УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНОАКТИВАЦИИ БИТУМА

Полезная модель относится к устройствам для приготовления строительных и других материалов на основе вяжущего типа битума.
Известна колонка для активации вяжущих [а.с. №1011758, Е01С 19/10, B22C 5/00, 1978 г. - прототип].
Конструктивное исполнение устройства характеризуется тем, что создание между анодом и катодом напряжения электрогидравлического разряда приводит к комплексной обработке вяжущего в результате которой уменьшается его вязкость.
Недостатком известного устройства являются сложное конструктивное исполнение, а также наличие большого количества электрооборудования, что делает его сложными в эксплуатации, влечет высокие энергозатраты и удорожание устройства в целом.
Техническая задача - повышение надежности работы при одновременном упрощении конструкции устройства за счет конструктивного исполнения, направленного на использование механической энергии для активационного воздействия на битум.
Техническая задача решается тем, что в устройстве для механоактивации битума включающем цилиндрический металлический корпус с полостью для теплоносителя, торцевыми крышками, патрубками подачи и отвода битума, патрубками подачи и отвода теплоносителя, тяговый элемент; корпус выполнен в виде коаксиально расположенных труб, образующих между собой кольцевую полость, на торцевых сторонах корпус снабжен фланцами с вмонтированными в них подшипниками и неподвижно закрепленными глухой и проходной крышками, а тяговый элемент-шнек выполнен в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине, который расположен внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что ее конструктивное исполнение позволяет обеспечить активационное воздействие на битум за счет использования механической энергии высокоскоростного сдвигового усилия, создаваемого шнеком, направленного на разрушение надмолекулярных структурных связей в битуме, преобразующих его структуру, обеспечивающую снижение вязкости и повышение адгезии битума.
Таким образом, предлагаемое устройство для активации битума, в сравнении с прототипом, по своему конструктивному исполнению является более простым, обеспечивая при этом необходимый активационный эффект при обработке битума, а также более надежным в эксплуатации, что и является новым техническим результатом заявленной полезной модели.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
- на фиг. схематично представлено устройство для механоактивации битума, продольный разрез;
Устройство содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде двух коаксиально расположенных металлических труб 1 и 2, образующих между собой кольцевую полость 3 для прохода теплоносителя. Корпус снабжен тангенциальными патрубками подачи 4 и отвода 5 битума, подачи 6 и отвода 7 теплоносителя. На торцевых сторонах корпус снабжен фланцами 8 и 9 с вмонтированными в них подшипниками 10 и 11 и неподвижно закрепленными крышками 12 - глухой и 13 - проходной. Внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси размещен тяговый элемент - шнек 14, выполненный в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине и предназначенный для придания потоку битума сдвигового и вращательного движения. Внутри корпуса шнек фиксируется посредством подшипников 10 и 11, а во вращательное движение приводится от электропривода.
Устройство работает следующим образом.
Через патрубок 6 в кольцевую полость 3 поступает теплоноситель, например минеральное масло, при температуре 120°С для обеспечения теплового режима, необходимого для обработки битума. В предварительно прогретый корпус при приведенном во вращательное движение шнека 14, обеспечивающем линейную скорость сдвига в битуме равную 2-3 м/с, через патрубок 4 внутрь корпуса при температуре 120°С подается битум. При заполнении корпуса битумом процесс механоактивации осуществляется в течении 15 секунд. Скорость вращения шнека, температурный режим и длительность процесса активации битума обусловлены обеспечением условий при которых происходит разрушение слабых ковалентных связей в асфальтеновых ядрах сложных структурных единиц и водородных связей в димерах кислородосодержащих полярных соединений, повышая тем самым дисперсность структуры битума. Обработанный таким образом битум во избежание процесса рекомбинации через патрубок 5 незамедлительно поступает в смесительный аппарат для приготовления асфальтобетонной смеси.
Предложенное устройство позволяет эффективно использовать механическую энергию, направленную на активацию битума, и может быть использовано на предприятиях по производству асфальтобетонных смесей. Использование рассматриваемого устройства для приготовления асфальтобетонных смесей на битуме, обработанном по способу механоактивации, приводит к улучшению физико-механических свойств асфальтобетонов, увеличивает срок службы асфальтобетонных покрытий.