Előadó: Dr. Rácz Kornélia

Átírás

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőgépek, Anyagmozgatógépek és Üzemi Logisztika Tanszék Közlekedéstudományi ismeretek /B. Útépítés és jellegzetes gépi berendezései Előadó: Dr. Rácz Kornélia BME ÉAGT Budapest 00.

2 - - TARTALOMJEGYZÉK TARTALOMJEGYZÉK.... Közlekedési utak építése.... Földmunkák és gépei..... Kotrógépek..... Földkitermelő-, szállítógépek..... Tömörítőgépek.... Útburkolati anyagok, és előállítási folyamatuk Útburkolati anyagok jellemzői Aszfaltok típusai és jellemző tulajdonságaik Útépítési betonok összetétele, szilárdsági jellemzői Az adalékanyagokkal szembeni követelmények..... Burkolati anyagok gyártása, keverőtelepek és gépi berendezései Betonkeverő telepek, betongyárak Aszfaltkeverő telepek Keverőgépek alaptípusai Aszfaltgyártás sajátos berendezései.... Útburkolatok építése, és gépei..... Stabilizációs réteg készítésének technológiái..... Burkolati anyagok szállítása Burkolati anyag bedolgozás gépei (finiserek) Beton utókezelése.... Bontott burkolati anyagok újrahasznosítása..... Bontott aszfalt újrahasznosítása..... Bontott beton újrahasznosítása.... Az időjárási körülmények hatása az útépítési munkákra...9

3 - -. Közlekedési utak építése A közlekedési utak építésekor alapvetően kétféle feladatot kell ellátni, egyrészt a terep magasságkülönbségeit kell a nyomvonalnak megfelelően kiegyenlíteni, másrészt a forgalomnak megfelelő teherbírású pályaszerkezetet kell építeni. Az útpálya szerkezetét és vonalvezetését mindenkor az adott terep adottságainak figyelembevételével kell kialakítani (. ábra). Bevágás Völgyhíd Töltés Alagút. ábra. Közlekedési pálya vonalvezetése Az útpálya feladata: a közúti forgalom számára alkalmas és biztonságos felület létesítése úgy, hogy a jármű-terhelések okozta feszültségek, alakváltozások a pályaszerkezet egyes rétegein fokozatosan lecsökkenjen, így a földműre már csak tartósan elviselhető mértékű igénybevételek jussanak. Az útpályák szerkezetileg két részből állnak (lásd:. ábra): az alépítményből (földmű + talajjavító réteg), melynek feladata a terhelés eloszlatása, ill. a burkolati rétegek alátámasztása; a pályaszerkezetből (felépítmény), amely rendszerint több, különböző vastagságú és összetételű burkolati rétegből áll.. ábra. Autópálya keresztmetszete. földmű,. talajjavító réteg (stabilizáció),. útburkolat,. vezetősáv,. elválasztó sáv,. leállósáv Az útépítés, mint építőipari termelés rendszertechnikailag ugyanazokból az elemekből és azok kapcsolataiból épül fel, mint bármilyen más termelési rendszer, de a végtermék helyben marad, a termelő berendezések folyamatosan haladnak előre, így az építéshez kapcsolódó kiszolgáló létesítményeket is rendszeresen át kell telepíteni. Az útépítés további sajátossága, hogy a munkaműveletek többségét szabadban végzik, ezért az időjárás okozta klimatikus hatások (hőmérséklet, csapadék, légmozgás) közvetlenül érik mind az elkészült terméket, mind a felhasznált építőanyagokat, a technológiai berendezéseket és a dolgozókat is.. Földmunkák és gépei Az útpálya építését minden esetben megelőzik a földmunkák, még sík terepen is, mivel a felső humuszréteget minden esetben el kell távolítani. A vonalas földművek jellegzetes keresztszelvényeit mutatja a. ábra. A földművek jellemző méreteit (rézsű hajlásszögek, koronaszélesség, töltés magassága, stb.) az építendő útpálya típusától, a terep adottságaitól, az altalaj és a töltés anyagának minőségétől függően kell kialakítani.

4 - - a. Koronasík lejtése b. Tengely c. Rézsű Rézsű Koronaszélesség Rézsű Szegélyárok Rézsű Szegélyárok. ábra. Vonalas földművek keresztszelvényei a./ töltés, b./ bevágás, c./ vegyes szelvény A földmunkák kivitelezése során a talajt a létesítendő műtárgynak megfelelően kifejtik (vagy fellazítják), elszállítják, majd a beépítés helyén elterítik és betömörítik. A földmunkagépek alaptípusait az egyes munkaműveleteknek megfelelően a következők szerint lehet csoportosítani: Kotrógépek a talaj kitermelését és depóniába, vagy szállítóeszközbe való rakodását végzik. Földkitermelő- szállítógépek elnevezésüknek megfelelően a talaj kitermelése mellett, annak szállítási és terítési munkáit is elvégzik. Talajtömörítő gépek rendeltetése, hogy a fellazított talaj hézagtérfogatát a lehető legkisebb értékre csökkentsék le, egyrészt a vízzáró-képesség, másrészt a megfelelő teherbíró-képesség érdekében. A talajlazító munkaeszközöket rendszerint a földkitermelő-szállítógépek kiegészítő szerelékeként használják, de ebbe a gépcsoportba tartoznak a talajstabilizációs gépláncban (lásd:.. fejezet) használatos talajmarók is... Kotrógépek A kotrógépeknek két jellegzetes csoportjuk van: az egy- és a többkanalas kotrók. Az első csoportot a szakaszos munkavégzés jellemzi, míg a többkanalas kotrógépek folyamatos üzemben dolgoznak. Ez utóbbiakra jellemző, hogy rendszerint igen nagy a teljesítőképességűk, ezért elsősorban külszíni fejtésű bányákban, vagy folyómedrek kotrására alkalmazzák. Az útépítési munkák során, a nagyobb méretű bevágásokat többnyire egykanalas kotrógépekkel (más néven: exkavátorokkal) alakítják ki. Ezek a munkagépek a kézi földkitermelés műveletét utánozva, a következő munkafázisokat végzik: a munkaedény megtöltése a talaj kotrásával; a talajjal megtöltött puttony felemelése és elfordítása az ürítési hely fölé; a munkaedény kiürítése depóniába, vagy szállítóeszközre; visszafordulás, és a puttony leengedése; előrehaladás, és a puttony elhelyezése az újabb munkaciklus megkezdéséhez. A napjainkban használatos kotrógépek rendszerint hidraulikus hajtásúak. Ennek előnye a mechanikus hajtással szemben az egyszerűbb mozgató mechanizmus, ugyanakkor a gép vezérlése, az irányváltások, és a biztonsági berendezések is egyszerű hidraulikus elemekkel oldhatók meg. Mindez nagyobb mozgási lehetőséget, kisebb önsúlyt és megbízhatóbb üzemeltetést is eredményez. A talaj kitermelésére alapvetően kétfajta szereléktípust (hegybontó és mélyásó) használnak, de egy-egy korszerű kotrógép gémrendszeréhez 0-0 féle különböző méretű és funkciójú (bontókalapács; markoló; rönkfogó; marófej; árokásó kanál; rostakanál; beton roppantóol-

5 - - ló; aprítókanál; felületi vibrátor; stb.) ú.n. aktívszerelék is csatlakoztatható. A gép helyváltoztatását biztosító haladómű szempontjából a kotrógépek gumikerekes, vagy lánctalpas kivitelűek lehetnek, míg a munkaszerelék elhelyezése szempontjából megkülönböztethetünk forgó felsővázas (. ábra), és függesztett szerelékű (. ábra) berendezéseket. A gém () és a kanálszár () mozgatását, valamint a munkaszerelék ürítését is kettős működésű hidraulikus munkahengerek () végzik. A ábrán bemutatott kétféle munkaeszköznél azok eltérő kotrási irányából adódóan a kanál ürítése eltérő módon történik, a mélyásó szereléknél a puttony () billentésével, míg a hegybontó munkaeszköznél szétnyitható kanalat () alkalmaznak. A gumikerekes kotrógépek a stabilitásuk biztosítása érdekében letalpaló berendezéssel (9) is el vannak látva. a. b ábra. Forgó felsővázas hidraulikus kotrógép mélyásó (a.) és hegybontó szerelékkel (b.). alváz, haladóművel,. forgatómű,. forgó felsőváz,. gém,. kanálszár,. mélyásó kanál,. hidraulikus munkahenger, 8. állító rudazat, 9. letalpaló berendezés, 0. kiegészítő munkaeszköz,. hegybontó kanál (nyitható) Az függesztett szerelékkel rendelkező kotrógépekre (. ábra) jellemző, hogy azokkal rendszerint nemcsak a föld kitermelését, hanem rakodást (9), vagy a talaj egyengetését is el lehet végezni. A mélyásó szerelék forgatóműve () egy keresztirányban mozgatható felfogó talpon () van elhelyezve, ezáltal a berendezés (pl. csatornázási munkáknál) közvetlenül a fal melletti árkok kialakítására is alkalmas. A A nézet 9 8. ábra. Függesztett szerelékű traktorkotró szerkezeti részei. alapgép (traktor),. mélyásó kanál,. kanálszár,. gém,. munkahengerek,. forgatómű,. munkaszerelék felfogótalp (állítható), 8. letalpaló berendezés, 9. kiegészítő szerelék (rakodókanál).. Földkitermelő-, szállítógépek A vonalas földmunkák jellegzetes berendezései a földkitermelő-szállítógépek, melyek a talaj nyesését a haladó főmozgással egyidőben végzik, és elnevezésüknek megfelelően a szállítási funkciót is ellátják. A munkaeszköz szerkezeti kialakítása és a munkavégzés módja alapján megkülönböztethetünk vágólappal és nyesőládával felszerelt berendezéseket.

6 - - A vágólappal felszerelt gépek a lenyesett talajt maguk előtt göngyölítve szállítják, miközben a terep kisebb mélyedéseit kitöltik, vagy az egyengetett sáv mellett oldalirányban felhalmozzák. Két alaptípusuk ismert, a földtológép és a földgyalu. A földtológépek (más néven: dózerek) vágóéllel felszerelt tolólapját () a lánctalpas (), vagy gumikerekes vontató () előtt helyezik el (/a. ábra). A lenyesett talajréteg vastagságát a gép szerkezetéhez csuklósan kapcsolódó tolókeret () lesüllyesztésével, ill. megemelésével, a vágóél szöghelyzetét (nyesési szöget) pedig a tolólap billentésével lehet beállítani (/b. ábra). Emellett a gépek nagy részénél lehetőség van, a haladási iránnyal bezárt hajlásszög (/c. ábra) és a rézsűszög (/d. ábra) változtatására is. a. c. 8 b. d.. ábra. Lánctalpas földtológép (a.), és a vágólap mozgatási lehetőségei: nyesési szög (b.), haladás irányú hajlásszög (c.), rézsűszög beállítása (d.). tolólap,. tolókeret,. vontató,. haladómű, -. munkahengerek. állító rudazat, 8. gömbcsukló A földgyaluk (más néven gréderek) gumikerekes alvázra épülnek oly módon, hogy a munkaeszközt (. ábrán: ) a kormányzott és a hajtott kerekek közé függesztik, és a gyalukés tartókerete () gömbcsuklóval () kapcsolódik a gép vázszerkezetéhez (). Ez a felfüggesztési mód teszi lehetővé a gyalukés függőleges emelését és süllyesztését, valamint az oldalirányú kitolását. Emellett lehetőség van a rézsűszög megváltoztatására, ill. a haladás irányú hajlásszög módosítására is. a. 8 9 b. 0. ábra. Földgyalu szerkezeti részei (a.) és a gyalukés mozgatási lehetőségei (b.). vontató,. vázszerkezet,. gyalukés,. billentőkeret,. tartókeret,. forgatókeret,. gömbcsukló, 8-0. munkahengerek. A vágóél elhelyezéséből (lásd: 8. ábra), és a sokféle mozgatási lehetőségéből következik, hogy a nagy pontosságot igénylő vonalas földmunkák utolsó munkafázisában ( tükör kialakítása ) többnyire földgyalukat alkalmaznak, mivel ezekkel a földmunkagépekkel lehet a leg-

7 - - egyenletesebb felületet kialakítani. Például, egyes automatikus (lézeres) vezérlésű földgyaluk mm pontosságú felület kialakítására is alkalmasak. a. H > h b. H < h h H H h 8. ábra. A terep egyenlőtlenségének hatása a vágóél helyzetére földtológépnél (a.) és földgyalunál (b.) A földnyesőgépeket (más néven szkrépereket) nagyobb volumenű vonalas földmunkáknál használják, olyan esetekben, amikor a kitermelt talajt viszonylag nagy távolságra kell elszállítani. Munkaeszközük egy vágóéllel felszerelt nyesőláda (9. ábrán: ), melyet csuklósan () kapcsolnak a vontatógéphez (). Kotráskor a láda ajtaja () felemelik, majd a nyesőélt bemélyítik a talajba. A puttony feltöltése után a ládát kiemelik, majd az ajtót bezárva a lenyesett talajt a beépítési helyre szállítják. Ott a teletöltött puttonyt kiürítik, és elterítik az anyagot (/b. ábra). A nyesőláda ürítését a kisebb gépeknél a láda billentésével oldják meg, míg a nagyobbaknál mozgatható kitolólappal (), vagy fenékürítő ajtó segítségével végzik el az ürítést ábra. Földnyesőgép szerkezeti részei. egytengelyes vontató. forgótám. nyesőláda. billenő ajtó. kitólólap (ürítéshez). ajtómozgató munkahenger. ládaemelő munkahenger 8. teleszkóp henger.. Tömörítőgépek Az útépítési munkáknál használatos tömörítőgépek feladata, hogy a szemcsés anyagok hézagtérfogatát a lehető legkisebb értékre csökkentsék le, egyrészt a vízzáróképesség, másrészt a megfelelő teherbíró-képesség érdekében. A tömörítési folyamat során a laza anyaghalmaz szemcséire ható erők (súlyerő, súrlódóerő, kohézió, kapilláris erő) egyensúlyát úgy kell megváltoztatni, hogy a belső erők hatását legyőzve a szemcsék a lehető legjobban kitöltsék a rendelkezésre álló teret, valamint a levegőt is kiszorítsák az anyagból. Tömörítési feladat nemcsak a földmunkáknál, hanem beton- ill. aszfaltburkolat készítés befejező műveleteként is jelentkezik. A különböző építőanyagok (talaj, aszfalt, beton) tömörítésére szolgáló eszközök szerkezetileg igen sok hasonlóságot mutatnak, sok esetben csak a műszaki paramétereikben van eltérés köztük. Az útépítésnél használatos tömörítő eszközökre általában jellemző, hogy az anyag felszínén továbbhaladva fejtik ki tömörítő hatásukat, így hatékonyságukhoz a berendezés súlyereje is hozzájárul. Szerkezeti kialakításuk, ill. működési elvük alapján lehetnek: tömörítőhengerek vibrációs tömörítőlapok döngölőgépek

8 - - A tömörítőhengerek különböző változatai talaj és aszfalt tömörítésére egyaránt alkalmasak. Tömörítő hatásukat vagy csak a gép önsúlya (statikus hengerek), vagy az ahhoz hozzáadódó dinamikus erő együttesen (vibrációs hengerek) hozza létre. A mozgatás módja szerint lehetnek vontatott (0/a, b. ábrák), vagy önjáró kivitelűek (0/c. ábra), míg a munkaeszköz kialakítása szempontjából acélköpenyű, vagy gumikerekes kivitelben (0/c. ábra) készülnek. A statikus hengerek speciális típusa a bütyköshenger (0/b. ábra), melyet elsősorban kötött (agyagos) talajoknál használnak. a. c. b. 0. ábra. Tömörítőhengerek alaptípusai a./ vontatott hengerek, b./ bütyköshenger, c./ önjáró gumikerekes henger A vibrációs tömörítőlapok önjáró és vontatott kivitelűek lehetnek. Az első megoldás főleg a kisebb méretű, kézi vezetésű felületi vibrátorokra jellemző, míg a második gépcsoportba tartoznak az aszfalt-, ill. beton-finiserekre (lásd:.. fejezet) függesztett vibrációs tömörítőegységek, melyek az alapgéppel együtt haladva tömörítik a burkolati anyagot. A vibrációs tömörítőlapoknál (a vibrációs hengereknél is) rendszerint tömegerő gerjesztést alkalmaznak, azaz a gerjesztőerőt egy excentrikusan (. ábrán r 0) felfüggesztett tömeg (m 0) forgómozgása hozza létre. A gerjesztő tömeg () centrifugális ereje természetesen forgó gerjesztést szolgáltat, de két azonos tömegű és excentricitású tömeg ellentétes irányú forgatásával (/a. ábra) egyenesvonalú irányított rezgés is megvalósítható. A vibrációs tömörítés azon alapul, hogy a mechanikai rezgésből eredően, az anyag egyes szemcsékre periodikusan változó tömegerő hat, és ennek hatására a belső erőket legyőzve az egyes anyagszemcsék megcsúsznak, ill. legördülnek egymáson. A tömörítéshez szükséges rezgésgyorsulás amplitúdónak (a szemcsék súlyerejének leω m0 r 0. ábra. Körgerjesztésű tömörítőlap. motor,. ékszíjhajtás,. gerjesztő tömeg,. tömörítő talp,. gumirugó győzése érdekében) a gravitációs gyorsulás értékénél nagyobbnak kell lennie, de értéke függ a tömörítendő anyagtól (minőség, rétegvastagság, szemszerkezeti összetétel*), a rezgés frekvenciájától, valamint a tömörítő hatás időtartamától is. Az önjáró vibrolapok haladó mozgása azáltal jön létre, hogy a gép súlyerejénél nagyobb gerjesztőerő hatására a berendezés időszakosan elválik a tömörítendő felülettől, majd a pilla- * A nagyobb szemcsézetű anyagoknál alacsonyabb ( 0 Hz), a kisebbeknél magasabb (0 00 Hz) rezgésszámokat kell alkalmazni. Ennek az a magyarázata, hogy az egyes szemcsék önrezgésszáma a tömegük függvénye, ezért a különböző méretű szemcsék, különböző frekvenciák esetén kerülhetnek a tömörítés szempontjából igen kedvező rezonáns állapotba

9 - 8 - natnyi sebességének megfelelő irányban dobással" mozog előre. A haladás irányát körgerjesztés esetén az excenter forgásiránya, egyenesvonalú irányított gerjesztésnél pedig az irányítás hajlásszöge (/a. ábrán: α) határozza meg. A /b. ábrán bemutatott gépnél a haladási irány az egész gerjesztőegység () billentésével változtatható meg, ezért az ékszíj () nem közvetlenül az excenteres tengelyeknek, hanem egy előtét tengelynek () adja át a forgó mozgást. Az előtét tengelyről amely körül billenthető a gerjesztőegység fogaskerék () viszi át a nyomatékot az excenteres tengelyek szinkronizáló fogaskerekeihez. A motor és a kézi irányítókar tartószerkezete rugalmas megtámasztással (9) kapcsolódik a vibrált laphoz (). a. b. F g F g F g F g F g ω ω α 9 8. ábra. Irányított gerjesztésű vibrolapok gerjesztésének módja (a.), és haladási iránya (b.). motor,. ékszíjhajtás,. tömörítő talp,. gerjesztő-egység,. előtét tengely,. hajtó fogaskerék,. szinkronizáló fogaskerékpár, 8. excenteres tömegek, 9. gumirugó Az ütési energiával tömörítő döngölőgépeket (. ábra) elsősorban talajok tömörítésére használják. Működési elvük alapján többfélék lehetnek (robbanó motoros, forgattyús hajtású, verődugattyús, ejtősúlyos), de közös bennük, hogy a tömörítő munkaeszközt ütemesen felemelik, majd visszaejtik a talajra. a. b. c. d.. ábra. Döngölőgépek típusai a./ robbanó motoros, b./ elektromotoros, forgattyús, c./ verődugattyús, d./ ejtősúlyos. Útburkolati anyagok, és előállítási folyamatuk A pályaszerkezet az alapanyagát, ill. a merevségét tekintve lehet: zúzottkő, makadám vagy aszfalt alaprétegekre épített, alapvetően bitumen kötőanyagú aszfaltpálya (hajlékony pályaszerkezet); hidraulikus kötésű alaprétegre épített aszfaltpálya (fél-merev pályaszerkezet); cement kötőanyagú betonpálya (merev pályaszerkezet). Mindkét burkolati alapanyagra jellemző, hogy annak döntő többségét az ásványi adalékanyag (kőváz) alkotja (betonnál 8-9 tömeg%, aszfaltnál 9-9 tömeg% ). A beton és az

10 - 9 - aszfalt alapanyagai (. táblázat) között a legfontosabb eltérés a kötőanyagukban (cement ill. bitumen), és annak hatás-mechanizmusában van. A beton megszilárdulása ugyanis a cement vegyi folyamata révén megy végbe, a bitumen viszont egy olyan szerves ragasztóanyag", amely az aszfaltkeverék beépítése után vegyileg a hosszabb élettartam során bekövetkező öregedési folyamatoktól eltekintve nem változik meg. Útburkolati anyagok összetétele, és előállítási folyamata Beton. táblázat. Aszfalt Összetevők adalékanyag homok + kavics (esetleg zúzottkő) homok + zúzottkő (esetleg kavics) kötőanyag cement + víz bitumen adalékszerek vegyszerek szálas, vagy szemcsés adalékok töltőanyag kőporok (speciális esetben) mészkőliszt Kötési folyamat hidratáció (vegyi folyamat) termoplasztikus átalakulás A gyártás technológiai műveletei adalékanyag előkészítés (aprítás, osztályozás, tisztítás) adalékanyag mérlegelése adalékanyag szárítása (adalékanyag osztályozása) összetevők mérlegelése, adagolása keverés szállítás bedolgozás (terítés, tömörítés) utókezelés, pihentetés Újrahasznosítás aprítás + új kötőanyag adagolás felmelegítés Az eltérő alapanyagokból, ill. a szilárdulási folyamat különbségéből adódóan a kétféle burkolattípus várható élettartama, a forgalom és az időjárás hatásaival szembeni ellenállóképessége, valamint a fenntartásuk munka- és költségigénye is eltérő. Ezen szempontok alapján összehasonlítva a kétféle burkolati anyag a következő előnyös, illetve hátrányos tulajdonságokkal rendelkezik: A betonburkolatok merevsége nagyobb, terheléselosztása egyenletesebb, mint az aszfaltburkolatoké. Az aszfaltburkolatokhoz képest, a betonpályák kifáradási görbéjének jellege kedvezőbb, ezért nagyobb a várható élettartamuk. A betonburkolatok a dinamikus igénybevételekre és a túlterhelésre érzékenyebbek. A betonpályák fenntartási költsége rendszerint kisebb, mint az aszfaltburkolatoké, ugyanakkor felújításuk lényegesen költségesebb. Az aszfaltból készült burkolati réteg folytonos, míg a betonburkolatok az évszakok közti hőmérsékletváltozás okozta termikus feszültségek miatt többnyire tágulási hézagokkal készülnek. Az elkészült aszfaltburkolatra a forgalom ráengedhető, ha a lefektetett aszfaltréteg legalább +0 oc-ra lehűlt, ezzel szemben a beton kötési folyamata lényegesen hosszabb (8 nap), és a burkolatfektetést követően - napig utókezelést is igényel. A beton kötése vissza nem fordítható vegyi folyamat, ezért a bontott betonburkolat újrahasznosítása csak aprítás, osztályozás, majd új kötőanyag hozzáadással lehetséges. Ezzel szemben az aszfalt megszilárdulásának termoplasztikus folyamata a bontott aszfalt felmelegítését követően ismételten létrejön.

11 - 0 - A beton és az aszfaltgyártás folyamatának a technológiai műveletei (lásd:. táblázat) nagy részben azonosak, de lényeges eltérés a kétféle folyamat között, hogy az aszfaltgyártásnál az alkotók összekeverése előtt az adalékanyagot ki kell szárítani, ill. az alapanyagokat az előírt hőfokra fel kell melegíteni... Útburkolati anyagok jellemzői... Aszfaltok típusai és jellemző tulajdonságaik Az aszfaltokat közös tulajdonságaik és legfontosabb megkülönböztető jegyeik alapján többféle módon lehet rendszerezni: A burkolati réteg funkciója, ill. helye alapján lehetnek: alap-, kötő- vagy zárórétegek; Az adalékanyag összetételtől függően lehetnek: Folytonos, vagy kihagyásos szemeloszlásúak (az előbbiek tömör, az utóbbiak forgalom alatt utántömörödő aszfaltot eredményeznek); Különböző maximális szemcseméretűek (a max. szemcseméret az aszfalt megnevezésében is szerepel, pl. az AB-0 jelű aszfaltbetonnál d max = 0 mm); A burkolatianyag készítésnél alkalmazott hőmérséklettől függően lehetnek: Hideg eljárással a permetezéses, szórásos technológiájú felületi bevonatok, valamint a hidegen kevert önterülő felületi bevonatokat készíthetők. Kötőanyaguk: bitumenemulzió, vagy modifikált bitumenemulzió. Félmeleg eljárással felületi bevonatok ill. aszfalt alaprétegek (aszfaltmakadámok) készíthetők. Erre az eljárásra jellemző a 80-0 o C közötti keverési, vagy permetezési hőmérséklet, valamint a bitumenemulzió, vagy hígított bitumen használata. Meleg eljárással, 0-0 o C hőmérsékleten gyártják az ún. hengerelt aszfaltokat (lásd:. táblázat). Kötőanyaguk: útépítési bitumen vagy modifikált bitumen. Forró eljárással (80-0 o C) készülnek az öntöttaszfaltok. Erre a burkolat típusra jellemző, hogy az ásványi alapanyagok hézagtérfogatát meghaladóan, - tömeg% bitumen felesleget is tartalmaznak, ezért önterülők, így velük szabálytalan felületek jól kialakíthatók. A felületét többnyire zúzalékkal érdesítik. Az alapanyagok keverési technológiája alapján megkülönböztethetünk keveréses eljárással készülő, ill. permetezéses (vagy szórásos) eljárással készülő burkolatokat. Burkolat típusa Aszfaltburkolatok jellemző összetétele. táblázat. Hengerelt aszfalt finom durva homokaszfalt aszfaltbeton aszfaltbeton Öntött aszfalt Max. szemcseméret, mm Bitumen tartalom, tömeg% - 9,, - 9 Töltőanyag tartalom, tömeg% - 8 Max. Szabad hézagtartalom, térf.% - - Bedolgozható vastagság, cm - 0 Felhasználási terület kopóréteg kötőréteg, kopóréteg kötőréteg városi utak, járdák Az aszfaltok kötőanyagaként használatos bitumen a folyékonytól a szilárdig terjedő halmazállapotú, termoplasztikus tulajdonságú, többé-kevésbé polimerizált nagymolekulájú szén-

12 - - hidrogének halmaza. A természetben is előfordul, de napjainkban aszfalt készítésére szinte kizárólagosan a kőolaj feldolgozásából (vákuumdesztillációs eljárás) nyert, mesterséges bitument használják. Az útépítési bitumenekkel szemben támasztott általános követelmények: az ásványi anyag felületét egyenletesen vonja be és jól tapadjon hozzá; megfelelő legyen a hőérzékenysége, azaz alacsony hőmérsékleten ne váljon rideggé, ill. magas hőmérsékleten túlzottan ne lágyuljon meg; hőálló legyen, vagyis az aszfaltgyártáshoz szükséges hőmérsékleten ne következzen be minőségi romlás; a bitumen lassan öregedjen, azaz a kötőképességét és rugalmasságát hosszú ideig tartsa meg. A felsorolt követelmények ellenőrzésére többféle vizsgálati eljárást, ill. mérési módszert alkalmaznak, pl.: penetráció; lágyuláspont; töréspont; duktilitás; hőállékonyság; öregedési vizsgálatok. Az útépítésben, és a burkolat felújítási munkák során többféle bitumen fajtát alkalmazhatnak. Ezek felhasználási területét egyrészt a keverék előállítási módja (pl. keverés, vagy permetezéses eljárás), másrészt a burkolat gyártási technológiája, és azon belül is a terítési hőmérséklet (hideg-, félmeleg-, meleg-, vagy forró eljárás) határozza meg. Az útépítési bitumen vagy útibitumen szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú anyag. Elsősorban kevert aszfaltokhoz, a meleg- és forró eljárásos technológiáknál használják. A modifikált bitumen a normál útépítési bitumentől annyiban különbözik, hogy különböző adalékanyagokkal (polimerek, gumiadalékok) megváltoztatják a bitumen egyes tulajdonságait. Például a töréspont lecsökken, de a modifikáló szerek jobb kohéziós és tapadási tulajdonságokat is kölcsönöznek a kötőanyagnak. A hígított bitument is útépítési bitumenből állítják elő oly módon, hogy magas hőmérsékleten oldószert (gázolaj, petróleum, kerozin, stb.) kevernek a bitumenhez. A hígított bitumen nem köt azonnal a bedolgozás és lehűlés után, hanem csak akkor, ha a higítóanyag elpárolgott. A higított bitumen elsősorban hideg, vagy félmeleg eljárásokhoz (pl.: aszfaltmakadám, felületi bevonatok) és javítási munkákhoz használható, de a hígításhoz felhasznált oldószer tűzveszélyessége miatt, valamint a bitumenemulzió egyre szélesebb körű elterjedése következtében viszonylag ritkán alkalmazzák. A bitumenemulzió szobahőmérsékleten folyékony, kis viszkozitású diszperz rendszer, amely 0 - tömeg% mennyiségű, - mikron nagyságú cseppekre oszlatott bitumenből és - 0 tömeg% vízből áll. Az emulziót kolloidmalmokban, emulgeálószer (szénhidrogén láncból felépülő szerves vegyület) jelenlétében állítják elő. A bitumenemulzió kationaktív, azaz a bitumenrészecskék pozitív töltésűek. Az emulzió megtörik (azaz a bitumen és a víz szétválik), ha a bitumenemulzió ásványi anyaggal érintkezik. Mivel a zúzaléknak kvázi negatív töltése van, az emulzióban lévő bitumen tapadását elektrokémiai kötés is segíti. A bitumenemulziók egyik legfontosabb jellemzője a törési idő, melyet az emulgeáló szer mennyiségével lehet befolyásolni. A törési idő alapján megkülönböztetnek gyorsan, közepesen és lassan törő emulziókat.... Útépítési betonok összetétele, szilárdsági jellemzői A beton összetétel tervezésekor a szilárdsági követelmények (a megszilárdult beton a betonszerkezetre ható állandó és változó terheléseket kellő biztonsággal elviselje) mellett, az ú.n. tartóssági követelményeket is figyelembe kell venni. Ez utóbbi azt jelenti, hogy a betonból

13 - - készített szerkezeteket úgy kell létrehozni, hogy az adott környezeti hatások között (útburkolatnál: koptatóhatás és a fagyás-olvadás okozta igénybevétel) meghatározott időtartamon keresztül (útburkolatok esetén általában 0 év) őrizze meg a tartósságát. A beton minősítését az adott keverékből készített próbakockák szilárdsági vizsgálata alapján, matematikai statisztikai alapokon végzik. A minőség jelölésében (pl. C 0/0) a betű utáni első szám az előírt méretű hengeres, a második a kocka alakú próbatestre vonatkozó minősítési értéket jelenti, MPa-ban. A minősítési érték az %-os alulmaradási valószínűséghez tartozó szilárdsági jellemző, ami azt jelenti, hogy legfeljebb % a valószínűsége annak, hogy a beton 8 napos nyomószilárdsága kisebb az előírt értéknél. A betonszerkezetek szilárdsága szempontjából meghatározó az elem készítéséhez felhasznált betonkeverék összetétele (víz/cement tényező; az alapanyagok fajtája és minősége; konzisztencia; stb.), de az elkészült termék tényleges szilárdságát nagymértékben befolyásolja a gyártási folyamat technológiája folyamata, valamint az időjárási körülmények is. A beton szilárdságát befolyásoló sokfele tényező közül kiemelt szerepe van a víz- és a cementtartalom arányát kifejező víz/cement tényezőnek. E kapcsolatot jellegét mutatja az. ábra, melyen a különböző szilárdsági osztályú* cementekkel készített betonok nyomószilárdságának várható tartománya látható a víz/cement tényező függvényében. A víz/cement tényező azonban csak egy arányszám, a betonhoz szükséges víz és cement tényleges mennyiségét az adalékanyag cementpép igénye határozza meg. Ez azt a cement + víz összmennyiséget jelenti, amely ahhoz szükséges, hogy a betömörített betonban az adalékanyag-vázat a cementpép teljes mértékben (légpórusmentesen) kitöltse. Nyomószilárdság, MPa CEM, CEM, CEM, 0 0, 0, 0, 0, 0, 0,8 0,9,0, Víz/cement tényező (log lépték). ábra. A nyomószilárdság, a víz/cement tényező és a cement minőség kapcsolata A beton konzisztenciának elsősorban a bedolgozhatóság szempontjából van fontos szerepe, de emellett pl. a keverés teljesítmény szükségletére, vagy a beton szállítási módjára is kihat. A keverék konzisztenciája nagymértékben függ a víztartalmától, valamint az alkalmazott adalékszerektől. A vegyszerek közül kiemelt szerepe van a képlékenyítő és folyósító adalékszereknek, melyekkel elérhető, hogy a beton konzisztenciája a víztartalom növelése nélkül is növekedjék, így a beton alacsony v/c tényező esetén is bedolgozhatóvá váljon. Az útépítési betonoknál nagyon fontos kopásállóság mértékét az ú.n. Böhme-féle vizsgálattal ellenőrzik. Ehhez egy előírt méretű próbatestet készítenek, majd azt forgómozgású tárcsára helyezve előírt időtartamig korund porral koptatnak. A mérést a beton 8 napos kora után szárazon és vizes közegben is elvégzik. A kopásállóság mértékét a próbatest térfogatveszteségének mm-ben kifejezett értékével jellemzik. A kopásálló betonok összetételére és a készítéséhez felhasználható alapanyagokra vonatkozó előírásokat a beton szabvány rögzíti. Ez tartalmazza a felhasználható adalékanyagra vonatkozó követelményeket, az alkalmazható legnagyobb víz/cement tényezőt, és a cement minőségét, valamint a legkisebb cementtartalmat is. Ugyanakkor a kopásálló beton- * A cementek jelölésében lévő szám a cement 8 napos nyomószilárdságának MPa-ban értelmezett minősítési értéke. A cement minősítő vizsgálatánál alkalmazott víz/cement tényező: v/c=0,.

14 - - felületek készítésekor az összetételre vonatkozó irányelvek betartása mellett fokozott gondosságot igényel a beton tömörítése, felületképzése és utókezelése. Az útépítési betonokkal szemben fontos követelmény a fagyállóság, ami nemcsak az adalékanyag fagyállóságától, hanem a megszilárdult beton struktúrájától is függ, ugyanis a beton fagyállóságában kiemelt szerepe van a megszilárdult betonban lévő pórusok alakjának és méretének. A nedves környezet hatására a kapilláris pórusok méretük és hajszálcsövességük miatt telítődnek vízzel, és ha a hőmérséklet a fagypont alá süllyed a kapillárisokban lévő víz megfagy. A víz megfagyásakor bekövetkező közel 0 % térfogat-növekedés a beton pórusait szétfeszítheti, és ennek következtében repedezés, vagy feltáskásodás keletkezik. A víz megfagyásakor bekövetkező térfogatnövekedés miatti fagykár elkerülhető, ha a betonban elegendő mennyiségű vízzel ki nem töltött pólus áll rendelkezésre. Ezt mesterségesen bevitt, gömb alakú légbuborékokkal lehet biztosítani, melyek a hajszálcsöveket megszakíthatják, és a kapillárisokban megfagyó víz kiterjedésének teret adnak (lásd:. ábra). víz légbuborék jég légbuborék. ábra. Légbuborékok szerepe a betonok fagyállóságában A szándékosan előidézett pórusokat légpórusképző adalékszerekkel hozzák létre. Ennek hatására a betonban a levegő egyenletes eloszlásban, 0-00 µm átmérőjű, gömb alakú légbuborékok formájában megközelítőleg - térfogat %-ban van jelen. A légpórusok a beton szilárdsági jellemzőit ugyan kismértékben leronthatják, ugyanakkor a fagyállóságát jelentősen megnövelik. A hazai építőiparban felhasznált betonok adalékanyaga leggyakrabban természetes aprózódású (folyami, vagy bányából kitermelt) homok és homokos kavics, ugyanakkor az érdes felületű zúzalékból készült betonok egyes jellemzői (nyíró-, hajlítószilárdság, stb.) lényegesen kedvezőbbek, mint a kavicsbetonoké. Ezért a beton útburkolatok készítésével foglalkozó irányelvek előírják, hogy betonburkolatok készítésénél az útpálya terhelésétől függően milyen arányban lehet kavicsot, ill. zúzott adalékanyagot használni (lásd:. táblázat). Betonburkolatok jellemzői. táblázat. Út típus Burkolatcsoport IV. III. II. I. repülőtér, autópálya, főút alsórendű út mezőgazdasági út kerékpárút, gyalogút Burkolat vastagsága, cm A mm feletti adalékanyag típusa 00 % zúzott 0 % zúzott + 0 % kavics 00% kavics Min. cement menny., kg/m Az útépítésnél használt betonok sajátos típusa a helyszínen (jele: Ck h), vagy keverőtelepen (jele: Ck t) előállított soványbeton útalap (lásd:.. fejezet), melynek összetételére és szilárdsági jellemzőire vonatkozó követelményeket nem a beton szabvány, hanem Útügyi Műszaki Előírások tartalmazzák.... Az adalékanyagokkal szembeni követelmények Az útburkolatok kővázát képező adalékanyag többnyire mesterségesen aprított ásványi kőzet, de egyes burkolat típusokhoz a természetes aprózódású kavics, vagy ipari mellék-

15 - - termékek (pl. granulált kohósalak, zúzott beton, stb.) is felhasználható. Az építési kőanyagok megnevezését, és jellemző szemcsehatárait a. táblázat tartalmazza. Megnevezés Útburkolatok ásványi anyagai Kőliszt (töltőanyag) Homok (zúzott, vagy természetes) Zúzalék Kavics, (kvarckavics). táblázat. Zúzottkő Szemcse-határ, mm < 0,09 0, 00 Az építési kőanyagok minőségi követelményeivel foglalkozó szabványok az adalékanyag jellemző tulajdonságait két nagy csoportba sorolják: Kőzetfizikai tulajdonságok közé tartoznak azok a jellemzők, amelyek elsősorban a felhasznált kőzet minőségével függenek össze. A halmaz és szemszerkezeti jellemzők közé azon tulajdonságok tartoznak, amelyek az alapanyag kitermelése és feldolgozása (törés, osztályozás, és tisztítás) során alakulnak ki, ilyenek pl. szemeloszlás, szemcseméret, tisztaság, stb. Az ásványi adalékanyagok építési célra való alkalmazhatóságát elsősorban a kőzetfizikai tulajdonságaik (ütő-, és kopószilárdság, só-, és fagyállóság, polírozódási hajlam, stb.) határozzák meg. Ezek egységes jellemzése érdekében a különböző kőzeteket féle minőségi csoportba (AA DD) sorolják. A készítendő útpálya forgalmi terhelésének mértéke, a burkolat típus, ill. a pályaszerkezeti réteg helye (alap-, kötő-, vagy kopóréteg) szabja meg, hogy az adott burkolati réteghez a kőzetfizikai tulajdonságok alapján milyen minőségi csoportba sorolt zúzottkő termékek alkalmazhatók. Az útépítéssel foglalkozó előírások erre vonatkozóan részletes tájékoztatást adnak, de általában: az AA vagy BB osztályú zúzott termékek: autópályákhoz, és főutakhoz, a CC osztályú anyagok: alsóbbrendű utakhoz, és alaprétegekhez, a DD minőségű: csak az alsó alapréteghez használható. A legfontosabb halmaz és szemszerkezeti jellemzők és meghatározásukra alkalmazott vizsgálati módszerek a következők: Az adalékanyag szemeloszlásával (vagy szemszerkezeti öszszetételével) kapcsolatos követelményeket az indokolja, hogy a minél tömörebb burkolat készítése érdekében a nagyobb méretű szemcsék közti teret kisebbekkel kell kitölteni (. ábra). Ezáltal egyrészt csökken a keverék levegő- és légpórus-tartalma, másrészt kisebb lesz a kötőanyag igénye (aszfaltnál: bitumen; betonnál: cementpép). A kötőanyag igény alapvetően a készítéséhez felhasznált szemcsék összfelületétől függ. Ugyanis minél kisebb a szemek mérete, az egységnyi tömegre vonatkoztatott. ábra. Útburkolat szemcseszerkezete fajlagos felülete annál nagyobb, ezért az összes szemcse bevonásához szükséges kötőanyag igény függ az anyaghalmaz szemcséinek méret szerinti megoszlásától. A szemeloszlás vizsgálatakor az anyaghalmazból kivett mintát szabványos méretsorú szitasoron átrostálják, majd lemérik az egyes szitaszöveteken fennmaradó szemcsék tömegét. A mérés eredményeit megjelenítő szemeloszlási görbén a szemcse méretének (logaritmikus skálán megadva) függvényében tömeg%-ban ábrázolják az egyes rostalemezeken áthulló mennyiségeket. A szemeloszlás jellemzésére a szitaszöveteken fennmaradó anyagmennyiségek összegéből képzett, ú.n. finomsági modulust (/a. ábrán: m) használják. Az adalékanyag szemeloszlása és a beton cementigénye közti kapcsolatot szemlélteti a

16 - -. ábra, amely a Beton és vasbeton készítése c. Műszaki Előírásban megadott, ú.n. receptbetonok javasolt összetétele alapján készült. Ezen jól látható, hogy minél kevesebb az apró szemcsék aránya, annál kisebb fajlagos szemcsefelület, és emiatt kisebb a cement szükséglet is. Másrészt, a maximális szemcseméret csökkentésével az apró szemcsék aránya megnövekszik, ezért növekszik a fajlagos felület, és azzal együtt a cementpép igény is (/b. ábra). Áthulló anyagmennyiség, tömeg% m A =, m B =, m C =,8 a. 0,0 0, 0, 0, 8 Szemcseméret, mm (log lépték) B C A Cement mennyiség, kg/m b. "A" szemeloszlás Szilárdsági jel: C0/ Kissé képlékeny "C" szemeloszlás "B" szemeloszlás 8 Maximális szemcseméret, mm. ábra. A szemeloszlás (a.) és a beton cementigénye közti kapcsolat (b.) Az útépítési zúzott kőanyagokra vonatkozó előírás három termékosztályt (UKZ különleges zúzalék; UNZ nemes zúzalék és UZ zúzalék), és azokon belül többféle szemcsecsoportot (frakciót) különböztet meg. Az előírás táblázat formában közli az egyes termékosztályok, ill. szemcsecsoportok (frakciók) szemeloszlási követelményeit. A termékosztályok elsősorban az osztályozás minőségi jellemzőiben és a frakció-határokban térnek el egymástól: A homokos kavics maximális szemcsemérete azt a szemnagyságot jelenti, amelynél nagyobb méretű szemcse: kavics esetén ( D > mm ) csak a halmaz legfeljebb tömeg% -át, homok esetén ( D mm ) csak a halmaz legfeljebb 0 tömeg% -át kitevő mennyiségben fordul elő. Az adalékanyag maximális szemcsemérete elsősorban a keverék felhasználási területétől függ (lásd:. táblázat), de pl. a beton szivattyús szállításnál a csővezeték mérete is korlátozhatja azt. A maximális szemcseméretet úgy kell megválasztani, hogy az ne haladja meg a szerkezet legkisebb méretének /-át, de pl. vasalattal ellátott betonszerkezeteknél az előírt betontakarás is korlátozhatja az alkalmazott adalékanyag maximális méretét. A zúzott kőanyagoknál a szemalak vizsgálat az mm-es, vagy annál nagyobb zúzalékszemekre vonatkozik. Ellenőrzéskor egy speciális tolómérővel megmérik a szemcsék három, egymásra merőleges irányú méretét (ill. azok arányát), és amennyiben a legnagyobb és a legkisebb méret aránya h / v <, akkor megfelelő a szemalak, míg ha az előző feltétel nem teljesül a szemcse lemezesnek minősül. A zúzott kőanyagokra vonatkozó előírás a lemezes szemek megengedett mennyiségére vonatkozó határértéket a termékkategóriától függően adják meg. A szemcsék alakja és felülete mind a friss, mind a megszilárdult beton tulajdonságait befolyásolja azáltal, hogy egyrészt a zúzott, érdes felületű szemcsék között nagyobb a súrlódási tényező, ezért azok nehezebben dolgozhatók be, másrészt a szemcsék és a cementpép közti tapadás is nagyobb, ami előnyösen befolyásolja a beton viszonylag alacsony hajlító-, és nyírószilárdságát. A lemezes, hosszúkás szemek mind a bedolgozás, mind a nyomószilárdság szempontjából kedvezőtlenek, ezért csak olyan szem-

17 - - csés anyag használható betonadalékként, melynél a szemcsealak az erre vonatkozó előírásoknak megfelel. Az adalékanyag tisztasági követelményei között szerepel, hogy az szerves szennyezőanyagokat nem tartalmazhat, valamint a szabványok megadják a megengedhető klorid-, és szulfáttartalmat is. Emellett külön előírások vonatkoznak a természetes aprózódású homok megengedhető agyag-iszap tartalmára is. Ezeket a tisztasági előírásokat többnyire csak az anyag mosásával és vizes osztályozásával lehet biztosítani... Burkolati anyagok gyártása, keverőtelepek és gépi berendezései A beton és az aszfalt előállítása az egyes munkaműveletek szempontjából (lásd:. táblázat) nagyon sok hasonlóságot mutat, ezért a kétféle gyártási folyamatban felhasznált berendezések jelentős része (keverőgép, mérlegek, adagolók, valamint az egyes technológiai műveleteket kiszolgáló szállítógépek) mindkét burkolati anyag előállításában egyaránt megtalálhatók. Ugyanakkor az eltérő alapanyagok és a meleg eljárás miatt az aszfaltkeverő telepek néhány sajátos technológiai berendezéssel is rendelkeznek. A zúzott kőanyagok, a homok és a kavics különböző szemcsehatárú frakcióit mindig az adott adalékanyag kitermelésének helyén, a kő- ill. kavicsbányákban állítják elő, ezért a burkolati anyag készítésére szolgáló keverőtelepek többnyire* nem rendelkeznek az adalékanyag előkészítéshez (aprítás, osztályozás, tisztítás) szükséges berendezésekkel. A beton- és aszfaltkeverő üzemeket többféle szempont szerint szokás csoportosítani, így megkülönböztetünk: a teljesítőképességük alapján: kis ( - 0 m/óra), közepes (0-80 m/óra) és nagy teljesítőképességű (> 80 m/óra) keverőtelepeket; az üzemmód szerint: szakaszos és folyamatos üzemű telepeket; a szállíthatóság szerint: mobil, áttelepíthető és helyhezkötött (telepített) üzemeket; a keverőtelep felépítése alapján: vízszintes, függőleges, vagy vegyes elrendezésűeket. A keverő üzemek felépítése, a gyártási folyamat berendezéseinek elrendezése elsősorban a telep teljesítőképességéhez igazodik. Ennek megfelelően a kis- és közepes keverőtelepek gyakran mobil, vagy áttelepíthető kivitelben készülnek, míg a nagy teljesítőképességű gyárak többnyire stabil telepítésű üzemek. A burkolati anyag gyártó üzemek telepítésekor a mennyiségi igények mellett a szállítási távolságot is figyelembe kell venni, mivel mind a betont, mind az aszfaltot a keverést követően a lehető legrövidebb időn belül be kell dolgozni.... Betonkeverő telepek, betongyárak A mobil és az áttelepíthető keverőtelepek többnyire vízszintes elrendezésűek, a legnagyobb eltérés köztük az egy szerkezeti egységként szállítható alapegységek darabszámában, és a keverőtelep alapozási igényében van. A 8. ábra egy közepes teljesítőképességű áttelepíthető betonkeverő telepet mutat be. Az adalékanyag frakciókat szabadtéri depóniákban tárolják, ahonnan rakodógéppel töltik fel a x darab rekeszből álló adalékanyag tárolókat (). A rakodógép a rekeszekkel szemben kialakított rámpáról végzi a feltöltést. Az adalékanyag az egyes rekeszek alján elhelyezett szektorzáras, vagy vibrációs adagolókkal () először egy mérlegelő szállítószalagra () kerül, majd az az előírt összmennyiség * Kivétel: bontott burkolati anyagok újrahasznosítása (lásd:. fejezet).

18 - - lemérése után a gyűjtőtartályba () juttatja. Ezt egy ferde pályán () csörlővel () vontatják fel a keverőgép () szintjére. A cementet cementsilókban (8) tárolják, melyekből cementszállító csigákon (9) keresztül jut el a keverőgép felett elhelyezett cementmérlegbe (0), amely közvetlenül a keverőgépbe tölti be az anyagot.. tároló rekeszek. kötél. keverőgép. adagolók. csörlő. kezelőfülke.. mérlegelő szalag 8. cementsiló. felvonópálya 9. szállítócsiga. gyűjtőtartály 0. cementmérleg ábra. Áttelepíthető betonkeverő telep A nagy teljesítőképességű torony-rendszerű betongyárak (9. ábra) az adalékanyagot a keverőtorony felső szintjén elhelyezett silókban () tárolják. Ez a frakciók elkülönítése érdekében belülről sugárirányú válaszfalakkal rekeszekre van osztva. A beérkező anyagot a szállítójármű a feladógaratba () tölti, ahonnan szállítószalag, vagy serleges elevátor () egy forgó surrantó () segítségével töltik be az adott frakció tároló rekeszébe. Az adalékanyag mérlegelésekor a készítendő beton receptjének megfelelően frakciónként, munkahengerekkel működtetett szektorzárak () segítségével adagolják az elektronikus (összegző) mérlegbe (8), ahonnan az a keverőgépbe (0) kerül. A cementet pneumatikus szállítással juttatják fel a tároló silókba (), ahonnan szállítócsigán () keresztül kerül a cementmérlegbe (9), majd onnan a keverőgépbe (0). 9 8 A beton előállítás egyik legkritikusabb pontja a vízadagolás, mivel az adalékanyag (különösen a homok) igen változó mennyiségű vizet tartalmazhat, ugyanakkor a beton szilárdsági jellemzői nagymértékben függenek a betonban lévő víz mennyiségétől. Emiatt nemcsak a keverékhez hozzáadott vizet kell pontosan mérlegelni, hanem mérőszondával folyamatosan vizsgálni kell az adalékanyag nedvességtartalmát, majd a mért érték függvényében csak 0 9. ábra. Torony rendszerű betongyár. feladógarat,. elevátor,. forgó surrantó,. rekeszes tároló,. szektorzár,. cement siló,. szállítócsiga, 8. adalékmérleg, 9. cementmérleg, 0. keverőgép,. vezérlőpult. a hiányzó vízmennyiséget kell a keverékhez hozzáadni. A különböző vegyszereket többnyire a vízhez adagolják, olyan szivattyúkkal, melyek szállítása az előírt betonreceptnek megfelelően beállítható.

19 - 8 - A korszerű beton-, és aszfaltkeverő telepeken a teljes gyártási folyamat igen nagy pontossággal, számítógéppel vezérelve () történik. A különböző minőségű betonok összetételét, a recepteket a számítógép tárolja, de rendszerint van a lehetőség az összetétel kézi beállítására is. A keverék megrendelésekor a kért minőség mellett, a mennyiséget is meg kell adni, így az összmennyiség ismeretében a számítógép határozza meg az adagszámot is, majd folyamatosan ellenőrzi a kiadott mennyiséget, melyről a szállítólevelet is kiállítja.... Aszfaltkeverő telepek A szakaszos üzemű keverőtelepeknél (0. ábra) az egyes zúzalék frakciók az adagolókkal ellátott tárolórekeszekből () az előírt összetételnek megfelelő arányban egy ellenáramú szárítódobba () kerül, ahol 0-00 o C-ra felmelegítve elveszti víztartalmát. A dobból kihulló anyagot a melegelevátor () a keverőszint felett elhelyezett osztályozóműbe () továbbítja, ahol újraosztályozzák azt. Az osztályozott frakciókat a rosta alatti meleg-bunkerekben tárolják. Ezekből az aktuális receptnek megfelelő mennyiségeket elektronikus mérlegen () lemérik, majd a mérlegtartályból az ásványi anyagot a keverőgépbe (0) juttatják. a b. 8 c ábra. Szakaszos üzemű aszfaltkeverő telepek technológiai folyamata. előadagoló bunkerek,. szalagmérleg,. szállítószalag,. szárítódob,. melegelevátor,. melegrosta,. mérlegek, 8. kőliszt tároló siló, 9. poranyag elevátor, 0. keverőgép,. készanyag tároló,. bitumen tároló tartály,. bitumen előmelegítő,. porleválasztó. elszívó ventilátor,. vezérlő fülke,. felvonó puttony, 8. emelőkötél (csörlőhöz), 9. kihordó kocsi. A töltőanyagot (kőliszt) porsilóban (8) tárolják, ahonnan szállítócsigával közvetlenül, vagy elevátor (9) közbeiktatásával viszik fel egy előtároló tartályba, majd onnan a poranyag mérlegbe (). A bitumentároló rendszer rendszerint több, hőszigetelt köpennyel védett tartályból () áll. A bitument olajtüzelésű, vagy villamos fűtésű hőcserélős berendezés () melegíti fel, és tartja a szivattyúzáshoz szükséges hőmérsékleten (kb. 0 o C). A tartályból csővezetéken keresztül jut el az anyag a bitumen mérlegbe, majd onnan a keverőteknőbe. A megkevert

20 - 9 - anyag hőszigetelő burkolattal ellátott készanyag tárolóba () kerül, ahonnan billenőplatós gépkocsikkal szállítják a bedolgozás helyére. A készanyag tárolók kialakítása és feltöltésének módszere többféle lehet: A vegyes elrendezésre jellemző, hogy a keverőgép szintje alatt helyezik el a készanyag tárolót, így a keverőgép közvetlenül a készanyag tárolóba ürítheti az aszfaltot (0/a. ábra). Ennél a megoldásnál egyidejűleg csak egy, vagy kétféle minőségű aszfalt tárolható, ezért a nagyobb keverőtelepeknél olyan többrekeszes készanyag tárolókat (0/c. ábra) alkalmaznak, melyeket egy sínpályán mozgó kihordó kocsi (9) tölt fel. Vízszintes elrendezésnél (0/b. ábra) a készanyag tárolót a keverőegység mellett alakítják ki, és a megkevert aszfaltot egy csörlővel mozgatott felvonó puttony () viszi fel a készanyag tárolóba (). A porelszívó és -leválasztó rendszer (, ) feladata egyrészt a környezetvédelmi előírásokban megengedett porkibocsátás szintjének betartása, másrészt a hőközléshez szükséges légfelesleg biztosítása. Az elszívott levegőből leválasztott poranyagot ( saját filler ) szállítócsiga gyűjti össze, és azt vagy közvetlenül a poranyag elevátorba (9), vagy a tároló silóba (8) juttatja vissza. A keverőtelep egyes egységeit működtető szabályozó és ellenőrző berendezéseket rendszerint különálló kabinba () telepített központi vezérlőből irányítják. A vezérlőasztalra futnak be az üzemállapot kijelzők, a mérlegek és a hőmérséklet mérő műszerek villamos jelei, amely alapján itt készítik el a kiadott anyaghoz tartozó szállítólevelet is. A folyamatos üzemű aszfaltkeverő berendezések nemcsak az üzemmódban, hanem a technológiai folyamatukban is eltérnek az előzőektől. A legfontosabb különbség, hogy a szárítási és a keverési műveletet ugyanazzal a berendezéssel végzik el, ezért nincs szükség a melegelevátorra, az adalékanyag újraosztályozására és az így kapott frakciók mérlegelésére. Szárító-keverődobok alkalmazásával az anyagmozgatási műveletek száma lecsökken, ezért a porképződés is lényegesen kisebb. A folyamatos üzemű berendezések hátránya, hogy az anyagminőség megváltoztatása hosszabb átállást igényel, ezért csak olyan esetben alkalmazható gazdaságosan, amikor viszonylag hosszú ideig nagy mennyiségű, azonos minőségű aszfalt előállítására van igény (pl. autópálya burkolat készítése) ábra. Folyamatos üzemű aszfaltkeverő telep technológiai folyamata. előadagoló,. gyűjtő szállítószalag,. szalagmérleg,. feladó szalag,. szárító-keverődob,. előtároló tartály,. felvonó puttony, 8. kőliszt siló, 9. szállítócsiga, 0. bitumen tároló,. bitumen előmelegítő,. adogolószivattyú,. porleválasztó,. bontott aszfalt bunkerek,. szalagmérleg,. felvonó pálya,. emelőkötél, 8. készanyag tároló, 9. hulladék tároló, 0. vezérlő fülke. A. ábrán látható folyamatos üzemű keverőtelepnél az előírt összetételnek megfelelő ásványi frakciók a (vibrációs adagolókkal ellátott) bunker rekeszeiből () először egy gyűjtőszalagra (), majd onnan egy elektronikus szalagmérleg () kerülnek. Mivel ennél a rend-

21 - 0 - szernél nincs újraosztályozás, az elkészített keverék adalékanyagának tényleges szemeloszlása nagyobb mértékben függ a mérlegelés pontosságától, valamint az üzembe beszállított zúzalék frakciók minőségétől (osztályozási élesség, nedvességtartalom, stb.). A folyamatos üzemnek megfelelően a szárító-keverődobba () folyamatosan adják fel mind az ásványi anyagokat (), mind a töltőanyagot és a bitument is. A köváz a dob teljes hosszán végighalad, míg a mészkőlisztet és a bitument csak a keverőzónába juttatják be. A szárítókeverődob ellenáramú rendszere miatt a bitumen befecskendezés az égőfej közelében történik, ezért a kötőanyagot védeni kell a túlzott termikus igénybevételtől. Ezt az adott berendezésnél a szárítódob belső falára erősített lapát-szakasz visszahajlított kialakításával* érik el. A mészkőliszt adagolására olyan cellás, vagy szállítócsigás adagolót (9) használnak, melyeknél a fordulatszám változtatásával lehet szabályozni az időegység alatt szállított mennyiséget. A felmelegített bitument is fordulatszám szabályozású adagolószivattyú () szállítja a keverőtérbe, ahol fúvókákkal porlasztva szórják a már kiszárított ásványi anyagokra. Az ábrán bemutatott keverőtelep vízszintes elrendezésű, ezért a készanyag tároló (8) a keverőegység mellé van telepítve. Feltöltésére egy csörlővel vontatott felvonó puttonyt () alkalmaznak. Mivel ez a berendezés ciklikusan működik, a szárító-keverődobból folyamatosan kihulló aszfalt átmeneti tárolásáról is gondoskodni kell, melyre a dob kiömlő nyílása alatti előtároló tartály () szolgál. A korszerű aszfaltkeverő telepekre jellemző, hogy azok nemcsak elsődleges nyersanyagok feldolgozására, hanem bontott aszfalt újrahasznosítására is alkalmasak. Ezt a feladatot az. ábrán bemutatott keverőtelepnél úgy oldották meg, hogy a tárolóbunkerekből () a megfelelő méretű szemcsékre aprított bontott aszfaltot mérlegelve juttatják be a keverődob palástján kialakított feladógaratba (lásd még:.. fejezet).... Keverőgépek alaptípusai A beton és az aszfalt összetevőinek homogenizálására használatos keverőgépek működési elvük alapján lehetnek: Gravitációs keverőgépek (más néven ejtődobos keverők), melyekben a keveredés azáltal jön létre, hogy a dob forgása közben a belső palástjára erősített lapátok az anyag egy részét felemelik, majd visszaejtik a dob alján elhelyezkedő keverékbe. Kényszerrendszerű keverőgépekben forgó lapátok a térfogat-kiszorítás elvén kényszerítik keveredésre a keverőedénybe adagolt összetevőket. A kétféle keverési rendszert összehasonlítva a gravitációs keverők előnye az egyszerűbb szerkezet és hajtási mód, a kisebb fajlagos energiaigény, továbbá az, hogy a keveréssel egyidejűleg, más technológiai műveletek (pl. szárítás, melegítés) is elvégezhetők velük. Legnagyobb hátrányuk, hogy a keverési hatékonyságuk rosszabb, ezért a nagyüzemi beton- és aszfaltgyártásban többnyire** kényszerrendszerű keverőgépeket használnak. A gravitációs keverőgépek jellegzetes típusa a mixerkocsi (betonkeverő-szállító gépkocsi), melyet rendszerint betongyárban előre megkevert (transzportbeton) szállítására alkalmaznak (. ábra). Az ilyen feladatnál a keverődob forgatásának célja nem a keverés, hanem a keverék szétosztályozódásának elkerülése. A gépjármű () alvázra szerelt keverődobot () * Lásd:. ábrán, a III. jelű lapát. ** Ez alól kivételt képeznek a folyamatos üzemű keverőtelepeken alkalmazott szárító-keverődobok, melyek a működési elvük alapján gravitációs rendszerűek.