УСТАНОВКА ДЛЯ БЫСТРОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ В СЛУЧАЕ ЕГО ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК E01C23/06 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при регенерации асфальтобетонных дорожных покрытий, например, на автомобильных дорогах, аэродромах.

В большинстве асфальтовых дорожных покрытий основным связующим компонентом являются битумы. Обладая рядом ценных свойств и имея сравнительно невысокую стоимость, битумы, в состав которых входят полярные соединения, отличаются недостаточной стойкостью. Их прочностные показатели также сравнительно невысоки. Все это в значительной степени ухудшает свойства асфальтовых покрытий и сокращает сроки их эксплуатации. Использование отходов полиолефинов в композиции с битумом является одним из направлений, позволяющих модифицировать свойства покрытий.

Известно устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, включающее раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии и горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру по патенту РФ №2039145 (прототип).

Недостатком этого устройства является неравномерный разогрев обрабатываемого слоя асфальтобетонного покрытия, что влечет за собой исключение высокого качества регенерации указанного покрытия.

Технический эффект - повышение качества регенерированного асфальтобетонного покрытия и повышение эффективности работы устройства.

Это достигается тем, что установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате чрезвычайной ситуации, содержащая раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру и сверху рамы и перемешивающие органы, причем она снабжена установленными на раме трубами для распределения поверхностно-активных веществ, а перемешивающие органы и трубы расположены в зоне излучателя перпендикулярно продольной оси рамы, которая дополнительно снабжена контейнером с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором с калиброванными отверстиями, расположенными также перпендикулярно продольной оси рамы, на распределительных трубах закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, каждая из которых содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен сферический перфорированный сегмент таким образом, что вершина внешней конической обечайки, совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента.

На фиг.1 изображено устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, на фиг.2 представлена схема форсунки для распыления поверхностно-активного вещества.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате чрезвычайной ситуации содержит раму 1, установленный на ней источник электропитания 2, генератор 3 СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель 4, защитный экран 5, установленный по внешнему контуру излучателя, дополнительный экран 6, установленный поверх рамы 1, перемешивающие органы 7, смонтированные в зоне излучателя 4 перпендикулярно продольной оси рамы 1, распределительные трубы 8 с форсунками, расположенные также перпендикулярно продольной оси рамы 1, расходный бак 9, насос 10. Устройство снабжено контейнером 11 с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором 12 с калиброванными отверстиями, расположенными также перпендикулярно продольной оси рамы 1.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате чрезвычайной ситуации работает следующим образом.

Нужные композиции получают, смешивая битум с отходами полиолефинов при температурах 80÷100°С, которая обеспечивается генератором 3 СВЧ-энергии, а образующаяся смесь охлаждается при уличной температуре (температуре наружного воздуха), при которой работает предлагаемое устройство. При добавлении отходов полиолефинов наблюдается значительное возрастание прочностных показателей композиций и снижение деформаций. Особенно заметно это влияние при температурах испытаний 20 и 40°С, соответствующих температурам эксплуатации дорожных покрытий в летнее время. При 0°С эффект от использования полиолефиновых отходов становится менее заметным.

Оптимальное количество полиолефиновых отходов для битумно-полимерных покрытий составляет 7÷12% (табл.1). Атактический полипропилен в силу своей хрупкости при 0°С и высокой склонности к окислению может быть рекомендован для применения в дорожных покрытиях только в определенных климатических зонах и при соответствующей дополнительной стабилизации.

Таблица 1 Свойства композиций на основе битума и полиэтилена Состав композиции, % Растяжимость, см, при Температура хрупкости, °С Температура размягчения, °С битум полиэтилен 25°С 0°C 100 - 5 1,1 -8 72 90 10 1,6 3,2 -15 107 90 10 1,7 3,4 -14 106

Отходы полистирольных пластиков, введенные в битумные композиции в небольших количествах, также оказывают положительное влияние на свойства композиций. Если сравнить свойства таких композиций со свойствами стандартных битумно-минеральных смесей (табл.2), то нетрудно заметить, что добавка полистирольных отходов приводит к существенному увеличению прочностных показателей при температурах испытания 0, 20 и 50°С, термостабильности и водостойкости.

Включают источник электропитания 2 и генератор 3 СВЧ-энергии, энергия от которого поступает к излучателю 4. Рама 1 с помощью тягового средства перемещается по предварительно очищенному от грязи и пыли обрабатываемому участку асфальтобетонного дорожного покрытия, разогревая его до температуры 100°-110°С, после чего включают насос 10, и в распределительные трубы 8 с форсунками поступает из бака 9 поверхностно-активное вещество, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие.

Одновременно с насосом 10 включают перемешивающие органы 7, которые тщательно перемешивают разогретое асфальтобетонное покрытие с поверхностно-активными веществами, после чего дорожное покрытие выравнивают и уплотняют.

Таблица 2 Свойства асфальто-полистирольных композиций Состав композиции, % масс. Разрушающее напряжение при растяжении σ, МПа Термостабильность, (σ₅₀/σ₀) 100% Водостойкость, % об. битум отходы полистирола минеральный материал при 50°С (σ₅₀) при 20°С (σ₂₀) при 0°С (σ₀) 7 1 92 2,7 3,7 9,1 33,2 0,95 7 4 89 7,1 9,2 12,8 65,1 1,00 4 8 88 11,6 11,7 23,0 50,4 1,00 8 0 92 1,6 2,3 11,1 14,5 0,80

На распределительных трубах 8 закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, при этом каждая из них содержит полый корпус 13, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку 18 с рассекателем 19 потока жидкости.

В корпусе 13 соосно ему выполнено цилиндрическое отверстие 14, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 16, а в нижней части - дроссельная шайба 15 с жиклером 17. К торцевой поверхности накидной гайки 18 осесимметрично корпусу 13 крепится рассекатель 19 потока жидкости, состоящий из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 20 и 21, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 20 и 21 направлены в сторону от дроссельной шайбы 15, а в нижней части рассекателя 19 закреплен сферический перфорированный сегмент 22 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 21 совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента 22.

При подаче жидкости в корпус форсунки 13 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа она устремляется в цилиндрическое отверстие 14 через сетчатый фильтр 16, а затем в дроссельную шайбу 15 с жиклером 17. Из жиклера 17 поток жидкости попадает в рассекатель 19, состоящий из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек 20 и 21, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а сферический перфорированный сегмент 22, закрепленный на перфорированных конических обечайках 20 и 21, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.

Использование форсунки как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции, позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.

Изобретение может быть использовано при регенерации асфальтобетонных дорожных покрытий. Изобретение направлено на повышение эффективности работы устройства. Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия содержит раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру и сверху рамы и перемешивающие органы. На раме расположены трубы с форсунками для распределения поверхностно-активных веществ. Перемешивающие органы и трубы расположены в зоне излучателя перпендикулярно продольной оси рамы. На раме расположен контейнер с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором с калиброванными отверстиями, расположенными перпендикулярно продольной оси рамы. Каждая из форсунок содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости. Рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой. Вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы. В нижней части рассекателя закреплен сферический перфорированный сегмент таким образом, что вершина внешней конической обечайки совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента. 2 ил., 2 табл.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате чрезвычайной ситуации, содержащая раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру и сверху рамы и перемешивающие органы, причем она снабжена установленными на раме трубами для распределения поверхностно-активных веществ, а перемешивающие органы и трубы расположены в зоне излучателя перпендикулярно продольной оси рамы, которая дополнительно снабжена контейнером с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором с калиброванными отверстиями, расположенными также перпендикулярно продольной оси рамы, отличающаяся тем, что на распределительных трубах закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, каждая из которых содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен сферический перфорированный сегмент таким образом, что вершина внешней конической обечайки совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента.