Портал о строительстве и ремонтных работах

В настоящее время существуют два направления совершенствования технологии приготовления асфальтобетонных смесей: вибрационное сме­шивание и беспыльное приготовление смеси.

При вибрационном смешивании все агрегаты технологического процесса остаются неизменными, кроме смесителя. В лабораторных ис­следованиях применяли вибрационный смеситель барабанного типа, в производственных экспериментах использовали двухвальные лопастные смесители периодического действия с вибрирующими корпусом и вала­ми. Вибрация корпуса и рабочих органов смесителя создает в смеси значительные ускорения частиц, разрушает коагуляционную структуру битума, что облегчает адсорбцию асфальтенов битума на поверхности минеральных материалов.

При вибрации весь битум переходит в пленочное состояние и лучше обволакивает минеральные частицы, а сами пленки битума более однород­ны по толщине. Все это приводит к повышению качества асфальтобетон­ной смеси и более долговечной работе асфальтобетонного покрытия. Одна­ко, несмотря на преимущества вибрационного смешивания по сравнению с традиционным, этот метод не получил пока распространения в основном вследствие низкой долговечности деталей смесителя при вибрации.

Технология беспыльного приготовления асфальтобетонной смеси существенно отличается от традиционной. Существуют два способа бес­пыльного приготовления смеси. По первому способу минеральные ма­териалы соединяются с битумом в двухвальном лопастном смесителе до сушки. По второму — минеральные материалы соединяются с биту­мом в процессе сушки и нагрева материала в сушильно-смеситель­ном барабане.

По первому способу, разработанному фирмой “Вибау” (Германия), предварительно отдозированные агрегатом питания влажные минеральные материалы подаются в двухвальный лопастный смеситель, куда поступа­ют битум и активирующая добавка.

Водный раствор активирующей добавки придает частицам ми­нерального материала водоотталкивающие свойства и улучшает их сма­чиваемость битумом. После введения в холодную смесь горячего распы­ленного битума его капли застывают, связывая мелкие частицы мине­рального материала в гранулы.

Приготовленная в смесителе холодная смесь поступает в сушильный барабан-активатор, где производится испарение влаги и расплавление капель битума. Благодаря действию активирующей добавки расплавлен­ный битум обволакивает частицы минерального материала.

Достоинства этого способа следующие: возможность использования серийного оборудования; снижение стоимости и металлоемкости обору­дования из-за исключения горячего грохота, секционного бункера горячих материалов, дозаторов горячих материалов; возможность длительного хранения холодной смеси и последующего приготовления готовой смеси в любом месте, где используют только сушильный барабан-активатор.

Недостатки способа: сложность соблюдения заданного рецеп­турного состава, поскольку дозирование осуществляется агрегатом пи­тания; необходимость строгого контроля влажности песка и щебня для сохранения заданного соотношения массы минерального материала и битума; необходимость применения минеральных порошков, не склон­ных к набуханию; необходимость применения запатентованной активи­рующей добавки (фирма “Вибау”, Германия); повышенные требования к стабильности теплового процесса для снижения разрушения и окис­ления битумной пленки.

Следует отметить, что приготовление асфальтобетонной смеси по способу фирмы “Вибау” не нашло широкого применения из-за контакта горячих газов высокой температуры с открытым битумом, вспенивания битума при нагреве материала свыше 100°С и интенсивного старения и выгорания битума. Замена противоточного барабана-активатора на по­точный не уменьшила явления старения и выгорания битума.

Второй способ беспыльного приготовления асфальтобетонной сме­си нашел большее распространение. Влажные и холодные песок и ще­бень, предварительно отдозированные в агрегате питания, и минераль­ный порошок по ленточному конвейеру подаются в сушильный барабан (рис. 11.30), работающий по поточному способу сушки. В радиационной зоне сушильного барабана происходит нагрев и сушка минеральных материалов. Во вторую (конвективную) зону сушильного барабана пода­ется битум, там в среде горячих газов и паров воды происходит даль­нейший нагрев песка и щебня и обволакивание их битумом.

Дозирование битума основано на применении расходомеров и сбло­кировано с системой дозирования минеральных материалов при стро­гом контроле их влажности.

Для исключения прямого контакта факела горящего топлива с битумом и снижения окисления и выгорания битума фирмы США и Англии разделяют радиационную и конвективную зоны сушильно-смесительного барабана ди­афрагмой, фирма “Ермонт” (Франция) применяет специальную систему подъем — но-сбрасывающих лопастей, создающих непроницаемый для излучения факе­ла экран из ссыпающегося материала. Экран ссыпающегося материала обес­печивает качественное просушивание материалов в барабане.

Наличие в зоне активного пылеобразования жидкого битума спо­собствует улавливанию им частиц пыли, но полностью исключить вынос
пыли из сушильно-смесительного барабана не удается. Температура вы­ходящей готовой смеси составляет 120-140°С для менее вязких биту­мов и 135-175 °С — для более вязких. Готовая смесь может выдаваться или непосредственно в транспортные средства, или элеватором в на­копительный бункер.

Достоинства установок с сушильно-смесительными барабанами: про­стота оборудования, значительное снижение металлоемкости и энергоем­кости и меньшее количество пыли, выносимой из сушильно-смесительного барабана, что несколько упрощает проблему очистки дымовых газов.

Основные недостатки беспыльного приготовления смеси в сушиль­но-смесительном барабане: необходимость строгого контроля влажности поступающих материалов; необходимость применения минерального по­рошка, не склонного к набуханию; высокая влажность готовой смеси (до 1-3%); высокая температура дымовых газов (t = 300-350°С), что ведет к повышенному расходу топлива и старению битума в тонких пленках в процессе смешивания; сложность применения “сухих” пылеулавливаю­щих устройств; невозможность интенсификации процесса смешивания с подачей битума под высоким давлением и его тонким распыливанием из — за выноса мелких капель битума потоком дымовых газов.

Для снижения отрицательного явления повышенного старения би­тума в сушильно-смесительном барабане применяют короткофакельные топки с интенсивным режимом горения и очень низким коэффициен­том избытка воздуха а, не превышающим 1,05.

Несмотря на отмеченные недостатки, выпуск установок с сушильно­смесительными барабанами непрерывно возрастает.

В некоторых странах доля смесей, приготовляемых в установках с сушильно-смесительными барабанами, составляет 10 % общего количе­ства приготовляемых асфальтобетонных смесей.

Комментарии закрыты.