Seminarski Rad Asfalt

Nenad Spasić

...

[171295/11]

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA POŽAREVAC

SEMINARSKI RAD Proizvodnja i ugradnja asfalt-betona

Student:

Mentor:

Nenad Spasić 171295/2011

Dr Dobrivoje Jovanović

POŽAREVAC Januar 2014. Page | 1

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Proizvodnja i ugradnja asfalt betona Asfalt Asfalt predstavlja ugraĎenu i zbijenu asfaltnu mešavinu. Asfaltna mešavina je mešavina mineralnog agregata definisane granulacije i bitumena kao vezivnog sredstva koji, u zavisnosti od sastava mešavine, može zauzimati različito količinsko učešće. Razmatrajući varijabilnost komponenti (vrsta i količina) moguće je proizvesti asphalt koji će imati različite osobine - na taj način asfalt je moguće prilagoditi svakoj individualnoj potrebi i svakom zahtevu. Pojedini zahtevi se determinišu kasnijim uslovima eksploatacije a to su saobraćajno opterećenje i spoljašnje vremenske prilike kako leti tako i zimi. Iz tog je razloga svakom proizvodnom procesu potrebno posvetiti posebnu pažnju (na primer priprema mešavine, skladištenje, transport, ugradnja i zaptivanje). Sastav asfaltne mešavine Optimalni sastav asfaltne mešavine je od vitalnog značaja za trajnost i stabilnost asfaltnog kolovoza. Pored upotrebe kvalitetnog veziva i kvalitetnog agregata, veoma važna stvar za dobijanje kvalitetnog i trajnog asfalta je pronalaženje optimalnog učešća komponenti u mešavini. Za asfaltne mešavine se kao vezivo mineralnog agregata koriste organske ugljovodonične materije koje imaju dobru adhezijsku prionjivost na kamen. Kao „nosive“ konstrukcije asfaltne mase su plastične i hidrofobne odnosno odbijaju vodu te su zbog toga otporne na delovanje atmosferilija i raznih agresivnih hemikalija. Asfaltne mešavine saĉinjava: - agregat od kamene sitneži veličine zrna od 2,0 do 32 (45) mm koji čini oko . asfaltne mešavine; - kameno brašno iz mlevene kamene sitneži veličine čestica do 0.71 mm pri čemu veći deo (60 – 85 %) čini punilo od mineralnih čestica koje su manje od 0.09 mm; - pesak, prirodni ili drobljeni, veličine zrna od 0,09 do 2,0 mm; - ugljovodonično vezivo (bitumen, bitumenska emulzija, razrĎeni bitumen, prirodni asfalt i reĎe katran). Vrste asfaltnih mešavina U pogledu tehnike i tehnologije mešanja, transporta i ugradnje asfaltne mešavine se prave vrućim ili hladnim postupkom pri čemu mešavine mogu biti: - zagrejane asfaltne smeše, gde se zagreva kamena sitnež i vezivo ili je sitnež hladna a vezivo zagrejano ili je zagrejana sitnež a vezivo hladno, - hladne asfaltne smeše proizvedene po hladnom postupku, bez zagrevanja kamene sitneži i veziva pri čemu se kao vezivo uglavnom koristi emulzija od razredjenog bitumena anjonskog ili katjonskog tipa.

Page | 2

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Pri tome se asfaltne mešavine mogu proizvoditi van mesta ugradnje (in plant) ili na mestu ugradnje (in situ) kada je spravljanje asfaltne mešavine sastavni deo tehnike i tehnologije izvoĎenja asfaltnih slojeva na licu mesta. Prema karakteristikama ukupnog tehnološkog postupka asfalterskih radova, a u smislu načina i mesta dodavanja i mešanja ugljovodoničnog veziva s agregatom (kao i zagrejanosti sastojaka te načina same ugradnje) razlikuju se u organizacionom, logističkom, proizvodnotehnološkom i izvoĎačkom smislu sledeće osnovne vrste asfaltnih mešavina odnosno asfaltnih konstrukcija: 1. Vrući (zagrejani ili topli) asfalt betoni u koje spadaju: - Valjani asfaltni betoni kod kojih se proizvodnja vruće asfaltne mešavine vrši van mesta ugradnje u asfaltnim bazama a ugraĎuje se pomoću finišera sa obaveznim valjanjem sloja asfaltne konstrukcije, - Bitumenizirani kameni agregati koji se proizvode i ugraĎuju na isti način kao i asfaltni betoni ali se sastoje od krupnijeg kamenog agregata sa manje peska, brašna i bitumena te sadrže veći procenat šupljina, - Liveni asfaltni betoni (liveni asfalt) kod kojih se asfaltna mešavina najčešće prizvodi na licu mesta u mobilnim mešalicama (kohericama) na kamionskom postolju a sama ugradnja se izvodi livenjem na podlogu bez mašinskog valjanja, odnosno, površina izvedenog sloja najčešće se ravna drvenim valjčićima ili posebnim finišerima za izvoĎenje livenog asfalta; 2. Asfaltni makadami ili prskani asfalti koji se proizvode na licu mesta prilikom same ugradnje što obuhvata prskanje ili zalivanje zagrejanog ili hladnog bitumena kao veziva po sloju prethodno razasute kamene sitneži (ili obrnuto). U pogledu načina dodavanja veziva dele se na: - Zasute asfaltne makadame (jednoslojne – višeslojne i pojačane površinske obrade) kod kojih se na ureĎenu podlogu prvo nanosi vezivo a zatim se zasipava kamena sitnež i valja, - Zalivene (penetrirane) asfaltne makadame kod kojih se prvo na ureĎenu podlogu razastire kamena sitnež koja se zatim zaliva (prska) vezivom koje prodire (penetrira) u sloj kamene sitneži uz obavezno zatvaranje završnog sloja površinskom obradom odnosno slojem zasutog makadama, - Mešane asfaltne makadame koji su tehnološka kombinacija asfaltnih betona i asfaltnih makadama; 3. Asfaltne i asfaltno-cementne stabilizacije koje su oblik izvoĎenja povezanih slojeva kamene sitneži sa bitumenom (ili mešavine kamene sitneži s cementom) kao vezivom. Proizvodnja asfaltnih mešavina po vrućem postupku Prilikom izrade fleksibilne kolovozne konstrukcije posebno je značajna tehnika i tehnologija izvoĎenja konstrukcija od valjanih asfaltnih betona čija je osnovna karakteristika vruć postupak proizvodnje. Najkritičniji postupci prilikom realizacije asfalterskih radova su prevoz vruće asfaltne mešavine od proizvodnog postrojenja do gradilišta i sam postupak ugradnje. Iz tog razloga su svi ostali postupci (izbor agregata i sastav asfaltne mešavine, projekat asfaltne mešavine, proizvodnja i skladištenje asfaltne mešavine) usmereni ka njima. Tehnološki postupak izvoĎenja sloja od asfaltnog betona. Page | 3

Nenad Spasić

...

[171295/11]

UgraĎivanje asfaltne mešavine se sastoji iz sledećih faza: - pripreme podloge, - transorta mešavine, - razastiranja mešavine, - valjanja razastrtog sloja. Asfaltni sloj se ugraĎuje na pravilno dimenzionisanu i izvedenu nosivu podlogu ili na prethodno pripremljenu postojeću podlogu. Svi slojevi kolovozne konstrukcije ispod asfaltnog sloja moraju biti dovoljno zbijeni (što se u ovoj fazi pripreme podloge proverava teškim pneumatičkim valjkom ili punim kamionom). Podjednako je važna dobra zbijenost svakog sloja nasipa, posteljice, ojačane posteljice i donjih i gornjih slojeva kolovozne konstrukcije (nedovoljno zbijen sloj će se pod saobraćajnim opterećenjem naknadno zbiti što će rezultirati sleganjem i pukotinama). Podloge moraju imati ispravan sistem za odvodnjavanje, moraju biti ravne i sa zahtevanim padom. U zavisnosti od vrste podloge (granulisan nevezan materijal mehanički stabilizovan, cementna ili bitumenska stabilizacija, kruti kolovozi, stari asfaltni kolovozi ili prethodni novi asfaltni sloj) preko kojih se ugraĎuje asfaltni sloj definiše se i konkretna priprema podloge. Asfaltna mešavina se na gradilište transportuje kamionima kiperima i direktno izručuje u mašinu za razastiranje – finišer. Nakon prispeća mešavine u prijemni koš finišer se kreće napred i razastire mešavinu u sloju odreĎene debljine i širine, istovremeno obavljajući početno zbijanje sloja. Odmah iza finišera, dok je mešavina još vruća, valjci vrše završno zbijanje sloja. Valjanje se nastavlja sve dok se sloj ne sabije do zahtevanog stepana ili dok temperatura mešavine ne padne toliko da dalje valjanje može izazvati štetne posledice. Nakon valjanja asfaltni sloj se hladi do temperature okolone i tek onda se pristupa ugradnji narednog sloja ili se deonica pušta u saobraćaj. Osnovna sredstva za ugradnju asfaltne mešavine su finišeri i valjci a koriste se I kamioni, distributer veziva, auto – cisterna za gorivo, auto – cisterna za vodu, vozilo sa rotacionom četkom, kompresor za vazduh, ureĎaj za zagrevanje radnih spojeva, mašina za sečenje spojeva na asfaltu, ravnjača, lopate, grabulje, grtalice, metle itd.

Postrojenja za proizvodnju asfalta sa tehnološkim karakteristikama,održavanje postrojenja Opis procesa proizvodnje asfalta Asfaltna baza je postrojenje za proizvodnju asfaltnih masa (asfalta). Asfalt se koristi za izradu puteva, aerodromskih pista, parkirnih platoa, fabričkih dvorišta i drugih površina. U zavisnosti od konkretne namene, primenjuju se različite recepture u proizvodnji asfalta. Recepture svih vrsta asfalta mogu da sadrže sledeće materijale: - Kameni agregati (agregati) granulacija od 0-32 mm, - bitumeni raznih vrsta ( bit. 45, 60, 90, 120, polimerni,... ), - punila (kameno brašno ili sopstveno punilo dobijeno iz sistema oprašivanja), - razni dodaci u vidu praškastih ili tekućih materijala (elastomeri, polimeri, i sl.). Page | 4

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Proizvodnja asfalta se odvija u nekoliko odvojenih tehnoloških celina: a. preddoziranje agregata sa transportom istog do sušare, b. sušenje agregata sa transportom istog do sita, c. sistem otprašivanja agregata d. sistem prosejavanja, vaganja i mešanja, e. sistem doziranja punila i drugih dodataka, f. sistem skladištenja goriva za zagrevanje komponenti asfaltne mase, g. sistem za skladištenje bitumenske mase i h. sistem za upravljanje proizvodnjom asfaltne mase. Na slici 1. dat je izgled asfaltne baze, gde su sve prethodno nabrojane tehnološke celine, objedinjene u jedinstven tehnološki proces. U daljem tekstu biće, prema tehnološkom redosledu, opisani delovi postrojenja koji čine asfaltnu bazu.

Slika 1. Ilustracija asfaltne baze Preddoziranje agregata sa transportom do sušare Sa preddoziranjem agregata počinje tehnološki proces proizvodnje asfaltne mase. Sistem za preddoziranje se sastoji iz sledeće opreme: - Bunkeri u kojima se vrši preddoziranje - Transportne trake za sabiranje agregata ispod bunkera - Kosa transportna traka za odvoz materijala sa meĎutračnog sita u sušaru. Bunkeri preddozatora su kapaciteta 5 . Baza, koju ćemo predstaviti, ima pet bunkera za predoziranje. Ispod svakog bunkera se nalaze trakasti izuzimači. U zavisnosti od recepture asfalta koji želimo da proizvedemo, podešavamo brzine trakastih izuzimača, čime kontrolišemo udeo kamenih agregata različitih granulacija u finalnom proizvodu.

Page | 5

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Asfaltna baza U okviru asfaltne baze, pored postrojenja za proizvodnju asfalta, moraju se nalaziti i deponije agregata različitih granulacija. Utovarivačima se pune bunkeri kamenim agregatom jedne vrste granulacije. Kameni agregati različitih vrsta mogu imati granulacije sa sledećim vrednostima: - 0-4 mm - 4-8 mm - 8-11mm - 11-16 (11-22) mm i - 0-22 (32) mm.

Slika 2. Bunkeri predozatora sa utovarivačem i deponijama agregata Page | 6

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sistem predoziranja sadrži nekoliko asinhronih motora koji pokreću trakaste izuzimače. Njihova brzina se reguliše frekventnim regulatorima. Sušenje agregata sa transportom do sita Jedan od ključnih delova u proizvodnji asfalta predstavlja sistem za sušenje agregata. U bubnju za sušenje izvodi se zagrevanje i otprašivanje zagrejanog agregata kako bi se „izvukle" sve prašinaste čestice bilo kamenog, bilo glinenog sastava. Ova prašina se vodi dalje u ciklone i filtere gde se suvim ili mokrim postupkom kamena prašina odvaja od glinene prašine. Ovako izdvojena kamena prašina ponovo se vraća kao punilo u postupak proizvodnje asfaltne mase. Sistem za sušenje agregata sastoji se iz sledećih elemenata: - rotacione sušare - gorionika - elevatora za transport osušenog (vrućeg) agregata do sita za prosejavanje U unutrašnjosti sušare su specijalne lopatice za dizanje agregata zbog sušenja i istovremeno za transport istog od početka do kraja sušare. Izlaz agregata iz sušare je predviĎen prostim padom preko izlaznog levka. Iz levka materijal ide u vrući elevator. U sušari se agregat, u zavisnosti od recepture asfaltne mase, zagreva do 1800C, a za specifične asfaltne mase do 1600C. Na izlaznom levku je ugraĎena IR sonda, kojom se meri temperatura osušenog i zagrejanog agregata. Visoka temperatura, u bubnju, se postiže sagorevanjem nafte, mazuta, zemnog gasa, ili nekog sličnog energenta.

Slika 3. Rotirajući bubanj za sušenje i otprašivanje agregata.

Page | 7

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sistem otprašivanja agregata Za izdvajanje prašine iz vrućeg vazduha, koja se stvara u sušari prilikom sušenja I rotacije sušare, predviĎena je oprema za otprašivanje. Opremu za otprašivanje čine: - predizdvajač grube prašine - filterski otprašivač za fino otprašivanje - glavni ventilator za otprašivanje - cevovodi za povezivanje opreme otprašivača - oprema za transport grube i fine prašine iz sistema otprašivanja - skladišni silos povratne – sopstvene prašine tzv. sopstvenog punila - druga prateća oprema sistema za otprašivanje (mot. klapne, merenje temperature, ...) Predizdvajač grube prašine je namenjen za izdvajanje grube prašine, koja dolazi iz sušare. Za izdvajanje fine prašine iz sušare, odnosno one koja je prošla kroz predizdvajač grube prašine, predviĎen je filterski otprašivač. Filterski otprašivač je tzv. vrećasti filter, jer se filtracija gasova odnosno prašine vrši putem filterskih vreća.

Slika 4. Šema otprašivanja agregata Za izvlačenje dimnih gasova je predviĎen glavni ventilator otprašivanja tzv. exhaustor. Povezivanje opreme otprašivanja predviĎeno je cevovodom koji čine: - sušara – predizdvajač grube prašine, - predizdvajač – vrećasti filter - filter - glavni ventilator otprašivanja. Za transport grube i fine prašine odnosno sopstvenog punila iz otprašivača su ugraĎeni transportni puževi, koji odvoze punilo na odreĎene lokacije. Tako se gruba prašina putem puža odvozi u vrući elevator, a fina sopstvena prašina u skladišni ležeći silos za punilo.

Page | 8

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sistem prosejavanja, vaganja i mešanja Vruće prosejavanje je neophodno jer se prilikom zagrevanja i otprašivanja agregat delimično raspada, čime se gubi deo njegove mase i remeti granulometrijski sastav sa kojim je "došao" u bubanj za sušenje. Zbog toga agregat "ide" na vruće prosejavanje. Tu se popravlja granulometrijski sastav pojedine "frakcije" agregata I usklaĎuje se ponovnim vaganjem pre mešanja sa zadatim sastavom koji je predviĎen po “recepturi” vruće asfaltne mešavine. Vrući agregat, koji izlazi iz rotacione sušare, se putem elevatora transportuje na opremu sistema za prosejavanje, vaganje i mešanje. Opremu čine: - sita za prosejavanje vrućih agregata - meĎubunkeri za privremeno skladištenje prosejanih agregata - sistem vaga (agregat i punilo) - mešalica za mešanje asfaltne mase. Prvo se agregat iz elevatora dovodi na vibracijsko sito, gde se prosejava na predviĎene granulacije. Pomešani agregati se razdvajaju na nove granulacije, koje se dovode u meĎusilose za vruće agregate. Sito razdvaja agregate na pet frakcija, a veličina frakcije zavisi od ugraĎenih sita. Ispod sita su ugraĎeni meĎubunkeri za privremeno skladištenje vrućih prosejanih agregata. Na vrhu bunkera su ugraĎene prelivne cevi, kojima se eventualni višak agregata odvozi na deponiju. Svaki meĎubunker ima svoju elektronski kontrolisanu pneumatsku klapnu putem koje se agregati doziraju na vagi. Sistem vaganja obuhvata sledeće vage: - vaganje agregata kapaciteta do 1500 kg - vaganje punila kapaciteta do 300 kg Obe vage čini mehanička posuda sa dozirnim elementima, elementima za zatvaranje vaga, odnosno ispuštanje agregata iz vage, i mernih ćelija. Izvagane količine agregata i punila se prebacuju u posebnu vrtložnu mešalicu gde se sve mase dobro izmešaju u konačan proizvod asfalt. Doziranje bitumena se realizuje protokometrom.

Slika 5. Sistem prosejavanja mešanja i vaganja Page | 9

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sistem doziranja punila i drugih dodataka Sistem punila se sastoji od sistema za dodavanje: - sopstvenog punila, kao nus proizvod iz sistema otprašivanja - kupovnog punila. O sopstvenom punilu je bilo već reči u ranijem tekstu. Oprema se sastoji od skladišnog ležećeg silosa, transportnog puža za vezu silos-dupli elevator za punilo I meĎubunkera za punilo iznad vage za punilo. MeĎubunker za punilo je opremljen sa ćelijastim dozatorom putem kojeg se sopstveno punilo dozira kao jedna komponenta na vagu za punilo. Zajedničku opremu sopstvenog i tuĎeg punila čini tzv. dupli elevator za punilo, kojim se punilo diže na visinu u meĎubunkere za punilo smeštene na mešaonom stubu na etaži iznad vage. U sklopu sistema doziranja punila može se svrstati i oprema za doziranje odreĎenih aditiva odnosno specijalnih dodataka za poboljšanje kvaliteta asfaltne mase. Sistem se sastoji od skladišnog bunkera, transportnog puža za doziranje na vagu, vage kapaciteta do 20 kg, sistema transporta izvaganih dodataka do ciklona kao privremenog skladišnog prostora (duvaljke – transportnog ventilatora, dozatora I transportnog cevovoda), te sistema za doziranje dodataka iz ciklona u mešalicu (el. pneumatske klapne). Sistem skladištenja asfaltne mase Asfaltna masa koja se proizvede u mešalici, se putem korpe transportuje u skladišni silos. Silos je sa dva bunkera ukupnog kapaciteta 180t. Bunker je izolovan kamenom vunom tako da je hlaĎenje asfaltne mase usporeno. Asfaltna masa se putem ispusta na dnu silosa utovara u kamione i odvozi nagradilišta. Sistem za skladištenje bitumenskih masa Jedna od komponenti, koja učestvuje u proizvodnji asfaltne mase, je bitumen. Postojiviše vrsta bitumena: Bit 45, Bit 60, Bit 120, Bit 200 i polimerni bitumeni. S obzirom naraznolikost u kvalitetu bitumena i kapaciteta asfaltne baze, predviĎa se oprema za skladištenje bitumena. PredviĎena su četiri ležeća rezervoara kapaciteta po 40m3. Rezervoari su temperaturno izolovani. Sam bitumen u rezervoarima se greje putem ugraĎenih izmenjivača toplote. Kroz grejače teče zagrejano termo ulje sa radnom temperaturom do 1800C. Zagrejavanje termo ulja se vrši u toplotnoj stanici. Sama toplotna stanica ima takoĎe izmenjivač toplote u kom se zagreva termo ulje koje putem cevovoda povezuje grejače u bitumenskim rezervoarima. Transport bitumena iz rezervoara do mesalice je izvedeno preko pumpe za bitumen. Ispred protokometra je ugraĎen dozirni ventil, koji usmerava bitumen u mesalicu odnosno nazad u izabrani rezervoar za bitumen. Upravljanje sa tim ventilom se vrši putem izraĎenog sistema vaganja. U bitumenskim rezervoarima se mora održavati radna temperatura bitumena i to u odnosu na vrstu bitumena, jer svaka vrsta bitumena ima svoju radnu temperaturu. Ukoliko doĎe do prekoračenja radne temperature bitumena, isti se može oštetiti.

Page | 10

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Slika 6. Sistem za skladištenje bitumenskih masa

Automatika preddoziranja agregata Kontrola procesa preddoziranja agregata treba biti projektovana tako da se može vršiti na dva načina: manuelno (preko SCADA aplikacije) i automatski. Automatska kontrola procesa treba da se realizuje tako da se brzine izuzimača automatski podese, u zavisnosti od unete recepture. Manuelna kontrola procesa treba da omogući pojedinačnu korekciju brzina svih izuzimača, kao i podešavanje brzine svih izuzimača zajedno.

Podsistem za predoziranje agregata se sastoji od: - Pet trakastih izuzimača (pet motora sa pet frekventnih regulatora) - Sabirne trake (jedan motor) - Kose transportne trake, kojom se vrši transport agregata od sabirne trake do sušare (jedan motor) Sam proces proizvodnje treba da pokreće operater izdavanjem naredbe na korisničkom interfejsu. Kad je naredba zadata, prvo treba da se sukcesivno upale motori svih podsistema, po napred odreĎenom redosledu. Kad su svi sistemi u stanju pripravnosti pale se motori izuzimača, počevši od najudaljenijeg od kose trake, pa do najbližeg, kako bi se obezbedio optimalan dotok frakcija do vrućih bunkera. Automatika sušenja agregata sa transportom do sita Sušenje agregata treba realizovati tako da se jačina plamena gorionika menja u zavisnosti od temperature agregata na izlazu iz sušare. Ukoliko je temperature agregata, koji izlazi iz sušare, niska potrebno je povećati plamen, i obrnuto. Osim merenja temperature agregata na izlazu iz sušare, meri se i temperatura unutar same sušare, koja nam služi kao alarm. Podsistem za sušenje agregata sa transportom istog do sita sastoji se od: - Bubnja sušare ( dva motora, gorionik, dva temperaturna senzora) - Vrućeg elevatora ( jedan motor )

Page | 11

Nenad Spasić

...

[171295/11]

U ovom podsistemu operater treba da ima mogućnost izmene željene temperature agregata na izlazu iz sušare, kako bi se dobila zahtevana temperatura asfalta. Sistem otprašivanja agregata Nad sistemom otprašivanja agregata treba da se vrši isključivo nadzor. Sam system se sastoji od: - Ventilatora otprašivanja (jedan motor) - Centralni puž (jedan motor) - Dva lopatičasta izuzimača (dva mototra) Temperatura agregata na izlazu iz sušare je dobra. Korigovanje jačine plamena gorionika Promena Tražene temperature agregat Unos tražene temperature agregata na izlazu iz sušare - Dva puža od vrećastog filtera do izlaza iz sušare (dva motora) - Puž od vrećastog filtera do elevatora (jedan motor) - Elevator za silos domaćeg filera (jedan motor) - Puž od silosa do vage filera (jedan motor) Pored navedenih elemenata sistem treba da ima i temperaturni senzor, koji služi kao alarm ukoliko temperatura dostigne kritičan nivo. Otprašivanje agregata se startuje pri sukcesivnom startovanju motora, o čemu je bilo reči u prethodnom poglavlju. Automatika vaganja, mešanja i skladištenja asfaltne mase U ovom podsistemu potrebno je realizovati automatsko vaganje i mešanje agregata, bitumena i filera, u zavisnosti od trenutne recepture asfaltne mešavine. Trenutna receptura asfaltne mešavine podrazumeva doziranje svih komponenti (agregata, bitumena i filera) u unapred odreĎenom odnosu. Vaganje agregata se obavlja na jednoj vagi. Iznad vage postoje četiri vruća bunkera agregata. Prilikom vaganja vrući bunkeri se sukcesivno otvaraju i zatvaraju i na taj način vrše doziranje agregata na vagu. Kada se završi vaganje agregata, to jest zatvori se poslednji vrući bunker, otvara se klapna sa pneumatskim pogonom, čime se sadržaj sa vage prosleĎuje u mešalicu, nakon čega se klapna zatvara. Istovremeno dok se vagao agregat vagao se i filer. Nakon što je agregat ubačen u mešalicu vrši se doziranje filera, a zatim i bitumena. Kada se završi proces mešanja otvara se klapna sa pneumatskim pogonom I asfaltna mešavina se iz mešalice izbacuje u korpu. Kada je celokupan sadržaj mešalice prebačen u korpu zatvara se klapna mešalice i korpa kreće do silosa za skladištenje asfalta. Sadržaj korpe se izručuje u silos, nakon čega se korpa vraća ispod mešalice, čima se završava ciklus. Vreme koje je potrebno korpi da ode do silosa i da se vrati, treba da bude jednako vremenu potrebnom za vaganje I namešavanje asfaltne mešavine, kako bi se ostvarila optimalna brzina rada afaltne baze. Ovaj podsistem se sastoji od sledećih elemenata: - Četiri vruća bunkera (četiri pneumatska cilindra) - Vaga agregata (jedan pneumatski cilindar) - Vaga filera (jedan pneumatski cilindar) - Protokometar bitumena - Mešalica (jedan motor, jedan pneumatski cilindar) - Korpa za transport asfalta do silosa (jedan motor, dva indikatora položaja korpe)

Page | 12

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sistem doziranja punila i drugih dodataka Doziranje punila i drugih dodataka, kao što je slučaj i kod doziranja agregata, potrebno je automatizovati, tako da se prilagoĎava trenutnoj recepturi. Asfaltne baze mogu biti mobilne i stacionarne, različitog kapaciteta i stepena automatizovanosti. TakoĎe se mogu koristiti i za proizvodnju asfaltnih mešavina po hladnom postupku. U zavisnosti od načina doziranja materijala, zagrevanja i mešanja, odnosno od tehnološkog procesa proizvodnje, postoje različite vrste asfaltnih baza. Razmatrajući postupak proizvodnje dele se na dva osnovna tipa: - Asfaltna baza sa diskontinualnim proocesom proizvodnje, gde se doziranje I mešanje obavlja u prekidima, po mešunzima (najčešće su u upotrebi, uglavnom srednjeg do velikog proizvodnog kapaciteta 35 – 310 t/h); - Asfaltna baza sa kontinualnim procesom proizvodnje, gde se doziranje, po zapremini, i mešanje obavlja neprekidno, to jest gde se ne prekida dotok kamenog agregata i veziva u mešalicu. Dva su tipa ovakvih baza:  sa sistemom za rasejavanje, vrućim bunkerima i mešalicom,  bez sistema za rasejavanje, vrućih bunkera i mešalice gde se zagrevanje agregata, dodavanje veziva i mešanje obavlja u jednom bubnju.

Šematski prikaz asfaltne baze

Page | 13

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Sve ove asfaltne baze obuhvataju raznovrsne ureĎaje i ostalu tehnološku opremu koja se okvirno može svrstati u deset osnovnih proizvodno – tehnoloških (I njima pripadajućih) podcelina: - sklop više bunkera u obliku otvorenih silosa za skladištenje agregata sa preddozatorima za „protočno” preddoziranje pojedinih vrsta (po veličini) zrna kamene sitneži – frakcija, uključujući transportne trake od bunkera pa nadalje; - blago zakošeni rotirajući bubanj za sušenje (zagrevanje i otprašivanje) agregata, ako se koristi nafta kao gorivo tada se u okviru ove podceline nalazi jedna ili više cisterni za gorivo sa opremom za dovod goriva do plamenika bubnja; - sklop opreme filtera (separatora) za izdvajanje punila iz prašine dobijene otprašivanjem agregata u bubnju za sušenje, zajedno sa opremom za otprašivanje tj. izvlačenje i transport prašine koju čine posebni cevovodi i tzv. „exhaustor” (ventilator) koji usisava prašinu iz bubnja kroz filtere. U okviru ove tehnološke podceline nalazi se jedan ili više zatvorenih uspravnih silosa za skladištenje otprašivanjem dobijenog I spolja dopremljenog punila zajedno sa opremom za transport punila do mešanja; - sklop opreme za („vruće”) sejanje zagrejanog agregata i mešanje svih komponenti asfaltne mase koji je smešten u okviru celovite višeetažne konstrukcije a obuhvata sledeće delove:  uspravni elevator za transport agregata od bubnja za sušenje do sejanja,  višeetažno (koso vibratorno ili horizontalno rezonantno) sito za sejanje vrućeg agregata uključujući manje silose prosejanih frakcija ispod sita, zajedno sa vagama iznad mešalice za ponovno merenje agregata i punila pre mešanja,  ciklična mešalica vrućih komponenti asfaltne mase zajedno sa protočnim meračima veziva i sa prskalicama veziva unutar bubnja mešalice,  sklop opreme skladišta gotove asfaltbetonske mešavine sa skipureĎajem za transport vruće mešavine od ispod mešalice pa do zatvorenih (u smislu spoljašnjih toplotnih utjicaja) bunkera (silosa) smeštenih takoĎe u okviru celovite etažne konstrukcije ispod koje mogu doći kamioni za preuzimanje i dalji transport asfaltne mase do mesta ugradnje,  skladišta (rezervoari, kotlovi) bitumena i asfalta uključujući opremu za zagrevanje odnosno topljenje veziva kao i opremu (pumpe, cevovodi) za dovod veziva do mešalica,  sistem opreme elektro-pogona i instalacija postrojenja uključujući tzv. „komandnu kućicu” s opremom i ureĎajima za upravljanje radom postrojenja. Po našim standardima iz 1990. godine zahtevi za uskladištenje osnovnih materijala su: kameno brašno se mora uskladištiti u suvom stanju; frakcije prirodnog I drobljenog peska se moraju štititi od vlaženja i onečišćenja; prirodni i drobljeni kameni materijal mora biti uskladišten po frakcijama tako da ne dolazi do onečišćenja. Za proizvodnju asfaltne mešavine primenjuje se diskontinualno postrojenje koje mora osigurati tačno odmeravanje mase kamenog brašna, vrućih frakcija kamenog materijala i bitumena. Količina bitumena može se odmeravati po masi ili zapremini. Mora biti osigurano potpuno i ravnomerno obavijanje svih zrna kamenog materijala bitumenom. Kontinualno postrojenje za proizvodnju asfaltne mešavine može se upotrebiti uz iste zahteve kvaliteta asfaltne mešavine proizvedene na takvom postrojenju.

Page | 14

Nenad Spasić

...

[171295/11]

ORGANIZACIJA ODRŽAVANJA POSTROJENJA Organizacija održavanja zahvata složenu problematiku, koja definiše odnose izmeĎu pojedinih nivoa, odnosno mesta na kojima se sprovode postupci održavanja (radionica) i drugih učesnika (subjekata) u procesu održavanja. Ako je sistem održavanja složeniji i organizacija je složenija. Organizacija održavanja se deli na: 





Linijska struktura – dva ili više serijski vezanih mesta održavanja. Koristi se za složene tehničke sisteme, koji se proizvode pojedinačno ili u sasvim malim serijama, a koriste u specifičnim radnim uslovima (energetska postrojenja, procesna industrija itd.). Najjednostavnija organizacija sistema održavanja. Najviši nivo u linijskoj strukturi predstavlja onaj segment sistema održavanja u kome se obavljaju nasloženiji postupci održavanja, gde ovaj nivo ima prava da obavlja i sve postupke održavanja nižeg stepena – obrnuto ne, odnosno niži nivo u principu ne treba i ne može da obavlja poslove višeg nivoa održavanja. Hijerarhijska struktura – svaki viši nivo opslužuje jedan ili više nižih nivoa. Koristi se za tehničke sisteme koji se proizvode u većim serijama ili grupama (motorna vozila, mašine za graĎevinsku, poljoprivrednu i rudarsku (pomoćnu) mehanizaciju itd.). Ako postoji veći broj tehničkih sistema koji se održava u jedinstvenom sistemu održavanja, pored osnovnog održavanja koji se obavlja na prvom nivou, postoje i odreĎen broj viših nivoa održavanja, sa svojim nadležnostima, opremom i radnom snagom. Najviši nivo održavanja u ovoj strukturi često može biti i proizvoĎač te opreme. Kombinovani način – kombinacija prethodnih osnovnih načina. Postoje mogućnosti izbora različitih varijanti, odnosno više strategija i mogućnosti sistema održavanja. Optimizacijom dolazimo do najboljeg načina. Koji je najbolji zavisi od mnogo činilaca, koji zavise od slučaja do slučaja (prostorna distribucija, sistem snabdevanja rezervnim delovima i drugim materijalima, raspoloživa radna snaga, komunikacije itd.).

TEHNOLOGIJA ODRŽAVANJA 

      

Tehnologija održavanje odreĎuje kako se sprovode postupci održavanja, na koji način, kojim alatom, po kom redosledu, kako se proverava kvalitet izvršenog održavanja i slično. Ovo se odnosi na svaki nivo održavanja posebno, a i na sve postupke u celini, bez obzira na njihovu učestanost i važnost. Tehnologija održavanja zavisi od: – konstruktivnih osobina (i drugih) tehničkog sistema, – uslova u kojima se sprovodi održavanje, – ekonomskih faktora (investicije u kapacitete za održavanje, uslovi poslovanja i položaj na tržištu, produktivnost itd.), – brzine obavljanja postupaka održavanja, odnosno zahtevane gotovosti itd. Drugim rečima, tehnologija održavanja može da se reši na različite načine, sa različitim stepenom opremljenosti radionica i različitim nivoima logističke podrške – sve ovo neposredno odreĎuje i vrstu i karakter postupaka održavanja.

Page | 15

Nenad Spasić



...

[171295/11]

Postupci održavanja predstavljaju aktivnosti i operacije koje treba sprovesti da bi se sistem iz stanja u otkazu vratio u stanje u radu, odnosno da bi se sprečila iznenadna pojava otkaza. Jedan od mogućih načina klasifikovanja, odnosno razvrstavanja postupaka održavanja, koji ima načelni karakter, prikazan je na slici. Kao što se vidi, razlikujemo pet grupa postupaka održavanja.

Znači, postupci održavanja se dele na: – Osnovno održavanje, – Nadzor, – Pregled stanja – bez rasklapanja i sa potpunim ili delimičnim rasklapanjem, – Popravke i – Inovacije – poboljšanje tehničkog sistema. Osnovno održavanje. Elementarne radne operacije koje obično obavlja rukovalac tehničkog sistema, a ponekad i stručno obučeni radnici (ali i dalje je u pitanju elementarna radna operacija). U te operacije spadaju: pranje, čišćenje, podmazivanje, zamena prečistača, filtera, osnovna podešavanja, pritezanja, dolivanja, dopune itd. Kod osnovnog održavanja, u principu, sistem je u stanju u radu, odnosno, ne prevodi se u stanje u otkazu. Nadzor. Kontrola rada sistema dok je u stanju u radu. I ove postupke najčešće obavlja rukovalac tehničkog sistema, odnosno lice iz specijalizovane ekipe koja brine o radu sistema. Ta kontrola se sprovodi pomoću instrumenata i ureĎaja koji su ugraĎeni u sistem tako da omogućavaju stalan i neometan uvid u njihovo pokazivanje (u komandnoj kabini, na komandnoj tabli, itd.). Mogu se koristiti i posebni, prenosivi ureĎaji koji se postavljaju na karakterstično mesto samo kada se vrši pregled stanja sistema. Tehnički sistem mora biti prilagoĎen ovakvoj vrsti kontrole (senzori, ugraĎeni merni instrumenti, pored obučenosti radnika). Nadzor može imati i dosta dodirnih tačaka sa dijagnostikom. Pregled stanja. Složeniji postupci održavanja. Čine materijalnu osnovu i suštinu koncepcije održavanja po stanju, izmeĎu ostalog, i zbog dijagnostičkog karaktera. Dijagnostikovanje tehničkog sistema može da se obavi na dva načina, u principu: – bez rasklapanja, – sa potpunim i delimičnim rasklapanjem. Dijagnostički pregledi bez rasklapanja zahtevaju primenu odgovarajućih ureĎaja ili mernih instrumenata. Ocena stanja se vrši na bazi vrednosti dobijenog karakterističnog parametra, slučajnog karaktera, koji je izabran ili prihvaćen kao merodavan za posmatrani sistem i mernu tehniku. Bitna prednost ove metode je da se stanje ocenjuje integralno, pod uticajem svih bitnih sastavnih elemenata, odnosno sklopova i podsistema, ustvari, ocenjuje se njihovo zajedničko dejstvo. Nedostatak je što se uvek može postaviti pitanje tačnosti ovako dobijenih informacija, odnosno sigurnost odluke koja treba da se donese (šta i kako raditi, koje postupke održavanja primeniti). Ovaj nedostatak može da anulira višegodišnje iskustvo eksperta koji se bavi dijagnostikom datog tehničkog sistema. Dijagnostički pregledi sa rasklapanjem, delimičnim ili potpunim, su u odnosu na prethodnu metodu relativno sigurniji i daju veću izvesnost odlukama koje se na osnovu ovakvog pregleda donose. Ovakvim pregledom mogu da se utvrde kritična stanja izazvana habanjem, korozijom, erozijom, zamorom, a nakon toga da se propišu postupci održavanja (tehnologija), odnosno eventualno daljeg rada. Ova metoda je sporija i skuplja, utiče na gotovost sistema i ostvarene troškove. Svako rasklapanje i ponovo sklapanje može doneti i dodatne neizvesnosti zbog kvaliteta sprovedenih postupaka, što može izazvati zastoje i većeg obima. Page | 16

Nenad Spasić

...

[171295/11]

U principu se smatra da je sistem za vreme dijagnostičkih pregleda bez rasklapanja u stanju u radu, dok dijagnostički pregledi sa rasklapanjem, delimičnim ili potpunim, prevode sistem u stanje u otkazu. Moguća su i drugačija rešenja, posebno ako se radi o detaljnim pregledima na višim nivoima održavanja, kada su dijagnostički pregledi bez rasklapanja složeni i obimni. Popravke. Postupci koji se koriste za otklanjanje otkaza i vraćanje sistema u stanje u radu. Popravke su samo jedan vid održavanja i ne treba ih poistovećivati sa održavanjem u generalnom smislu (mnogi stavljaju znak jednakosti izmeĎu popravki i pojma održavanja – pogrešan pristup). Obavljaju ih posebno kvalifikovani radnici, najčešće u specijalizovanim radionicama, a ponekad i na mestu rada sistema koji se održava (sa ili bez pokretne radionice). Popravka se može vršiti na različite načine, zamenom otkazalog elementa, zamenom celog podsistema ili sklopa, ali i zavarivanjem, zakivanjem, letovanjem itd. Inovacije. Specifična vrsta postupaka održavanja. Podrazumevaju se različiti postupci poboljšanja tehničkog sistema. Uočavanjem slabih mesta procenjuje se kako bi sistem trebalo izmeniti pa da do otkaza više ne dolazi. U principu, to se postiže primenom boljih materijala, ugradnjom dodatnih (zaštitnih) elemenata, izmenama konstrukcije, oslonaca itd. Inovacije su delikatne i načelno rizične, pošto nastojanje za poboljšanjem mogu ponekad odvesti i do suprotnih efekata. Iz svega se može zaključiti da tehnologija održavanja za svaki poseban slučaj, odnosno za odreĎenu vrstu tehničkih sistema, može biti rešena na veći broj različitih načina. Svako rešenje više ili manje utiče na kvalitet sistema održavanja, na pogodnost održavanja, gotovost i druge izlazne karakteristike, a isto tako i na troškove održavanja i ukupne troškove ostvarene efektivnosti. Zbog toga izbor tehnologije održavanja predstavlja često jednu od najznačajnijih faza u projektovanju sistema održavanja. Tehnička dijagnostika Važan deo tehnologije održavanja je tehnička dijagnostika. Reč diagnoza vezuje se za medicinu i označava utvrĎivanje od čega bolesnik boluje. Isto to znači i u tehnici. UtvrĎivanje stanja sistema je jedan od ključnih problema u procesu njenog održavanja. Potrebno je pratiti promenu stanja pojedinih parametara sklopova i elemenata koji vremenom dovode do slabljenja, a ako se ništa ne preduzima i do kvara, odnosno prekida rada. TakoĎe je urgentno da se u slučaju iznenadnog kvara otkrije šta je uzrok, u čemu je kvar i kako ga treba otkloniti. Klasično, ovi problemi rešavaju se na osnovu iskustva i znanja pojedinih majstora, inženjera koji imaju dara da bez primene savremenih dijagnostičkih sredstava otkriju "u čemu je stvar". I pored toga što će u daljem tekstu biti reči o primenjenim sredstvima dijagnostike, ovih eksperata se ne treba odreći. Oni u mnogim slučajevima ostaju nezamenjivi u rešavanju pojedinih problema, na mestima u sistemu na kojima rade dugi niz godina. Jedna savremena naučna disciplina, stvaranje veštačke inteligencije nastoji da se ova ekspertska znanja pojedinaca automatizuju i stave na raspolaganje stručnjacima koji inače ovakve sposobnosti ne poseduju. Dakle, i pored napretka savremenih sredstava tehničke dijagnostike uvek će biti dragocena znanja eksperata, koji mogu bez posebnih sredstava da pokažu u čemu je problem. Ipak se u ovom slučaju individualne ekspertske dijagnostike, postavlja pitanje verodostojnosti postavljene dijagnoze. Dijagnoza mora biti postavljena tačno, što podrazumeva najčešće kombinaciju ocene eksperta i primenu tehničkih sredstava dijagnostike.

Page | 17

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Dijagnoza je prva faza u svakom postupku održavanja. Dijagnoza može da se uradi na dva različita nivoa: – niži, prvi nivo je utvrĎivanje da je sistem u otkazu i šta je u kvaru, što treba popraviti; – viši nivo, osim rečenog za prethodni nivo zahteva i utvrĎivanje uzroka nastanka neispravnosti. Dijagnostika kao pojam, prvi put se javlja u medicinskim naukama i to u vrlo širokom značenju. Inače, reč dijagnostika potiče od grčke reči diagnosis koja označava prepozna-vanje, zaključivanje, procenjivanje, ocenjivanje. Definišući dalje pojam tehničke dijagnostike, može se zaključiti da je to nauka koja se bavi prepoznavanjem tehničkog stanja datog sistema, sa odreĎenom tačnošću i u odreĎenom vremenskom intervalu. Tehničkom dijagnostikom se vrši provera ispravnosti tehničkog stanja sistema, provera radne sposobnosti tehničkog sistema, provera funkcionalnosti i istraživanje otkaza (mesto, oblik i uzrok otkaza). Sve kontrole sa dijagnostičkog aspekta se mogu podeliti na kontrole u cilju: – održavanja radnog stanja, – utvrĎivanja radnog stanja i – kontrole stanja. U specifičnim slučajevima, dijagnostičke kontrole mogu biti: – periodična ispitivanja odreĎenih sistema i – ispitivanje mikroklime u radnim prostorijama, buke i vibracija i dr. Uzajamno povezani parametri koji odreĎuju tehničko stanje sistema su pouzdanost i dijagnostika. Ciljevi svakog programa održavanja su sledeći: – Eliminacija kvarova. Česta je situacija da havarijski kvar izaziva značajna prateća oštećenja na sistemu, čime se značajno uvećavaju troškovi popravke. Potpuna eliminacija kvarova trenutno nije moguća u praksi, meĎutim, ovom cilju se može približiti sistematičnim pristupom u održavanju. – Ostvarivanje mogućnosti predviĎanja i tačnog planiranja potreba za održava-njem. Ovo uključuje minimiziranje inventara rezervnih delova i značajno uma-njenje prekovremenog rada. U idealnom slučaju, popravke sistema se planiraju za period planskog zastoja postrojenja. – Povećanje pogonske spremnosti postrojenja, tako što bi se značajno umanjila šansa pojave otkaza tokom rada, kao i održavanje operativnog kapaciteta sistema pomoću smanjenja perioda zastoja kritičnih delova sistema. U idealnom slučaju, radno stanje svih sistema bi bilo poznato i dokumentovano. – ObezbeĎivanje predvidivog i razumnog radnog vremena za osoblje angažovano na održavanju.

Page | 18

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Dijagnostika tehničkog stanja sistema Okosnicu tog pristupa čini tehnička dijagnostika sa svojim metodama. Kako bi se dobila predstava o savremenim programima održavanja baziranim na tehničkoj dijagnostici, neophodno je detaljnije sagledati istorijska iskustva. Najraniji tip održavanja je bio rad do otkaza, što je podrazumevalo rad sistema do pojave kvara koji bi je zaustavio. Ovakav pristup je očigledno skup, s tim da najveći deo troškova nastaje zbog nepredvidivog stanja sistema. Postupno se došlo do ideje o periodičnom preventivnom održavanju, što je obuhvatalo demontažu i remont u redovnim intervalima. Po ovoj teoriji, sistem će se manje kvariti u radu, ukoliko se remontuje. Preventivno održavanje je egzistiralo dug period vremena, ali je postalo izuzetno zastupljeno početkom osamdesetih godina prošlog veka. Nesmetan rad sistema nije prekidan prema teoriji "popravi je ako nije pokvarena". Najnovija saznanja u oblasti održavanja su nazvana "proaktivna" i obuhvataju tehniku takozvane "analize osnovnog uzroka otkaza" po kojoj je neophodno otkriti i otkloniti osnovni uzrok otkaza mašine. Godine 1991. uraĎena je meĎunarodna analiza većine tipova industrijskih postrojenja i otkriveno je da su sve navedene tehnike održavanja u primeni i to u sledećem obimu: – Više od polovine časova održavanja je potrošeno na reaktivan način, vršeći hitne popravke u neplanskom periodu. – Manje od 10% sati na održavanju je potrošeno na preventivno održavanje. – Manje od 40% aktivnosti na održavanju je planskog karaktera i – Izuzetno malo vremena je potrošeno na aktivne tehnike, izmeĎu ostalog i tehnike dijagnostičkih metoda.

Page | 19

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Na osnovu ovih podataka može se videti da postupci održavanja još uvek nisu sistemski došli do poslednjeg kvartala 20. veka, a kamoli ušli u 21. vek. Razumno je da savremeni program održavanja obuhvati elemente svih ovih tehnika, a razlog za to je, izmeĎu ostalog, i ekonomske prirode. Tehnička dijagnostika se primenjuje pri odreĎivanju: 1. Radnog stanja,  u odreĎenim granicama (pritisak, temperatura, protok, zazor); 2. Stepena oštećenja,  prouzrokovano radom mašine; 3. Pouzdanosti i efektivnosti,  UtvrĎuje se da li je zadovoljena radna sposobnost i sigurnost od otkaza; ispitujući pouzdanost utvrĎuje se i prognoza preostalog korišćenja sistema; 4. Prognoze preostalog korišćenja, i 5. Kvaliteta proizvodnje (eksploatacije) i održavanja. Za primenu mera tehničke dijagnostike na raspologanju su načelno dva oblika: 1. Stalna ili permanentna dijagnoza (on-line): - Dijagnostički ureĎaji su direktno ugraĎeni u samu mašinu, - Na osnovu dobijenih parametara kontrolišu stanje najvažnijih sklopova za vreme njegovog rada, - Trenutna analiza, - Prekid rada sistema zbog dijagnostikovanja nije potreban. 2. Periodična dijagnoza (off-line): - Mere dijagnostike se primenjuju posle odreĎenog vremena rada sistema ili posle propisanih izvršenih radova, - Mašina se može isključiti iz procesa rada. Sve dijagnostičke kontrole mogu se podeliti na kontrole radi: - UtvrĎivanja radnog stanja, - Održavanja radnog stanja, - Kontrole stanja. UtvrĊivanje radnog stanja – ostvaruje se primenom odgovarajućih instrumenata ali i na osnovu čulnih opažanja (donosi se ocena stanja). UtvrĎivanje radnog stanja podrazumeva prethodno definisane kriterijume dozvoljenog i nedozvoljenog stanja. Odrţavanje radnog stanja – podrazumeva se obilazak tehničkog sistema u unapred predviĎenom programu. Sagledavanje stanja bez dublje analize i preduzimanja jednostavnijih aktivnosti kako bi se verovatnoća otkaza smanjila. Aktivnosti: čišćenje, dolivanje ulja i maziva, podmazivanje i proveravanje maziva i ulja, čišćenje ili zamena delova sistema za prečišćavanje itd.

Page | 20

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Odrţavanje tipa "rad do otkaza" Održavanje "rad do otkaza" se još naziva i "krizno održavanje" ili "histerično održavanje" i to sa dobrim razlogom. Ovaj oblik je bio dominantan oblik održavanja dug period vremena, a njegovi troškovi su relativno visoki zbog neplanskog zastoja, oštećenja delova sistema i sistema i prekovremenog rada. Kod ovog tipa, menadžment i služba održavanja su pod kontrolom stanja sistema, a stvarno stanje kompletnog sistema se samo naslućuje. Zbog ovoga je praktično nemoguće planirati potrebe održavanja, a najgore je što se ne može predvideti stanje spremnosti ukupnog sistema. "Rad-do-otkaza" treba da bude samo mali deo savremenog programa, pošto u nekim situacijama ima svrhe primeniti ovakav pristup. Primer je postrojenje u kome je angažovan veliki broj sličnih mašina, čija popravka ili zamena nije skupa. Kada se jedna pokvari, angažuje se druga mašina, a proizvodnja ne trpi mnogo. Periodiĉno preventivno odrţavanje U odnosu na "rad do otkaza" učinjen je napredak ka preventivnom održavanju, koji se ponekad naziva i "istorijsko" održavanje. Ovo znači da se analizira istorija svakog sistema, a periodični remonti se planiraju tako da se pre obave statistički očekivane pojave problema. Već dugo vremena je poznato da će većina grupa sličnih sistema (mašina) ispoljiti intenzitet otkaza koji je delimično predvidljiv, pod uslovom da je ostvaren prosek u dugom vremenskom intervalu. Preventivno održavanje obuhvata i takve aktivnosti kao što je zamena maziva i filtera, periodična čišćenja i kontrole itd. Aktivnosti održavanja mogu biti planirane na osnovu kalendarskog vremena, radnih časova sistema (mašine), broja proizvedenih delova i dr. Preventivno održavanje je postalo veoma popularno ranih 1980-ih kada su počeli da se primenjuju mali računari za potrebe planiranja i evidencije poslova održavanja. U studiji preventivnog održavanja (United American Airlines) otkriveno je da se za velike klase rotacionih mašina intenzitet otkaza značajno povećava upravo posle periodičnog remonta – drugim rečima, remont je smanjio pouzdanost mašina. Izgledalo je kao da se mašina vraća na početak ''krive kade'' posle svakog remonta. Ova studija, kao i kasnija posmatranja, pokazala su da periodični remonti izazivaju 20 do 25% otkaza kod startovanja. Oko 10% ovih otkaza pripisano je defektnim novim ležajevima. Očigledno je da preventivno održavanje nije efikasno kod iskorišćenja resursa većine sistema (mašina). MeĎutim, postoje slučajevi kada se može iskoristiti sa dobrim rezultatima. Primeri su mašine koje ispoljavaju habanje u zavisnosti od vremena upotrebe (npr. drobilice) kao i mašine koje su izložene koroziji (npr. mašine za manipulaciju agresivnim supstancama). Prediktivno odrţavanje Sledeće unapreĎenje koncepcije održavanje je bio prelaz na prediktivno održavanje, koje je zasnovano na utvrĎivanju stanja sistema tokom rada. Ova koncepcija se često naziva i održavanje po stanju, tj. na osnovu utvrĎenog stanja. Ovakva tehnika je zasnovana na činjenici da će većina elemenata sistema ispoljiti nekakav tip "upozorenja" pre sopstvenog otkaza. Očitavanje ovih simptoma, sa koje nas sistem upozorava, zahteva nekoliko tipova ispitivanja bez razaranja, kao što su analiza ulja, habanje, analiza čestica, analiza vibracija i merenja temperature. Primena ovih tehnika u cilju odreĎivanja stanja sistema rezultuje se u značajno efikasnijem održavanju u odnosu na ranije tipove održavanja. Prediktivno održavanje omogućava menadžmentu da kontroliše sistem i program održavanja.

Page | 21

Nenad Spasić

...

[171295/11]

U preduzeću koje koristi prediktivno održavanje, stanje ukupnog sistema je poznato u svakom trenutku, čime se omogućava značajno preciznije planiranje. Ovaj vid održavanja koristi brojne različite discipline, od kojih je najznačajnija periodična analiza vibracija. Već je mnogo puta dokazano da u odnosu na druge tehnike ispitivanja bez razaranja, analiza vibracija pruža najviše informacija o stanju elemenata sistema (mašine). Neke mašine, koje su od ključnog značaja za rad celokupnog postrojenja, mogu biti predmet neprekidnog monitoringa vibracija, što znači da bi postojalo upozorenje, odnosno oglasio bi se alarm čim se vibracije povećaju preko unapred odreĎenog nivoa. Na ovaj način se sprečava brzo širenje kvara i pojava havarijskog otkaza. Analiza ulja i čestica nastalih habanjem su važne komponente savremenih planskih programa, posebno kod kritične ili izuzetno skupe opreme. Termografija je merenje površinske temperature infracrvenom detekcijom i od velike je koristi kod detektovanja problema u elektro instalaciji (prekidači), kao i kod drugih delova sa otežanim pristupom. Analiza krive struje motora je veoma korisna tehnika za detekciju napuklih ili polomljenih šipki rotora, i to tokom rada motora. TakoĎe, testiranje električnim udarima statora motora se može iskoristiti za detekciju početne faze otkaza izolacije. Osnovna prednost prediktivnog održavanja opreme na različitim sistemima u gasnoj industriji je veća pogonska spremnost zbog veće pouzdanosti opreme. Vremenski trend razvoja otkaza kod sistema se može pažljivo pratiti i na osnovu toga planirati održavanje, a u skladu sa planskim zastojima. Brojne industrije izveštavaju o povećanju produktivnosti za 2 do 10% na osnovu primene prediktivnog održavanja. Slični odnosi povećanja pogonske spremnosti se očekuju sigurno i kod velikih i značajnih sistema u gasnoj industriji. Sledeća korist prediktivnog održavanja su smanjeni troškovi za rezervne delove i radnu snagu. Popravka sistema koja je otkazala tokom rada može da bude i do deset puta skuplja nego predviĎena, planska popravka iste. Veliki broj novih sistema (mašina) otkazuje ubrzo posle puštanja u rad zbog otkaza koji se javljaju u periodu uhodavanja ili zbog nepravilne montaže. Prediktivne tehnike se mogu iskoristiti u cilju obezbeĎivanja pravilne saosnosti i sveukupnog integriteta instalirane mašine, pri prvom puštanju u rad. Mnoga postrojenja uslovljavaju primopredaju nove instalirane opreme na osnovu potvrde dobijene merenjem vibracija. Prediktivno održavanje umanjuje verovatnoću pojave havarijskog otkaza mašine, čime se unapreĎuje i zaštita na radu. Postoje brojni primeri povreda na radu, sa smrtnim ishodom, zbog iznenadnih otkaza mašina. Proaktivno odrţavanje Poslednja inovacija u oblasti prediktivnog održavanja je takozvano proaktivno održavanje, koje primenjuje razne tehnologije u cilju produženja veka sistema i radi praktične eliminacije reaktivnog održavanja. Osnovni deo proaktivnog programa je analiza osnovnog uzroka kvara, odnosno utvrĎivanje mehanizama i uzroka pojave kvara na sistemu. Fundamentalni uzroci pojave otkaza na sistemima se na ovaj način mogu otkloniti, a mehanizmi otkaza se postepeno mogu inženjerskim pristupom eliminisati sa svake instalacije. Već dugo vremena je poznato da su debalans i nesaosnost osnovni uzroci većine otkaza na rotacijskim mašinama. Oba ova uzroka generišu dodatne sile na ležajeve, skraćujući njihov vek. Značajno je bolji pristup precizno balansirati i poravnati mašinu, uključujući verifikaciju sa rezultatima analize vibracija, nego neprestano zamenjivati pohabane ležajeve.

Page | 22

Nenad Spasić

...

[171295/11]

- Precizno poravnavanje (saosnost) U jednom američkom časopisu je objavljen podatak da je precizno poravnavanje produžilo vek ležaja za faktor 8, kod velike klase rotacionih mašina. Pored ovoga, prijavljena je ušteda od 7% u okviru ukupnog održavanja i 12% povećanja raspoloživosti mašina. Kvarovi mašina uzrokovani nesaosnošću su prepolovljeni. Pored navedenog, prednost preciznog poravnavanja je i ušteda u snazi. Nedavno uraĎena američka studija je dokumentovala uštedu snage od 11% na osnovu preciznog poravnavanja, kod jednostavne grupe mašina (motori i pumpe). Ovo je posledica da su gubici snage u savijanju spojnica, vibracijama mašine i zagrevanju ležajeva manji. Novčane uštede u ovom slučaju, samo na osnovu manje potrošnje snage, su duplo veće nego troškovi održavanja ovih mašina. - Nove instalacije Poznata je činjenica da veliki broj novih mašina ima defekte i u trenutku montaže. Ovi defekti mogu nastati od neodgovarajuće montaže, izazvana lošim osloncima – temeljima i lošem poravnavanju, pa sve do defektnih delova – elemenata, kao što je loš ležaj, savijeno vratilo itd. Proaktivni program održavanja bi obuhvatio testiranje nove opreme i instalacija, a u cilju sertifikacije odnosno potvrĎivanja performansi u okviru strogih standarda. Isti standardi bi se odnosili na rekonstruisane i remontovane mašine. Ovakav tip testiranja može voditi ka formiranju karakteristične specifikacije performansi, koje su u mnogim slučajevim strože nego specifikacija i toleranacije proizvoĎača opreme. Ključni element proaktivnog pristupa je obuka osoblja na održavanju, u cilju primene ovih osnovnih principa.

Page | 23

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Metode tehničke dijagnostike Dijagnostički parametri, u smislu njihovih vrsta, mogu biti kinematički, geometrijski, statički-dinamički, mehaničke i molekularne osobine pogonske i mazive materije, toplotni, akustički. Ovi parametri se mogu javiti kao slučajne, neprekidne ili diskretne veličine. Merenjem se obavezno registruju i smetnje koje su uslovljene ili konstrukcijom sistema ili tačnošću odnosno mogućnostima korišćenog mernog pribora.

PROJEKTOVANJE SISTEMA ODRŽAVANJA U cilju ostvarivanja što viših kvaliteta održavanja tehničkog sistema, neophodno je što preciznije i ispravnije unapred projektovati sistem održavanja. Projektovanje sistema održavanja predstavlja definisanje sistema održavanja u svim bitnim elementima i detaljima, posebno sa stanovišta koncepcije, organizacije i tehnologije, uključujući i elemente logističke podrške (kapaciteti, snabdevanje, radna snaga, finansijski potencijali, informacioni sistem i sistem upravljanja).

Page | 24

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Transport na mesto ugradnje Transport asfaltne mešavine Transport asfaltne mešavine od asfaltnog postrojenja do mesta ugradnje vrši se tovarnim vozilom – kamionom kiperom. Prilikom ručne ugradnje (nepristupačna mesta, zakrivljene površine) za transport se primenjuju kamioni manje nosivosti radi lakšeg pristupa lokaciji i što bržeg prevoza. Mašinska ugradnja zahteva veće transportne kapacitete. Potrebno je omogućiti kontinualan rad finišera, odnosno broj I kapacitet transportnog sredstva izabrati na osnovu kapaciteta proizvodnje i ugradnje. Taj ciklus potrebno je brižljivo analizirati i ustanoviti koliko je kamiona odreĎene veličine potrebno za postizanje usklaĎenosti kapaciteta asfaltnog postrojenja i opreme za zbijanje i razastiranje asfalta. Kontinualna dostava mešavine u finišer je preduslov za kvalitetnu ugradnju, ravnost i ujednačenost ugraĎenih slojeva. To znači da je potrebno omogućiti da od trenutka proizvodnje do trenutka ugradnje proĎe što manje vremena. Pored temperature, brzu ugradnju uslovljava i oksidacija bitumena, koja izaziva promene ugljovodoničnog veziva čime se otežava ugradnja i smanjuje se kvalitet ugraĎenog asfalta. Transportni proces započinje utovarom mešavine u kamion, vaganjem i označavanjem. Asfaltne mešavine proizvedene u asfaltnoj bazi se u transportna sredstva utovaraju direktno iz mešalice ili iz silosa za skladištenje vruće asfaltne mešavine. Nakon spravljanja asfaltne mešavine na izlasku iz mešalice privremeno se lageruje u mali silos, koji je kod kontinualnog procesa mešanja spojen sa mešalicom, a u slučaju asfaltne baze sa diskontinualnim mešanjem u odvojeni silos koji se puni pomoću klizne korpe. Kod utovara iz silosa treba voditi računa: - da je silos postavljen na optimalnu visinu (u montaži baze), - da asfaltna mešavina ima potrebnu temperaturu, - da se utovar vrši iz punog silosa ili bar da je količina mešavine u silosu jednaka tovaru kamiona, - da se meri tonaža mešavine u kamionu. Pojava segregacije u vrućoj asfaltnoj mešavini je problem koji se može javiti u svim fazama izrade sloja kolovozne konstrukcije pa i prilikom transporta. Nepovoljno utiče na karakteristike i vek trajanja izvedenog sloja te ga je potrebno ublažiti ili eliminisati. Uzroci pojave su brojni: loše projektovan sastav asfaltne mešavine, loše skladištenje materijala u postrojenju, pojava u mešalici usled čestog prekida rada I vlažnog zrna agregata, na konvejeru i u silosu. Ako je silos ujednačeno napunjen istovar asfaltne mešavine bi se trebao odvijati bez problema. Ispusni otvori silosa I skladišta za vruću asfaltnu mešavinu trebaju biti sa dovoljno strmim uglom čime je omogućeno ispuštanje velike mase materijala i na taj način sprečeno stvaranje jako ukošenih hrpa istovarene mešavine. TakoĎe treba voditi računa o nivou mešavine u silosu (da ne bude niži od gornje ivice konusa), o habanju stranica silosa (pogotovo na mestu spoja cilindra i konusa), o mogućnosti održanja temperature asfaltne mešavine u skladištu (posebno osetljiv deo je ispusni otvor na kome hlaĎenje asfaltne mešavine, tj. njeno očvršćavanje izaziva začepljenje i smanjenje protoka).

Page | 25

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Vozilo se postavlja ispod silosa u kom je naručena asfaltna mešavina i počinje utovar. Ukoliko se utovar vrši bez pomeranja kamiona a mešavina je podložna segregaciji, krupniji materijal se kotrlja niz strane hrpe i zadržava kod unutrašnjih ivica koša kamiona. Prilikom utovara u finišer ovaj materijal je prvi i poslednji zboog čega može doći do njegovog zadržavanja kod krila prijemnog koša finišera i pojave krupnozrnijih zona u ugraĎenom sloju. U slučaju pojave ove vrste segregacije pooželjno je ne prazniti potpuno prijemni koš finišera izmeĎu dve dostave asfaltne mešavine. Tako se može omogućiti delimično mešanje krupnijeg i novoprispelog materijala neposredno pre ugradnje. U cilju sprečavanja nastanka ovog problema utovar je pogodno vršiti sa nekoliko ispusta materijala tako što se prilikom ispuštanja mešavine iz silosa za uskladištenje kamion pomeri za 4 do 5 m napred i nazad (prvi ispust na prednjoj strani koša, drugi na zadnjoj a treći u sredini). U praksi je vrlo teško izvesti utovar na ovaj nacin, ali se sve više primenjuje pošto se tako eliminiše pojava ove vrste segregacije.

Nepravilan utovar

Pravilan utovar

Ako se utovar u kamion vrši iz silosa sa dozatorom koji je pravilno konstruisan osigurano je ujednačeno punjenje kamiona i smanjena verovatnoća pojave segregacije kod osetljivih mešavina.

Utovar asfaltne mešavine u kamion kipper Page | 26

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Osnovni uslovi da bi se kamioni mogli koristiti za prevoz asfalta su: - da zadnjim točkovima imaju direktan kontakt sa finišerom, - da dimenzije koša kamiona odgovaraju dimenzijama koša finišera, - da imaju dobre amortizere, - da ne ispuštaju ulje ili gorivo, - da imaju što veću nosivost i u skladu sa kapacitetom finišera. Koš kamiona - treba da je čvrst i ravnih površina, od metala, - da ima dobar mehanizam zatvaranja – otvaranja, - da bude uvek čist, po potrebi ga treba oprati pred svaki utovar, - da bi se sprečilo lepljenje asfalta za koš kamiona pre svakog utovara mora se poprskati rastvorom kalijumovog sapuna u vodi ili 30 – 40% silikonskom emulzijom (nije dopušteno prskanje sredstvima koja mogu imati štetno dejstvo na asfaltnu mešavinu), - da ima ceradu za pokrivanje radi zaštite od kiše, hlaĎenja i nečistoća. Zbog karakteristika tereta tovarni sanduk kamiona mora biti prethodno pripremljen, tj. čist i premazan čime se sprečava reakcija izmeĎu vruće asfaltne mešavine i metala i lepljenje za sanduk (što bi ugrozilo istovar – kipovanje). Asfaltna mešavina koja ostane na sanduku se ohladi i stvrdne čime se oštećuje tovarni prostor. Vozila za transport su otvorena pa je moguće hlaĎenje asfaltne mešavine usled dejstva vetra i niskih temperatura (preporučene temperature pri ugradnji su date tabelom .....). Mešavinu je potrebno zaštititi od atmosferskih uticaja (kiše, vetra) ali takoĎe i smanjiti štetan uticaj na životnu sredinu, odnosno sprečiti njeno preterano hlaĎenje i stvaranje kore na površini. Zato vozila moraju biti opremljena sa mehanizmom za prekrivanje asfaltne mešavine – ceradom bez obzira na godišnje doba, udaljenost od gradilišta I vrstu asfaltne mešavine. Pri tom je važno da je zaštitni pokrivač čvrsto vezan kako vazduh ne bi ulazio u prostor izmeĎu pokrivača i asfaltne mešavine, i da se utovar u finišer vrši bez otkrivnja, ako je moguće. Pretežno se koristi geotekstili kao zaštitni pokrivač. Proučavanje hlaĎenja asfaltne mešavine prilikom transporta pokazalo je da različiti tovarni sanduci kamiona i prekrivači značajno utiču na hlaĎenje u toku transporta. Kao najbolji su se pokazali termo sanduci izolovani sa poliuretanom I prekriveni ceradom pričvršćenom za sanduk tako da ne postoji direktni kontakt izmeĎu asfaltne mase i cerade. TakoĎe je pokazalo da se vruća asfaltna mešavina hladi različito u različitim delovima sanduka što zavisi od brzine vozila i drugih spoljašnjih uticaja. Pored hlaĎenja, što uslovljava maksimalnu transportnu udaljenost, bitna je I oksidacija bitumena. Ona zavisi od vrste upotrebljenog bitumena, temperature asfaltne mešavine i primenjuje se pravilo da u toku transporta bitumensko vezivo sme očvrsnuti do jednog stepena tvrdoće. Pre početka transporta kontroliše se temperatura asfaltne mešavine. Maksimalna količina utovarene asfaltne mešavine zavisi od nosivosti kamiona, tj. od dozvoljenog osovinskog opterećenja na transportnom putu. Minimalna količina zavisi od proizvodnog kapaciteta asfaltne baze i udaljenosti od mesta ugradnje, pošto se manja količina mnogo brže hladi u poreĎenju sa većom količinom u punom košu. Maksimalne transportne udaljenosti do gradilišta, osim ekonomskih, zavise i od vremenskih uslova, vrste asfaltne mešavine, tovarnog sanduka kamiona i dr. Page | 27

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Dozvoljena je svaka razumna transportna dužina na kojoj temperatura mešavine neće pasti na temperaturu od propisane optmalne temperature za ugraĎivanje, odnosno za 10oC od temperature pri izlasku iz mešalice (okvirno oko 70 km ili 1,5 h od trenutka prihvata na asfaltnoj bazi). Nakon izvršenog utovara ispisuje se otpremnica koja sadrži sledeće podatke: - datum, - vreme polaska, - vrsta sfaltne mešavine, - temperatura mešavine, - tonaža mešavine, - registarski broj kamiona. Sabiranjem svih primljenih količina prema otpremnicama dobija se: - sravnjenje otpremljene i ugraĎene količine asfalta i - prosečna masa ugraĎenog asfalta po m2, odnosno po m´ širine puta. Vozilo se zatim odvozi direktno na gradilište gde će se asfaltna mešavina ugraditi. Veoma je bitno da se transport odvija neprekidno, pošto se jednom utovarena mešavina više ne može skladištiti. Asfaltne mešavine pristigle na gradilište se prvo kontrolišu. Proverava se dokumentacija kako bi se ustanovilo da li je stigla tražena vrsta asfaltne mešavine, odreĎuje se njena temperatura i vizuelno se proverava njena adekvatnost. Kao što je već rečeneo, temperatura je od posebnoog značaja za ugadljivost asfalta i njena provera je važan i neophodan korak pri preuzimanju pristigle asfaltne mešavine. Temperatura se ne meri samo u finišeru već i u vozilu, prilikom čega treba koristiti precizne i proverene instrumente koji brzo registruju temperaturu (sekundni termometar). Vozilo se parkira ispred finišera, tako što se kreće unazad ka finišeru i staje na 20 do 30 cm ispred. Na ovom rastojanju finišer prilazi kamionu (nikako obrnuto) jer udar kamiona u finišer izaziva udar vibracione ploče u ugraĎeni asfaltni sloj. Otvara se zadnja strana tovarnog prostora – sanduka a zatim počinje podizanje platforme – sanduka tako da asfaltna mešavina ulazi u finišer koji se kreće brzinom od 3,4m/min I ugraĎuje asfalt. Finišer gura kiper napred preko dva valjka. Ovi valjci montirani su na prednjoj strani finišera i u kontaktu su sa zadnjim točkovima kamiona čime je omogućeno da finišer gura kamion dok izručuje asfaltnu mešavinu u koš. Nakon razastiranja spušta se platforma, zatvara zadnja strana i vozilo se odvozi. Prilikom istovara mešavine iz kamiona u prijemni koš finišera pogodnije je masivno pražnjenje nego postepeno. Kako bi se postigao ovakav način istovara koš kamiona mora biti očuvan i dobro premazan tako da ceo tovar klizne nakon otvaranja I podizanja koša na dovoljno velik ali siguran ugao. Ovakav način pražnjenja omogućava da se preplave krila prijemnog koša finišera čime je sprečeno zadržavanje krupnozrnog materijala kod krila i prelivanje oko zadnjih vrata koša kamiona. Sa nekim mešavinama često je potrebno prilagoditi prednji deo koša kamiona kako bi se eliminisali nepoželjni efekti uzrokovani omotačem hidrauličnog cilindra. Ugradnja asfaltne mešavine mešavina ima tendenciju ka segregaciji može doći do pojave grupisanja krupnozrnog materijala oko cilindra tokom klizanja mešavine iz koša. Kako se mešavina pomera ka zadnjoj strani koša urušava se i krupnija zrna se zadržavaju na centralnom delu prednje strane koša, na kraju istovara dolazi do segregacije. Ovaj problem se rešava Page | 28

Nenad Spasić

...

[171295/11]

dodavanjem šperploče ili tankog metalnog prekrivača preko celog fronta koša od jedne do druge strane.

Zadnji deo finišera

Segregacija oko cilindra

Radi smanjenje verovatnoće pojave segregacije potrebno je i krila i vrata prijemnog koša finišera potpuno otvoriti, maksimalno napuniti koš mešavinom, optimizovati brzinu transportnih traka i usaglasiti cikluse proizvodnje – transporta – ugradnje kako bi izbegli nepotrebne prekide u radu. Vozač rukovodiocu gradilišta daje otpremnicu u koju se unosi preĎeni put (km) te mu potpisom potvrĎuje obavljen prevoz. Vozilo se vraća u asfaltnu bazu ka dispečeru i ciklus se ponavlja dok se ne dostavi celokupna naručena asfaltna mešavina. Kao što je već rečeno, vrsta i količina transportnog sredstva odreĎuje se u funkciji rastojanja od gradilišta, potrebne količine i načina ugradnje. Kako bi se postigla ravnomerna dostava na gradilište potrebno je uskladiti broj i kapacitet kamiona sa zahtevanim kapacitetom finišera. Broj kamiona planira se tako da ne dolazi do prekida rada asfaltne baze, odnosno finišera. Svaki prekid rada asfaltne baze veoma utiče na kvalitet proizvedene mešavine, svaki zastoj finišera pogoršava kvalitet ugraĎenog sloja (čak i trenutni zastoj finišera utiče na ravnost sloja a kod dužih zastoja i na zbijenost), a sve to utiče na povećanje troškova izgradnje puta.

Kipovanje asfaltne mešavine u finišer

Page | 29

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Ugradnja asfaltne mešavine

Izrada puteva ISTORIJSKI RAZVOJ Ostaci prvih graĎevina stvorenih ljudskim radom, koje bi se u današnjem smislu riječi mogle nazvati putevima, pronaĎeni su u blizini Jerihona (današnji Izrael) i potiču iz perioda od 6000 godina prije nove ere. Nakon konstruisanja primitivnih vrsta kola (oko 5000 godina prije nove ere), pojavila se sama od sebe potreba, da se točkovima koji su upadali u mekano tlo izgradi čvrsta podloga. Prvi putevi sa obraĎenim zastorom pojavili su se u Mesopotamiji otprilike oko 3500 g.prije nove ere (grad Ur u današnjem Iraku). Pristupni putevi koji su omogudili izgradnju piramida u Egiptu datiraju iz perioda oko 2600 g.pne. Prve popločane ulice izgraĎene su u Vavilonu oko 2000 g. prije nove ere. Poznato je da su i rane civilizacije Kineza, Kartaginjana, Maja i Acteka takoĎe intenzivno gradile puteve. U proteklom istorijskom razdoblju najvedi napredak u razvoju puteva ipak su napravili Rimljani. Istraživanja su pokazala da su Rimljani preuzeli neka rješenja od Etruraca, Feničana, Grka i drugih naroda sa kojima su dolazili u dodir, ali i da su oni prvi shvatili da pojedinačni putni pravci nisu pravo rješenje i da pravi značaj dobijaju tek u dobro projektovanoj i organizovanoj putnoj mreži. Rimljani su, naravno radi svojih ineteresa, povezali metropolu sa najudaljenijim dijelovima carstva mrežom brzih i sigurnih puteva i u tome su, kako u koncipiranju cjeline tako i tehničkim detaljima izgradnje i održavanja, postigli savršenstvo koje je prevaziĎeno tek u dvadesetom vijeku.

Page | 30

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Kako bi sve stavke nekog graĎevinskog ugovora bile u celini ispunjene odnosno odreĎena površina bila kvalitetno asfaltirana moraju jasno biti definisane potrebe i zahtevi u pogledu osobina koje odreĎena prometna površina mora ispunjavati. Ove stavke moraju biti sasvim jasno navedene u graĎevinskom ugovoru.

Prometne površine moraju se tako graditi da uz respektovanje ekonomske isplativosti trajno ispunjavaju sve zahteve vezane uz iskorisćavanje saobraćajnice. Osim toga prometne površine trebaju biti jednostavne za održavanje i ne smeju zahtevati visoke troškove vezane za sve vreme svojeg postojanja. Možemo reći da su sledeći elementi važni za površine na kojima se odvija promet. U interesu prometne sigurnosti površine na kojia se odvija promet moraju biti što ravnije i u tim okvirima moraju ispunjavati odreĎene standarde. Osim toga saobraćajnica mora posedovati svrhovit profil usko vezan uz odvoĎenje voda. U interesu njene trajnosti asfaltne površine saobraćajnica moraju pokazivati odreĎenu otpornost na trošenje, izobličavanje/deformacije odnosno promenu oblika, mora biti postojana na vremenske uticaje i izdržljiva s obzirom na svakodnevno iskorišćavanje. Poželjno je da asfaltne površine ne budu rascepkane nego celovite, odnosno da na sebi ne nose vezivne fuge.

Page | 31

Nenad Spasić

...

[171295/11]

U ekološkom interesu asfaltne površine prometnica ne smeju onečišćavati vode, moraju se sastojati od onih materijala koji se najlakše i najpotpunije recikliraju odnosno materijala koji se ponovno upotrebljavaju kako bi se na taj način sprečilo bespotrebno nastajanje otpada. Naročito su u komunalnim okvirima izraženi zahtevi kao na primer: Postojanje onih površinskih slojeva asfalta koji najbolje ''upijaju'' odnosno eliminišu buku (da se stvara što manja buka točkova). U slučaju prometnih gužvi ili radova moraju biti u stanju primiti promet kao alternativni komunalni pravci. Moraju biti što je moguće pre raspoložive za upotrebu nakon polaganja asfaltnih slojeva. Na taj način biti će skraćeno vreme korišćenja alternativnih pravaca. IzvoĎenje graĎevinskih radova mora proticati uz što brže i ''bezbolnije'' odnosno uz što manje buke i na što prihvatljiviji ekološki način. Sve ove uslove asfalt kao graĎevinski materijal ispunjava uzorno i bespekorno, naročito iz tog razloga što se asfaltirane površine nakon postavljanja asfaltnih slojeva mogu vrlo brzo koristiti (nakon relativno kratkog vremena hlaĎenja asfalta); na taj način spriječit će se negativne posledice usporavanja prometa i eliminisati potreba korištenja alternativnih pravaca. Pešačke zone moraju biti tako izvedene kako bi ih nesmetano mogle koristiti i osobe s posebnim potrebama: - oko 0,3 posto osoba u svakodnevnom životu prisiljeno je koristi invalidska kolica kako bi se moglo nesmetano kretati. Staze za pešake i trotoari moraju ispunjavati odreĎene zahteve i standarde: - Minimalna širina mora im biti 1,50 m. - Maksimalan uzdužni ugao ne smije prelaziti 6%. - Maksimalna poprečni ugao ne smije prelaziti 2%. - Ivičnjaci moraju takoĎe biti prilagoĎeni slepim osobama i osobama u invalidskim kolicima. - Mora se nastojati postići da je staza što ravnija i da je površinski otpor invalidskim kolicima što manji. - Eventualne vezivne fuge na stazi ne smeju ''štrčiti''. Ove zahteve u stanju je najbolje ispuniti asfalt proizveden od finih granulata. Uopšteno gledano asfalt je upravo idealno sredstvo za ispunjenje komunalnih potreba za kvalitetnom putogradnjom. tehničke pretpostavke koje mora ispunjavati podloga. Generalno gledajući podloga mora biti tako napravljena kako bi se na nju ispravno mogao postaviti sledeći sloj a to znači: 1.Sama podloga mora biti sasvim ravna kako bi se na taj način osigurala pretpostavka da svaki idući sloja po cijeloj površini imati istu debljinu. 2.Osim toga asfaltna podloga mora biti sasvim čista, suha i dovoljno ljepljiva kako bi se zajamčilo dobro vezanje svih slojeva. 3.Temeljni sloj mora u potpunosti ispunjavati sve zahtjeve u pogledu nosivosti, čvrstoće kako bi se na taj način zajamčila konstantna ravna površina svih slojeva - na ovaj način svaki će idući sloj ispravno nalijegati i zaptivati prethodni sloj.Za cestogradnju općenito vrijedi pravilo: uvijek je potrebno osigurati da glavna nosiva zemljana podloga bude ne samo čvrsta nego i da posjeduje kvalitetan sustav odvoda (oborinskih) voda.

Page | 32

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Površinski iskopi Pripremni radovi iznimno su bitni u prvim fazama graĎevinskog projekta. Učinkovitost izvedbe mora biti potkrijepljena svim tehničkim karakteristikama i čimbenicima, a materijali, proizvodi, oprema i radovi moraju biti izraĎeni u skladu s normama i tehničkim propisima.

Materijal klase C prepun je ilovače – pogodno za bagere, obavlja se tek neposredno prije izrade kolničke konstrukcije, osim kod materijala koji nisu osjetljivi na utjecaj vode. Pripremni radovi, što uključuje i površinske iskope, iznimno su bitni u prvim fazama graĎevinskog projekta. Učinkovitost izvedbe radova mora biti potkrijepljena svim tehničkim (dokumentacija, ispitivanje podloge i sl.) i netehničkim (npr. godišnje doba, vlažnost…) karakteristikama i čimbenicima, a materijali, proizvodi, oprema i radovi moraju biti izraĎeni u skladu s normama i tehničkim propisima navedenima u projektnoj dokumentaciji za dotični projekt. Humus predstavlja problem jer predstavlja površinski sloj tla koji sadrži organske tvari u takvoj količini da mu u graĎevinskom smislu daju nepovoljna svojstva, dočim je posteljica ureĎeni završni sloj nasipa, u usjeku ureĎeno sraslo tlo ili zamijenjeno sraslo tlo, odreĎene ravnoće i nagiba, koje svojim fizikalnim I kemijskim svojstvima zadovoljava tražene uvjete, tako da može bez štetnih posljedica primiti opterećenje kolničke konstrukcije i prometno opterećenje. Ĉišćenje tla Ovo je početna faza i obuhvata površinski iskop raznih debljina i njegovo prebacivanje u stalno ili privremeno odlagalište, a razlozi su ti što humus zbog svojih svojstava pod opterećenjem znatno menja obujam, a pri promenama količine vode osetno mu se smanjuje nosivost tako da nije pogodan kao graĎevni materijal i mora ga se odstraniti. Humusno tlo iskopava se s površina na trasi puta kao i s ostalih površina, a iskopava isključivo mašinsko, a ručno jedino tamo gde to mašine ne bi mogli obaviti na zadovoljavajući način. Šiblje se mestimično može odstraniti zajedno s humusom, ali se od njega mora odvojiti pre upotrebe humusa pri obradi kosina nasipa ili useka puta. Odguravanje humusa u odlagalište mora se obavljati tako da ne doĎe do mešanja s nehumusnim materijalom. Ako postoji višak humusa, potrebno je prethodno predvideti lokaciju i oblik odlagališta za njegovo odlaganje. Prilikom iskopa humusa ne sme se dopustiti duže zadržavanje vode na tlu jer bi ga ona prekomerno razvlažila. Stoga tokom iskopa treba voditi računa o tome da je omogućena stalna poprečno i uzdužno odvodnjavanje. Vodu treba odvesti izvan trupa puta priključkom na neki odvodni jarak, potok ili prirodnu depresiju. Page | 33

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Površine na kojima je nakon iskopa humusa predviĎena izrada nasipa potrebno je odmah urediti i zbiti te izraditi i zbijeni prvi sloj nasipa. Debljinu humusnog sloja ustanovljuje se za svaki profil posebno, ili za pojedine deonice trase ceste ako se debljina humusnog sloja na pojedinim deonicama ne menja, na osnovi geomehaničkog elaborata i kontrole u toku izvodjenja radova. Identifikacija humusnog sloja obavlja se na osnovi mirisa, boje, sastojaka biljnih i životinjskih ostataka koji podležu procesima razlaganja, kao i količine ukupnih organskih stvari a ako nije drukčije odreĎeno, humusnim slojem smatra se površinski sloj sraslog tla u kojem je količina organskih stvari veća od 10%.

Izrada širokog iskopa Izrada obuhvata široke iskope koji su predviĎeni projektom, a to su: iskopi useka, zaseka, iskopi radi korekcija vodotoka i regulacija reka, iskopi kod devijacija puteva i prilaznih putova, kao i široki iskopi pri gradnji objekata, a uključuje i utovar iskopanog materijala u prevozna sredstva. Iskop se obavlja prema visinskim kotama te propisanim nagibima kosina, a uzimajući u obzir geomehanička svojstva tla i zahtevana svojstva za namensku upotrebu iskopanog materijala. Izbor tehnologije rada kod širokog iskopa zavisi od predviĎenih veštačkih objekata (potporni i obložni zidovi, drenaže, cestovna kanalizacija i slično), vrsti tla, mogućnostima primene odreĎene mehanizacije za iskop i prevoz, visini i dužini zahtevanog iskopa, količini tla koje treba iskopati, prevoznim dužinama, rokovima završetka iskopa, odnosno rokovima završetka puta, važnosti pojedinog iskopa za dinamiku rada na objektu i ekonomičnosti iskopa. Instalacije i drenaţe Iskop rovova za instalacije i drenaže obuhvata iskop materijala tačno prema nacrtima iz projekta sa svim potrebnim odvodnjavanjem, privremenim odlaganjem iskopanog materijala te rasipanje ili odvoz viška materijala nakon zatrpavanja rova. IzvoĎenje takoĎe obuhvata i rasipanje materijala nakon eventualnog odvoza u nasip ili na stalno odlagalište. Rovove za instalacije i drenaže treba iskopavati mašinski, jedino ako to nije moguće, mogu se raditi isključivo ručno uz potrebne mere sigurnosti i zaštite na radu. Rovovi se mogu raditi slobodno, bez rasipanja samo kod manjih dubina iskopa. Kod većih se dubina rovovi obvezno moraju podupreti, a način podupiranja zavisi od dubine iskopa i vrste tla. Kao mera osiguranja od obrušavanja iskop mora biti postupan. Za vreme iskopa treba osigurati crpljenje vode koja na bilo koji način dospe u rov. Kao svetla širina kod nepodupiranih rovova računa se razmak u dnu, a kod poduprenih rovova razmak izmeĎu poduprenih rova. Za obradu spojeva cevi, kontrolna okna i slično na odreĎenim se mestima predviĎaju proširenja od najmanje 50 cm. Page | 34

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Kod rovova za drenažu razlikujemo iskop za plitke uzdužne drenaže u usecima i zasecima, iskop za vertikalne drenaže i iskop za drenaže klasičnog tipa. Iskop za plitke uzdužne drenaže u usecima i zasecima u vezanom zemljanom materijalu izraĎuje se prema projektu. Iskop za vertikalnu drenažu obavlja se garniturom za bušenje. Projektom mora biti tačno odreĎeno područje za izradu vertikalnih bušotina, profil bušotina kao i dubina bušotine. Iskop za drenažu klasičnog tipa s vertikalnim stranicama obavlja se mašinsko. Ako vrsta tla i dubina rova zahevaju podupiranje, rov se mora podupreti. Širina dna iskopa za drenaže povećava se s dubinom, zavisno o svojstvima tla i mora biti odreĎena projektom. Iskopani materijal razvrstava se (ocjenjuje) prema kategoriji ('A', 'B' ili 'C') i odlaže se privremeno uz rovove na takvoj udaljenosti na kojoj neće ugroziti iskopani rov, a taj se materijal upotrebljava za zatrpavanje rova ako je pogodan. Po završetku iskopa obavlja se visinska kontrola dna na svakom projektnom profilu ili po potrebi i gušće. ODRZAVANJE PUTA Održavanje podrazumeva niz planerskih aktivnosti i odgovarajući obim I vrsta radova kojima se obezbedjuje nesmetano odvijanje saobraćaja i čuva upotrebna vrednost puta. Pod nesmetanim odvijanjem saobraćaja podrazumeva se planirani i očekivani kontinuitet, intenzitet (obim), bezbednost i komfor pri realizaciji saobraćajnih tokova. Stanje puta i njegovih elemenata treba da omoguće takvo odvijanje saobraćaja, odnosno upotrebna vrednost puta treba da bude u skladu sa namenom u momentu izgradnje ili rekonstrukcije. Održavanje je kontinualan proces, koji traje dok traje i sam put kao objekat. Tim procesom obuhvaćeni su svi elementi puta (kolovoz, kosine, drenaže, sistem odvodnjavanja, oprema i td), uključujući i objekte (mostove, tunele, viadukte i sl). Osnovni zadatak održavanja jeste da se blagovremeno uoče pojave I identifikuju uzroci poremećaja ili oštećenja i pravovremeno preduzmu aktivnosti njihovog otklanjanja, kako bi se sprečila teža oštećenja i ugrozilo planirano (pre svega bezbedno) odvijanje saobraćaja. Pri tome značajnu ulogu ima system zaštite puta, koja podrazumeva njegovo korišćenje u skladu sa pravilima I njegovim eksploatacionim karakteristikama, uključujući i različite zabrane I ograničenja (aktivnosti, intervencija, ...) koji se odnose na put, ali i na zaštitni pojas i pojas kontrolisane izgradnje. OSTECENJE PUTA Postupci, učestanost, obim i vrste radova na održavanju puteva zavise od veličine, razmera, uzroka i nivoa oštećenja. Poseban uticaj ima i karakter same putne konstrukcije. Poznavanje navedenih karakteristika je važno za pravilan izbor postupka održavanja i izbor odgovarajuće opreme. Pod oštećenjem puta podrazumevaju se sve deformacije i kvarovi koji ugrožavaju adekvatno odvijanje saobraćaja i/ili doprinose bržem propadanju putne (posebno, kolovozne) konstrukcije. Oštećenja mogu nastati iz više razloga, od kojih su najvažniji: · Nepostojanost donjeg stroja koje mogu biti izrokovana različitim faktorima (loša zbijenost materijala, loše izvodjenje i/ili održavanje drenaža, loše izvodjenje i/ili održavanje odvodjenja površinske vode, ...); · Neadekvatan nivo kvaliteta postignut tokom izgradnje (loš izbor materijala, pogrešna tehnologija ugradnje, neadekvatna nega i zaštita tkom gradnje, izvodjenje u neadekvatnim vremenskim uslovima, ...); Page | 35

Nenad Spasić

...

[171295/11]

· Propusti u postupku projektovanja (loša procena saobraćajnog opterećenja, neadekvatna struktura kolovozne konstrukcije, ...); · Propusti u održavanju (neblagovremenost intervencija, nepravilni postupci, ...); · Neadekvatna zaštita u toku korišćenja puta (oštećenja tokom izvodjenja raznih instalacija, saobraćaj vangabaritnih i pretških vozila vozila, ...) i sl. Otvoreni zastori od zbijenog materijala bez veziva, (od kocke, od prefabrikovanih elemenata, makadam i slično) obično imaju rzne oblike poprečnih i podužnih deformacija, ispadanja delova, prskanje i krunjenje kolovoznog zastora i sl. Krute kolovozne konstrukcije imaju tipična štećenja u obliku prslina (poprečnih I podužnih), oštećenja spojnica, izdizanja ploča i td. Fleksibilne kolovozne konstrukcije mogu imati više karakterističnih vrsta oštećenja. To su: · Nabori i talasi, koji se pojavljuju u zonama intenzivnog kočenja zbog primene lošeg bitumena sa prevelikom količinom sitnog i oblog agregata, zbog preveloke količine bitumena, zbog neadekvatne ugradnje (polaganje asfalta na mokru podlogu) i lošeg kontakta izmedju slojeva; · Izbijanje asfalta na površinu (takozvano ’’znojenje’’ kolovoza), koje nastaje zbog primene veće količine bitumena, primene mekog bitumena, učešća preteških vozila; · Pukotine (prsline) koje nastaju zbog poremećaja i pukotina u donjim nosećim slojevima kolovozne konstrukcije i/ili nesaniranih pukotina kod presvlačenja ili pojačanja starih kolovoznih zastora, preveloikog opterećenje, zamora zastora i sl; · Kolotrazi (podužni talasi) uzrokovani nestabilnošću i nedovoljnom zbijenošću asfaltnih slojeva, nedovoljne nosivosti posteljice ili svih nosećih slojeva; · Udubljenja (’’udarne rupe’’) sa kompletnim propadanjem i otkidanjem kolovoznog zastora, koje nastaje zbog prevelokog saobraćajnog opterećenja. Navedeni osnovni oblici oštećenja najčešće se pojavljuju kombinovano, što dalje degradira kvalitet i stanje puta i ubrzava smanjenje njegove upotrebne vrednosti i zahteva značajnije i veće intervencije održavanja. Pored oštećenja koja nastaju na kolovozu, veoma su česta pštećenja i ostalih delova puta: · Zemljanog trupa (usled saobraćajnog opterećenja, dejstva vode i mraza, dejstva klizišta,...); · Potpornih i obložnih zidova; · Mostova i propusta; · Kosina useka, zaseka i nasipa (naročito zbog uticaja atmosverilija, saobraćajnih nezgoda, ...); · Sistema za odvodnjavanje (naročit zbog atmosverilija); · Pratećih površina u nivou planuma; · Opreme puta (starenje, saobraćajne nezgode); · Vertikalne, horizontalne i svetlosne signalizacije (starenje, saobraćajne nezgode, ...) i td. Česti su slučajevi odrona, nanošenja blata i drugih materijala na kolovoz, pojave snega i leda i drugih materijala.

Page | 36

Nenad Spasić

...

[171295/11]

VRSTE ODRŢAVANJA Održavanje puteva može se posmatrati sa nekoliko aspekata, na osnovu čega se može izvršiti i njegova klasifikacija. Najčešći faktori koji su predmet posmatranja su: obim i način obezbedjenja finansijskih sredstava, specifikacija I obim radova, način planiranja i programski uslovi, karakter radova i td. Na osnovu osnovu načina obezbedjenja finansijskih sredstava, razlikuje se: · investiciono i · redovno održavanje. Investiciono održavanje obuhvata radove većeg obima koji se izvode po posebnim programima, prema specifičnim zahtevima, kao posebni projekti (naprimer, rekonstrukcija dela puta ili objekta). Redovno održavanje se realizuje prema godišnjim planovima, predhodno definisanim cenama i paušalnim ugovaranjem. Može se posmatrati prema programskim uslovima, načinu i obimu realizacije i periodičnosti izvodjenja.

KOLOVOZNE KONSTRUKCIJE OPŠTE Kolovoz je deo planuma puta, a istovremeno i površinski deo kolovozne konstrukcije, po kome se kreću vozila. Sastoji se od saobraćajnih i ivičnih (neobavezno - zavisi od dogovora) traka. . Kolovozna konstrukcija je višeslojna graĎevinska konstrukcija koja treba da omogući odvijanje saobraćaja po njoj. Često se kao drugo ime za kolovoznu konstrukciju koristi termin “kolovoz“. Da bi kolovozna konstrukcija mogla da ispuni svoj cilj, mora da ima odgovarajuću nosivost, trajnost, otpornost na klizanje i da je zaštićena od dejstva vode.

Položaj kolovozne konstrukcije u poprečnom profilu puta

Page | 37

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Primer nedovoljne nosivosti kolovozne konstrukcije

Nivo dna jarka treba da je niži od debljine kolovozne konstrukcije, tj. minimum d=75 cm

TIPOVI KOLOVOZNIH KONSTRUKCIJA Dva osnovna tipa kolovoznih konstrukcija su: • fleksibilne • krute

Page | 38

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Odomaćeni naziv za fleksibilne su “asfaltne“, a za krute “betonske“ kolovozne konstrukcije.

Uporedni prikaz betonske i asfaltne kolovozne konstrukcije SLOJEVI U KOLOVOZNOJ KONSTRUKCIJI POSTELJICA Osnovne karakteristike posteljice su: • sastav: završni sloj nasipa ili useka koji je posebno kvalitetno uraĎen; najčešće od nevezanih materijala • debljina: nije definisana (oko 50 cm) • kvalitet materijala: ravnomeran sastav, bez stranih materija i optimalne vlažnosti • kvalitet na površini posteljice: ravnomerna nosivost (zapreminska masa ili opit pločom na svakih 50 m kod tekućih ispitivanja i na 200 m kod kontrolnih ispitivanja), ravnost na letvi dužine 4 m ± 30 mm (kohezivni materijal) i ± 50 mm (kameni materijal), poprečni nagib i > 4% (kod kohezivnog sitnozrnog materijala) ili i > 3% (kod stabilizovanog materijala), ravnost i poprečni nagib kontrolisati na svakih 100 m Ako je nosivost posteljice slaba, tj. kalifornijski indeks nosivosti CBR manji od 2% ili je prisutna velika vlažnost, njeno stanje se može poboljšati odgovarajućom stabilizacijom ili primenom geotekstila. POMOĆNI SLOJ Osnovne karakteristike pomo}nog sloja su: • sastav: pesak, geotekstil, jeftin lokalni materijal, lomljen beton, {šljaka, pepeo ili preraĎen reciklirani materijal • debljina: od 0 do 60 cm. Normalne debljine slojeva koje treba zbijati su od 10 do 22 cm. Tehnološki minimalna debljina sloja koji treba zbiti je 10 cm. Page | 39

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Frekvencija vibro valjka (ako se on primenjuje) za zbijanje drobljenog kamenog agregata je oko 25 Hz, a oko 33 Hz ako se primenjuje mešavina peska, šljunka i gline • kvalitet materijala: potpuna zbijenost u ukupnoj debljini sloja (tipično 95% od maksimalne gustine suvog uzorka). Svi kriterijumi kvaliteta treba da budu stroži od onih za posteljicu, a blaži od onih za donju podlogu – tampon • kvalitet na površini pomoćnog sloja: ravnomerna nosivost (zapreminska masa ili opit pločom na svakih 50 m kod tekućih ispitivanja i na 200 m kod kontrolnih ispitivanja), ravnost na letvi dužine 4 m ± 30 mm (kohezivni materijal) i ± 30 mm (kameni materijal), poprečni nagib i > 4 % (kod kohezivnog sitnozrnog materijala) ili i > 3 % (kod stabilizovanog materijala), ravnost i poprečni nagib kontrolisati na svakih 100 m. Pomoćni sloj najčešće se primenjuje u SAD, a znatno reĎe u Evropi. Njegova primena je aktuelna ako je nosivost na posteljici nedovoljna. Često se u tom slučaju izmeĎu posteljice i pomoćnog sloja dodatno stavlja geotekstil.

Udarna i vibraciona sredstava za nabijanje nevezanih materijala DONJA PODLOGA – TAMPON Osnovne karakteristike donje podloge su: • sastav: jedan ili više slojeva od prirodnog ili mehanički i hemijski stabilizovanog materijala, drobljenog agregata, šljunkovito-peskovitog agregata ili otpadnog materijala (drobljeni beton, šljaka itd.) • debljina: od 20 (0) do 50 cm. U principu za izradu tamponskog sloja se koristi {šljunkovito peskoviti material. Umesto tamponskog sloja na povoljnoj posteljici može da se primeni sloj čistoće koji treba da spreči zagaĎivanje kolovozne konstrukcije i da iz nje odvede vodu. Radi se u debljini od 10 do 15 cm od sloja peska frakcije 0.2 - 6 mm. Normalne debljine slojeva koje treba zbiti su od 10 do 22 cm. Tehnološki minimum šljunkovito kolovozne peskovitog materijala koji treba zbiti je 10 (8) cm, a za droljqeni kameni 10 cm (valjak 8 do 10 t, vaqanje od ivice ka sredini puta brzinom 3 do 4 km/h i na 1 m3 drobine treba oko 300 litara vode).

Page | 40

Nenad Spasić

...

[171295/11]

• kvalitet materijala: šljunkovito-peskoviti materijal (SRPS U.E9.020) treba da ima procenat čestica manjih od 0.02 mm (u odnosu na masu suve mešavine) najviše 6% za donju, a 10% do 12% za gornju granicu, u slučaju da sadržaj krupnih frakcija bude od 0 do 80% od suve mase cele mešavine. Ukoliko je sadržaj krupnih frakcija od 80 do 90% od suve mase cele mešavine, donja granica čestica manjih od 0.02 mm, u odnosu na celu mešavinu, sme da iznosi od 6 do 3 %, a gornja granica od 10 do 5% i više ako zadovoljava uslove u pogledu bubrenja. Najviše je dozvoljeno do 7% mekih zrna kamena (laporci, glinoviti škriljci, glinoviti peščari, konglomerati, raspadnuti graniti itd). Može da se upotrebi i neseparisani drobljeni kameni materijal krupnoće od 2 do 12 cm • kvalitet na površini tampona: modul stišljivosti Me ≥ 50 MPa, (za opterećenije puteve veći od 80 MPa) i ugib pod osovinskim opterećenjem od 130 kN manji od 2 mm (1.5 mm za opterećenije puteve). Zbijenost se može kontrolisati preko zapreminske mase, pri čemu se zahteva da zbijenost bude 95 % od laboratorijske zbijenosti, po modifikovanom Proktorovom opitu. Pre početka isporuke treba ispitati materijal. Posle isporuke se ispituje drobljeni kamen na svakih 3000 t, a šljunkovito-peskovit na 1000 t, zapreminska masa ili opit pločom na svakih 50 m kod tekućih ispitivanja i na 200 m kod kontrolnih ispitivanja), ravnost na letvi dužine 4 m ± 10 mm, poprečni nagib i = 4% (min. 3%), ravnost i poprečni nagib kontrolisati na svakih 100 m. Ako je nosivost posteljice velika (CBR ≥ 10%) i nema opasnosti od dejstva mraza, donja podloga može da se izostavi.

Prilikom pravljewa deponije nevezanih materijala obavezno dolazi do segregacije agregata

GORNJA PODLOGA Osnovne karakteristike gornje podloge su: • sastav: u principu svaki materijal otporan na dejstvo vode, mraza i koji ima CBR ≥ 80% može biti upotrebljen za gornju podlogu. Najpoznatiji materijali su: šljunak, drobljeni agregati (makadam), bitumenizirani materijali, mršavi beton i stabilizovani materijali (sa bitumenom ili krečom) • debljina: od 6 do 30 cm. Debljina jednog sloja od suvo vezanog makadama kreće se od 7 do 10 cm, šljunkovitog materijala minimum 15 cm, mršavog betona minimum 10 (15) cm, stabilizacije cementom od 10 do 20 cm, a bitumenom vezanih minimum 5 cm. Debljina sloja ili više slojeva u gornjoj podlozi se odreĎuje dimenzioniranjem • kvalitet materijala: maksimalna veličina zrna kod makadama je od 20 do 40 mm, a kod bitumeniziranog materijala 20 ili 28 ili 40 mm. Page | 41

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Drobljeni materijali moraju da imaju kubičast oblik zrna, da su stabilni na dejstvo vode i leda, bez raspadnutih i munjevitih sastojaka i da ispunjavaju propisani granulometrijski sastav. Mineralni materijali sa više od 5% mase udela zrna ispod 0.02 mm ispituju se u pogledu bubrenja. Vezani materijali moraju da imaju odgovarajuću čvrstoću izraženu preko čvrstoće na pritisak, modula elastičnosti ili modula krutosti. Vezivo mora da ispunjava kvalitet propisan standardima. Noseći sloj, tucanički ili šljunčani, treba pre nanošenja bitumeniziranog materijala poprskati emulzijom u količini od 0.3 do 0.5 kg/m2 • kvalitet na površini sloja gornje podloge: Slojeve od nevezanog materijala treba valjati sve dok se zrna tucanika meĎusobno ne uklješte i formiraju ravnu površinu. Prvi sloj tucanika treba valjati bez upotrebe spojnog materijala. Pre završenog valjanja drugog sloja razastire se 20 do 30 kg/m2 kamene sitneći krupno}e 8 do 15 mm i valjkom utiskuje u šupljine. Najkrupnije zrno može biti dimenzija najviše 1/3 najmanjeg zrna tucanika (25 mm). Najsitnije zrno ispune od 3% mase, sme da iznosi 0.06 mm. Valjanje je završeno kada je svako tucaničko zrno našlo svoje mesto u sloju (nogom ne mogu da se pomere zrna agregata). Preko ovako obraĎ|enog sloja treba razastrti spojni materijal (rečni ili drobljeni pesak) krupnoće od 0 do 8 mm, koji biva utiskivan u vodom zasićenom stanju, a zatim valja dok se površina tucaničkog sloja ne ispuni i dobije gusta i potpuno zatvorena površina. Ravnost se kontroliše na svakih 10 m ravnjačom od 4 m, sa dozvoljenim odstupanjima od ± 1 cm, za gornji sloj (± 2 cm za donji sloj). Modul deformacije na sloju debljine do 25 cm treba da iznosi E ≥ 150 (120 do 150 MPa za šljunkovite materijale), a za debljine preko 25 cm E ≥ 200 MPa. Modul stišljivosti Me ≥ 100 MPa (80 do 100 MPa za šljunkovite materijale). Stepen zbijenosti svakog sloja treba da bude od 96 do 98 % modifikovanog Proktorovog postupka. Kod bituemnom vezanih materijala, zbijanje je povoljno ako je zapreminska masa probnih tela ili izvaĎenih kernova 95% (90% za najniži sloj) probnih Maršalovih tela. Zapremina šupljina u odnosu na ukupnu zapreminu, u zavisnosti od tipa bitumenom vezane mešavine, je od 3 do 20 %. Na svakih 4000 m2 se vrši provera kvaliteta. Ako se gornja podloga radi od betona, onda je to najčešće “mršavi beton” (isto što i klasični beton, samo manje čvrstoće). Odnos agregata i cementa je od 20 : 1 do 15 : 1 (100 do 140 kg/m2). čvrstoća na pritisak posle 28 dana iznosi oko 10 MN/m2. Razmak spojnica (bez moždanika) je od 3 do 6 m. ZASTORI OD ASFALTA I BETONA Osnovne karakteristike zastora su: • sastav: kod fleksibilnih kolovoznih konstrukcija zastor se sastoji od veznog (neobaveznog) i habajućeg (obaveznog) sloja. Kod krutih kolovoznih konstrukcija zastor se sastoji od betonske ploče. Kod fleksibilnih kolovoznih konstrukcija zastor se radi od asfaltbetona (najčešće livenog asfalta (veoma retko), tankih i ultratankih asfaltnih zastora (najčešće kod obnova postojećih zastora) i površinskih obrada. Kod krutih kolovoznih konstrukcija betonska ploča može biti uraĎena od nearmiranog, armiranog, armiranog vlaknima, neprekidno armiranog, prednapregnutog i valjanog betona. Zastor od betonskih elemenata, blokova, ploča ili kocke može biti postavljan ravnomerno preko oba tipa kolovoznih konstrukcija • debljina: veznog sloja (od asfalt-betona) je od 5 do 10 cm, a habajućeg sloja (od asfalt-betona) je od 2.5 do 8 cm. Debljina betonske ploče kod krutih kolovoznih konstrukcija namenjenih drumskom saobraćaju je od 10 do 25 cm, a kod namenjenih vazdušnom saobraćaju od 20 do 35 cm. Debljina tankih i ultra-tankih zastora je od 5 do 25 mm

Page | 42

Nenad Spasić

...

[171295/11]

• kvalitet materijala: razlika u kvalitetu bitumenom vezanog materijala u veznom i habajućem sloju je mala. U principu za zastore se primenjuju najkvalitetniji materijali - drobljeni materijali, koji moraju da imaju kubičast oblik zrna, da su stabilni na dejstvo vode i leda, bez raspadnutih i muljevitih sastojaka i ispunjavaju propisani granulometrijski sastav. Mineralni materijali sa više od 5% mase, učešća zrna ispod 0.02 mm, ispituju se u pogledu bubrenja. Vezani materijali moraju da imaju odgovarajuću čvrstoću, izraženu preko čvrstoće na pritisak, modula elastičnosti ili modula krutosti. Vezivo mora da ispuwava kvalitet propisan standardima. Gorwu podlogu treba pre nanošenja bitumeniziranog materijala poprskati emulzijom u količini od 0.2 do 0.5 kg/m2. Minimalna temperature bitumenom vezanih materijala spravljanih po vrućem postupku pri ugraĎivanju treba da bude 120oC. Ako se izrada betonskih zastora radi ispod +5oC i iznad +30oC treba osigurati posebne mere izvoĎenja. Temperatura betona na mestu ugraĎivanja ne sme biti niža od +10oC kod temperature vazduha od 0oC, ni`a od +20oC kod temperature vazduha -3oC i viša od +30oC kod temperature vazduha iznad +25oC

Kvalitet asfaltnog sloja veoma zavisi od kvaliteta predhodno urađenih slojeva Kvalitet na površini sloja zastora: materijal ugraĎen u zastor treba da obezbedi odgovarajuću nosivost, podužnu i bočnu stabilnost na formiranje trajnih deformacija (kolotraga), otpornost na trenje i ravnost ± 4 mm na ravnjači od 4 m (na habajućem i veznom sloju na putevima 1. i 2. razreda, ± 6 mm na habajućem i veznom sloju ostalih puteva).

Page | 43

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Mašine za ugradnju, izradu i valjanje kolovoza Mašina za razastiranje i primarno zbijanje sloja asfaltne mešavine – finišer. Prilikom početnih primena asfalta za izgradnju kolovoznih konstrukcija ugradnja se vršila ručno pri čemu se javljao problem razastiranja. Korišćeni su ureĎaji razastirači/raspodeljivači što je uzrokovalo razvoj mašnskih ureĎaja za razastiranje i ugradnju, finišera, koji su danas u primeni (engl. paver). Funkcija finišera je razastiranje i primarno zbijanje asfaltnih slojeva u toplom stanju.

Finišer za asfalterske radove Konstruktivni delovi finišera su: - noseći deo (vozno postolje sa točkovima ili gusenicama, koje nosi koš sa transportnim mehanizmom i peglu sa vibroureĎajem), - pokretni deo (pužni + tablasti transporter), - radni organ (raspodeljivač sa pužem, vibraciona greda – „pegla”), - pogon (dizel – motor), - transmisija (mehanička – zupčanici). Page | 44

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Uobičajene tehničke karakteristike su: - širina razastiranja 2 – 15 m, - debljina sloja do 30 cm (ali se iz tehničkih razloga rade tanji slojevi), - radne brzine 1 – 60 m/min (u oba smera), - snaga 50 – 150 kW, - vibrogreda ima 2000 – 4000 obrtaja/min; daje 50 – 80 % potrebne zbijenosti po Maršalu, - u zavisnosti od širine razastiranja, kapacitet 200 – 800 t/h. Priprema finišera za rad podrazumeva predradnje i start: opšti pregled, uključivanje motora i probu rada (eventualno zagrijavanje pegle i transportera, uz pomoć plamenika na gas). Sam rad je kontinualan a završne radnje i isključivanje obuhvataju: opšti pregled, detaljno čišćenje stranica, transportera i pegle naftom, podmazivanje ležajeva i zupčanika. Specijalni uslovi primene zahtevaju kontinualnu dostavu tople (130°C) asfaltne mešavine; suvu, dovoljno toplu (+5°C) podlogu bez prašine poprskanu razreĎenim bitumenom ili bitumenskom emulzijom. Finišer se nalazi u sredini proizvodnog lanca za izvršenje radova i zavisi od prispeća sfaltne mešavine. U praksi treba poštovati pravilo da ako usled prekida dovoza asfaltne mešavine doĎe do prekida razastiranja, tolikog trajanja da temperature mešavine ispod finišera padne za 10oC ispod minimalno dozvoljene za tu mešavinu, rad se prekida tako što se finišer pomakne, asfalt uvalja a zatim obrazuje pravilan poprečni spoj za nastavak rada.

Neki slučajevi prekida rada finišera su: 1. Finišer je stao za kratko vreme a u košu finišera ima dovoljno mešavine; vibraciona ploča svojom težinom pravi deformaciju na sloju asfalta po celoj dužini ploče. Ovakva deformacija se ne može otkloniti valjanjem i trajno ostaje. 2. Finišer je stao zbog diskontinuiteta u dovozu mešavine i pri tome se u košu finišera zadržava asfaltna mešavina u količini od oko ⅓ zapremine koša ili više; nastaje deformacija kao u prethodnom slučaju, ali ulegnuće je veće jer težina ploče duže deluje. Page | 45

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Druga posledica je što se hladi mešavina ispod i ispred ploče i u košu finišera. Pri nastavku rada asfaltna mešavina više nema istu temperaturu, odnosno viskoznost i taj kraći potez asfaltnog sloja se ne može dovoljno zbiti i posle završnog valjanja, kao posledica ostaje veća visina sloja. 3. Finišer je stao zbog diskontinuiteta u dovozu mešavine ali je ugraĎena celokupna količina mešavine iz koša. Zaostala količina asfaltne mešavine uz stranice koša je u stvari segregirani obavijeni agregat, naročito kada su u pitanju krupnozrnije mešavine. Kada se ova mešavina ugradi obrazuje se uska poprečna traka krupnozrnije granulacije u odnosu na datu mešavinu, koja se bolje pakuje pa je poprečna traka niža. Kao i u prethodnim slučajevima finišer stoji te težina ploče deluje na sloj asfalta, a asfaltna mešavina u sloju uz sam finišer se hladi. Da bi finišer ispravno radio treba postupati po uputstvima proizvoĎača, a pre početka rada, svaki put izvršiti potrbne preglede. Praktični učinak finišera se računa prema sledećoj relaciji: Up = Ut · Kv · Kr Ut = teorijski učinak, Kr = koeficijent redukcije zapremine asfaltne mešavine, Kv = koeficijent iskorišćenosti radnog vremena.

Finišer sa točkovima

Finišer sa gusenicama

Page | 46

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Mašina za valjanje razastrtog sloja asfalta – valjak Za zbijanje asfalta u putogradnji se upotrbljavaju valjci različitih tipova: - statički, glatki valjak; - valjak sa gumenim točkovima – pneumatički valjak; - vibracioni, glatki valjak.

Statički valjak

Vibracioni valjak

Standard propisuje da valjci moraju imati ureĎaj za vlaženje površine točka vodom (vlaženje naftnim derivatima nije dozvoljeno). Režim valjanja mora biti takav da osigura utvrĎen stepen zgušnjenja asfaltnog sloja. Asfaltni sloj se valja od ivice kolovoza prema sredini, a kod jednostranog poprečnog nagiba od niže prema višoj ivici kolovoza. Pojedini hodovi valjka moraju se uvek preklapati za 15 do 20 cm. Nije dozvoljeno zadržavanje valjka na još nezbijenoj površini kao ni trzaji valjka kod promene smera kretanja. Zaokretanje valjka mora se vršiti na uvaljanom asfaltu izvan površine koja se valja. Površine asfaltnog sloja nepristupačne valjku (pored ivičnjaka, oko okna slivnika i druge) zbijaju se ručno nabijačima ili vibracionim spravama. Karakteristike najčešće korišćenih valjaka u Evropi su: - masa 1 – 25 t, - širina valjka 0,6 – 2,3 m, - frekvencija 23 – 60 Hz, - udarna sila 2040 – 30500 kP, - snaga 50 – 100 kW,

Page | 47

Nenad Spasić

...

[171295/11]

Osnovna sredstva za ugrađivanje asfaltne mešavine IzvoĎenje slojeva kolovoznih konstrukcija po vrućem postupku mora osigurati kvalitet izvedenog sloja u smislu njegove: - ravnosti (koja zavisi od brzine izvoĎenja i načina zbijanja), - kompaktnosti ili homogenosti (koja zavisi od održanja jednake homogenosti proizvednog sastava asfaltne mešavine prilikom transporta i ugradnje kao i od kvaliteta zbijanja), - mehaničke stabilnosti (koja zavisi od očuvanja jednake homogenosti sastava asfaltne mešavine prilikom transporta i ugradnje). Neposredno pre početka rada potrebno je utvrditi: - stanje pripremljene podloge, - plan izvršenja rada, - uskladiti odnos proizvodnje i ugraĎivanja asfalta, - kriterijume za odbacivanje nekvalitetnih mešavina, - spremnost mašina za rad. Prema važećem standardu ugraĎivanje asfaltne mešavine dozvoljeno je samo u povoljnim vremenskim prilikama. U periodu ranog proleća i kasne jeseni asfalt treba ugraĎivati samo pri višim dnevnim temperaturama. Drugi preduslovi za početak ugradnje asfaltne mešavine su: - Za ugraĎivanje treba angažovati optimalan broj mašina i ljudi radi veće efikasnosti; rad zasnivati na koordinaciji nadzor – izvodjač; - Treba isplanirati potreban broj finišera, broj i tip valjka, broj kamiona; - Mora se osigurati stalna i sigurna veza (telefoni radio) izmeĎu baze I finišera; - Mora biti jasan sistem komandovanja i prijem instrukcija; - Predvideti način za regulisanje saobraćaja; - Odrediti načina za priznavanje ugraĎene količine asfaltne mešavine. U zavisnosti od vrste upotrebljenog bitumena preporučena je i najniža temperatura razastrte asfaltne mešavine na mestu ugraĎivanja.

Page | 48