СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
METHOD TO PRODUCE ASPHALT-CONCRETE MIX

Изобретение относится к области производства дорожно-строительных материалов и может быть использовано для строительства и ремонта аэродромных и дорожных покрытий.
Известен способ производства асфальтобетонной смеси, включающий высушивание и нагревание в сушильном барабане до рабочей температуры щебня и песка, подачу их горячим элеватором на грохот с последующим рассеиванием по фракциям в отдельные бункера, дозирование и подачу упомянутых фракций в смеситель принудительного действия, перемешивание их там между собой, а затем подачу в смеситель битума - асфальтовяжущего вещества и перемешивание последнего с щебнем и песком. RU 2083754 С1, 10.07.1997.
Способ обладает следующими недостатками: высокая энергоемкость хранения и транспортировки битума; потеря активности минерального порошка при хранении; повышенный расход битума и минерального порошка; слеживание минерального порошка при длительном хранении. Кроме того, при перемешивании минеральный порошок в силу высокой химической активности образует прочные агрегаты, что препятствует получению однородной смеси и увеличению прочности всего материала.
Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому изобретению является способ производства асфальтобетонной смеси, включающий фракционирование щебня или гравия, дозирование последних и песка с последующей подачей их в сушильный барабан, нагрев там до рабочей температуры и подачу в смеситель принудительного действия, в который также вводят гранулированное асфальтовяжущее вещество, содержащее минеральный порошок и битум, и перемешивают там эти компоненты между собой, с получением асфальтобетонной смеси. RU 2378210 С1, 10.01.2010.
Недостатками этой асфальтобетонной смеси является высокое содержание битума в асфальтобетонной смеси, которое снижает прочностные характеристики асфальтобетона. Другим недостатком является невозможность длительного хранения гранулированного асфальтовяжущего вещества по причине слипаемости полученных гранул, что объясняется высоким содержанием битума в асфальтовяжущем веществе и деформацией (изменением формы) гранул при хранении больших объемов.
Задача изобретения - обеспечение возможности организовать производство асфальтобетонных смесей, исключив необходимость создания на асфальтобетонном заводе системы хранения и подачи в производство битума и минерального порошка в больших количествах и обеспечении возможности высокопроизводительного процесса получения гранул асфальтовяжущего вещества, пригодных для длительного хранения.
Технический результат заключается в снижение затрат на производство асфальтобетонных смесей и в получении гранулированного асфальтовяжущего вещества, пригодного для длительного хранения, с малыми затратами битума при достаточно высоких показателях прочности, водостойкости и долговечности получаемой асфальтобетонной смеси.
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что в способе производства асфальтобетонной смеси, включающим фракционирование щебня или гравия, дозирование последних и песка с последующей подачей их в сушильный барабан, нагрев там до рабочей температуры и подачу в смеситель принудительного действия, в который также вводят гранулированное асфальтовяжущее вещество и перемешивают там эти компоненты между собой с получением асфальтобетонной смеси, при этом новым является то, что в смеситель вводят асфальтовяжущее вещество в виде гранул размером от 3 до 7 мм, которые в свою очередь состоят из смеси битума, модифицированной серы, и минерального порошка при содержании модифицированной серы от 10 до 30% от массы битума и минерального порошка от 150 до 250% от массы серобитумного вяжущего вещества, предварительно полученного путем перемешивания в смесителе битума при температуре около 150°C с гранулированной модифицированной серой, которая плавится в битуме, или жидкой модифицированной серой после чего серобитумное вяжущее вещество пропускают через гидродинамический кавитатор или обрабатывают ультразвуком и подают в другой смеситель принудительного действия, в который также вводят минеральный порошок, полученную смесь гранулируют и опудривают минеральным порошком, а затем гранулы остужают и расфасовывают в мешки.
Поставленная задача решается также и тем, что в асфальтовяжущее вещество может вводится тонкодисперсный волластонит в количестве от 3 до 10% от массы серобитумного вяжущего вещества.
А также и тем, что в асфальтовяжущее вещество может вводится тонкодисперсная резиновая крошка фракции от 0,1 до 0,5 мм в количестве от 7 до 10% от массы серобитумного вяжущего вещества.
Кроме того, в асфальтовяжущее вещество может вводится тонкодисперсная воздушная известь в количестве от 0,2 до 0,5% от массы серобитумного вяжущего вещества.
Поставленная задача решается также и тем, что в асфальтовяжущее вещество может быть введен тонкодисперсный оксид железа в количестве от 0,1 до 0,5% от массы серобитумного вяжущего вещества.
Способ производства асфальтобетонной смеси осуществляют следующим образом, и включает следующие операции.
Со склада хранения щебень или гравий подают в сушильный барабан, где они высушиваются нагреванием до температуры 170-180°C. Далее из сушильного барабана песок и щебень или гравий горячим элеватором подают на грохот с последующим рассеиванием по фракциям в отдельные бункера откуда по мере необходимости через дозатор - в смеситель принудительного действия, в который также вводят гранулированное асфальтовяжущее вещество с размером гранул от 3 до 7 мм и перемешивают там эти компоненты между собой с получением асфальтобетонной смеси. Полученную асфальтобетонную смесь отгружают потребителю.
При этом гранулированное асфальтовяжущее вещество состоит из смеси битума, модифицированной серы, и минерального порошка при содержании модифицированной серы от 10 до 30% от массы битума и минерального порошка от 150 до 250% от массы серобитумного вяжущего вещества.
Гранулированное асфальтовяжущее вещество получают следующим образом:
- в смеситель в битум при температуре около 150°С вводится от 10 до 30% от массы битума гранулированной модифицированной серы, которая плавится в битуме, или жидкой модифицированной серой. Модифицированная сера с битумом перемешивается и получается серобитумное вяжущее вещество;
- серобитумное вяжущее вещество проходит через гидродинамический кавитатор или обрабатывается ультразвуком, после чего серобитумное вяжущее вещество подают в другой смеситель принудительного действия, в который также вводится минеральный порошок в количестве от 150 до 250% от массы серобитумного вяжущего вещества;
дополнительно в серобитумное вяжущее вещество может вводиться либо тонко дисперсный волластонит в количестве от 3 до 10% от массы серобитумного вяжущего вещества, либо тонкодисперсная резиновая крошка фракции от 0,1 до 0,5 мм в количестве от 7 до 10% от массы серобитумного вяжущего вещества, либо тонкодисперсная воздушная известь в количестве от 0,2 до 0,5% от массы серобитумного вяжущего вещества, либо тонкодисперсный оксид железа в количестве от 0,1 до 0,5% от массы серобитумного вяжущего вещества, либо могут быть введены все указанные выше добавки совместно, либо в различных сочетаниях;
- полученная смесь подается в гранулятор, где получают гранулы размером от 3 до 7 мм, и после полученные гранулы опудриваются минеральным порошком (гранулы указанного размера лучше опудриваются минеральным порошком, что в последствии повышает стойкость гранул к деформации, а также гранулы указанного размера быстро плавятся в смесителе асфальтобетонного завода при соприкосновении с нагретыми минеральными наполнителями песком, щебнем или гравием);
- гранулы остужают и расфасовывают в мешки.
Преимущества предлагаемого способа производства асфальтобетонной смеси по сравнению с традиционным заключается в следующем.
При хранении и транспортировании минеральный порошок может комковаться, адсорбировать влагу - в данном способе это исключается.
При работе с серой может образовываться серная пыль, представляющая собой пожаровзрывоопасный материал, что затрудняет подачу серы в технологию при производстве сероасфальтобетонных смесей - в данном способе это также исключается.
Транспортирование битума в горячем (расплавленном) состоянии в отдаленные районы (севера, Дальнего Востока, Сибири), а также хранение битума в нагретом состоянии затруднено и энергетически не целесообразно.
Предложенный способ обеспечивает возможность организовать производство сероасфальтобетонных смесей, исключив необходимость создания на асфальтобетонном заводе системы хранения и подачи в производство битума, серы и минерального порошка.
Гранулы из серобитумного вяжущего вещества гидрофобны и могут храниться в мешках на открытом воздухе.