschöpfenden Versorgung mit Rohöl selbst, den Bohrungen und dem umstrittenen Fracking, die notwendig sind, um es wiederzugewinnen, und die Verbindung zwischen seiner Übernutzung und der globalen Erwärmung.

Geben Sie ein: Kaltes In-Place-Recycling.

Cold-In-Place-Recycling (CIR) erfreut sich als innovative Straßenbelagstechnik aus einer Vielzahl von Gründen zunehmender Beliebtheit. Es ist ein schnelleres und kosteneffizienteres Mittel der Straßenbelag, die Verzögerungen während des Baus reduziert, schrumpft Projektzeit und Projektkosten. Es spart Material durch Wiederverwendung vorhandener Materialien, schont nicht erneuerbare natürliche Ressourcen wie Erdöl und Zuschlagstoffe und spart Energieverbrauch durch den „kalten“ Prozess, der nur eine minimale Wärmemenge benötigt. CIR bewahrt auch die vorhandene Fahrbahngeometrie, stört die minderwertigen Böden nicht und hilft bei der Minderung oder Beseitigung von Straßenbelagsbeanspruchungen, was letztendlich die Transitleistung verbessert. Diese In-situ-Pflastermethode verwendet 90-100% des vorhandenen Pflasters und kann den Lebenszyklus einer Fahrbahn um bis zu 10 oder 15 Jahre verlängern.

Wie erfolgt das Kaltrecycling vor Ort?

Schritt 1: Ein mehrteiliger „Zug“ von Geräten ist die häufigste Einrichtung für CIR-Projekte. Diese unabhängigen Maschinen arbeiten zusammen und umfassen eine Fräsmaschine, einen Brecher, eine modifizierte Fräsmaschine mit Stabilisierungsmittelinjektoren, Stabilisierungsmitteltanker, einen Asphaltfertiger und Verdichtungsmaschinen.

Schritt 2: Die vorhandene Fahrbahn wird teilweise gefräst, im Allgemeinen bis zu einer Tiefe von 2-5 Zoll, abhängig von der Tiefe des vorhandenen Asphaltmaterials. Für Situationen, in denen eine erweiterte Neigungskorrektur erforderlich ist, wird das Vorfräsen empfohlen.

Schritt 3: Die gemahlenen Materialien werden zerkleinert, manchmal gesiebt und mit einem zugesetzten Stabilisierungsmittel, normalerweise geschäumtem Asphalt, gemischt.

Schritt 4: Das Recyclinggemisch wird mit einer herkömmlichen Pflastermaschine sofort wieder auf die Fahrbahn gepflastert.

Schritt 5: Die neue Oberfläche wird mit einer Kombination aus pneumatischen und Vibrationswalzen verdichtet.

Schritt 6: CIR hat Zeit zum Aushärten, die je nach Zustand mehrere Tage bis einige Wochen dauern kann. DOT-Projekte erfordern in der Regel eine Trocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 2,5%, was oft mindestens eine Woche dauert. Glücklicherweise dürfen Fahrzeuge während des gesamten Aushärtungsprozesses auf der Oberfläche fahren, sodass der Verkehrsfluss nicht wesentlich behindert wird.

Schritt 7: Nach Abschluss der Aushärtung wird eine dünne Asphaltschicht als Verschleißschicht darauf gelegt.

Wie reduziert Cold In Place die Kosten?

CIR hat ein großes Potenzial für wirtschaftliche Einsparungen bei gleichzeitiger Verbesserung der Straßenqualität. Es wird geschätzt, dass Cold In-Place im Vergleich zu herkömmlichen Fräs- und Überlagerungsmethoden bis zu 50% der Kosten für die Oberflächenbehandlung einspart. Dies geschieht durch die Verwendung von aufbereitetem Asphalt vor Ort, sodass die alten Materialien nicht an anderer Stelle entsorgt werden müssen. Es reduziert auch den Transport- und Personalbedarf beim Transport von Materialien zum und vom Projektstandort.

Wie ist Kälte vor Ort umweltfreundlicher?

Untersuchungen des Recycled Materials Resource Centers am University of Wisconsin-Madison College of Engineering über die Umweltvorteile von CIR haben ergeben, dass das Kaltrecycling vor Ort im Vergleich zur Mühlen- und Überlagerungsmethode durchschnittlich 23% des Energieverbrauchs und der Kohlendioxidemissionen sowie 20% des pflasterungsbezogenen Wasserverbrauchs einspart. Darüber hinaus reduzierte CIR den Gesamtverbrauch an Neuware um 37%. Die USA verwenden ungefähr 1.3 Milliarden Tonnen Zuschlagstoffe pro Jahr — der Großteil davon ist Neuware – und 58% davon werden für Straßenbauprojekte verwendet. Durch die Wiederverwendung vorhandener Materialien verringert CIR den Bedarf an neuem Asphalt und zugehörigem Zuschlagstoff erheblich und spart Material, Kosten und Transport.

Wie ist Kälte vor Ort am effektivsten?

Während CIR eine Fülle von Vorteilen bietet, ist es nicht die Antwort für jedes Straßenbauprojekt. Es hat den besten Erfolg auf Straßen mit geringem bis mittlerem Volumen gefunden, die keine wesentlichen strukturellen Probleme aufweisen. Es kann jedoch auch eine Fülle von Lösungen bieten. CIR kann tiefe Asphaltdefekte wie Brunft, Ermüdung oder Alligatorrissbildung korrigieren. Es kann auch Versorgungsschnitte behandeln, die im Allgemeinen nicht durch eine einfache Oberflächenbehandlung oder Überlagerung behoben werden können. Cold In Place ermöglicht auch geringfügige Korrekturen am Profil einer Straßenoberfläche, jedoch nur, wenn Material im Voraus hinzugefügt oder durch Vorfräsen entfernt wird. Es reduziert auch reflektierende Rissbildung, die Rissbildung im Zusammenhang mit konzentrierter und wiederholter Belastung ist, oft an der gleichen Stelle und ähnlich in der Form wie der Riss in der älteren Fahrbahn unten. Reflektierende Risse lassen Wasser in den Pflasterkörper eindringen und beschleunigen die Verschlechterungsrate.

Cold-In-Place-Projekterfahrung

MSA war an mehreren Cold-In-Place-Recyclingprojekten beteiligt, darunter kürzlich die Planung eines 16-Meilen-CIR-Projekts entlang der STH 93 in Trempealeau County, Wisconsin, und die Durchführung des Baumanagements eines 4.9-Meilen-CIR-Projekt auf CTH F in Marathon County, Wisconsin.

Das erste bedeutende von MSA entworfene CIR-Projekt betraf CTH H in Sauk County, Wisconsin – ein ländliches Projekt des County Highway Department. Die Straßensanierung erstreckte sich über 12,2 Meilen entlang des CTH H und beinhaltete das Pulverisieren und Weiterleiten der vorhandenen Fahrfläche durch kaltes Recycling vor Ort. Einige spezifische Segmente, die durch die Gemeinden Reedsburg und Wisconsin Dells führten, beinhalteten das Fräsen und Überlagern von Pflastersteinen, um sie an den angrenzenden Bordstein und die Dachrinne anzupassen, mit der zusätzlichen Aufrüstung des Strahlschutzes im gesamten Gebäude. Dies war eines der ersten Projekte im Bundesstaat Wisconsin, bei dem der CIR—Prozess — und insbesondere eine spezielle CIR-Maschine – verwendet wurde, die mehrere Prozessfunktionen in einer Maschine kombinierte. Das Projekt wurde 2016 mit dem Excellence in Asphalt Paving Award des Wisconsin Department of Transportation ausgezeichnet.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.

lg