Современные технологии производства асфальтобетонных смесей. Технология производства асфальтобетонной смеси

8 . Технология приготовления горячих асфальтобетонных смесей в установках циклического действия.

Технология циклического приготовления асфальтобетонных смесей включает: (рис. 5.11)

хранение небольшого запаса каменных материалов (песка и щебня) в бункерах-преддозаторах и предварительное дозирование влажных щебня и песка;
нагрев и сушку каменных материалов в сушильном барабане;
сортировку (рассев) нагретых минеральных материалов по фракциям и складирование в «горячих» бункерах;
дозирование нагретых каменных материалов по фракциям на весовой площадке и подача в смеситель;
нагрев минерального порошка в теплообменнике;
дозирование минерального порошка на весовой площадке (или в отдельном дозаторе) и подачи в смеситель;
сухое (без вяжущего) перемешивание минерального материала в смесителе;
нагрев вяжущего (битума или ПБВ) в рабочей емкости;
дозирование и подачу вяжущего в смеситель;
мокрое (с вяжущим) перемешивание компонентов в смесителе;
выгрузку готовой смеси в кузов транспортного средства или через подъемное устройство («горячий» элеватор или скиповый подъемник) в бункер-накопитель готовой смеси;
выгрузку готовой смеси из бункера-накопителя в транспортное средство.

Рис. 5.11. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси в установке циклического действия.

1. Бункеры-дозаторы, 2. Сборный конвейер, 3. Конвейер сушильного барабана, 4. Сушильный барабан, 5. «Горячий» элеватор, 6. Смесительная башня, 7. Накопительный бункер, 8. Элеватор минерального порошка, 9. Силос минерального порошка, 10. Пылеуловитель и силос пыли, 11. Пылесос-вентилятор, 12. Битумный бак-цистерна, 13. Нагреватель масла, 14. Кабина управления.

9. Особенности приготовления литых асфальтобетонных смесей.

В настоящее время свойство литого а/б нормируется двумя документами:

которые частично дублируют друг друга, типы смеси и области их применения приведены в таблице:

Классификация и область применения литых а/б смесей.

Нормативные документы	Тип смеси	Новое строительство	Капитальный ремонт	Текущий ремонт	Тратуар и вело-дорожка
ГОСТ 54401- 2011	I	+	+	+	-
	II	+	+	+	+
	III	+	-	-	+
ТУ 5718-002-04000633-2006	I	+	+	-	-
	II	+	+	-	-
	III	+	+	-	-
	IV	-	-	-	+
	V	-	-	+	-

Преимущества литого а/б.

Эластичность и водонипраницаемость литого а/б препятствует образованию колеи, значительно увеличивает трещиностойкость дорожного покрытия. повышает безопасность движения.

Применение литого а/б возможно в местах, где укладка уплотняемых смесей невозможна или затруднена.

Может быть повторно использован после расплавления.

Материалы для приготовления литых смесей.

1. Щебень (получаемый дроблением твердых горных пород, соответствующий требованиям ГОСТ 8267-93).

2. Песок (из отсевов дробления, природный песок, а так же их смеси, соответствующие требованиям ГОСТ 8736-93 ).

Для приготовления литых смесей, в качестве вяжущего применяют битумы нефтяные, дорожные, вязкие марок БНД 40/60, БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90.

Опят производства литых смесей на АБЗ показал, что на покрытиях или ремонтных картах литого а/б часто образуются пластические деформации, это связано с недостаточной жесткостью материала, особенно при использовании битума БНД 60/90. Поэтому в последние годы все больше подрядчиков применяют литые смеси на ПБВ. А/б на ПБВ имеет более высокие прочностные показатели.

Приготовление литых а/б смесей производят на обычном оборудовании АБЗ и в специализированных установках.

Транспортирование литых а/б смесей.

КОХЕР (котлы) - в этих машин предусматривается нагрев, перемешивание в процессе транспортирования.

Для нагрева при транспортировании КОХЕРом литы а/б смесей используется автоматическая система с применением газовых горелок и горелок на жидком топливе. При чем, предусматривается возможность регулирования температуры нагрева от 100 до 200-300 C0.

В настоящее время за рубежом все большее внимание уделяется контролю условий хранения и транспортировании литых а/б смесей.

studfiles.net

Технология изготовления асфальтобетонных смесей

Наибольшее распространение имеет асфальтобетон, укладываемый в горячем состоянии. Смеси для асфальтобетона, укладываемого и уплотняемого в холодном состоянии, могут готовиться в запас и храниться на складе в течение нескольких месяцев. Дорожные покрытия из холодного асфальтобетона, в отличие от горячего, при укатке не получают полного уплотнения в процессе устройства дороги. Полное и окончательное уплотнение достигается в процессе эксплуатации под действием транспорта. По этой причине холодный асфальтобетон не рекомендуется применять на проездах с очень незначительным движением, где он может не уплотниться в нужной степени.

Так же применяются литые асфальтобетонные смеси. Покрытие из этих смесей не уплотняется тяжелыми катками, а лишь разравнивается и немного уплотняется вручную с помощью гладилок (вальков). Применяется литой асфальтобетон, главным образом, при благоустройстве дворов, тротуаров и пешеходных дорожек.

Выбор той или иной разновидности асфальтобетонной смеси производится в зависимости от категории дороги, характера и интенсивности движения на ней. От наличия имеющихся материалов и условий производства работ.

Горячие асфальтобетонные смеси обладают тем преимуществом, что сразу после устройства дают плотное монолитное покрытие, которое немедленно может быть введено в эксплуатацию в любых погодных условиях. Особенно это относится к таким разновидностям, как мелкозернистый и песчаный асфальтобетон, которые дают плотную «закрытую» поверхность и даже при устройстве покрытий из них осенью при правильном уплотнении не нуждаются в устройстве защитного слоя в виде поверхностной обработки.

Весьма целесообразно применять асфальтобетонные смеси с большим содержанием щебня в тех случаях, когда можно опасаться на дорогах сдвигов, например: в местностях с жарким климатом, на автобусных и троллейбусных остановках, на дорогах с большой грузонапряженностью и на участках дорог с большим уклоном.

Горячие асфальтобетонные смеси применяются в том случае, если поблизости имеется асфальтобетонный завод. Перевозка этих смесей на расстояние более 30 – 40 км становится практически нецелесообразной из-за высокой ее стоимости и значительного остывания смеси в дороге – особенно в холодную погоду.

Холодные асфальтобетонные смеси могут вырабатываться в течение круглого года для устройства тонкослойных покрытии, а также для ремонтных и эксплуатационных целей.

Требования к горячему асфальтобетону

Асфальтобетон в дорожном покрытии работает в очень тяжелых и неблагоприятных условиях, подвергаясь многочисленным и разнообразным воздействиям: транспорта и атмосферных факторов.

К асфальтовому бетону предъявляются требования по прочности, теплоустойчивости, водоустойчивости, удобоукладываемости морозостойкости и др.

Подбор составов асфальтобетона

Подбор состава асфальтобетона имеет целью найти лучшее соотношение составляющих материалов, которое обеспечивало бы нужные свойства асфальтобетона, удовлетворяющие требованиям стандарта, или специальных технических условий, при одновременном обеспечении экономичности и работоспособности смеси. Подбор состава производится в лаборатории в соответствии с назначением и условиями применения асфальтобетонной смеси, с учетом категории дороги, интенсивности и характера движения, климатических условий и наличия материалов.

Существует насколько методов подбора с целью облегчить получение асфальтобетона с заданными свойствами: метод подбора по кривым плотных смесей, по асфальтовому вяжущему веществу и др.

studfiles.net

Способ получения асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к технологии изготовления асфальтобетонных смесей для строительства и ремонта дорожного покрытия, а также для производства изделий строительного назначения с повышенными требованиями к водостойкости и долговечности. Способ получения асфальтобетонной смеси заключается в приготовлении асфальтовяжущего, содержащего минеральный порошок и битум, окатыванием и последующем введении гранулированного асфальтовяжущего в разогретую крупнодисперсную минеральную часть смеси с битумом и перемешивание, причем содержание битума в асфальтобетонной смеси не превышает 6,5%. Технический результат: высокая прочность, водостойкость и долговечность при пониженном содержании битума в смеси. 1 табл.

Традиционная технология получения асфальтобетонных смесей состоит в разогреве минеральной части смеси, включающей крупную фракцию (щебень, песок, высевки) и мелкодисперсную фракцию (минеральный порошок) с последующим смешением материала минеральной части с разогретым битумом (Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны. - М. : Высшая школа, 1969). Основным недостатком этой технологии является невозможность получения однородной смеси минеральной части асфальтобетона с битумом. Мелкодисперсная фракция минеральной части потребляет при смешении до 90% вводимого в асфальтобетон битума, хотя ее массовое содержание в системе обычно не превышает 15%. При перемешивании минеральный порошок в силу высокой химической активности поверхности склонен к образованию достаточно прочных агрегатов, препятствующих получению однородной системы. Однородность асфальтовяжущего, т.е. смеси минерального порошка с битумом, является основным фактором, определяющим физико-механические свойства асфальтобетона. Увеличение содержания битума в асфальтобетоне, с помощью которого можно получить однородную смесь, с одной стороны снижает прочность материала, а с другой - резко повышает его стоимость. Известен способ приготовления асфальтобетонной смеси (пат. 2056387, С 04 В 26/26 от 17.11.92 г.), позволяющий избавиться от этого недостатка, т.е., получить однородную смесь битума с минеральной частью. Способ состоит в том, что производится раздельное смешение с битумом крупной и мелкой фракций минеральной части асфальтобетона, а полученные композиции затем перемешиваются между собой. Причем щебень, песок и высевки смешиваются с битумом в стандартном асфальтосмесителе, а для смешения минерального порошка с битумом используют скоростной смеситель с градиентом скорости 3000 - 5000 с-1. Этого оказывается достаточным для получения однородной смеси битума с минеральным порошком. Далее полученные композиции перемешиваются между собой. Рассмотренный способ позволяет получить асфальтобетон с повышенными прочностными показателями и коэффициентом водостойкости, близким к единице. Несмотря на это, рассмотренный способ обладает рядом существенных недостатков. Прежде всего, это технологические проблемы, возникающие при раздельном смешении разных фракций минеральной части с битумом. Высокоскоростной смеситель для получения композиции минерального порошка с битумом при указанных градиентах скорости должен образовывать малые зазоры между подвижными частями устройства и его корпусом. Попадание в минеральный порошок частиц крупных размеров или посторонних предметов может нарушить работоспособность смесителя. В связи с этим возникает необходимость предварительного просеивания минерального порошка. Невозможна заготовка впрок асфальтовяжущего, т.к. застывшая композиция весьма нетехнологична. На асфальтобетонных заводах традиционно возникают проблемы, связанные с хранением минерального порошка и битума. Минеральный порошок при хранении склонен к слеживанию, а хранение битума в разогретом состоянии требует больших энергетических затрат. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ двухступенчатой технологии производства асфальтобетона (Н.В. Медведев. Опыт использования гранулированного асфальтовяжущего в Мордовии.- Труды СоюзДорНИИ, вып. 194, 1997, с.42). В соответствии с этим способом осуществляется предварительное приготовление асфальтовяжущего с последующим получением гранул продавливанием композиции через фильеры. Гранулированное асфальтовяжущее может быть сразу использовано для получения асфальтобетонной смеси смешением с крупными фракциями и битумом. Возможно также использование гранулированного материала для длительного хранения, как способ консервации битума и минерального порошка. Гранулы асфальтовяжущего не слеживаются и могут храниться в штабеле как холодный асфальтобетон. Погрузка, транспортировка и дозирование такого материала производится так же, как для крупнодисперсного материала. Несмотря на это, рассмотренный способ обладает рядом существенных недостатков. Прежде всего, это необходимость использования высокоскоростных смесителей для получения композиции минерального порошка с битумом, которая вызывает проблемы, рассмотренные выше. В гранулах, полученных продавливанием пастообразной композиции через фильеры, структура частиц порошка не упорядочена, что требует повышенного содержания битума для получения однородной смеси. С другой стороны, увеличение содержания битума в системе снижает прочностные характеристики асфальтобетона. Этот эффект обусловлен действием межмолекулярных ван-дер-ваальсовых сил, величина которых резко возрастает с уменьшением толщины смачивающей жидкостной пленки между частицами минерального порошка. Целью изобретения является повышение показателей прочности, водостойкости и долговечности при снижении содержания битума в асфальтобетоне, которое осуществляется путем упорядочения структуры частиц минерального порошка в гранулах асфальтовяжущего. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения асфальтобетонной смеси, включающем предварительное приготовление гранулированного асфальтовяжущего, состоящего из минерального порошка с битумом, с дальнейшим введением гранулированного материала в разогретую крупнодисперсную часть минеральной смеси с битумом и перемешиванием, гранулирование асфальтовяжущего осуществляют окатыванием, причем содержание битума в асфальтобетонной смеси не превышает 6,5%. Гранулирование порошкообразных материалов способом окатывания реализуется при движении порошка в присутствии связующего вдоль неподвижной твердой поверхности. Агломерация частиц порошка с образованием гранул происходит под действием капиллярных сил, возникающих в тонких жидкостных пленках на поверхности частиц, которые создают расклинивающее давление. Величина расклинивающего давления резко возрастает с уменьшением толщины смачивающей жидкостной пленки. Именно расклинивающее давление является определяющим фактором налипания частиц порошка на поверхность гранулы. Очевидно, что при движении гранула подвержена действию динамических факторов. С одной стороны, это силы нормальные к поверхности гранулы, возникающие при накатывании гранулы на частицу порошка. Эти силы стремятся вдавить частицу в поверхность гранулы, а расклинивающее давление удержать ее на поверхности. С другой стороны, при качении по поверхности и проскальзывании гранул относительно друг друга возникает сила трения, стремящаяся сорвать прилипшую частицу порошка с поверхности гранулы. Частицы порошка обычно имеют неправильную форму, поэтому при контакте частицы с поверхностью гранулы существенным фактором является площадь контакта частицы с поверхностью. Если эта площадь невелика (например, точечный контакт), то частицу сорвет с поверхности гранулы и она останется в свободном состоянии до тех пор, пока не войдет в контакт с поверхностью по большей площади. Описанный механизм позволяет предположить, что при окатывании образуется некоторая упорядоченная структура частиц порошка в теле гранулы. Образование такой структуры создает предпосылки для возникновения максимально возможного расклинивающего давления при заданном содержании жидкости в материале гранулы. Такой механизм исключает образование полостей в теле гранулы, т.е. определяет образование монолитной структуры упорядоченных частиц порошка, связанных тонкими жидкостными прослойками. Получение такой структуры каким-либо иным способом весьма проблематично. Так при гранулировании материала продавливанием даже равномерно смоченного порошка через фильеры очень велика вероятность образования воздушных полостей в гранулах. Другой особенностью гранулирования способом окатывания является возможность получения однородной упорядоченной структуры материала гранул при минимальном количестве связующего. Уменьшение содержания битума в асфальтовяжущем будет приводить к увеличению времени накатывания гранул, но не скажется на степени однородности материала гранул. Кроме того, если количество битума в системе превышает некоторое пороговое значение, то гранулы начинают слипаться друг с другом, образуя крупные агломераты. Этот процесс легко обнаруживается визуально и может быть остановлен добавлением небольшого количества сухого порошка. Таким образом, содержание связующего в гранулах нормируется самим процессом получения гранул и ограничен с одной стороны временем гранулирования, а с другой стороны, - агломерацией полученных гранул. Третья особенность способа гранулирования окатыванием состоит в том, что появляется возможность предварительного равномерного распределения асфальтовяжущего в массе асфальтобетонной смеси. Это связано с тем, что при окатывании возможно создание оболочки асфальтовяжущего на частицах минеральной части асфальтобетонной смеси, т.е. песке и даже щебне. Такая оболочка обладает всеми свойствами структурированного асфальтовяжущего, описанными выше. Кроме того, в разогретом состоянии оболочка переходит в высокопластичное состояние, легко деформируется при прессовании, перераспределяясь в массе уплотняемого асфальтобетона, заполняя полости между зернами минеральной части смеси. Все это снижает жесткость требований по гранулометрическому составу асфальтобетонной смеси и создает предпосылки к получению практически монолитного асфальтобетона при минимальном содержании битума. Таким образом, применение способа окатывания при получении гранулированного асфальтовяжущего позволяет: - получить однородную структуру асфальтовяжущего с равномерным распределением битума в массе минерального порошка при минимальном содержании битума; - обеспечить упорядоченное расположение зерен порошка в структуре асфальтовяжущего, исключить образование воздушных полостей в гранулах; - создать практически монолитную структуру асфальтобетона при снижении жесткости требований по гранулометрическому составу асфальтобетонной смеси. Перечисленные факторы составляют основу предлагаемого изобретения, позволяющую достичь сформулированной цели, т.е. получить высокопрочный, водостойкий и долговечный асфальтобетон. Пример получения асфальтобетонной смеси. Производилось получение асфальтобетонной смеси, минеральная часть которой состояла из высевок щебня фракции 2-10 мм, песка и минерального порошка (доломитовая мука) в соотношении 1:2:1 массовых частей. Смеси приготавливались с различным содержанием битума. Исследовались два способа получения смеси. В первом способе производилось нагревание минеральных компонентов до 130oС, добавление битума, нагретого до той же температуры, и перемешивание в лабораторном асфальтосмесителе в течение 30 минут. Во втором способе проводилось гранулирование минерального порошка в присутствии битума в барабанном грануляторе при температуре 130oС. Полученные гранулы вводились в минеральную часть асфальтобетонной смеси, состоящую из щебня и песка с соотношением компонентов, как в первом способе, и дальнейшим перемешиванием в присутствии битума. Из полученных смесей формовались образцы асфальтобетона и проводились их испытания в соответствии с ГОСТ 9128-97. Результаты испытаний приведены в таблице. Рассмотренный пример иллюстрирует эффект структурирования асфальтовяжущего в асфальтобетоне. Как видно из данных таблицы, при реализации первого способа получения асфальтобетонной смеси имеется явная зависимость прочностных показателей асфальтобетона от содержания битума в системе. В области процентных содержаний битума от 4,0 до 6,5% наблюдается рост прочностных показателей, а при больших расходах битума - их падение. Во втором способе прочностные показатели при содержании битума 4,0-6,5% практически неизменны. При содержании битума более 6,5% начинается процесс агломерации гранул. Полученный результат показывает на невозможность получения однородной смеси при малых содержаниях битума с использованием первого способа и подтверждает наличие такой возможности для второго способа. Приведенный пример свидетельствует о структурировании частиц минерального порошка при получении гранул способом окатывания.

Формула изобретения

Способ получения асфальтобетонной смеси, включающий приготовление гранулированного асфальтовяжущего, содержащего минеральный порошок и битум, и последующее введение гранулированного асфальтовяжущего в разогретую крупнодисперсную минеральную часть смеси с битумом и перемешивание, отличающийся тем, что приготовление гранулированного асфальтовяжущего осуществляют окатыванием, причем содержание битума в асфальтобетонной смеси не превышает 6,5%.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к битумным композициям широкой области применения

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для создания гидроизолирующих покрытий, в частности для гидроизолирующего экрана полигона захоронения отходов

Изобретение относится к технологии асфальтобетонов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства автомобильных дорог, систематически подвергающихся знакопеременным деформациям и атмосферным воздействиям

Изобретение относится к приготовлению активированного минерального порошка для асфальтобетонных смесей, используемых при строительстве автомобильных дорог и аэродромов, преимущественно для верхних слоев дорожных покрытий

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для ремонта бетонных и асфальтобетонных дорог в зимних и ненастных условиях

Изобретение относится к производству дорожно-строительных материалов, а именно к смесям из каменных материалов с противогололедной добавкой, обработанных органическими вяжущими веществами (битумом), и может быть применено для устройства покрытий с шероховатой поверхностью на автомобильных дорогах

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении резинобитумных мастик для гидроизоляции труб и подземных сооружений, а также при строительстве и ремонте напольных и кровельных покрытий

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для регенерации асфальтобетона при ремонте дорожных одежд автомобильных и городских дорог, тротуаров, площадок и др

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для приготовления строительных смесей и мастик

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при устройстве и ремонте асфальтовых покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также для гидроизоляции дорожно-транспортных, гидротехнических и других инженерных сооружений

Изобретение относится к технологии изготовления дорожно-строительных материалов

Изобретение относится к катионоактивным битумным эмульсиям, применяемым в дорожном строительстве

Изобретение относится к катионактивным адгезионным присадкам к битумам и может быть использовано при устройстве автомобильных дорог, аэродромов

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд

Изобретение относится к получению дорожно-строительных материалов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано в районах с резко континентальным климатом

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к дорожному покрытию, собираемому из отдельных готовых блоков

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для приготовления универсальной мастики битумной, используемой для создания многослойных кровельных, гидроизоляционных и антикоррозийных покрытий при ремонтно-строительных работах

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления составов органических вяжущих материалов, и может быть использовано в промышленности строительных материалов

www.findpatent.ru

Технология производства асфальтового бетона.

Производство асфальтобетонной массы осуществляется на специальных заводах : стационарных и временных. Стационарный асфальтобетонный завод (АБЗ) выпускает массу в больших количествах и предназначен для строительства асфальтобетонных покрытий на крупных строительных объектах, работы на которых выполняют в течение нескольких лет, например АБЗ для строительства городских дорожных покрытий. Временные АБЗ предназначены для обслуживания асфальтобетонной массой небольших объектов или крупных, но сильно растянутых в одном направлении, — магистральных автомобильных дорог и др.

Заводы по производству асфальтобетонной массы относятся к высокомеханизированным предприятиям. На современных заводах достигнута полная механизация и автоматизация основных технологических операций. В состав завода входят: смесительный цех, машины и оборудование которого предназначены для приготовления асфальтобетонной массы, дробильно-сортировочный цех для изготовления щебня, помольный цех для изготовления минерального порошка, цех битумного хозяйства, энергосиловое и паросиловое отделения, складское хозяйство, ремонтно-механические мастерские и лаборатория при отделе технического контроля качества.Известно, что одним из важнейших компонентов асфальтобетонной смеси является минеральный порошок, без которого невозможно получить асфальтобетон, отвечающий требованиям ГОСТа. Для получения минерального порошка используется часть песчаной фракции минерального состава асфальтобетонной смеси, предварительно прошедшей через сушильный барабан, затем измельченной в мельнице, и поданной через накопительный бункер в смеситель.На листе 1 показана технологическая схема производства асфальтобетонной смеси. Основная операция технологии — смешение исходных и подготовленных материалов, принимаемых в определенных количествах по проектному составу. Температура выпускаемой из смесительного аппарата массы 150—180°С или ниже у теплых и холодных масс. Иногда в состав асфальтобетонной массы одновременно с битумом вводят поверхностно-активную добавку, дозируемую с помощью специального дозатора.Наиболее часто используют лопастные смесители. Быстрое перемешивание в смесителях этого типа достигается при турбулентно-вращательном движении массы за счет повышенной частоты вращения валов лопастей мешалки — до 200 об/мин. Облегчает и ускоряет перемешивание песчаной асфальтобетонной массы предварительное активирование минерального порошка или введение активных добавок в смеситель в период перемешивания. При производстве асфальтобетонной смеси используют ковшовые конвейеры (данный конвейер указан на листе 2). Их применяют для подъема материалов по вертикали на высоту до 50 м. На бесконечной цепи установленной на двух звездочках, ведущей и ведомой, или бесконечной ленте, установленной на двух барабанах, закрепляют рабочие органы – ковши. На таких элеваторах можно транспортировать как сыпучие, так и кусковые материалы. Сыпучие и мелкокусковые материалы загружают предварительно в загрузочный башмак, из которого его забирают ковши. Крупнокусковые материалы необходимо подавать непосредственно в ковши.Элеваторы бывают быстроходные (со скоростью тягового органа 1,25-2,0 м/с) и тихоходные (со скоростью 0,4 – 1.0 м/с).В этих элеваторах используют ковши с цилиндрическими днищами (указан на листе 2 рис. б ) и остроугольные с бортовыми направляющими.Ковши с цилиндрическими днищами для транспортирования сухих материалов (земли, песка, мелкого каменного угля) и мелкими для транспортирования плохо высыпающихся материалов (влажного песка, молотого гипса, извести, цемента).Остроугольные ковши с бортовыми направляющими применяют для транспортирования абразивных и кусковых насыпных материалов.Чтобы не остудить асфальтобетонную массу в пути следования к месту ее укладки, кузов автомобиля-самосвала рекомендуется покрывать брезентом, деревянными щитами и др.Укладывают горячую массу механическими укладчиками. Чем выше температура воздуха и лучше участок защищен от ветра, тем больше длина укладываемой полосы. Так, например, при температуре более +25°С и хорошей защите от ветра длина полос составляет 100—200 м, при +5—10°С она составляет 25—60 м. Самый распространенный способ уплотнения горячей массы при больших масштабах строительства дорожных покрытий — укатка катками (статического действия, вибрационными, пневмоколесными), а в помещениях — площадочными вибраторами. Первичное уплотнение уложенного слоя производится трамбующим брусом асфальтоукладчика. Монолитный асфальтобетон в покрытии должен удовлетворять определенным техническим требованиям.Реальные свойства асфальтобетона не остаются постоянными, так как внешние условия могут быстро изменяться, а вместе с ними должны изменяться и свойства покрытия из асфальтового бетона. При обычной температуре (20—25°С) четко проявляются упруго- и эластичновязкие его свойства, при повышенных температурах — вязкопластические, а при пониженных, отрицательных температурах асфальтобетон становится упругохрупким телом. Но он чувствительно реагирует не только на колебания температуры (t°), но также на изменение скорости (v) приложения механических усилий (нагрузки) или скорости деформирования. Чем выше значения v, тем при более высоких напряжениях разрушается асфальтобетон.В производственных работах обычно механическую прочность асфальтобетона характеризуют пределом прочности при сжатии стандартных образцов, испытанных при заданных температуре и скорости приложения нагрузки. При одноосном сжатии предел прочности асфальтобетона определяют на цилиндрических образцах, размерами(диаметр и высота) 50,5×50,5 или 71,4×71,4 мм (в зависимости от крупности минерального заполнителя). Испытания проводят при температурах 20, 50°С и скорости приложения нагрузки, равной 3 мм/мин.При температуре 20°С предел прочности при сжатии асфальтобетона составляет около 2,5 МПа, а при растяжении — в 6—8 раз меньше. С понижением температуры предел прочности при сжатии возрастает (до 15—20 МПа при -15°С), а с повышением — снижается (до 1,0—1,2 МПа при +50°С).Из других технических характеристик следует отметить износостойкость и водостойкость. Износостойкость определяют по потере массы образцов, испытываемых на кругах истирания или в барабанах (с определением износа). Горячий литой асфальтобетон в дорожных покрытиях изнашивается в пределах 0,2—1,5 мм в год. Водостойкость характеризуют величиной набухания и коэффициентом водостойкости, равным отношению пределов прочности при сжатии образцов в водонасыщенном и сухом состояниях при температуре 20°С. Он должен быть в пределах 0,6—0,9; величина набухания в воде не более 0,5% (по объему).

remont-stroyka.ru

Современные технологии производства асфальтобетонных смесей

Асфальт (с греч. горная смола) — смесь битумов (60...75% в природном и 13...60% в искусственном) с минеральными веществами: известняком, песчаником и др. Может применяться вместе с песком, гравием, щебнем для устройства дорожных и других покрытий.

Асфальт бывает как природного, так и искусственного происхождения. Природный асфальт образуется из тяжелых фракций нефти или их остатков в результате испарения ее легких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза. Искусственный асфальт (асфальтобетонная смесь, АБС) — это строительный материал, получаемый после уплотнения смеси щебня, песка, минерального порошка и битума.

Исторически дороги мостили камнем, но с середины XIX в. во Франции, Швейцарии, Соединенных Штатах и ряде других стран для дорожных покрытий начинают применять битумно-минеральные смеси. Как показал опыт эксплуатации, асфальт оказался наиболее подходящим материалом для устройства дорожных покрытий. Основные его преимущества — это высокая скорость строительства, более низкая себестоимость и отличная ровность получаемых покрытий. Асфальтобетонные покрытия и сегодня остаются самыми распространенными при строительстве дорог, мостов, тоннелей и других сооружений.

Асфальтобетонные смеси делают из компонентов в заданной пропорции и степени гомогенности в асфальтосмесительных установках (АСУ). Для получения смеси высокого качества необходимо правильно выбрать ингредиенты, их физические свойства и интенсивность их перемешивания, точно определить пропорцию. При соблюдении всех требований получается гомогенная АБС со свойствами, отвечающими ГОСТу.

Существуют различные по принципу действия АСУ. В настоящее время наиболее известны циклическая (порционная) система смешивания и непрерывная (барабанная). Циклическая технология шире применяется в Европе, тогда как в США, Австралии, Канаде и Латинской Америке более популярны АСУ непрерывного действия. Такое разделение произошло из-за различной протяженности дорог в Европе и Америке. Согласно статистике в 2006 г. объем производства асфальтобетонных смесей в США превысил 500 млн. т, тогда как в Германии выпущено порядка 56 млн. т, во всей же Европе — около 350 млн. т. Сразу становится понятен разрыв в уровне между европейскими странами и США. На заре эры асфальтовых покрытий и в Штатах применяли заводы циклического действия, но в период дорожного бума и резкого роста потребности в асфальте встал вопрос снижения себестоимости его производства и увеличения производительности АСУ. Решением стало внедрение непрерывной технологии производства смесей, что и позволило значительно сократить себестоимость производства и повысить объемы выпуска смеси одной установкой.

Рассмотрим принципы, на которых построены эти технологии, и их преимущества.

Основным компонентом классического циклического асфальтобетонного завода (АБЗ) является система подачи инертных, предварительно дозирующая холодные инертные материалы, такие как щебень и песок, которые по наклонному конвейеру подаются в сушильный барабан, где нагреваются до заданной температуры потоками газа. Нагретые инертные подаются на элеватор горячих инертных и далее на вибрационный грохот, который рассеивает поток материала на разные фракции согласно количеству и размеру ячеек сит. В АБЗ некоторых производителей, например LINTEC GmbH & Co. KG, применяются не вибрационные грохоты, а барабанные, что позволяет снизить стоимость установки. Такие грохоты применяли когда-то и в отечественных АБЗ, но современные АСУ комплектуют именно вибрационными грохотами, так как они обеспечивают более точное разделение фракций. В барабанных грохотах возможно перераспределение мелких фракций в более крупные при максимальных нагрузках и при повышенной лещадности щебня, который может застревать в ситах и блокировать проход мелких фракций, что подтверждено опытом эксплуатации АСУ такого типа в России. Под грохотом расположены бункера горячих инертных, и в каждом хранится своя фракция. Согласно составу смеси, заданному в программе управления, из каждого бункера с отдельной фракцией в весовой хоппер дозируется по очереди требуемое количество материала. Отдельно установлен весовой хоппер для битума и хоппер для минерального порошка и пыли. Битум дозируется из битумохранилища, а минеральный порошок и пыль — из соответствующих силосов. Дозирование осуществляется с помощью динамического взвешивания всех компонентов смеси. Дозированные компоненты подаются в смесительную камеру, где перемешиваются. Средняя продолжительность общего цикла дозирования и перемешивания составляет 45 с, т. е. 80 циклов в час. Именно так определяется паспортная производительность циклических АБЗ — полезный объем смесительной камеры умножают на 80 циклов. Например, при смесителе в 2 т х 80 циклов получаем 160 т/ч.

АБЗ с горизонтальным скипом — по сути тележка, перемещающаяся по направляющим рельсовым опорам, которая доставляет смесь от смесителя к нужному бункеру хранения смеси и приводится в действие лебедочным механизмом с приводом. Хранилище асфальта разделено на разные отсеки — бункера, где можно хранить смеси с разной рецептурой. Очистка отходящих горячих газов из сушильного барабана происходит в рукавном фильтре, где осаждается пыль с помощью тканевых мешков (рукавов). Осажденная пыль обычно либо вывозится с АБЗ, либо подается в силос пыли, из которого дозируется в хоппер для минерального порошка в нужной пропорции с минеральным порошком. Битум хранится в цистернах, которые могут быть горизонтального, вертикального или мобильного исполнения. Процесс дозирования, смешивания и отгрузки смеси в самосвалы контролируется операторами из пункта управления. В большинстве современных АБЗ установлена микропроцессорная система управления, что облегчает работу, но в то же время средства ручного управления зачастую отсутствуют, и это не позволяет продолжать работу в случае сбоя компьютерной системы.

Многие узлы АБЗ непрерывного типа аналогичны узлам АБЗ циклического типа. Также дозирование холодных инертных осуществляется из холодных дозаторов, отличие которых в том, что они выполняют роль дозаторов, а не предварительных дозаторов, как в циклических АБЗ. В циклических АБЗ дозирование компонентов идет из бункеров горячих инертных в весовой хоппер, а из преддозаторов — только предварительная подача материала. Погрешность дозирования преддозаторов может достигать 10% и более, что несущественно для данного типа АБЗ, так как есть весовой контроль. В то же время в непрерывных АБЗ холодные дозаторы являются именно дозирующим устройством и обеспечивают высокую точность дозирования с погрешностью ±0,1%. Это достигается благодаря современному микропроцессорному управлению, приводам с частотным управлением, тахометрам на приводных валах с обратной связью и весовому мосту, установленному в наклонном конвейере. Холодные инертные точно дозируются из бункеров и подаются на наклонный конвейер, оснащенный грохотом негабарита, отсеивающим негабаритный щебень. Поток материала после грохота попадает на весовой мост, который динамически взвешивает суммарный объем инертных и корректирует работу дозаторов через систему обратной связи с программой управления. Взвешенный материал попадает в сушильно-смесительный барабан, где он, как и в циклическом АБЗ, сушится потоком нагретого газа от пламени горелки. После сушки нагретый материал смешивается в этом же агрегате с минеральным порошком, собственной пылью, битумом и другими компонентами. Полученная смесь выгружается из сушильно-смесительного барабана. Традиционно для хранения смеси применяют силосы круглого сечения со скребковым конвейером. Системы такого типа могут обеспечивать хранение 9 шт. х 300 т = 2700 т и более.

Также в составе непрерывного АБЗ есть битумное хранилище, силосы минерального порошка и собственной пыли. Есть рукавный фильтр с такими же тканевыми рукавами и системой эвакуации пыли или в силос, или назад в барабан, или в самосвал для вывоза.

Развитие конструкций АБЗ непрерывного типа можно разделить на три этапа — это барабанные смесители прямоточного типа, когда поток материала и горячего газа шел в одном направлении, что было не так эффективно, как в барабанах второго поколения — противоточных. Третьим этапом развития непрерывных АБЗ стала разработка барабанно-смесительных установок со встроенной горелкой и барабана Double Barrel («двойной барабан») компанией Astec Inc.

В прямоточных барабанах поток горячего газа идет параллельно инертным материалам. При таком нагреве газ может проходить через прорехи в завесе материала и не передавать тепло инертным. Температура выходящих газов высокая, что приводит к преждевременному износу тканевых фильтров. Материал попадает в зону горения пламени, из-за чего не полностью сгорает топливо и спекаются влажные инертные. Минеральный порошок и битум уносятся потоком газа в рукавный фильтр, и в результате фильтры загрязняются. Характерно низкое качество перемешивания смеси.

В противоточных барабанах материал подается с противоположной стороны барабана и движется навстречу горячему газу. Устранена проблема спекания и уноса инертных и битума. Время смешивания увеличено, и качество смесей повысилось. Также стало возможно добавление до 50% регенерированного асфальтового покрытия (РАП) с малым выбросом углеводородов, так как РАП подается после пламени горелки. Повысилась эффективность работы — расход топлива снизился, а производительность возросла. Модификацией этого типа является двухбарабанная система, когда один барабан сушит материал в противотоке, а нагретые инертные подаются во второй барабан, предназначенный только для смешивания. Такие АБЗ обеспечивают еще большее время смешивания и лучшее качество смеси.

Противоточные сушильно-смесительные барабаны и сегодня самый распространенный тип агрегатов для сушки и смешивания в АБЗ непрерывного типа. Смешивание в этих АБЗ происходит под воздействием гравитации — барабан, вращаясь, поднимает смесь лопатками, которая падает в определенный момент. При падении происходит смешивание. Такой тип смешивания часто называют гравитационным.

Принципиально новая система сушки и смешивания разработана и запатентована гениальным инженером Доном Броком. Д. Брок создал свою компанию Astec Inc. и начал производство АБЗ с запатентованной системой Double Barrel. За короткий период Astec Inc. выросла до уровня абсолютного лидера среди производителей АБЗ. Гениальность конструкции Double Barrel в том, что удалось совместить преимущества непрерывной технологии и циклической — низкая себестоимость производства смеси и качественное принудительное перемешивание, как в циклическом АБЗ.

Смесь подается в барабан Double Barrel и в противотоке нагревается. В конце сушильного барабана нагретая смесь через окна выгружается в смесительный барабан, одетый поверх сушильного. На вращающемся сушильном барабане наварены смесительные лопатки, которые перемешивают ингредиенты, находящиеся в статике, как и в циклическом АБЗ. Время смешивания составляет 90 с и рассчитано на производство ЩМА без снижения производительности и с возможностью добавления РАП до 50%. Основные преимущества Double Barrel — это самое низкое потребление топлива в индустрии, качественно промешанные, гомогенные смеси, простота эксплуатации и низкие расходы, высокая производительность при производстве смесей всех типов.

Теперь рассмотрим принципиальные различия между циклическим и непрерывным АБЗ и целесообразность их применения в тех или иных условиях.

Основное отличие этих технологий в системе дозирования и смешивания. В непрерывном АБЗ нет башни и дозирование сразу идет из холодных дозаторов, смесь идет непрерывным потоком. В циклическом АБЗ идет разгрохотка материала на фракции и весовое, порционное дозирование компонентов, а смесь выпускается порциями.

Циклические АБЗ позволяют проще и быстрее менять рецептуру смеси, в теории каждый замес может иметь другую рецептуру. Такие АБЗ наиболее востребованы при производстве асфальта в городах и мегаполисах, когда асфальт производят для нескольких укладочных комплексов. В то же время циклические АБЗ менее мобильны из-за башни. Башня имеет большие размеры, и для их снижения уменьшают размеры бункеров горячих инертных. В результате мобильный циклический АБЗ работает в режиме грохочения — горячие инертные бункера часто или переполнены одной фракцией, или пусты, что приводит либо к нарушению рецептуры, либо простоям и сбросу избытка нагретых фракций, в основном более крупных. Владелец АБЗ теряет объем выпуска асфальта и деньги на бесполезный нагрев сброшенного щебня. При выпуске ЩМА производительность может упасть на 40% от паспортной из-за добавления цикла сухого перемешивания и увеличения времени цикла.

Преимущество непрерывных АБЗ — в простоте конструкции. Они проще в транспортировке, возведении на новом месте и обслуживании. Такой АБЗ может быть запущен в работу в течение 3 дней и дать асфальт. Стоимость ниже, чем у циклического такой же производительности, а реальный выпуск асфальта в смену выше. Особенностью является то, что в реалиях России фракционный состав закупаемого щебня на карьерах может не соответствовать ГОСТу, а так как в этом типе АБЗ нет грохота, разделяющего на фракции инертный материал, иногда происходят нарушения в рецептуре смеси и состав инертных может меняться. Простым решением такой проблемы является установка отдельного грохота для предварительной подготовки инертных, благо на рынке предлагается огромное количество как стационарных, так и мобильных решений. Установка грохота позволяет контролировать состав инертных до их нагрева, а не когда деньги на нагревание уже потрачены. Тем более что даже с дополнительной комплектацией грохотом непрерывный АБЗ конкурентен по цене. При работе в городах и необходимости выпуска в течение одной смены асфальтобетонных смесей разных рецептур АБЗ комплектуют силосами длительного хранения, позволяющими хранить смесь до 4 суток. Например, один из производителей асфальта в США, имеющий в комплекте с АБЗ 6 силосов, менял рецептуру 50 раз в смену. Это делается просто — задается новая рецептура и по прошествии 40...60 с смесь подается в другой силос, где и накапливается новая смесь. При наличии опыта эксплуатации переход происходит просто и быстро. Точность дозирования инертных, минерального наполнителя, битума и других ингредиентов соответствует стандарту, что подтверждено опытом эксплуатации во всем мире и в России в том числе. Качество получаемых смесей, в том числе и ЩМА, на высоком уровне.

Каждая из технологий имеет свои особенности и преимущества. При выборе АБЗ еще раз взвесьте все «за» и «против» исходя из того, как вы планируете работать. Реалии современной России еще раз подтвердили, что при наличии мобильного АБЗ вы получаете возможность быстро реагировать на ситуацию и участвовать в подрядах не только в своем регионе.

«Основные Средства» № 5/2009

servisavtomatika.ru

г.Москва, м.Шоссе Энтузиастов, ул. Электродная, д.88, стр.14

Политика конфиденциальности