Способ приготовления битумоминеральной смеси и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК E01C19/10 

Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению битумоминеральных смесей, применяемых при строительстве покрытий и оснований автомобильных дорог.

Цель изобретения - повышение физико- механических показателей и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устральной смеси работает следуюшим образом.

Мешалка 1 заполняется минеральным материалом 28. Вода при температуре окружа- юш,его воздуха подается насосом 7 по водоводу 6 к запорному вентилю-регулятору 8. Одновременно насосом 7 по трубопроводу 11 и водоводу 6 к запорному вентилю - регулятору 8 подаются гидрофильные ПАВ. При этом ПАВ, например типа иминов,

ройство для реализации способа приготов- 10 растворяются в воде. Расход ПАВ регули- ления битумоминеральной смеси, общий вид;руется запорным вентилем 10, а расход пона фиг. 2 - генератор-распылитель, разрез;

на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство для приготовления битумоминеральной смеси содержит мешалку 1 с крыш

смесительную камеру 14. При этом поступление раствора ПАВ в смесительную камеру 14 регулируется путем поднятия или опускания иглы 19. В это время в смесилученного раствора ПАВ - вентилем 8. Далее раствор ПАВ через обратный клапан 9 поступает к теплообменнику 25, по внутренней трубе 26 теплообменника 25 и штуцеру 20

кой 2 и лопастными валами 3. На крыш- во внутрь внутренней втулки 17 и далее в ке 2 установлены генераторы-распылители 4, с которыми соединены напорные битумопро- вод 5 и водовод 6 для подачи воды с добавками поверхностно-активных веществ

(ПАВ). На водоводе 6 последовательно JQ тельную камеру 14 по битумопроводу 5, внеш- установлены насос 7, запорный вентиль-ре-ней трубе 27, отводу 16 в корпус 12 и дагулятор В и обратный клапан 9, препятствующий обратному ходу воды с добавками ПАВ в случае превышения давления битума при вспенивании над давлением воды. К напорному водоводу 6 через за- 25 порный вентиль-регулятор 10 присоединен трубопровод 11 для подачи ПАВ. Каждый генератор-распылитель 4 выполнен в виде полого цилиндрического корпуса 12 с крышкой 13 и смесительной камерой 14, располее через отверстия в шайбе 21 поступает битум в дисперсном состоянии, а раствор ПАВ впрыскивается в камеру 14 в виде аэрозоли. При контакте нагретого битума с раствором ПАВ он мгновенно вспенивается, увеличиваясь в объеме. Процесс вспенивания регулируется изменением объема смесительной камеры 14 путе.м изменения колец - прокладок 29. Вспенивание битума сопровождается увеличением давления за

ложенной в нижней части корпуса 12. Под 30 ( перехода воды в парообразное состоя35

смесительной камерой 14 установлен пустотелый конусный наконечник 15 с прорезями для пропуска вспененного битума. Корпус 12 имеет отвод 16, а на его крышке 13 корпуса 12 закреплены втулка 17 с зазором относительно корпуса 12 и колпач- ковая гайка 18 с иглой 19. Втулка 17 снабжена штуцером 20, расположенным внутри отвода корпуса 16. В зазоре между внутренней поверхностью корпуса 12 и втулкой 17 над смесительной камерой 14 располо- до битумом.

жена распределительная шайба 21 с отвер-/7рыжер. Проводились приготовление и исстиями для пропуска битума. В конусном наконечнике 15 расположен клапан давления в виде стального шара 22, прижатого пружиной 23 к центральному отверстию перегородки 24 смесительной камеры 14 и за- 45 (полиэтиленимин) 0,06 (1% от массы биту- крывающего его. Каждый генератор-распыли- ма).

тель 4 соединен с напорными битумопро-Битум при 140-150°С по битумопроводу

водом 5 и водоводом 6 через теплооб-5 и теплообменнику 25 подавали к генеменник 25, представляющий из себя внут-раторам-распылителям 4 под давлением

реннюю трубу 26, коаксиально расположен-0,35 МПа. ПАВ (полиэтиленимин) через

ную внутри внешней трубы 27. Внутренняя вентиль - регулятор 10 и трубу 11 подавали

ние, под действием которого преодолевается усилие пружины 23 клапана давления, при этом шар 22 отходит от отверстия в перегородке 24 смесительной камеры 14 и битум в виде однородной тонкодисперсной пены впрыскивается через боковые отверстия конусного наконечника 15 в мешалку 1, наполненную минеральным материалом 28, который за счет вращения лопастных валов 3 перемешивается со вспененпытание битумоминеральной смеси следующего состава, %: минеральный материал 93,93, битум 6,01 (6,4% от массы минерального материала), водорастворимый ПАВ

труба 26 соединяется с одной стороны со щтуцером 20, а с другой - с водоводом 6. Внешняя труба 27 соединяется с одной стороны с отводом корпуса 16, а с другой - с битумопроводом 5.

Устройство для осуществления предлагаемого способа приготовления битумомине55

к насосу 7, к которому по напорному водоводу 6 подавали воду при температуре окружающего воздуха. При этом содержание ПАВ в воде было равно 66,67%. Раствор ПАВ насосом 7 через вентиль-регулятор 8 и обратный клапан 9 под давлением 0,45 МПа подавали в теплообменник 25, где происходило нагревание воды частично отобранральной смеси работает следуюшим образом.

Мешалка 1 заполняется минеральным материалом 28. Вода при температуре окружа- юш,его воздуха подается насосом 7 по водоводу 6 к запорному вентилю-регулятору 8. Одновременно насосом 7 по трубопроводу 11 и водоводу 6 к запорному вентилю - регулятору 8 подаются гидрофильные ПАВ. При этом ПАВ, например типа иминов,

смесительную камеру 14. При этом поступление раствора ПАВ в смесительную камеру 14 регулируется путем поднятия или опускания иглы 19. В это время в смеси во внутрь внутренней втулки 17 и далее в

тельную камеру 14 по битумопроводу 5, внеш- ней трубе 27, отводу 16 в корпус 12 и дательную камеру 14 по битумопроводу 5, внеш- ней трубе 27, отводу 16 в корпус 12 и далее через отверстия в шайбе 21 поступает битум в дисперсном состоянии, а раствор ПАВ впрыскивается в камеру 14 в виде аэрозоли. При контакте нагретого битума с раствором ПАВ он мгновенно вспенивается, увеличиваясь в объеме. Процесс вспенивания регулируется изменением объема смесительной камеры 14 путе.м изменения колец - прокладок 29. Вспенивание битума сопровождается увеличением давления за

( перехода воды в парообразное состоя

битумом.

ние, под действием которого преодолевается усилие пружины 23 клапана давления, при этом шар 22 отходит от отверстия в перегородке 24 смесительной камеры 14 и битум в виде однородной тонкодисперсной пены впрыскивается через боковые отверстия конусного наконечника 15 в мешалку 1, наполненную минеральным материалом 28, который за счет вращения лопастных валов 3 перемешивается со вспенен/7рыжер. Проводились приготовление и ис(полиэтиленимин) 0,06 (1% от массы биту- ма).

пытание битумоминеральной смеси следующего состава, %: минеральный материал 93,93, битум 6,01 (6,4% от массы минерального материала), водорастворимый ПАВ

к насосу 7, к которому по напорному водоводу 6 подавали воду при температуре окружающего воздуха. При этом содержание ПАВ в воде было равно 66,67%. Раствор ПАВ насосом 7 через вентиль-регулятор 8 и обратный клапан 9 под давлением 0,45 МПа подавали в теплообменник 25, где происходило нагревание воды частично отобранным от битума теплом до 85°С. Вода с ПАВ поступала во втулку 17 и распылялась в смесительной камере 14. Битум подавали через отвод 16 корпуса 14 и далее через отверстия шайбы 21 в смесительную камеру 14, где битум диспергировался, смешивался с распыленными водой и ПАВ, вспенивался и через клапан давления, боковые отверстия конусного наконечника 15 попадал на минеральный материал 28 и перемешивался с ним в мешалке 1 лопастными валами 3.

Полученные физико-механические показатели данной смеси приведены в таблице, в которой так же указаны показатели физико-механических свойств битумоминераль- ной смеси, полученной на основе известного способа.

2300

1,7

5,4 2,5

5,3 2,2

0,98 0,88

1,3

Внедрение предложенного способа приготовления битумоминеральной смеси и устройства для его осуш,ествления в практику дорожного строительства способствует охране окружаюш,ей среды путем снижения пылеобразования в процессе приготовления битумоминеральных смесей.

5

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Способ приготовления битумоминеральной смеси, включающий подачу нагретых битума и воды, вспенивание битума водой и перемешивание битума с минеральным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости и снижения энергозатрат, в процессе вспенивания битума осу- шествляют введение в него поверхностно- активных веществ, нагрев воды производят частично отбираемым от битума теплом во время их подачи, а в качестве поверхностно-активных веш,еств применяют гидрофильные в виде слабоконцентрированного раствора.

2.Устройство для приготовления битумоминеральной смеси, включающее мешалку с двумя лопастными валами и крышкой, укрепленные на крышке генераторы-распылители, каждый из которых имеет полый цилиндрический корпус с конусным наконечником, расположенную в корпусе с зазором втулку с перекрывающей ее выходное отверстие иглой, присоединенный к корпусу напорный битумопровод, соединенный с втулкой напорный водовод и клапан давления, отличающееся тем, что, с целью повышения водостойкости и снижения энергозатрат, оно снабжено соединенным с водоводом дополнительным трубопроводом для поверхностно-активных веществ, корпус каждого генератора-распылителя снабжен расположенной перед наконечником перегородкой с центральным отверстием и установленными в зазоре между втулкой и корпусом перфорированной распределительной шайбой и съемными кольцами-прокладками, наконечники корпусов выполнены с проемами, примыкающая к каждой втулке часть водовода коаксиально размещена в битумопро- воде, а клапаны давления смонтированы на перегородках, перекрывая их отверстия со стороны конусного наконечника.

Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению битумоминеральных смесей для строительства оснований и покрытий автомобильных дорог. Изобретение направлено на повышение физико-механических показателей и снижение энергозатрат. Достигается это тем, что перед перемешиванием битума с минеральным материалом осуш,ествляют вспенивание битума введением в него гидрофильных поверхностно-активных веш,еств (ПАВ) в виде слабоконцентрированного раствора. Приготовление битумоминеральной смеси производят в смесителе с установленными на его крышке генераторами-распылителями, в которых битум вспенивается водой раствора ПАВ и соединяется с последними. Вода с ПАВ перед введением в битум нагревается частично отбираемым от битума теплом посредством присоединенного к каждому генератору-распылителю теплообменника. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. « (Л ю 05 | ю N

битум

,

ET

гъ

/ 7 ПАд

A-A

иг.2

Составитель A. Прямков

Редактор Л. ПчелиискаяТехред И, ВересКорректор Т. Ко.чб

Заказ 6644/23Тираж 514Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

feJ