Асфальтобетон, приготовленный методом

Турбулентного перемешивания (США)

Патент на процесс приготовления асфальтобетона методом турбулентного перемешивания заявлен в январе 1969 г.

Горячий жидкий битум, перемешанный с водой, с подогревом подается в барабан, где происходит перемешивание с заполнителем. Водяные пары, выделенные при подогреве из смеси, диспергируют битум и создают барьер, предотвращающий его окисление; таким образом нагрев и перемешивание происходят в нейтральной атмосфере водяного пара и газов сгорания, что уменьшает окисление битума.

Смесь включает 70 % мелкозернистого заполнителя и 30 % крупнозернистого. Можно использовать заполнитель с высокой влажностью, однако если она превышает 5 %, необходимо уменьшить количество воды, добавляемой к битуму.

В зависимости от назначения смеси ее приготавливают при температуре 71-115 °С.

Влага, содержащаяся в порах заполнителя, остается в нем в процессе перемешивания, а поверхностная влага удаляется, что приводит к уменьшению сцепления заполнителя с битумом. Поэтому часто в воду, добавленную к битуму, вводят химические добавки, способствующие хорошему сцеплению битума с заполнителем. Добавки вводят и в случае использования заполнителя, который плохо обволакивается битумом при низких температурах приготовления смеси. Влага, которая остается внутри смеси, служит смазкой и улучшает удобообрабатываемость смеси. Процесс обволакивания всего заполнителя в барабане происходит в течение 2,5 мин.

Количество загрязняющих воздух частиц, выделяющихся из смеси, незначительно при производительности смесителя 350 т/ч.

Горелка с автоматическим управлением расположена на впускном конце барабана, так что пламя, направлено параллельно потоку движения заполнителя. При таком расположении горелки смесь подогревается равномерно по всему барабану. Холодный заполнитель после дозирования подается в барабан транспортером. Объемные дозаторы битума и воды электрической цепью связаны с пультом управления. Смесь из барабана транспортируется на складскую площадку.

Процесс турбулентного перемешивания асфальтобетонной смеси обеспечивает высокую производительность установки, более низкую температуру смеси, хороший контроль дозировки заполнителя и битума, высокое качество смеси, меньшее загрязнение воздуха.

Асфальтобетонная смесь, приготовленная этим методом, уплотняется легче и быстрее, чем смесь, полученная в обычных смесителях.

Температура нагрева битума для приготовления асфальтобетонных смесей в зависимости от его марки представлена в табл. 8.9 (ТКП 094-2007).

Таблица 8.9 Температура нагрева битума для приготовления асфальтобетонных смесей в зависимости от его марки

 

Марка битума	Температура, °С
Горячая смесь
БНД 60/90, 90/130	130-150
БД 60/90, 90/130
БН 60/90, 90/130
БМА 70/100, 100/130	150-160
Теплая смесь
БНД 130/200, 200/300	110-130
БД 130/200, 200/300
БН 130/200, 200/300
СГ 130/200	80-110
Холодная смесь
СГ 70/130	80-90
МГ 70/130

 

Температурный режим приготовления битумов с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ) должен соответствовать требованиям ТКП 059.

Модифицированный битум приготавливается в специальной установке с последующей его доставкой на АБЗ.

Температуры нагрева асфальтобетонной смеси при выгрузке из смесителя в зависимости от марки битума указаны в табл. 8.10.

Таблица 8.10 Температуры нагрева асфальтобетонных смесей при выгрузке из смесителя (ТКП 094-2007)

 

Вид смеси	Вид вяжущего и его пенетрация при 25 °С, мм^-1	Температура смеси, °С
при выпуске из смеси-теля	в асфальтоукладчике	при завер-шении уплот-нения
асфальтобетонов типов С, А, Б и П, ВП с содержанием щебня, гравия более 40 % массы	асфальтобетонов типов В, Г, Д и П, ВП с содержанием щебня, гравия менее 40 % массы
Щебеночно-мастичная	Вязкий битум 60/90, 90/130	160-180	не ниже 150	-	не ниже 90
Горячая щебеночная, гравийная и песчаная	Вязкий битум 60/90	140-160	не ниже 130	не ниже 110	не ниже 80
Вязкий битум 90/130	140-160	не ниже 120	не ниже 100	не ниже 70
Модифицированный битум 70/100, 100/130	160-180	не ниже 150	-	не ниже 100
Теплая	Вязкий битум 130/200	120-140	не ниже 100	не ниже 80	-
Жидкий битум 130/200	90-115	не ниже 70	-
Холодная	Жидкий битум 70/130	80-100	не ниже 5	-

 

При приготовлении ЩМА с использованием целлюлозных волокон или гранул на их основе (включая другие стабилизирующие добавки) эти вещества подаются в смеситель вместе с минеральным материалом.

Погрешность дозирования компонентов асфальтобетонной смеси не должна превышать:

- для щебня (гравия), песка – ±3 %;

- для минерального порошка – ±2 %;

- для стабилизирующих добавок в минеральной части – ±5 %;

- для вяжущего (битума, модифицированного битума) – ±1,5 %;

- для добавок в вяжущее (ПАВ и др.) – ±5 %.

Продолжительность перемешивания горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей устанавливают в соответствии с техническими данными асфальтосмесительной установки. Режим приготовления должен обеспечивать однородность асфальтобетонной смеси и соответствие физико-механических свойств приготовленного асфальтобетона требованиям СТБ 1033.

Асфальтобетонную смесь после окончания перемешивания следует выгружать из смесителя в накопительный бункер или в кузов автомобиля-самосвала.

Вместимость накопительного бункера должна быть не менее объема часовой производительности смесительной установки. Время нахождения смесей в бункере-накопителе должно быть не более:

- 1,5 часа – для нижних слоев и типа А, ЩМСц для верхнего слоя;

- 0,5 часа – для смесей других типов.

Для смесей с применением ПАВ и активированного минерального материала время нахождения в бункере-накопителе может быть увеличено соответственно до 2 и 1 часа.

 

Требования безопасности при производстве асфальтобетонных смесей

 

При производстве смесей выделяются вредные вещества, содержание которых в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), регламентированных СанПиН 11-19 и приведенных в табл. 6.1 СТБ 1033-2004.

Лица, занятые на производстве смесей, должны быть обеспечены спецодеждой, спецобувью, средствами защиты рук согласно утвержденным нормам и ГОСТ 12.4.103, резиновыми перчатками.

В соответствии с СанПиН 11-09 производственные помещения оборудуются местной и принудительной приточно-вытяжной вентиляцией, кабина оператора асфальтосмесительной установки оснащается кондиционером.