Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Приготовление — битумоминеральная смесь
Приготовление битумоминеральной смеси на практике производится путем перемешивания битума с каменным материалом при 160 — 170 С. При этих температурах происходит взаимодействие тонкого слоя битума с кислородом воздуха, приводящее к интенсивному старению битума. Как показали исследования [212], реологические характеристики битума после кратковременного пребывания его в зоне высоких температур при объединении с каменным материалом изменяются значительно больше, чем после последующего 19-летнего нахождения в составе дорожного покрытия, где температура не превышает 70 С. Поэтому в работах ряда исследователей [6, 20] подробно рассматриваются процессы старения битума при приготовлении битумоминеральной смеси. Доказано, что битум стареет тем больше, чем больше пористость покрытия, температура окружающей среды и тоньше слой асфальтобетона. Повышение пористости свыше 3 % резко снижает стабильность битума. [1]
При приготовлении битумоминеральных смесей методом СЛ и турбулентным способом, а также при использовании старого асфальтобетона применяют в основном барабаны с поточной схемой движения материалов и газов для снижения теплового воздействия горячих газов и факела на битум. [2]
В последнее время разработан новый турбулентный способ приготовления битумоминеральных смесей , отличающийся от принятых способов меньшим количеством и интенсивностью источников пылеобразования. Этот способ основан на совмещении процессов нагрева и смешения компонентов смеси. [3]
Высокие температуры нагрева битума, которые применяются при приготовлении битумоминеральной смеси , приводят к значительным изменениям структуры битумов I типа в результате реакций окислительной полимеризации и конденсации, происходящих при взаимодействии углеводородов и смол битума с кислородом воздуха. Коагуляционный каркас битумов I типа при старении превращается в пространственную жесткую структуру высокой прочности. Дальнейшее асфальтенообразование приводит к возникновению локальных перенапряжений в системе, исчезновению клеящих качеств и хрупкому разрушению структуры. [4]
Выдерживание в термостате при 100 С, что соответствует условиям приготовления битумоминеральной смеси . [5]
Выдерживание в термостате при 100 С, что соответствует условиям приготовления битумоминеральной смеси . [6]
Перед сортировочным устройством целесообразно устанавливать переключающиеся заслонки /, позволяющие при приготовлении битумоминеральных смесей направлять материал, минуя грохот, в расходные бункера, что увеличивает срок службы сит. [7]
Для улучшения сцепления битума, повышения водо — и морозоустойчивости дорожных покрытий, а также облегчения технологического процесса приготовления битумоминеральных смесей рекомендовано применять различные поверхностно-активные вещества ( см. гл. [8]
Автогудронаторы служат для равномерного распределения битума по обрабаты ваемой полосе дорожного покрытия и представляют собой автоцистерну, оборудованную системой распределения битума. Их применяют на пропитке, поверхностной обработке, обеспыливании и приготовлении битумоминеральных смесей методом перемешивания на дороге, а также для выполнения подгрунтовки при устройстве верхнего слоя покрытия из холодного асфальтобетона. [9]
Создание битумов повышенной устойчивости против старения должно проводиться в нескольких направлениях. Введение ингиби-рующих добавок, прерывающих цепные реакции окисления углеводородов, может быть широко использовано для битумов с различными дисперсными структурами. Вторым направлением является использование стабилизирующих добавок, хотя и не прерывающих окислительные процессы, однако замедляющих старение чисто адсорбционным путем, и третьим — изменение условий применения битумов, в первую очередь снижение температурных режимов, принятых в технологии приготовления битумоминеральных смесей . [10]
Приготовление битумоминеральной смеси на практике производится путем перемешивания битума с каменным материалом при 160 — 170 С. При этих температурах происходит взаимодействие тонкого слоя битума с кислородом воздуха, приводящее к интенсивному старению битума. Как показали исследования [212], реологические характеристики битума после кратковременного пребывания его в зоне высоких температур при объединении с каменным материалом изменяются значительно больше, чем после последующего 19-летнего нахождения в составе дорожного покрытия, где температура не превышает 70 С. Поэтому в работах ряда исследователей [6, 20] подробно рассматриваются процессы старения битума при приготовлении битумоминеральной смеси . Доказано, что битум стареет тем больше, чем больше пористость покрытия, температура окружающей среды и тоньше слой асфальтобетона. Повышение пористости свыше 3 % резко снижает стабильность битума. [11]
Источник
Способ приготовления битумоминеральной смеси
Использование: дорожное и аэродромное строительство. Сущность изобретения: битумоминеральную смесь для устройства конструктивного слоя дорожной одежды готовят путем смешения карбонатной породы с битумом с последующим введением в смесь известкового шлама, содержащего известковую пыль в количестве 1,0-1,8% от массы карбонатной породы, и воды. Прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии 1,35-1,87 МПа. 2 табл.
РЕСПУБЛИК (st)s С 04 В 26/26
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839350/33 (22) 19,04,90 (46) 15.02,93, Бюл, ¹ 6 (71) Среднеазиатский филиал Государственного всесоюзного дорожного научно-исследовательского института «Союздорнии» (72) В.К.Петренко, Н,В.Коэыренко, A,С.Раимджанов и А.С.Расулов (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 834313, кл. Е 02 О 3/12, 1979.
СниП 3.06.03-85. Автомобильные дороги, М.: 1986, с. 25.
Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано при устройстве дорожных одежд из малопрочных карбонатных материалов.
Известен способ приготовления дорожной смеси путем предварительной обработки карбонатной породы водным раствором продукта поликонденсации технического фенола с формальдегидом, сульфатом натрия и моноэталамином в количестве 0,51,0 ф от веса породы и последующего смешения ее с жидким битумом в количестве 6% от веса породы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления битумоминеральной смеси, включающий перемешивание отсевов дробления горных пород с битумом и последующее введение в смесь минерального вяжущего и воды.
Недостатком известных способов являются низкие прочности и высокий расход битумного вяжущего. 5U,„1794920 А1 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМОМИНЕРАЛЬНОЙ СМЕСИ (57) Использование: дорожное и аэродромное строительство; Сущность изобретения: битумоминеральную смесь для устройства конструктивного слоя дорожной одежды готовят путем смешения карбонатной породы с битумом с последующим введением в смесь известкового шлама, содержащего известковую пыль в количестве 1,0 — 1,8 от массы карбонатной породы, и воды, Прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии 1,35 — 1,87 МПа. 2 табл.
Целью настоящего изобретения является повышение прочности слоя и сокращение расхода битума.
Поставленная цель достигается тем, что по способу приготовления битумоминеральной смеси для устройства конструктивного слоя дорожной одежды, включающему смешение карбонатной породы .с битумом и введение в смесь минерального вяжущего и воды в качестве минерального вяжущего с водой используют известковый шлам, содержащий известковую пыль в количестве
1,0 — 1,8ь от массы карбонатной породы.
Известковая пыль от вращающейся печи представляет собой. порошок белого цвета с размером частиц менее 0,05 мм, являющаяся отходом известкового производства.
Химический состав известковой пыли приведен в табл. 1.
Суммарное содержание активных
CaO+MgO в известковой пыли от 11 до 13%, непогасившихся зерен — 39,8 (,.
Карбонатная порода представлена отходами дробления известняка, используе 1794920
Таблица 1 мого при производстве извести. Отходы дробления известняка представляют собой песчано-щебеночную смесь, содержащую
27,33% щебня с максимальным размером зерен 10 мм и 72,67% песка, имеющего оптимальную влажность 8%.
Технология приготовления предлагаемой смеси следующая.
Минеральную смесь (отходы дробления известняка) перемешивают с битумом и затем при оптимальной влажности смесь обрабатывают известковым шламом (20%, 25,93%; 31,03% концентрации). Приготовленную таким образом смесь уплотняют под нагрузкой 30 МПа (300 кг/см ), После 7-суточного выдерживания при комнатной температуре приготовленные из смеси образцы насыщали в течение 3-х суток водой и определяли прочность при сжатии.
Результаты исследований свидетельствуют об активной структурообразующей роли известкового шлама, позволяющего получить однородный по составу и природе молекулярных взаимодействий между минеральными составляющими и вяжущими искусственный дорожно-строительный конгломерат с оптимальной структурой, Изобретение иллюстрируется следующим примером; карбонатную породу (отходы дробления известняка) принимаем за
Способ приготовления битумоминеральной смеси для устройства конструктивного слоя дорожной одежды, включающий смешение карбонатной породы с битумом и введение в смесь минерального вяжущего и
100%. Перемешиваем с жидким битумом в количестве 4% от веса карбонатной породы, Полученную смесь обрабатывают известковым шламом, представляющим собой суспензию, состоящую из известковой пыли и абды. Количество воды определяется как разность между оптимальной влажностью и количеством вводимого битума, т.е.
8%-4%=4% от веса карбонатной породы.
10 Известковый шлам 20% концентрации содержит 1% известковой пыли и 4% воды.
Сравнительные испытания образцов смесей, приготовленных по известному (прототипу) и предлагаемому способу пред15 ставлены втабл,2, Использование предлагаемого способа приготовления битумоминеральной смеси обеспечивает возможность утилизации отходов известкового производства с целью
20 решения важнейшей народно-хозяйственной задачи экономического и экологического значения.
Полученная прочность образцов на 42% превышает прочность образцов, иэготов25 ленных известным способом. tlpui этом расход битума сокращается с 6 до 4%, т.е. в
В результате использования предлагаемого способа приготовления битумо30 минеральной смеси снизится стоимость строительства дорог. воды, отличающийся тем,что,сцелью повышения прочности слоя и сокращения
40 расхода битума, в качестве минерального вяжущего с водой используют известковый шлам, содержащий известковую пыль в количестве 1,0-1,8% от массы карбонатной породы.
Тех ред М.Моргентал Корректор О.Густи
Производственно-издательский комбинат «Патент», г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 405 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
Источник
Способ приготовления битумоминеральной смеси и устройство для его осуществления
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
ÄÄSUÄÄ 1276724 дд 4 Е 01 С 19/10
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877082/29-33 (22) 02.04.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) Е. Н. Баринов, N. Н. Першин, В. О. Егорушкин и В. В. Москвин (53) 621.16:621.929.5 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 1235214, кл. 80 в, 25/13, 1967.
Авторское свидетельство СССР № 1046384, кл. Е 01 С 19/10, 1982. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМОМИНЕРАЛЬНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготов. ению 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 осуществляют вспенивание битума введением в него гидрофильных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в виде слабоконцентрированного раствора.
Приготовление битумоминеральной смеси производят в смесителе с установленными на его крышке генераторами-распылителями, в которых битум всценивается 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.
Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению битумоминеральных смесей, применяемых при строительстве покрытий и основа:ний автомобильных дорог.
Цель изобретения — повышение физикомеханических показателей и снижение энергозатрат.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для реализации способа приготов- 10 ления битумоминеральной смеси, общий вид; на фиг. 2 — генератор-распылитель, разрез; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.
Устройство для приготовления битумоминеральной смеси содержит мешалку! с крыш кой 2 и лопастными валами 3. На крышке 2 установлены генераторы-распылители 4, с которыми соединены напорные битумопровод 5 и водовод 6 для подачи воды с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ) . На водоводе 6 последовательно установлены насос 7, запорный вентиль-регулятор 8 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, расположенной в нижней части корпуса 12. Под 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 колпачковая 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 расположена распределительная шайба 21 с отверстиями 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 крывающего его. Каждый генератор-распылитель 4 соединен с напорными битумопроводом 5 и водоводом 6 через теплообменник 25, представляющий из себя внутреннюю трубу 26, коаксиально расположенную внутри внешней трубы 27. Внутренняя труба 26 соединяется с одной стороны со штуцером 20, а с другой — с водоводом б.
Внешняя труба 2? соединяется с одной стороны с отводом корпуса !6, а с другой— с битумопроводом 5.
Устройство для осуществления предлагаемого способа приготовления битумоминеральной смеси работает следующим образом.
Мешалка 1 заполняется минеральным материалом 28. Вода при температуре окружающего 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, растворяются в воде. Расход ПАВ регулируется запорным вентилем 10, а расход полученного раствора ПА — вентилем 8. Далее раствор Г1АВ через обратный клапан 9 поступает к теплообменнику 25, по внутренней трубе 26 теплообменника 25 и штуцеру 20 во внутрь внутренней втулки 17 и далее в смесительную камеру 14. При этом поступление раствора ПАВ в смесительную камеру 14 регулируется путем поднятия или опускания иглы 19. В это время в смесительную камеру 14 по битумопроводу 5, внешней трубе 27, отводу 16 в корпус 12 и далее через отверстия в шайбе 21 поступает битум в дисперсном состоянии, а раствор
Г1АВ 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 путем изменения колец — прокладок 29. Вспенивание битума сопровождается увеличением давления за счет перехода воды в парообразное состояние, 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 вспененным битумом.
Пример. Проводились приготовление и испытание битумоминеральной смеси следующего состава, ог : минеральный материал
93,93, битум 6,01 (6,4О от массы минерального материала), водорастворимый ПАВ (полиэтиленимин) 0,06 (1Я от массы битума).
Битум при 140 — 150 С по битумопроводу
5 и теплообменнику 25 подавали к генераторам-распылителям 4 под давлением
0,35 МПа. ПАВ (полиэтиленимин) через вентиль — регулятор 10 и трубу 1 подавали к насосу 7, к которому. по напорному водоводу б подавали воду при температуре окружающего воздуха. При этом содержание
ПАВ в воде было равно 66,67Я. Раствор
ПАВ насосом 7 через вентиль-регулятор 8 и обратный клапан 9 под давлением 0,45
МПа подавали в теплообменник 25, где проис ходило нагревание воды частично отобран1276724
Объемная масса Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд
Источник
