СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1995 года по МПК C04B26/26 E01C7/18 

Изобретение относится к дорожному, аэродромному и другим видам строительства.

Получению требуемого технического результата препятствует необходимость предварительного вспенивания битума с помощью специальной форсунки, что вынуждает переоборудовать смеситель.

Известен способ приготовления битум-минеральной смеси путем смешивания с битумом грубодисперсного минерального материала, увлажненного водой с температурой 20-70^оС до 12-14% влажности, при этом вспенивание битума происходит в смесителе при объединении его с минеральным материалом.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является высокая остаточная влажность минерального материала в готовой смеси, особенно щебня, вследствие которой смесь имеет низкие физико-механические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешения предва- рительно вспененного битума с минеральными материалами. Вяжущее для этой смеси готовят следующим образом: нагретый битум вспенивают 2-5-ами воды, распыленной воздушно-минеральной смесью, содержащей 15-20% минерального порошка от массы битума.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является необходимость дооборудования асфальтосмесителя специальными узлами и агрегатами, высокая точность дозирования, в частности минерального порошка, которая не допускает изменения гранулометрического состава смеси. Вследствие этого способ пригоден лишь в лабораторных условиях, а не в промышленном производстве.

Цель улучшение качества готовой горячей или теплой асфальтобетонной смеси, а также снижение времени перемешивания смеси и снижение расхода вяжущего.

Цель достигается тем, что способ приготовления асфальтобетонной смеси на основе вспененных битумов включает последовательное смешение: высушенного и нагретого грубодисперсного минерального материалов, увлажненного минерального порошка и подготовленного битума. При этом минеральный материал нагревают до 110-160^оС, а введение воды в приготавливаемую смесь производят увлажнением минерального порошка в количестве 10-20 мас. до подачи в мешалку асфальтосмесителя. Верхний предел влажности относится к горячим смесям, нижний к теплым. В мешалку асфальтосмесителя подается предварительно нагретый до 110-160^оС и отдозированный грубодисперсный минеральный материал (щебень, отсев, песок). Затем подают предварительно увлажненный до 10-20 мас. минеральный порошок и на полученную минеральную смесь с идущим в ней процессом испарения воды подают сразу, с разрывом по времени не позже 1-8 с подготовленный (в том числе нагретый) битум, при этом происходит устойчиво постоянное его вспенивание в процессе перемешивания всех компонентов смеси.

Обоснованием выбранных пределов является следующее.

Разрыв по времени менее 1 с невозможно выдержать технологически. Если разрыв по времени составит более 8 с, то происходит быстрое, почти полное испарение влаги, вводимой с увлажненным минеральным порошком в мешалку асфальтосмесителя еще до введения подготовленного (в т.ч. нагретого) битума, что не приводит к устойчиво постоянному вспениванию, теряется эффективность вспенивания.

При температуре ниже 110^оС нет достаточной степени испарения введенной в смеситель влаги. Температура выше 160^оС не предусмотрена условиями приготовления горячих асфальтобетонных смесей.

Влажность минерального порошка в пределах 10-20 мас. определена из следующего.

При влажности ниже 10 мас. не происходит равномерного перемешивания порошка; при влажности выше 20 мас. минеральный порошок переходит в пастообразное состояние, что может привести к его налипанию на стенки технологического оборудования и к неравномерному высушиванию (комкованию) в мешалке асфальтосмесителя. При влажности 10-20 мас. минеральный порошок находится в виде влажной, сыпучей смеси.

Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является смешение: предварительно нагретого до 110-160^оС грубодисперсного минерального материала; пред- варительно (до введения в мешалку асфальтосмесителя) увлажненного до 10-20 мас. минерального порошка; введение в асфальтосмеситель подготовленного (в том числе нагретого и отдозированного) битума не позже, чем через 1-8 с после подачи в асфальтосмеситель увлаженного порошка.

Смешение предварительно подготовленных исходных материалов при условии соблюдения указанных условий позволяет получить устойчиво постоянное вспенивание битума, что увеличивает степень использования смачивающей поверхности битума. Тепло, подаваемое в смеситель с грубодисперсным материалом, является доиспаряющим к теплу, вносимому битумом, что приводит к уменьшению влаги в готовой асфальтобетонной смеси, а все вместе взятое положительно влияет на ее физико-механические свойства, улучшая качество готовой смеси. Также снижается время перемешивания и достигается уменьшение расхода битума за счет полноты его использования.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

На чертеже показана технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси на основе вспененных битумов.

Со склада щебня и песка 1 грубодисперсный минеральный материал подается через узел 2 предварительного холодного дозирования в сушильный барабан 3, где подогревается до рабочей температуры. Затем горячим элеватором 4 подается на горячий грохот 5 асфальтосмесителя, разделяется по фракциям в бункерах 6, подается на дозатор 7 минеральных материалов и в мешалку 8. Минеральный порошок со склада 9 через расходный бункер 10 подается в шнековый транспортер 11, где производится увлажнение минерального порошка через форсунки 12. Для подачи воды на верхней (рабочей) площадке асфальтосмесителя устанавливаются две емкости 13 одинакового объема, работающие попеременно переключением вентилей 14. Вентили включаются одновременно с включением шнекового транспортера. Вода через форсунки 12 подается в начальную зону шнека. На последующем его ходе происходит равномерное перемешивание воды и минерального порошка. Вода должна поступать в шнековый транспортер 7-8 с. Увлажненный минеральный порошок через дозатор 7 подается в мешалку 8, куда через 2-7 с подается порция подготовленного битума из рабочего котла 15 через дозатор 16. Увлажнение минерального порошка производилось до 15 мас. Затем порошок подавался в мешалку 8, куда 3 с спустя подавался подготовленный и отдозированный битум.

Смесь перемешивалась 30 с.

Результаты испытаний асфальтобетонных смесей (горячих) в сравнении с аналогом приведены в табл.1.

Результаты выполнения предлагаемого способа при различной температуре минеральных материалов и влажности минерального порошка показаны в табл.2.

Предлагаемый способ предназначен для приготовления горячих и теплых асфальтобетонных смесей на основе вспененного битума. Эти смеси используются для устройства верхних и нижних слоев автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий.

Предлагаемый способ улучшает качество готовой горячей или теплой асфальтобетонной смеси за счет подачи в асфальтосмеситель в предлагаемой последовательности подготовленных предлагаемым образом исходных материалов.

Использование: дорожное и аэродромное строительство. Асфальтобетонную смесь готовят следующим образом: минеральный заполнитель нагревают до 110 160°С и смешивают его с увлажненным водой до 10 20 мас. минеральным порошком. Затем через 1 8 с вводят битум и производят окончательное перемешивание. Предлагаемый способ обеспечивает снижение времени перемешивания и расхода вяжущего. 1 ил. 2 табл.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ, включающий перемешивание минерального заполнителя с увлажненным минеральным порошком и нагретым битумом, отличающийся тем, что минеральный заполнитель нагревают до 110 - 160^oС и смешивают с увлажненным водой до 10 20 мас. минеральным порошком, после чего через 1 8 с в смесь подают битум и производят окончательное перемешивание.