Улучшение качества минеральных заполнителей, используемых в асфальтобетонных смесях

Крупные минеральные заполнители (щебень из прочных скальных пород, щебень из дробленого гравия) поставляются камнедробильными заводами и, как правило, соответствуют требованиям стандартов.

В отдельных случаях возникает необходимость вносить некоторые коррективы, устраняющие отдельные отклонения от нормативных требований. Такими операциями являются:

- промывка загрязненного щебня;

- додрабливание крупных фракций щебня;

- смешивание мелких песков с высевками для увеличения модуля крупности (укрупнения).

Промывка загрязненного щебня осуществляется путем его перемещения на транспортере из обычного штабеля в другой с дождевением (рис. 8.3 а).

Если щебень состоит из зерен разной прочности, его разделяют (обогащают) по прочности на барабанном классификаторе (рис. 8.3. б).

Исправлять зерновой состав (модуль крупности) песков можно также после их сушки в сушильном барабане путем разгрохотки горячей смеси до ее поступления в смеситель.

Установлено, что сцепление битума с активированной поверхностью минеральных зерен гораздо сильнее, чем с обычной. Поэтому в БНТУ разработан способ трибоактивации песков (Я.Н.Ковалев, С.Е.Кравченко).

Процесс трибоактивации песков состоит из двух операций: трибоэлектризации поверхности зерен песка (сообщение ей электрических зарядов регулируемого значения и знака) и обработки заряженной поверхности определенным типом поверхностно-активных веществ (ПАВ) противоположного заряда. Поверхность песков можно «заряжать» как положительными, так и отрицательными электрическими зарядами. Поэтому при обработке трибоэлектризованных поверхностей с отрицательными электрическими зарядами следует применять катионные ПАВ, а анионные ПАВ будут наиболее эффективны при обработке трибоэлектризованных поверхностей с положительными электрическими зарядами.

Трибоактивация песков осуществляется в специальной установке (рис. 8.4), позволяющей последовательно продувать песок через трубу-активатор (электризация поверхности) и обрабатывать его дисперсно-распыленным поверхностно-активным веществом в виде аэрозоли.

 

Улучшение качества битумов, используемых

В асфальтобетонных смесях

 

Улучшение качества битумов – задача нефтеперерабатывающих заводов. Только там можно целенаправленно регулировать групповой состав вязких битумов при надлежащем автоматическом контроле, только там можно осуществлять квалифицированно те или иные технологические режимы переработки нефти.

Существует два основных направления методов улучшения качества дорожных битумов: реагентное и нереагентное.

Реагентные методы, предполагающие введение в состав сырья (или готовых товарных битумов) различных добавок (ПАВ, полимеры и т.п.), имеют свою продолжительную историю, апробированы и внесены в нормативные документы – например, СТБ 1220-2000 «Битумы модифицированные дорожные. Технические условия».

Нереагентные методы – более поздний этап развития технологических приемов улучшения битумов, основой которых являются различные физические эффекты. Нереагентные методы можно подразделить на четыре группы:

- ультразвуковой метод;

- магнитный (электромагнитный) метод;

- механохимический метод;

- электрогидравлический метод.

Ультразвуковой метод

В Харькове в 80-х годах был разработан метод ультразвуковой активации битума для получения асфальтобетона (Зинченко В.Н., Золотарев В.А.).

Было изучено влияние длительности УЗ-обработки битумов на степень возрастания их адгезионных свойств по отношению к минеральным материалам. Показано, что УЗ-обработка повышает адгезионные свойства битума, по сравнению с обычным, на 30…70 %. Это способствует увеличению водо- и морозоустойчивости асфальтобетонов на их основе, а также устойчивости к старению.

Физическая сущность процесса УЗ-активации битума заключается в следующем. В результате такой обработки происходит разрыв межмолекулярных связей асфальтеновых комплексов, способствует образованию более мелких блоков, отличающихся энергетической активностью, приводящей к усилению адгезионных свойств. Разрушение под действием ультразвука углеводородных оболочек, экранирующих полярные группы асфальтено-смолистых комплексов, также способствует повышению активности битума, реализуемой в процессе взаимодействия с минеральными материалами.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтверждены при производственной проверке в условиях АБЗ. Ультразвуковая обработка битума показала простоту и технологичность такого метода.