CN105233781A - 橡胶粉改性沥青的制备实验平台及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶粉改性沥青的制备实验平台，包括控制器、用以存储沥青的油槽、反应釜、升温釜、母液罐、以及用以向反应釜内输送胶粉的绞龙，所述的油槽、反应釜、升温釜以及母液罐之间分别设置有管路以进行物料交互。本发明采用多罐式设计，利用泵和管路在各罐间交互，有效保证了实现效率和实验安全性，其中，利用升温罐直接将沥青保温在适合反应的温度，减少了在反应釜中的升温过程，减少实验反应时间，反应釜和母液罐的配合使用，能提高胶粉掺杂比，尤其在进行实验时，结合搅拌速度、反应温度进行少量多次胶粉掺杂。

Description

橡胶粉改性沥青的制备实验平台及实验方法

技术领域

本发明涉及橡胶粉改性沥青技术领域，特别是涉及一种橡胶粉改性沥青的制备实验平台及试验方法。

背景技术

橡胶粉改性沥青是以基质沥青和废轮胎橡胶粉为原料制成的一种新型公路路面铺设材料。适用于各种等级的公路路面铺设，全面提高了路面的低温延伸性、抗开裂性、耐磨性、耐热老化及耐油稳定性，可降低行车噪音提高行车的舒适性和安全性，在较大的温度区间为沥青路面提供了柔性以及耐疲劳性，从而延长路面的使用寿命。同时使资源循环利用、促进环境保护。

在实际生产中，因为橡胶粉批次不同质量各不相同，则在生产之前需要做小剂量实验以得到最佳的调制比例，现在的实验完全靠经验，不能在线获得最佳生产工艺，得出的最终数据偏差大，当以这样的实验结果应用到实际生产中时，不可避免地会导致生产材料的浪费和质量上的折扣，如何提高实验的有效性和可靠性，成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种橡胶粉改性沥青的制备实验平台及试验方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种橡胶粉改性沥青的制备实验平台，包括控制器、用以存储沥青的油槽、反应釜、升温釜、母液罐、以及用以向反应釜内输送胶粉的绞龙，所述的反应釜设置有温度传感器、粘度传感器以及重量传感器，所述的升温釜和母液罐分别设置有温度传感器和重量传感器，所述的反应釜、升温釜和母液罐分别包括具有夹套的罐体，设置在罐体内的搅拌桨以及驱动所述的搅拌桨旋转的变频电机，所述的夹套分别通过导热油管路与加热炉连通，所述的变频电机、粘度传感器和温度传感器以及重量传感器分别与控制器通讯连结，所述的油槽、反应釜、升温釜以及母液罐之间分别设置有管路以进行物料交互。

所述的反应釜、升温釜和母液罐的顶端进料口分别经三通阀连通至进料管，所述的进料管经沥青输送泵与油槽连通，所述的反应釜、升温釜和母液罐的底部排料口分别经三通阀接入排料管，所述的排料管一端接排污口，另一端经三通阀接入沥青输送泵与油槽间，在所述的进料管上还经三通阀旁接有出料管。

还包括胶体磨，所述的胶体磨的进料口经三通阀接入沥青输送泵的出口，所述的胶体磨的排料口经三通阀接入出料管。

所述的重量传感器设置在反应釜的罐体底部与基地之间。

所述的粘度传感器横向贯穿所述的反应釜的侧壁设置，所述的粘度传感器的内端两侧分别设置有侧挡板。

所述的粘度传感器的测量端与反应釜内壁间距为40cm-50cm，所述的侧挡板的宽度为40cm-50cm且相对粘度传感器等距设置，所述的侧挡板与所述的粘度传感器的间距为50cm-60cm。

一种利用实验平台的实验方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)将油槽内的沥青加热至120℃-150℃，然后泵入升温釜并继续加热至180℃-190℃，

2)将升温釜内预订量的沥青输送泵入反应釜中，搅拌并保温在180℃-190℃，同时利用绞龙向反应釜中加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，

3)将反应釜中混合均匀的胶粉沥青输送泵入母液罐，搅拌并保温在180℃-190℃；

4)再次由升温釜中向反应釜中泵入预订量的沥青，反应釜持续搅拌并保温在180℃-190℃，利用绞龙向反应釜中再次加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，

5)将母液罐中的胶粉沥青输送泵入反应釜中，同时，再次加入预订量的胶粉并搅拌均匀；

6)重复步骤2)-5)，同时调整反应釜的搅拌速度和保温温度，直至得到该批次胶粉的极限掺杂比或最佳掺杂比。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用多罐式设计，利用泵和管路在各罐间交互，有效保证了实现效率和实验安全性，其中，利用升温罐直接将沥青保温在适合反应的温度，减少了在反应釜中的升温过程，减少实验反应时间，反应釜和母液罐的配合使用，能提高胶粉掺杂比，尤其在进行实验时，结合搅拌速度、反应温度进行少量多次胶粉掺杂，能有效提高掺杂比，同时，利用在线的粘度传感器实时感测当前粘度值，由粘度信号，温度信号，功率信号等建立一个数学模型分析控制包，在不同温度段，时间段，黏度段等进行不同参数分析，数据采集分析快，能有效提高数据的准确性和可靠性，达到最佳配合比和最高经济效益。

附图说明

图1所示为本发明的橡胶粉改性沥青的制备实验平台的结构示意图；

图2所示为反应釜结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明的橡胶粉改性沥青的制备实验平台包括控制器、用以存储沥青的油槽1，反应釜2、升温釜3和母液罐4，用以向反应釜内输送胶粉的绞龙5，所述的反应釜设置有温度传感器、粘度传感器8以及重量传感器，所述的升温釜和母液罐分别设置有温度传感器和重量传感器，所述的反应釜、升温釜和母液罐分别包括具有夹套的罐体，设置在罐体内的搅拌桨以及驱动所述的搅拌桨旋转的变频电机，所述的夹套分别通过导热油管路与加热炉6连通，所述的变频电机、粘度传感器和温度传感器以及重量传感器分别与控制器通讯连结，所述的反应釜、升温釜以及母液罐之间分别设置有管路以进行物料交互。

本发明采用多罐式设计，利用泵和管路在各罐间交互，有效保证了实现效率和实验安全性，其中，利用升温罐直接将沥青保温在适合反应的温度，减少了在反应釜中的升温过程，减少实验反应时间，反应釜和母液罐的配合使用，能提高胶粉掺杂比，尤其在进行实验时，结合搅拌速度、反应温度进行少量多次胶粉掺杂，能有效提高掺杂比，同时，利用在线的粘度传感器实时感测当前粘度值，由粘度信号，温度信号，功率信号等建立一个数学模型分析控制包，在不同温度段，时间段，黏度段等进行不同参数分析，数据采集分析快，能有效提高数据的准确性和可靠性，达到最佳配合比和最高经济效益。

具体地说，为便于物料的交互，所述的反应釜、升温釜和母液罐的顶端进料口分别经三通阀连通至进料管10，所述的进料管经沥青输送泵11与油槽1连通，所述的反应釜、升温釜和母液罐的底部排料口分别经三通阀接入排料管12，所述的排料管一端接排污口，另一端经三通阀接入沥青输送泵与油槽间，在所述的进料管上还经三通阀旁接有出料管13。利用进料管和排料管构成一个闭循环式物料输送管路，减少了泵的数量，降低架构成本，其中，所述的三通阀均可为与所述的控制器可控连接的电磁阀，这样能进一步减轻实验难度，借助泵、三通阀的切换以及重量传感器实现自动物料转移。

同时，还包括胶体磨14，所述的胶体磨的进料口经三通阀接入沥青输送泵11的出口，所述的胶体磨14的排料口经三通阀接入出料管13。在出料管侧旁接胶体磨，中间产品或最终产品均可直接排出或经胶体磨排出以进行线外各参数测评，经过胶体磨后能使物料被有效地乳化、分散、均质和粉碎，达到物料超细粉碎及乳化的效果。

其中，所述的温度传感器与现有的设计方式类似，一般设置在罐体顶部，所述的重量传感器设置在反应釜的罐体底部与基地之间，即利用重量传感器对罐体、其配属零件以及其内物料进行整体称重，整体称重受外界影响小而且数据准确性高，有效保证实验结果准确可靠。

如图2所示，所述的粘度传感器8横向贯穿所述的反应釜的侧壁设置，为保证粘度传感器正常工作，防止刚加入的胶粉因热成的胶粉块对其的冲击，所述的粘度传感器的内端两侧分别设置有侧挡板9。所述的粘度传感器的测量端与反应釜内壁间距为40-50cm，所述的侧挡板的宽度为40-50cm且相对粘度传感器等距设置，一般所述的侧挡板与所述的粘度传感器的间距为50-60cm。

具体来说，采用上述实验平台的实验方法，包括以下步骤，

1)将油槽内的沥青加热至120℃-150℃，然后泵入升温釜并继续加热至180℃-190℃，优选185℃，将油槽内沥青加热至相对低温，而在升温釜中保持在反应温度，减少后续反应釜内加热时间的同时，有效节约能源，

2)将升温釜内预订量的沥青输送泵入反应釜中，搅拌并保温在180℃-190℃，同时利用绞龙向反应釜中加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，在搅拌时，可实时根据粘度系数的变化，调整胶粉加入量、反应温度和搅拌速度，同时，将油槽中的沥青泵入之升温釜中，使其一直保持预定存量，保证后续实现顺利进行，

3)将反应釜中混合均匀的胶粉沥青输送泵入母液罐，搅拌并保温在180℃-190℃；

4)再次由升温釜中向反应釜中泵入预订量的沥青，反应釜持续搅拌并保温在180℃-190℃，利用绞龙向反应釜中再次加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，

5)将母液罐中的胶粉沥青输送泵入反应釜中，同时，再次加入预订量的胶粉并搅拌均匀；采用母液罐保存中间产品的胶粉沥青，然后再泵入反应釜内，即多次混合方式加入胶粉并实时检测粘度系数，同时根据粘度系数调整温度和搅拌速度，能有效提高胶粉掺杂比例，而且便于得到最佳的反应温度和搅拌速度，为生产的节能减排提供详实数据，

6)重复步骤2)-5)，同时调整反应釜的搅拌速度和保温温度，直至得到该批次胶粉的极限掺杂比。因为胶粉的价格远低于沥青价格，而且胶粉掺杂越多越有利于路面质量，精确得到胶粉的极限掺杂比例，能有效控制整体成本且提高道路质量。

采用上述实验步骤，沥青以及胶粉沥青可在泵的输送下按需定量流转，流转过程剂量准确，同时，在试验中可针对搅拌速度、反应温度及胶粉添加量进行调整并得到实时的粘度系数，实验过程精确可控，可为实际生产提供精确可靠数据，提高生产效率，降低成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，包括控制器、用以存储沥青的油槽、反应釜、升温釜、母液罐、以及用以向反应釜内输送胶粉的绞龙，所述的反应釜设置有温度传感器、粘度传感器以及重量传感器，所述的升温釜和母液罐分别设置有温度传感器和重量传感器，所述的反应釜、升温釜和母液罐分别包括具有夹套的罐体，设置在罐体内的搅拌桨以及驱动所述的搅拌桨旋转的变频电机，所述的夹套分别通过导热油管路与加热炉连通，所述的变频电机、粘度传感器和温度传感器以及重量传感器分别与控制器通讯连结，所述的油槽、反应釜、升温釜以及母液罐之间分别设置有管路以进行物料交互。

2.如权利要求1所述的橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，所述的反应釜、升温釜和母液罐的顶端进料口分别经三通阀连通至进料管，所述的进料管经沥青输送泵与油槽连通，所述的反应釜、升温釜和母液罐的底部排料口分别经三通阀接入排料管，所述的排料管一端接排污口，另一端经三通阀接入沥青输送泵与油槽间，在所述的进料管上还经三通阀旁接有出料管。

3.如权利要求2所述的橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，还包括胶体磨，所述的胶体磨的进料口经三通阀接入沥青输送泵的出口，所述的胶体磨的排料口经三通阀接入出料管。

4.如权利要求1所述的橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，所述的重量传感器设置在反应釜的罐体底部与基地之间。

5.如权利要求1所述的橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，所述的粘度传感器横向贯穿所述的反应釜的侧壁设置，所述的粘度传感器的内端两侧分别设置有侧挡板。

6.如权利要求5所述的橡胶粉改性沥青的制备实验平台，其特征在于，所述的粘度传感器的测量端与反应釜内壁间距为40cm-50cm，所述的侧挡板的宽度为40cm-50cm且相对粘度传感器等距设置，所述的侧挡板与所述的粘度传感器的间距为50cm-60cm。

7.一种利用权利要求1所述的实验平台的实验方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)将油槽内的沥青加热至120℃-150℃，然后泵入升温釜并继续加热至180℃-190℃，

2)将升温釜内预订量的沥青输送泵入反应釜中，搅拌并保温在180℃-190℃，同时利用绞龙向反应釜中加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，

3)将反应釜中混合均匀的胶粉沥青输送泵入母液罐，搅拌并保温在180℃-190℃；

4)再次由升温釜中向反应釜中泵入预订量的沥青，反应釜持续搅拌并保温在180℃-190℃，利用绞龙向反应釜中再次加入预订量的胶粉，并搅拌至混合均匀，

5)将母液罐中的胶粉沥青输送泵入反应釜中，同时，再次加入预订量的胶粉并搅拌均匀；

6)重复步骤2)-5)，同时调整反应釜的搅拌速度和保温温度，直至得到该批次胶粉的极限掺杂比或最佳掺杂比。