Способ приготовления асфальтобетонной смеси Советский патент 1982 года по МПК E01C19/10 E01C7/18 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ

СМЕСИ

Изобретение относится к области дофожного строительства, в частности к приготовлению асфальтобетонных смесей. Известен способ приготовления асфальтобетонной смеси, вклюдающий приготовление минеральных материалов и их перемешивание с нагретым до рабочей температуры битумом при вибрационном воздействии fll Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления асфальтобетонной смеси, включающий подачу в смеситель нагретых минеральных материалов, их сухое перемешивание, введение в сухую смесь нагретого до рабочей температуры битума, перемешивание компонентов смеси и вибрационное воздействие на компоненты смеси Г21 .. Недостаток указанных способов заключа ется в том, что они не позволяют сущест венно улучшить однородность и другие физико-механические показатели асфальтобетона одновременного смешения крупного Н мелкого минерального материалов, т. е. песка, щебня и минерального порошка с битумом, а также из-за нерациональных режимов вибрационного воздействия на компоненты смеси при ее перемешивании, что также приводит к повышенному расходу битума. Цель изобретения - повышение физикомеханических свойств асфальтобетона и экономия битума. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему сухое перемешивание нагретых песка и щебня, введение нагретого до рабочей температуры битума, перемешивание компонентов смеси и вибрационное воздействие на компоненты смеси, в период сухого перемешивания осушествляпот формование потока минерального порошка, производят вибрационное воздействие на порошок с перюво-. дом его в псевдокипящее состояние и вводят в него битум, после чего производят подачу асфальтовяжущего в смесь песка и щебня и осуществляют перемешивание ком понентов смеси. Перемешивание битума с минеральным порошком ведут при вибрационном воздействии с частотой 2О - 5О Гц круговых или эллиптических колебаний в вертикальной плоскости и амплитудой 1-4мм. Способ осуществляется следующим образом. Нагретые песок и щебень поступают в лопастной смеситель принудительного действия, где они перемешиваются в сухом состоянии, а нагретый тонкодисперсный минеральный порошок поступает в виЬрационной смеситель, где при частоте 20- 50 Гц и амплитуде 1-4 мм круговых или эллиптических колебаний в вертикальной плоскости минеральный порошок переходит в псевдокипящее состояние, через 2-3 с в смеситель при продолжении вибрации подается битум. При перемешивании битума с порошком образуется асфальтовяжу- щее, которое вводится в сухую смесь минеральных материалов. Продолжая перемешивание всех компонентов, получают ro товую асфальтобетойную смесь. Нагретый тонкодисперсный минеральный порошок, попадая в вибрационный смеситель, переходит в псевдокипящее состояние, когда частицы порошка находятся во взвешеннстм состоянии. Происходит егп дезагрегатирование, что создает оптимальные условия для обволакивания каждого минерального зерна битумом. В дальнейшем при введении в смеситель битума вибрация способствует снижению вязкости

Водонасыщение, % битума и в результате повышается однородность распределения минерального порошка в битуме, сокрушаются дефекты на границе раздела фаз битум - минеральный порошок, на долю которого приходится до 90% поверхности асфальтобетона. Повьпиается однородность структуры асфалЕ - товяжущего, а следовательно, и микроструктуры асфальтобетона. Происходит покрытие мине{ альиых зерен не битумом, а асфальтовяжущим, объем которого значительно больше объема чистого битума. Для определения оптимальных параметров вибрюции готовят партию смесей типа Г, следующего состава, %: песок природный 78, известняковый минеральный порошок 22, нефтяной, дорожный битум марки ВИД 60/90 5,5. Пример 1. Минеральный порошок нагревают до 150 С, помещают его в вибрационный смеситель и переводят в псевдокипящее состояние. Через 2 с в смеситель вводят струей расплавенный битум и продолжают перемешивание 15 с. Частоту вибрации изменяют от 15 до 6О Гц при амплитуде гармонических колебаний 0,5 - 6,0 мм. Во втором смесителе без вибрации перемешивают горячий песок и щебень при 150гС 15с, затем из первого смесителя подают асфальтовяжущее и продолжают перемешивание ,еще 30с. В табл. 1 приведены -результаты испытания образцов, приготовленных при различных параметрах вибрации. Таблица 1.

На основании полученных данных можно cflenafb следующие выводы. При амплитуде вибрахши меньше 1 мм, происходит быстрое затух.ние колебаний в объеме смеси, в реsjf тьтате чего лишь небольшая часть смеси 5 подвергается действию вибрации. Свойства асфальтобетона практически повышаются незначительно.

Увеличение амплитуды больше 4 мм практически не влияет на свойства асфапь-to тобетона в интервале оптимальных значений амплитуды. Увеличение амплитуды свыше 4 мм резко ухудшает условия работы вибрационной установки.

Минимальная частота вибрадаи, при ко- |5 торой достигается качественное перемешивание в диапазоне амплитуд 1,0 - 4,0 мм, 2О Гц. Увеличение частоты вибрации более 50 Гц при амплитуде колебаний 6 мм вызьюает ухудшение качества смеси.20

: Для определения оптимального интервала времени перемешивания готовят асфалЕзОбъемная масса, г/см

Водонасышение, %

Набухание, %

Прочность на сжатие

при +50 С

+2d°C

в водонасыщенном

состоянии Полученные данные свидетельствуют о том, .что время перемешивания песка с асфальтовяжущим должно быть не меньше 2О-С. Увеличение времени перемешивания сверх 30 с нецелесообразно, так как не приводит к улучшению качества смеси. Оптимальные диапазоны времени перемешивания песчаной асфальтобетонной смеси с асфапьтовяжущим 20-30 с. Пример 3. Минеральный порошок нагревают до 150с и переводят в псевдокипящее состояние при частоте вибрации 50 Гц и амплитуде 2 мм в вибрационном смесителе. Затем туда же впрыскивают под давлением распыленный битум. Перетобетоннуто смесь при различном времени перемешивания.

Пример 2. Минеральный порошок нагревают до 15СТС, помешают в вибрационный смеситель, где при частоте В1тб- рации 50 Гц и амплитуде гармон1гческих колебаний 2 мм переводят его в псевдокипяшее состояние и перемешивают. Через 2 с в смеситель струей подают битум, перемешивание продолжают 15с. Во втором смесителе без вибрации перемешивают песок и щебень при 15СРс в течение 15 с, а затем из первого смесителя подают ас- фальтовяжушее. Перемешивание продолжают 25 с.

В табл. 2 приведены результаты испытания образцов асфальтобетона.

Результаты испытания образцов асфаль- тобетона приведены в табл. 2.

Таблица 2

2,262,262,28

2,32,31,8

0,10,180,12

1,741,41,4

2,72,72,8

2,21 2,24 2,6 2,6

2,6 мешивание продолжают 15с. Во вторам смесителе перемешивают без вибрации песок в течение 15 с и затем в смеситель подают вяжущее. Перемешивание продолжают ЗО с. Полученные данные показывают, что введение в смеситель битума под давлением в распыленном состоянии способствует повышению плотности асфальтобетонной смеси и водостойкости асфальтобетона. Одновременно проводится приготовление образцов по известному способу, полученные значения приведены в табл. 3.