Справочная энциклопедия дорожника (том I) Строительство и реконструкция автомобильных дорог. Под ред. Васильева А.П

Подождите немного. Документ загружается.

бетонные водоотводные лотки с выводом стока из них в бетонный колодец, расположенный за пределами

здания, который предназначен для сбора остатков водного раствора эмульгатора из емкостей и промывочной

воды. Водоотводные лотки должны обладать кислотоупорной поверхностью. Соляная кислота даже в очень

малых концентрациях активно разрушает бетон: при наличии в воде свободных кислот происходит растворение

Са(ОН)

, входящего в состав цементного камня:

Са(ОН)

+ 2НС1 = СаС1

+ 2Н

Комплекс оборудования фирмы «Брайнинг» в Московской области (см. рис. 25.6) смонтирован на

асфальтобетонной площадке. В контейнере смонтированы две емкости по 2000 литров каждая,

предназначенные для получения водного раствора эмульгатора, дозаторы, мерники, насосы, коммуникации и

т.д. На площадке расположены 2 пластмассовые емкости по 1000 литров для хранения соляной кислоты и

эмульгатора; контрольный щит управления, форсунка для разогрева битума, емкости для хранения битума и

готовой эмульсии по 50 м

Установка выполнена из нержавеющей стали. Эксплуатируется только в теплое время года (с апреля по

сентябрь).

Фирмой «Massenza» (Италия) совместно с СММ-ХОЛДИНГ (г. Брянск) и механическим заводом (г.

Балашиха Московской обл.) освоено производство установок для приготовления катионных битумных

эмульсий производительностью 10 т/ч.

Установка для приготовления катионных битумных эмульсий (рис. 25.7) состоит из двух емкостей

приготовления водного раствора с мешалкой вертикального типа (в каждой емкости), насосов подачи битума,

водного раствора, дозирующих насосов разбавителя, соляной кислоты, эмульгатора (аминокислот),

диспергатора (коллоидной мельницы), лабиринтного смесителя, теплообменника нагрева воды,

теплообменника-охладителя битумной эмульсии, четырех градуированных стеклянных сосудов соляной

кислоты и эмульгатора (аминокислот), автоматического котла, диатермического масла, трубопроводов с

запорной арматурой, пульта управления с датчиками контроля.

Рис. 25.7. Технологическая схема производства катионной битумной эмульсии в установке фирмы

«MASSENZA» (Италия):

А - подвод соляной кислоты; В - подвод аминокислот; С - циркуляция аминокислот; D - выход смеси для

SLURRY; Е - подвод эмульгатора; F - подвод битума; G - циркуляция битума; Н - подвод воды; J - слив

эмульсии

Ассоциацией «Асдор» (Москва) разработана эмульсионная установка мобильного типа для приготовления

дорожных анионных и катионных битумных эмульсий производительностью 3 т/ч. Техническая характеристика

установки приведена в табл. 25.6. Установка встроена в универсальный контейнер, смонтированный на

автомобильном шасси. В контейнере установки размещены:

система подготовки и дозирования водного раствора эмульгатора, включающая теплоизолированную

емкость (3 м

) с электронагревом и циркуляционным насосом, а также узел хранения и дозирования кислоты;

система дозирования битума, обеспечивающая подачу битума в диспергатор;

система приготовления и хранения эмульсии, включающая диспергатор и емкость с электронагревом (5 м

)

для хранения и загрузки готовой эмульсии в гудронатор;

система управления и контроля, обеспечивающая контроль за технологическими параметрами (температура,

расход компонентов).

Установка монтируется на асфальтобетонных заводах. Для ее пуска необходимо обеспечить подводку

битума из действующего битумного котла, подключение электроэнергии и воды.

25.5. Автоматизация технологических процессов на эмульсионных базах и контроль качества эмульсий

Автоматизация технологических процессов на эмульсионных базах может быть частичной, комплексной

или полной. На притрассовых битумных базах, как правило, используется частичная автоматизация.

Комплексную и полную автоматизацию внедряют в эмульсионных цехах в составе АБЗ. В этом случае

применяют дистанционное управление. Оператор на пульте управления формирует команды на включение,

отключение или изменение технологического режима.

Контроль качества эмульсий. Эмульсия должна иметь цвет от светло- до темно-коричневого, по внешнему

виду быть однородной и не разбавляться водой.

Приготовлению эмульсий в установке предшествует подбор ее состава в лабораторных условиях. Особое

внимание уделяется выбору эмульгатора, который определяет все основные свойства эмульсии:

эмульгируемость битума; устойчивость эмульсии при хранении, транспортировании, перекачивании насосами,

распылении форсунками; проверяется взаимодействие эмульсии с минеральными материалами; скорость

формирования битумной пленки после нанесения эмульсии, водостойкость этой пленки и т.д.

Главным критерием при выборе эмульгатора является вид дорожно-строительных работ. Для устройства

поверхностной обработки и подгрунтовки используют эмульсии классов ЭБК-1 и ЭБК-2, для ямочного ремонта

ЭБК-2, для приготовления плотных эмульсионно-минеральных смесей ЭБК-3 по ГОСТ Р 52128-2003.

Соляную кислоту в состав водного раствора эмульгатора для катионных эмульсий необходимо вводить в

таком количестве, чтобы водородный показатель (рН) был в пределах 2-4. Этот показатель контролируется

индикаторной бумагой либо потенциометром.

При применении экспресс-метода полоску индикаторной бумаги опускают в испытуемый раствор,

вынимают из него и немедленно сравнивают полученную окраску бумаги с прилагаемой цветностью,

соответствующей различным значениям рН.

Для определения рН потенциометром используют рН-метры. Измерения осуществляются в соответствии с

инструкциями, прилагаемыми к приборам.

Концентрацию битума в эмульсии назначают в пределах 45-65 % в зависимости от вида дорожно-

строительных работ и погодных условий.

В процессе приготовления эмульсий следует контролировать:

температуру битума, которая должна быть в пределах 120-140°С;

дозировку каждого компонента;

температуру водного раствора эмульгатора, которая должна быть в пределах 55-60°С;

температуру готовой эмульсии на выходе из коллоидной мельницы, которая должна быть в пределах 80-

90°С.

Особое внимание уделяется дозировке, так как она влияет на качество и стоимость продукции. Она

производится дозирующими объемными насосами с регулируемым числом оборотов. Оперативный контроль

качества готовой эмульсии на выходе из гомогенизатора производят периодически визуально путем

погружения стеклянной палочки в готовую эмульсию. При хорошем качестве эмульсии палочка покрывается

темно-коричневой пленкой. Не допускается в пленке комочков или нитей битума.

Готовые эмульсии должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя. Приемку

эмульсии производят партиями. Партией считают сменную выработку одной установки, но не более 50 т.

Для контроля качества эмульсии отбирают не менее 3-4 точечных проб не ранее чем через 30 мин от начала

выпуска эмульсии и далее с интервалом от 1 до 2 ч в зависимости от производительности установки. Объем

каждой точечной пробы должен быть не менее 2 л. Точечные пробы объединяют и тщательно перемешивают и

процеживают через сито с сеткой № 1,25. Для каждого испытания из объединенной пробы эмульсии отбирают

навески в соответствии с методикой испытания по ГОСТ Р 52128-2003.

Приемочный контроль каждой партии эмульсии производит предприятие-изготовитель по следующим

основным показателям:

содержание битума с эмульгатором;

устойчивость эмульсии при перемешивании с минеральными материалами (класс эмульсии);

сцепление пленки вяжущего с поверхностью щебня;

однородность (определение остатка на сите);

условная вязкость при 20°С;

устойчивость при хранении;

сцепление пленки вяжущего с минеральными материалами; устойчивость при транспортировании.

Периодический контроль производят не реже одного раза в квартал и при каждом изменении материалов,

применяемых при приготовлении эмульсий, а также при изменении состава эмульсии.

ГЛАВА 26. Заводы для приготовления асфальтобетонных смесей

26.1. Классификация заводов и особенности их размещения

Асфальтобетонный завод (АБЗ) - смонтированный комплекс технологического, энергетического и

вспомогательного оборудования, предназначенного для выполнения операций по приготовлению

асфальтобетонных смесей. При строительстве автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием по месту

расположения различают два типа АБЗ: прирельсовые и притрассовые.

Прирельсовые АБЗ устраивают у железной дороги. Они включают в себя ряд отделений и цехов основного и

вспомогательного назначения:

склады каменных материалов, состоящие из приемных устройств для разгрузки железнодорожных вагонов и

укладки материалов в штабели, машин и устройств для погрузки каменных материалов из штабелей в

расходные бункеры смесительных установок;

склады минерального порошка, состоящие из приемных устройств, разгрузчиков вагонов, оборудования для

транспортирования минерального порошка на склады и от них в расходные емкости асфальтосмесительных

установок;

склады битума, состоящие из приемных устройств и оборудования для разгрузки, хранения и

предварительного подогрева битума, из оборудования для обезвоживания и нагрева битума до рабочей

температуры и смешения его с поверхностно-активными веществами, а также подачи готового битума к

асфальтосмесительной установке;

асфальтосмесительные установки с расходными бункерами для каменных материалов и минерального

порошка, технологическим оборудованием для сушки и нагрева минеральных материалов и битума,

дозирования и перемешивания минеральных материалов и вяжущих, выдачи готовой смеси в накопительные

бункеры и транспортные средства;

вспомогательные отделения - передвижные электростанции или трансформаторные подстанции,

парокотельные и компрессорные устройства, устройства водоснабжения и канализации, служебные помещения.

В отдельных случаях на АБЗ предусматривают отделения для дополнительного домола и приготовления

минерального порошка, сортировки щебня или гравия, приготовления поверхностно-активных веществ.

Притрассовые АБЗ организуют вблизи мест укладки асфальтобетонной смеси. Предназначены для

кратковременного использования (1-2 года) на одном месте. Притрассовые АБЗ включают

асфальтосмесительную установку, расходные склады минерального порошка и емкости для битума (с запасом

материалов на одну-пять смен работы АБЗ), передвижные компрессорные установки и электростанции.

Для притрассовых АБЗ характерна доставка каменных материалов с прирельсовой базы автомобилями-

самосвалами, а минерального порошка и битума - автоцементовозами и битумовозами.

По принципу работы технологического оборудования АБЗ смесители подразделяются на две категории:

циклического и непрерывного действия. В смесителях циклического (периодического) действия используются

порционные дозаторы для дозирования компонентов смеси. На АБЗ непрерывного действия операции

дозирования, перемешивания и выдачи готовой смеси совмещены во времени.

По мощности асфальтосмесительных установок АБЗ подразделяются на следующие типы: малой

производительности - до 25 т/ч; средней 25-50 т/ч; большой 50-100 т/ч; сверхмощные 200-400 т/ч.

По компоновке технологического оборудования в вертикальной плоскости асфальтосмесительные

установки делятся на башенные и партерные (ступенчатые). Наибольшее распространение получили установки

с башенным расположением агрегатов.

По степени инвентарности установки подразделяются на три типа: стационарные, сборно-разборные и

мобильные.

Место размещения АБЗ выбирают с учетом его назначения и минимального времени транспортирования

горячих смесей. При температуре воздуха +10°С время транспортирования горячих смесей не должно быть

более 1,5 ч.

Критерием оптимального размещения АБЗ при строительстве автомобильных дорог является минимум

суммарных затрат на производство и транспортирование асфальтобетонных смесей к месту укладки с учетом

расходов на строительство и перебазирование АБЗ.

При выборе мест размещения АБЗ помимо стоимостных показателей необходимо учитывать удобство

примыкания АБЗ к железнодорожной станции, наличие в районе строительства карьеров щебня и песка,

источников получения вяжущих материалов и воды, возможность подведения электроэнергии от

высоковольтных линий и газового топлива от газопровода, наличие действующих автомобильных дорог и типы

их покрытий, близость городов и поселков и др.

Определение оптимального размещения АБЗ путем обычных сравнительных методов трудоемко, так как

возникает необходимость одновременного учета и сравнения ряда показателей в сложной зависимости.

Объективное решение задачи возможно лишь на базе экономико-математических методов и ЭВМ.

26.2. Генеральный план АБЗ

Уровень основных технических решений вновь строящихся прирельсовых и притрассовых АБЗ должен

соответствовать действующим типовым проектам. Способы приемки щебня (гравия), песка и минерального

порошка, их складирование и внутризаводское транспортирование должны исключить возможность снижения

их качества и загрязнения окружающей среды. Методы выгрузки битума из вагонов и схема битумохранилища

должны исключить возможность его обводнения и загрязнения.

На территории АБЗ, кроме основных отделений, размещаются: механическая мастерская, материально-

технический склад, трансформаторная подстанция или передвижная электростанция, контора, лаборатория,

мастерская, склад горюче-смазочных материалов, столовая, контора, бытовые помещения, медпункт и т.д.

Проектные решения АБЗ необходимо составлять с учетом требований противопожарных норм

проектирования зданий и сооружений. Пожароопасные участки технологических линий АБЗ оборудуют

средствами тушения по согласованию с местной пожарной инспекцией. Решение генеральных планов

прирельсовых АБЗ подчиняется общим требованиям, предъявляемым к производственным предприятиям

дорожного строительства с учетом специфики работы АБЗ (рис. 26.1):

получения по железной дороге фракционного щебня (гравия) и песка и резервирования в отдельных случаях

на площадке завода территории для сортировочно-моечного отделения;

обеспечения нормативных сроков разгрузки поступающих по железной дороге заполнителей, битума и

минерального порошка;

использования для хранения заполнителей открытых площадок, а для хранения минерального порошка -

складов силосного типа, оборудованных системой пневмотранспорта;

обеспыливания мест пылеобразования при погрузочно-разгрузочных работах системами пылеулавливания;

использования для хранения битума крытых битумохранилищ ямного или полуямного типов с приемными

устройствами и системами подогрева и перекачки вяжущих;

резервирования в отдельных случаях на площадке АБЗ территории для размещения установок

приготовления ПАВ;

обеспечения минимального объема строительно-монтажных работ при строительстве АБЗ и монтаже-

демонтаже его оборудования и строительных конструкций при перебазировании.

Территория, на которой располагается прирельсовый АБЗ, должна быть благоустроена и иметь подъездные

пути, водоотвод, ограду и освещение для работы в темное время суток и при плохой видимости.

Рис. 26.1. Генеральный план прирельсового АБЗ:

1 - склад каменных материалов; 2 - отделение подачи каменных материалов; 3 - асфальтосмесительная

установка; 4 - накопительный бункер готовой смеси; 5 - компрессорная установка; 6 - склад

минерального порошка; 7 - склад мазута; 8 - битумохранилище; 9 - склад ГСМ; 10 - склад резиновой

крошки; 11 - ремонтные мастерские; 12 - подрельсовый бункер; 13 - стоянка для автотранспорта; 14 -

административный корпус; 15 - весовая и пункт контроля; 16 - туалет; 17 - трансформаторная

подстанция

Покрытие на открытых площадках для хранения заполнителей и на основных проездах рекомендуется

устраивать как из монолитного и сборного бетона, так и из асфальтобетона.

Охлаждение сжатого воздуха, направляемого к объектам потребления, предусматривается шестирядным

трубчатым охладителем с пропускной способностью 30 м

/мин. Для очистки сжатого воздуха от влаги и масел

трубопровод сжатого воздуха оборудуют комплектом из трех влагомаслоотделителей производительностью 50

/мин каждый.

В проектном решении прирельсового АБЗ предусматривается размещение вспомогательных отделений в

сборно-разборных зданиях и сооружениях; для технического обслуживания и текущего ремонта

технологического оборудования, инженерных сетей и коммуникаций - ремонтно-механическая мастерская.

Для систематического контроля технологического процесса приготовления асфальтобетонной смеси и

качества исходных материалов, поступающих на завод, в составе АБЗ должна быть предусмотрена

лаборатория. Оборудование лаборатории обеспечивает проведение комплекса всех испытаний материалов,

предусмотренных ГОСТ 9128-97.

Притрассовые АБЗ организуются на базе асфальтосмесительных установок мобильного типа (рис. 26.2).

Доставка материалов на притрассовый асфальтобетонный завод предусматривается преимущественно

автомобилями с прирельсовых баз. Подача каменных материалов на питатели асфальтосмесительной установки

обеспечивается одноковшовыми погрузчиками на пневмоколесном ходу.

Рис. 26.2. Генеральный план притрассового АБЗ:

1 - склад каменных материалов; 2 - отделение подачи каменных материалов; 3 - смеситель; 4 -

расходный бункер цемента; 5 - кабина обслуживания и управления; 6 - емкости с водой; 7 - отделение

приготовления добавок; 8 - контора с лабораторией; 9 - спортивная площадка; 10 - материально-

технический склад; 11 - резервуары противопожарные; 12 - ремонтно-механическая мастерская; 13 -

площадка для открытых ремонтных работ; 14 - бытовые помещения; 15 - баня; 16 - столовая; 17 -

трансформаторная подстанция; 18 - туалет; 19 - артезианская скважина; 20 - передвижная

компрессорная установка; 21 - отделение лаборатории; 22 - весовая с автоматическими весами

грузоподъемностью 30 т; 23 - канализационные очистные сооружения; 24 - склад ГСМ

На территории АБЗ рядом со смесительной установкой располагается склад песка и фракционного щебня

открытого типа с разделительными стенками на площадке, имеющей твердое покрытие. Щебень и песок

должны доставляться чистыми, а щебень рассортирован на фракции.

Активированный минеральный порошок хранят в металлических расходных силосных емкостях. Для подачи

минерального порошка используют средства пневматического транспорта. К инвентарному расходному складу

минеральный порошок доставляется автоцементовозами.

Битум хранят в крытых битумохранилищах или цистернах, вмещающих до 100 т битума. Битумное

хозяйство имеет оборудование для поддержания рабочей температуры битума, обогреваемый битумный насос,

битумопроводы с битумными кранами.

К смесительной установке прокладывают подъездную дорогу с твердым покрытием. Движение организуют

по кольцевой схеме без встречных автомобилей.

В состав притрассового АБЗ включаются отделения энергетического и вспомогательного назначения -

электростанции или трансформаторные подстанции, компрессорные и парокотельные установки, устройства

водоснабжения, склады различных материалов, системы битумо- и мазутопроводов, комплекс служебных и

вспомогательных помещений.

В отличие от прирельсовых АБЗ размещение основных отделений вспомогательного назначения на

притрассовых АБЗ предусматривается в мобильных зданиях и сооружениях контейнерного типа.

В отличие от предприятий стационарного типа рассмотренные прирельсовые и притрассовые АБЗ

запроектированы с учетом возможности максимального сокращения объемов работ на их сооружение, то есть

для хранения каменных материалов на АБЗ широко используются открытые площадки, а для хранения

минерального порошка взамен бункерных складов - склады силосного типа. Транспортные операции по подаче

каменных материалов осуществляются одноковшовыми фронтальными погрузчиками типа ТО-18Д.

26.3. Технологические процессы. Выбор технологического оборудования

Приготовление асфальтобетонных смесей складывается из следующих технологических операций: сушки и

подогрева каменных материалов, сортировки их по фракциям, дозирования минеральных и вяжущих

материалов, перемешивания минеральных материалов с органическими вяжущими и выдача готовой смеси

(рис. 26.3).

Рис. 26.3. Технологическая схема приготовления горячей асфальтобетонной смеси:

1 - пылеулавливающая система; 2 - винтовой конвейер для пыли; 3 - элеватор для пыли и минерального

порошка; 4 - бункер минерального порошка; 5 - элеватор для подачи горячих материалов; 6 -

сортировочный агрегат; 7 - смеситель; 8 - ссыпной бункер для негабаритного щебня; 9 - нагреватель

битума; 10 - нагреватель жидкого теплоносителя; 11 - обогреваемые битумные цистерны; 12 -

сушильный барабан; 13 - накопительный транспортер; 14 - агрегат питания; 15 - емкость для дизельного

топлива; 16 - емкость для мазута; 17 - скиповый подъемник; 18 - накопительный бункер готовой смеси

Свойства приготавливаемых асфальтобетонных смесей и асфальтобетона должны отвечать требованиям

ГОСТ 9128-97.

Для улучшения качества асфальтобетонных смесей во многих случаях в асфальтобетонную смесь вводят

поверхностно-активные вещества (ПАВ) и активаторы. В качестве ПАВ используются катионно- и анионно-

активные вещества.

Свойства и качество вводимых в асфальтобетонную смесь ПАВ, должны отвечать требованиям ГОСТ 9128-

97 и другим соответствующим нормативно-техническим документам.

Асфальтобетонную смесь на АБЗ приготавливают в автоматизированных установках циклического и

непрерывного действия с гравитационным или принудительным смешиванием материалов. При возможности

выбора в первую очередь применяют асфальтосмесительные установки циклического действия, затем

непрерывного с принудительным перемешиванием и в последнюю очередь асфальтосмесительные установки

непрерывного действия с гравитационным перемешиванием.

При приготовлении асфальтобетонной смеси в установке циклического типа обеспечиваются лучшие

условия регулирования времени перемешивания и получения смеси требуемого качества.

Сушка и нагрев каменных материалов должны обеспечить не только заданную температуру, но и полное

удаление влаги. Для нагрева и обезвоживания битума применяют битумоплавильное оборудование

непрерывного и периодического действия. В установках непрерывного действия с газовым или электрическим

подогревом обезвоживание происходит в тонком слое. Установки периодического действия состоят из

нескольких битумоплавильных котлов. В них вязкий битум готовят по двухступенчатому циклу: в одних котлах

битум нагревают до 110-120°С и при необходимости выпаривают воду, потом перекачивают в другие

расходные котлы и нагревают до рабочей температуры.

При необходимости введения в битум ПАВ или разжижителя битум готовят по трехступенчатому циклу:

после разогрева и выпаривания воды битум перекачивают в свободные котлы, где объединяют с ПАВ или

разжижителями, а затем перекачивают в расходные котлы и нагревают до рабочей температуры.

Компоненты асфальтобетонной смеси дозируются по массе; исключение допускается для битума и добавок

ПАВ, дозирование которых ведется по объему. Для предварительного дозирования минеральных материалов

(до поступления в сушильный барабан) используют агрегаты питания. Точность предварительного дозирования

минеральных материалов ±5 %. При работе с очень влажными материалами вводят поправку на их влажность.

Допускаемая погрешность при дозировании составляющих асфальтобетонной смеси не должна превышать: для

щебня, песка и минерального порошка, применяемых для приготовления асфальтобетонов I и II марок ±3 %;

применяемых для приготовления асфальтобетонов III и IV марок ±5 % от массы соответствующего компонента;

для битума независимо от марки асфальтобетона ±1,5 % от их массы.

Особое внимание уделяется режимам перемешивания асфальтобетонной смеси в смесителях циклического и

непрерывного действия. Режим перемешивания минеральных материалов с битумом играет основную роль в

процессе приготовления смеси. Тщательно перемешанная смесь характеризуется равномерным распределением

всех ее компонентов и полным обволакиванием поверхности частиц битумом. Продолжительность

перемешивания зависит от типа смесительной установки и вида приготавливаемой смеси. Она колеблется от 20

до 60 с в смесителях отечественного производства. Время перемешивания в смесителях зарубежных фирм в 1,5

раза меньше.

Повышение качества смеси и увеличение производительности технологического оборудования могут быть

обеспечены интенсификацией процесса перемешивания, применением ПАВ, активаторов, совершенствованием

способа введения вяжущих. Способ введения битума оказывает существенное влияние на перемешивание и

качество смеси. Принцип интенсификации базируется на сокращении длительности или увеличении скорости

перемешивания.

В целях совершенствования технологии приготовления асфальтобетонной смеси целесообразно широко

применять активаторы - цемент, известь, сланцевую смолу и др. Введение этих материалов способствует

созданию активной свежеобразованной поверхности, имеющей в начальный период большую энергию, что

обусловливает высокую адгезию с вяжущими материалами.

Особенности приготовления литых асфальтобетонных смесей (литого асфальта). Литые

асфальтобетонные смеси отличаются от горячих смесей повышенным содержанием битума большей вязкости и

минерального порошка, более высокой (210-230°С) температурой при приготовлении и укладке. Их

приготовление производят на обычном оборудовании АБЗ или на специализированных асфальтосмесительных

установках. Принципиальное отличие этих установок от традиционных - наличие оборудования для нагрева

минерального материала и подготовки природного битума (необходимой добавки в литой асфальт).

В соответствии с ТУ-400-24-158-89 [105] литые смеси подразделяют на пять типов (табл. 26.1),

отличающихся размерами и массовой долей заполнителя в смеси, массовой долей асфальтового вяжущего

вещества (смеси битума и минерального порошка) и, соответственно, назначением каждого типа.

Т а б л и ц а 2 6 . 1

Классификация литых асфальтобетонных смесей

Основные классификационные особенности смеси

Назначение смеси

тип

смеси

максимальный

размер щебня, мм

массовая доля, %

битумо-

минеральное

отношение, Б:М

зерен

более 5

мм

асфальтового

вяжущего вещества

I 15 45-55 25-30 0,35-0,45

Новое строительство и

капитальный ремонт

проезжей части

II 20 35-50 20-25 0,40-0,55

III 40 45-65 15-20 0,50-0,65

IV 5 - 17-23 0,40-0,65 Покрытие тротуаров

V 20 35-50 22-28 0,55-0,75

Текущий ремонт дорожных

покрытий

Влажные и холодные минеральные материалы в требуемых соотношениях подаются со склада к агрегату

питания, из которого по наклонному транспортеру материал подается в сушильный агрегат, где его

просушивают и нагревают до рабочей температуры. Горячие материалы загружаются элеватором в

сортировочное устройство смесительного агрегата. Разделенные на фракции щебень и песок через бункеры

горячего материала поступают в дозаторы и после взвешивания загружаются в смеситель. Холодный

минеральный порошок подается элеватором в нагреватель, где материал высушивается и нагревается до

рабочей температуры, а затем элеватором загружается в расходный бункер смесительного агрегата. После

взвешивания нагретый минеральный порошок поступает в смеситель. Схема технологического процесса

приготовления литого асфальта показана на рис. 26.4.

Рис. 26.4. Технологическая схема приготовления литого асфальтобетона:

1 - агрегат питания; 2 - транспортер; 3 - сушильный барабан; 4 - пылеулавливающая система; 5 -

смесительный агрегат; 6 - нагреватель; 7 - силос минерального порошка; 8 - битумная цистерна; 9 -

разогреватель; 10 - агрегат для дозирования материалов из естественных асфальтовых пород

Осажденная в пылеулавливающей системе пыль подается в элеватор или сортировочное устройство и

дозируется совместно с песком или поступает в отдельный расходный бункер и дозируется в требуемых

пропорциях совместно с минеральным порошком. Разогретые до рабочей температуры битум из цистерн и

специальный природный битум из нагревателя подают к смесительному агрегату, где раздельно дозируют и

подают в смеситель. Здесь же производится дозирование материалов из естественных асфальтовых пород;

затем после взвешивания они загружаются подъемником в смеситель. В смесителе происходит перемешивание

всех компонентов смеси, готовая продукция выгружается в специализированные транспортные средства,

снабженные котлом-термосом или бункером с системой обогрева и перемешивания в пути. При

транспортировании литой смеси должны обеспечиваться непрерывное перемешивание и температура смеси

180-240°С, а в необходимых случаях - порционная выгрузка с варьированием скорости выдачи смеси.

Особенности приготовления полимерно-битумного вяжущего (ПБВ). Введение в битум полимеров

(дивинилстирольных или бутадиенстирольных термоэластопластов) и пластификаторов позволяет получить

ПБВ, стабилизирующее физико-механические свойства асфальтобетона при сезонных перепадах температуры.

Полимерно-битумные вяжущие для асфальтобетонных смесей должны соответствовать требованиям ГОСТ Р

52056-2003.

В мировой практике наиболее широкое распространение получила технология приготовления ПБВ путем

введения дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) в битум в виде раствора в битумном сырье (гудроне),

при этом ПБВ может быть получено как с использованием вязких, так и маловязких битумов. Концентрация

раствора ДСТ и других стирольных блоксополимеров (СБС) в гудроне находится в пределах 10-20 % по массе.

Приготовление менее концентрированных растворов ДСТ в гудроне может быть причиной недостаточной

теплостойкости полимерасфальтобетона в связи с введением в битум большого количества гудронов, более

концентрированные растворы плохо перекачиваются битумным насосом.

Отечественные дорожные строители используют другую технологию, разработанную учеными Союздорнии

около 15 лет назад, в соответствии с которой возможно введение блоксополимеров типа СБС в битум путем

предварительного их растворения в индустриальном масле. При этом можно использовать любые типы СБС как

отечественного, так и зарубежного производства: ДСТ, финапрен, карифлекс, кратон, солпрен и др. Количество

вводимых блоксополимеров определяется в зависимости от марок битумов, типов блоксополимеров и других

технологических условий, изложенных в нормативных документах.

В России для приготовления ПБВ нашли применение установки отечественного и зарубежного

производства (табл. 26.2). В основе отечественного оборудования для приготовления ПБВ при растворении

стирольных блоксополимеров использован метод перемешивания материалов.

Т а б л и ц а 2 6 . 2

Техническая характеристика установок для приготовления ПБВ

Показатели

Фирма, страна

Союздорнии,

Россия

ЦНКБ, Россия

Massenza, Италия-

Россия

Breining РВА-4,

Германия

Производительность по выдаче

ПБВ, т/ч

10 2 10 4

Количество смесителей, шт. 2 2 2 1

Вместимость каждого смесителя, м

6,3 3 18 8

Тип мешалки Якорная Лопастная Лопастная Лопастная

Температура битума, подаваемого в

смеситель, °С

160-170 160-170 160-180 160-180

Система обогрева смесителей Жидкостная

Электрическа

Жидкостная Жидкостная

Точность дозирования жидких

компонентов

+2 % +2 % +1,5 % +1,5 %

Длительность приготовления ПБВ,

мин

40 40 40 30

Потребляемая электроэнергия, тыс.

ккал/ч

350-400 - 500 -

Установленная мощность, кВт 42 100 241 120

Установленная мощность

коллоидной мельницы, кВт

- - 160 75

Габаритные размеры, м 11,8×3,85×7,55 7,5×6,5×8,0 3,85×11,0×7,5 14,8×2,5×6,8

Масса оборудования, т 24,5 - 20,3 -

Обслуживающий персонал, чел. 2 2 2 2

Оборудование для приготовления ПБВ конструкции Союздорнии может работать в составе

асфальтосмесительных установок производительностью до 100 т/ч, а также в режиме автономного

приготовления ПБВ или раствора СБС в индустриальном масле с выдачей его потребителям для последующего

введения в битум.

Полимерно-битумное вяжущее в оборудовании Союздорнии может приготавливаться по любой из двух

технологических схем. По первой схеме обезвоженный и нагретый до 170-180°С битум закачивается в первый

смеситель и затем в него подается до 10 % индустриального масла, играющего роль пластификатора. Затем

подается, например, 2-2,5 % ДСТ. Приготовление концентратов полимеров требует особого внимания,

поскольку свойства полимербитумного вяжущего существенно зависят от соотношения «масло-полимер».

Перемешивание осуществляется до получения однородной смеси, которая закачивается во второй смеситель,

работающий в качестве расходной емкости.

По второй технологической схеме в первом смесителе готовится 20-30-процентный раствор ДСТ в масле,

который затем подается в битум, находящийся во втором смесителе, где он перемешивается до получения

однородной смеси.

Оборудование позволяет приготавливать ПБВ и на основе гудрона. При этом технология не имеет

принципиальных отличий. Оба смесителя имеют рубашки и обогреваются с помощью любого стандартного

нагревателя для жидких теплоносителей тепловой мощностью 350-500 тыс. ккал/ч.

Установка для приготовления модифицированного битума конструкции Центрального научно-

конструкторского бюро (ЦНКБ) оборонной промышленности выполнена по модульно-блочному принципу и

содержит два смесителя: смеситель для приготовления концентрата, состоящий из блоков смешения, обогрева,

дозирования и подачи блоксополимеров, и смеситель для окончательного приготовления ПБВ путем смешения

битума и концентрата. Отличительной особенностью установки является наличие электрического обогрева

смесителей и материалопроводов.

Особенностями оборудования для приготовления ПБВ, разработанного Заводом № 345 оборонной

промышленности (Россия) совместно с фирмой Massenza (Италия), являются технологические условия

приготовления ПБВ и связанные с ними конструктивные особенности. Технологическая особенность

заключается в возможности растворения СБС непосредственно в битуме с добавлением небольшого количества

масла в качестве пластификатора.

Характерным конструктивным отличием этого оборудования, как, впрочем, и выпускаемого большинством

зарубежных фирм, является наличие коллоидной мельницы (так называемого диспергатора), которая реализует

метод измельчения, но требует для своей работы очень большую потребляемую мощность. Наличие такой

мельницы позволяет получить ПБВ без предварительного растворения блоксополимера. Весь процесс

выполняется в автоматическом режиме в течение 40 мин.

Установка предназначена для производства ПБВ с применением порошкообразных и гранулированных

модификаторов. Она дает возможность получать полуфабрикаты, включающие модификатор и индустриальное

масло. Этот полуфабрикат можно перевозить на большие расстояния и затем, добавляя необходимое

количество битума, производить на месте потребления ПБВ требуемого состава.

Технологический процесс получения ПБВ включает следующие основные операции (рис. 26.5): загрузка

насосом битума при температуре 170-180°С в один из смесителей; закачка в этот же смеситель

индустриального масла при температуре 130-140°С; перемешивание битума с индустриальным маслом в

смесителе; загрузка ДСТ в смеситель и перемешивание; измельчение всех компонентов смеси с помощью

коллоидной мельницы в режиме циркуляции; контроль качества ПБВ; выгрузка ПБВ в накопительную емкость

или потребителям.

Рис. 26.5. Технологическая схема приготовления полимерно-битумного вяжущего (ПБВ)

На отечественном рынке представлено и немецкое оборудование фирмы «Breining», а именно установка для

модификации битума типа РВА4. В качестве модификаторов могут применяться блоксополимеры: kraton,

polibit Esso, ДСТ и др. Установка включает смеситель емкостью 8 м

с лопастной мешалкой; коллоидную

мельницу; шестеренчатые насосы; технологические трубопроводы; электрошкаф; инжекционную систему для

пневматической загрузки полимеров.

Нагретый до 180-190°С битум с помощью битумного насоса подается в смеситель, после чего загружается

один из блоксополимеров, выбранных для работы. После заполнения смесителя включаются мешалка и

коллоидная мельница в режиме циркуляции. Перемешивание и циркуляция продолжаются до получения

однородной смеси. Готовое ПБВ перекачивается в накопительную емкость или потребителям. При

необходимости в смеситель можно закачивать масло-пластификатор в необходимом количестве с помощью

отдельного насоса.

Обогрев смесителя, трубопроводов, насосов и коллоидной мельницы выполняется любым стандартным

нагревателем жидкого теплоносителя тепловой мощностью от 250 тыс.ккал/ч и более. Все оборудование кроме

смесителя смонтировано в отдельном контейнере. От атмосферных осадков смеситель защищен металлической

крышей.

26.4 Асфальтосмесительные установки

Асфальтосмесительные установки - комплект основного технологического оборудования АБЗ,

обеспечивающего выполнение основных операций технологического процесса приготовления

асфальтобетонных и битумоминеральных смесей. Асфальтосмесительные установки классифицируются по

основным конструктивным и технологическим показателям: производительности, принципу действия

смесителя, конструктивной компоновке основных агрегатов, мобильности.

Номинальную производительность асфальтосмесительных установок оценивают из условия приготовления