Пластик для ремонта асфальта

Дорожное покрытие из пластика — качественные дороги и забота о природе

Переработанный пластик имеет множество сфер применения, одна из них – создание дорожных покрытий.

На планете около 40 млн км дорог, на расширение этой сети и создания новых магистралей ежегодно тратится 1,6 трлн тонн асфальта.

Одним из основных компонентов асфальтобетонной смеси является битум, содержание которого варьируется от 10 до 60%.

Частичная замена этого материала переработанным пластиком позволит решить проблему загрязнения окружающей среды и улучшит практические характеристики дорожного покрытия.

Мировой опыт

В 2002 году инженеры индийской компании KK Plastic Waste Management Ltd запатентовали технологию использования пластиковых отходов при асфальтировании дорог.

Этой фирме принадлежит завод в Бангалоре, перерабатывающий сегодня до 30 метрических тонн пластмасс в сутки.

На разработку технологии переработки ПЭТ бутылок, пластиковых стаканов и пакетов в компонент асфальтовой смеси ушло у индусов 5 лет.

Компания создала полимерную смесь KK Poly Blend, которая замещает 8% битума в составе асфальтобетонной смеси и улучшает характеристики дорожного покрытия.

Срок эксплуатации дорог, созданных на базе этого материала, увеличен в два раза. В своем штате KK Plastic Waste Management Ltd построили 2000 км дорог и переработали 8000 тонн пластиковых отходов.

Из Индии идея перекочевала в Западную Европу, один из руководителей шотландской компании MacRebur привез ее в свою страну и после 18 месяцев исследований запатентовал высокоэффективные добавки на основе переработанного пластика. Они выпускаются в виде гранул и хлопьев, которые добавляются вместе с битумом при производстве покрытия.

Модифицированная асфальтобетонная смесь становится прочнее на 60%, а полотно на ее основе служит в 10 раз дольше.

Лидерами производства пластикового асфальта в Северной Америке являются канадцы. Компания Green Mantra разработала инновационную технологию, позволяющую использовать при создании дорожного полотна до 20% переработанного пластика.

Модифицированный асфальтобетон активно используют сегодня для прокладки и ремонта дорог в Ванкувере.

Пластиковый асфальт в России

Технологии применения переработанных полимерных материалов в дорожном строительстве в России разрабатывала компания ОАО «Роснано».

Была создана программа «Инновационная дорога», в рамках которой новые покрытия должны были использованы при строительстве магистралей в Татарстане, Москве, Рязанской области.

Проект остался на стадии разработки, столкнувшись с необходимостью корректировки ГОСТов, СНиПов, технических регламентов.

В России улучшают качество покрытия для дорог с помощью пластиковых добавок, разрабатываемых компанией «СИБУР Холдинг».

Полимер-битумные вяжущие выпускаются из нефтепродуктов.

Рециклинг пластика в компании не внедряется, объясняется это высокими затратами и отсутствием в стране реализованных технологий по массовому сбору полимерных отходов.

Разрабатываются технологии, аналогичные индийским и канадским, в Ярославле и Новосибирске. Планируется использование асфальтобетонных смесей на основе переработанного пластика для ремонта дорог, а в дальнейшем – для прокладки магистралей.

Для реализации проектов требуется внедрение технологий по сбору и сортировки пластиковых отходов, изменение действующего законодательства.

Технология создания дорог: компоненты и укладка

Процесс создания строительного материала для дорожного покрытия идет в несколько этапов:

• сбор, сортировка и очистка пластиковых отходов;
• измельчение полимерных материалов;
• добавление измельченного и расплавленного пластика в битум;
• нагревание смеси и нанесение ее на заполнитель при температуре 160 градусов;
• обработка битумом;
• добавление смеси с пластиком для улучшения сцепления.

В результате получается асфальтобетонная смесь, которая укладываются на подготовленное основание классическим способом. Используются асфальтоукладчики для уплотнения и создания идеально ровного полотна.

Уникальную инновационную технологию использования пластиковых отходов разрабатывает голландская компания VolkerWessels.

Она заключается в литье из переработанного пластика пустотелых плит для дорожного полотна. В пустотах планируется прокладывать городские коммуникации. Плиты на таких пластиковых дорогах будут укладываться на подушку из уплотненного песка.

Отличительная особенность технологии – использование большого количества отходов, а также быстрый монтаж.

Российские специалисты проанализировали потенциал этой системы и пришли к выводу, что подобное дорожное покрытие из пластика можно использовать в климатических условиях нашей страны только для строительства тротуаров и парковых дорожек.

Как сделать покрытие своими руками?

Поклонники традиции все делать своими руками могут воспроизвести технологию производства асфальта из пластика.

Полученный материал можно использовать для мелкого ремонта полотна на парковке возле частного дома или дачи.

Для работы потребуется собрать пластиковые бутылки, удалить пробки и этикетки.

Измельченный пластик разогревают до температуры плавления. Воскообразную массу выливают в разогретый битум, добавляют гравий и перемешивают.

Образованную смесь засыпают в яму или трещину, нагревают горелкой для укладки наплавляемой кровли и утрамбовывают.

Плюсы и минусы

Основным преимуществом использование пластиковых отходов для создания дорожного покрытия является улучшение экологической обстановки в крупных городах.

Большой потенциал потребления пластмассы дорожными компаниями – это стабильное и постоянное избавление от мусора, загрязняющего не только большие города, но и мировой океан.

Среди преимуществ дорожного покрытия с пластиком:

• увеличенная прочность;
• высокая водостойкость;
• увеличение интервалов между ремонтными работами;
• снижение эксплуатационных затрат;
• высокая прочность на растяжение;
• эксплуатация при температурах в диапазоне от -40 до +80ºС;
• хорошее сцепление с колесами автомобилей;
• повышенная устойчивость к воздействию машинного масла и топлива;
• снижение деформации покрытия и отсутствие колеи;
• минимальное количество трещин, благодаря пластичности пластика;
• продолжительный срок эксплуатации.

Внешне покрытие не отличается от традиционного асфальтобетона.

Преимущества использования покрытия из переработанного пластика для городов:

• снижение расходов на содержание дорог;
• минимальные затраты на модернизацию асфальтовых заводов;
• стоимость асфальта ниже, чем при использовании покрытий с модифицированным битумом;
• снижение затрат на утилизацию мусора на полигонах.

Дороги с асфальтом на основе пластиковых бутылок и других отходов улучшит социально-экономический статус города.

Среди недостатков покрытия:

• стоимость выше обычного асфальтобетонного покрытия на 3%;
• ухудшение эксплуатационных характеристик при высоких температурах;
• отсутствие нормативной базы для внедрения покрытия.

Для производства требуется большой объем пластиковых отходов – нужна система раздельной утилизации отходов.

Заключение

Дорожные покрытия на основе переработанных пластиковых отходов — одно из наиболее перспективных направлений развития строительства автомобильных дорог. Не исключено, что скоро эта сфера станет одним из стабильных каналов сбыта для бизнеса на переработке пластика.

Использование инновационных материалов поможет снизить расходы на прокладку и содержание магистралей, избавить города от пластикового мусора.

Еще одна хорошая идея для дорожного строительства — асфальт с резиновой крошкой, о котором можно прочесть здесь.

Источник

Асфальт из переработанного пластика

Пластиковые отходы уже давно стали страшным сном экоактивистов и экологов. Как с ними бороться, где еще использовать. Бутылки и ложки из вторсырья – дело нехитрое. Можно ли придумать что-то оригинальное, практичное, для чего понадобится не килограмм пластика, а тонны?

В 2016 году британский инженер Тоби Маккартни предложил свой вариант решения этой проблемы.

История создания асфальта из переработанного пластика

В рамках благотворительного проекта, шотландский инженер находился в Южной Индии. Суть проекта заключалась в помощи работникам мусорных полигонов. Обязанностью Маккартни было отбирать мусор, который можно было переработать, и направлять его туда, где можно было это сделать. Там он и увидел, как местные жители заливают расплавленным пластиком, разбавленным дизельным топливом, дорожные ямы.

Тогда в его голове родилась идея – создавать асфальт из пластика. Только нужно было разработать более экологичный метод, без использования дизеля и открытого сжигания пластика.

Обычный асфальт состоит из песка, известняка и битума. Также часто используют нефть. Получившийся материал неэкологичен по всем параметрам – изготавливается из невозобновимых ресурсов, при производстве выделяет вредные вещества, перерабатывается не везде. Пластиковый асфальт состоит на 100% из перерабатываемого материала и к тому же обладает видимыми преимуществами перед обычным.

Вскоре была создана организация Тоби Маккартни под названием «MacRebur». В марте 2016 года открылся первый завод по созданию «пластикового бетона». В течение 18 месяцев все материалы и технологии были исследованы и сертифицированы.

Проект шотландского новоиспеченного изобретателя получил финансирование от компании английского миллиардера Ричарда Брэнсона. Сумма инвестиций составляет 50 тысяч фунтов. Такое внимание было вызвано тем, что изобретение вошло в список победителей британского конкурса предпринимателей «Virgin Media Business VOOM – 2016».

В скором времени планируется расширить масштабы применения инновационного асфальта, распространить технологию его использования по всему миру. Пока же наглядным примером является подъездная дорога к дому самого Маккартни, а также дороги по всему графству Камбрия. Кроме того, тестирование асфальта проводилось еще в Северной Англии (Энфилде), Шотландии (Дамфрисе и Голлуэйе), Эстонии и Австралии.

Технология создания. Компоненты и укладка дорог

Формулу и технологию переработки инновационного асфальта пытаются выведать многие организации. У трех соучредителей MacRebur на создание концепции пластикового асфальта ушло несколько лет. В апреле 2016 года все технологии были закреплены в документах и лицензированы.

Укладка асфальта из пластика компанией MacRebur

Основная суть технологии изготовления доступна для всех интересующихся. Процесс происходит следующим образом:

1. Собирается пластик разных видов, часто уже сортированный. Все сырье подготавливают к переработке (чистят, дезинфицируют).
2. Сырье направляется в гранулятор, который измельчает мусор на крошку. Размер единицы – 5 миллиметров.
3. Далее пластиковая крошка смешивается с запантентованным секретным ингредиентом (он представляет собой активатор неизвестного происхождения).
4. Смесь перемешивают и плавят до состояния тянучей жидкости при 180 градусах Цельсия.
5. В итоге получается что-то похожее на асфальтобетонную смесь. Исходный материал выглядит как матовая гранула, таких микрогранул миллионы.

По словам разработчиков формулы, переработанный пластик заменяет нефть, а секретное вещество – битум. Температура плавления ниже традиционной на 60 градусов Цельсия, поэтому энергии и тепла требуется меньше, что также положительно сказывается на экологии.

Преимущества и недостатки дорог из пластика

Как любое изобретение, пластиковые дороги имеют свои преимущества и недостатки.

Плюсы	Минусы
Экономия ресурсов (нефть, топливо, электричество, известняк, песок)	Стоимость – дороги из модифицированного мусора обойдутся дороже обычных в среднем на три процента.
Защита окружающей среды от загрязнения пластиком	При высоких температурах качество асфальта снижается, его свойства слабеют.
Прочность – пластиковый асфальт водостойкий, устойчивый к достаточно высоким температурам, к большим весам	Не существует законодательной базы, которая бы фиксировала строительство пластиковых дорог. Пока все проекты остаются проектами.
Текстура – материал из пластиковой крошки пористый и хорошо цепляет автомобильные колеса, создавая сопротивление. Поэтому пластиковые дороги безопаснее.	Токсичность – о вредных свойствах пластика известно всем. При высоких температурах могут выделяться вредные вещества, которые повлияют на здоровье людей и животных.
Экономичность – дешевле будет обходиться содержание пластиковых дорог, также утилизация мусора на полигонах будет требовать меньше средств.	Требовательность – для изготовления нового вида асфальта нужен чистый, сортированный пластик. Но система раздельного сбора мусора не совершенна, поэтому мощность производства особенно сильно будет зависеть от ресурсов.

Однако в данном случае плюсы значительно перевешивают, т.к.:

1. Спасение экологии не может сравниться с тремя процентами дополнительных затрат.
2. Эти же деньги вместо эффективного решения двух острых проблем одновременно пошли бы на ту же охрану природы, но принесли бы меньше пользы.
3. Ядовитые свойства пластика проявляются при слишком высоких температурах (как минимум, 80-100 градусов Цельсия).
4. Правовая база – дело наживное, всегда можно принять закон, если он идет всем на пользу (строительство экологичных дорог не станет «нелегальным бизнесом»).
5. Эффективное производство из вторсырья только простимулирует систему раздельного сбора мусора.

Мировой опыт

Новую идею подхватили по всему миру. Аналоги пластиковых дорог появились и в Великобритании, и в Европе, и в Америке, и в Азии, и даже в России.

Некоторые примеры особенно отличились. Оказалось, что идея изготовление дорог из пластика началась не с Тоби Маккартни, а с индийской компании KK Plastic Waste Management Ltd. Индийские инженеры запатентовали свое изобретение ещё в 2002 году. Сейчас у них есть завод в Бангалоре, и он перерабатывает 30 тонн пластикового мусора в сутки. За все время своей деятельности компания построила 2000 км дорог.

Канадская компания Green Mantra стала лидером во всей Северной Америке в своей сфере. Инженеры этой компании разработали технологию, с помощью которой асфальт будет на 20% состоять из переработанного пластика.

Активно работает интернациональная компания Dow Chemical. В 2017 году она заключила договор о сотрудничестве с Индонезийским правительством. Ее цель – рециклинг отходов, т.е. возвращение их в цикл производства. Асфальтовая крошка состоит из пластика, битума и минеральных веществ. Пропорции держатся в секрете. Dow Chemical построили дороги в двух городах Индии – Пуна и Бангалор.

Дороги из пластика в России

Россия не отстает от общемировых тенденций к инновациям. К сожалению, многие проекты остались на стадии разработки из-за сложностей в работе с долго обновляющейся законодательной базой. Несмотря на это, для улучшения качества дорог используются пластиковые добавки. Рециклированный пластик не используется из-за высоких затрат и отсутствия налаженных процессов по сбору пластика.

Организации, работающие над созданием новых дорог, прилагают усилия для того, чтобы скорректировать правовые акты и разработать методику производства.

Крупные компании, которые специализируются на строительстве инновационного асфальта в России:

К сожалению, сложилась сложная ситуация с лицензированием, легализацией и одобрением пластиковых дорог в нашей стране, т.к. есть ряд компаний, которые давят на Росавтодор (от него зависит почти все) и не оставляют шансов конкурентам.

Можно ли воспроизвести технологию в бытовых условиях?

Материал из переработанного пластика можно изготавливать и дома, например, для ремонта ямы в подъездной дороге.

Чтобы сделать экологичный асфальт в домашних условиях, нужно собрать пластиковые отходы, очистить их от лишних материалов (бумага, грязь), высушить. Затем измельчить пластик и расплавить. В разогретую массу добавить битум и гравий, перемешать до однородной массы.

Получившуюся массу нужно засыпать в отверстие, которое должно быть залатано, разогреть и утрамбовать.

Заключение

Идея использования дорог из вторсырья имеет место быть в современном мире. Это гениально – сбывать 70% отработанного пластика на пользу людям. Учитывая все преимущества инновации, проектов, поддерживающих ее, должно стать намного больше.

Источник