RU2040502C1

RU2040502C1 - Method of preparation of asphalt-concrete mix

Info

Publication number: RU2040502C1
Authority: RU
Inventors: Н.В. Березов; Л.А. Курасов; А.П. Жученко
Original assignee: Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1992-05-18
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: highway and airfield engineering. SUBSTANCE: asphalt-concrete mix is prepared as follows: mineral aggregate is heated to 110 to 160 C and mixed with mineral powder moistened with water to 10 to 20 mass percent. Then, in 1 to 8 s bitumen is introduced and final agitation is accomplished. EFFECT: reduced time of agitation and consumption of binder. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к дорожному, аэродромному и другим видам строительства. The invention relates to road, airfield and other types of construction.

Получению требуемого технического результата препятствует необходимость предварительного вспенивания битума с помощью специальной форсунки, что вынуждает переоборудовать смеситель. Obtaining the required technical result is hindered by the need for preliminary foaming of bitumen using a special nozzle, which forces the mixer to be re-equipped.

Известен способ приготовления битум-минеральной смеси путем смешивания с битумом грубодисперсного минерального материала, увлажненного водой с температурой 20-70^оС до 12-14% влажности, при этом вспенивание битума происходит в смесителе при объединении его с минеральным материалом.Known method of preparing bitumen-mineral mixture by mixing the bitumen with the coarse mineral material is moistened with water of 20-70 ^{° C} to 12-14% moisture, the bitumen foaming occurs in the mixer by combining it with mineral material.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является высокая остаточная влажность минерального материала в готовой смеси, особенно щебня, вследствие которой смесь имеет низкие физико-механические характеристики. The reason that impedes the desired technical result is the high residual moisture content of the mineral material in the finished mixture, especially crushed stone, due to which the mixture has low physical and mechanical characteristics.

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешения предва- рительно вспененного битума с минеральными материалами. Вяжущее для этой смеси готовят следующим образом: нагретый битум вспенивают 2-5-ами воды, распыленной воздушно-минеральной смесью, содержащей 15-20% минерального порошка от массы битума. Closest to the proposed method is the preparation of an asphalt mix by mixing pre-foamed bitumen with mineral materials. The binder for this mixture is prepared as follows: the heated bitumen is foamed with 2-5 water sprayed with an air-mineral mixture containing 15-20% of the mineral powder by weight of bitumen.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является необходимость дооборудования асфальтосмесителя специальными узлами и агрегатами, высокая точность дозирования, в частности минерального порошка, которая не допускает изменения гранулометрического состава смеси. Вследствие этого способ пригоден лишь в лабораторных условиях, а не в промышленном производстве. The reason that impedes obtaining the required technical result is the need for retrofitting the asphalt mixer with special units and assemblies, high metering accuracy, in particular mineral powder, which does not allow changes in the particle size distribution of the mixture. Because of this, the method is suitable only in laboratory conditions, and not in industrial production.

Цель улучшение качества готовой горячей или теплой асфальтобетонной смеси, а также снижение времени перемешивания смеси и снижение расхода вяжущего. The goal is to improve the quality of the finished hot or warm asphalt mix, as well as to reduce the mixing time of the mixture and reduce the consumption of binder.

Цель достигается тем, что способ приготовления асфальтобетонной смеси на основе вспененных битумов включает последовательное смешение: высушенного и нагретого грубодисперсного минерального материалов, увлажненного минерального порошка и подготовленного битума. При этом минеральный материал нагревают до 110-160^оС, а введение воды в приготавливаемую смесь производят увлажнением минерального порошка в количестве 10-20 мас. до подачи в мешалку асфальтосмесителя. Верхний предел влажности относится к горячим смесям, нижний к теплым. В мешалку асфальтосмесителя подается предварительно нагретый до 110-160^оС и отдозированный грубодисперсный минеральный материал (щебень, отсев, песок). Затем подают предварительно увлажненный до 10-20 мас. минеральный порошок и на полученную минеральную смесь с идущим в ней процессом испарения воды подают сразу, с разрывом по времени не позже 1-8 с подготовленный (в том числе нагретый) битум, при этом происходит устойчиво постоянное его вспенивание в процессе перемешивания всех компонентов смеси.The goal is achieved in that a method of preparing an asphalt mixture based on foamed bitumen includes sequential mixing of: dried and heated coarse mineral materials, moistened mineral powder and prepared bitumen. Wherein the mineral material is heated to 110-160 ^{° C,} and introducing water into the mixture prepared moistening produce mineral powder in an amount of 10-20 wt. before the mixer is fed into the mixer. The upper limit of humidity refers to hot mixtures, the lower to warm. The stirrer Asphalt fed preheated to 110-160 ^{° C} and otdozirovanny coarse mineral material (crushed stone, gravel, sand). Then fed pre-moistened to 10-20 wt. mineral powder and the resulting mineral mixture with the process of water evaporation going in it is served immediately, with a time gap of no later than 1-8 s, prepared (including heated) bitumen, while its foaming is stably constant during mixing of all components of the mixture.

Обоснованием выбранных пределов является следующее. The rationale for the selected limits is as follows.

Разрыв по времени менее 1 с невозможно выдержать технологически. Если разрыв по времени составит более 8 с, то происходит быстрое, почти полное испарение влаги, вводимой с увлажненным минеральным порошком в мешалку асфальтосмесителя еще до введения подготовленного (в т.ч. нагретого) битума, что не приводит к устойчиво постоянному вспениванию, теряется эффективность вспенивания. A time gap of less than 1 s cannot be technologically sustained. If the time gap is more than 8 s, then a rapid, almost complete evaporation of moisture occurs, introduced with moistened mineral powder into the mixer of the asphalt mixer even before the introduction of prepared (including heated) bitumen, which does not lead to stable constant foaming, efficiency is lost foaming.

При температуре ниже 110^оС нет достаточной степени испарения введенной в смеситель влаги. Температура выше 160^оС не предусмотрена условиями приготовления горячих асфальтобетонных смесей.At temperatures below 110 ^{° C} have a sufficient degree of evaporation of moisture introduced into the mixer. A temperature above 160 ^° C is not provided for by the conditions for the preparation of hot asphalt mixtures.

Влажность минерального порошка в пределах 10-20 мас. определена из следующего. The moisture content of the mineral powder in the range of 10-20 wt. determined from the following.

При влажности ниже 10 мас. не происходит равномерного перемешивания порошка; при влажности выше 20 мас. минеральный порошок переходит в пастообразное состояние, что может привести к его налипанию на стенки технологического оборудования и к неравномерному высушиванию (комкованию) в мешалке асфальтосмесителя. При влажности 10-20 мас. минеральный порошок находится в виде влажной, сыпучей смеси. At a humidity below 10 wt. the powder does not mix uniformly; at a humidity above 20 wt. mineral powder passes into a pasty state, which can lead to its sticking to the walls of technological equipment and to uneven drying (clumping) in the mixer of the asphalt mixer. At a moisture content of 10-20 wt. the mineral powder is in the form of a wet, loose mixture.

Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является смешение: предварительно нагретого до 110-160^оС грубодисперсного минерального материала; пред- варительно (до введения в мешалку асфальтосмесителя) увлажненного до 10-20 мас. минерального порошка; введение в асфальтосмеситель подготовленного (в том числе нагретого и отдозированного) битума не позже, чем через 1-8 с после подачи в асфальтосмеситель увлаженного порошка.The difference of the present invention from the prototype is the mixing: pre-heated to 110-160 ^about With coarse mineral material; preliminary (prior to the introduction of an asphalt mixer into the mixer) moistened to 10-20 wt. mineral powder; introduction of prepared (including heated and dosed) bitumen into the asphalt mixer no later than 1-8 s after the supply of moistened powder to the asphalt mixer.

Смешение предварительно подготовленных исходных материалов при условии соблюдения указанных условий позволяет получить устойчиво постоянное вспенивание битума, что увеличивает степень использования смачивающей поверхности битума. Тепло, подаваемое в смеситель с грубодисперсным материалом, является доиспаряющим к теплу, вносимому битумом, что приводит к уменьшению влаги в готовой асфальтобетонной смеси, а все вместе взятое положительно влияет на ее физико-механические свойства, улучшая качество готовой смеси. Также снижается время перемешивания и достигается уменьшение расхода битума за счет полноты его использования. A mixture of pre-prepared starting materials, provided that these conditions are met, allows you to get a consistently constant foaming of bitumen, which increases the degree of use of the wetting surface of bitumen. The heat supplied to the mixer with coarse-grained material is evaporating to the heat introduced by bitumen, which leads to a decrease in moisture in the finished asphalt concrete mixture, and taken together positively affects its physical and mechanical properties, improving the quality of the finished mixture. Mixing time is also reduced and bitumen consumption is reduced due to the completeness of its use.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом. The proposed method is implemented as follows.

На чертеже показана технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси на основе вспененных битумов. The drawing shows a flow chart for the preparation of asphalt mix based on foamed bitumen.

Со склада щебня и песка 1 грубодисперсный минеральный материал подается через узел 2 предварительного холодного дозирования в сушильный барабан 3, где подогревается до рабочей температуры. Затем горячим элеватором 4 подается на горячий грохот 5 асфальтосмесителя, разделяется по фракциям в бункерах 6, подается на дозатор 7 минеральных материалов и в мешалку 8. Минеральный порошок со склада 9 через расходный бункер 10 подается в шнековый транспортер 11, где производится увлажнение минерального порошка через форсунки 12. Для подачи воды на верхней (рабочей) площадке асфальтосмесителя устанавливаются две емкости 13 одинакового объема, работающие попеременно переключением вентилей 14. Вентили включаются одновременно с включением шнекового транспортера. Вода через форсунки 12 подается в начальную зону шнека. На последующем его ходе происходит равномерное перемешивание воды и минерального порошка. Вода должна поступать в шнековый транспортер 7-8 с. Увлажненный минеральный порошок через дозатор 7 подается в мешалку 8, куда через 2-7 с подается порция подготовленного битума из рабочего котла 15 через дозатор 16. Увлажнение минерального порошка производилось до 15 мас. Затем порошок подавался в мешалку 8, куда 3 с спустя подавался подготовленный и отдозированный битум. From the gravel and sand warehouse 1, coarse mineral material is fed through the preliminary cold dosing unit 2 to the drying drum 3, where it is heated to operating temperature. Then the hot elevator 4 is fed to the hot screen 5 of the asphalt mixer, divided into fractions in the hoppers 6, fed to the dispenser 7 of mineral materials and into the mixer 8. Mineral powder from the warehouse 9 through the feed hopper 10 is fed into the screw conveyor 11, where the mineral powder is moistened through nozzles 12. To supply water on the upper (working) platform of the asphalt mixer, two containers 13 of the same volume are installed, working alternately by switching the valves 14. The valves turn on simultaneously with the inclusion of the screw ovogo conveyor. Water through nozzles 12 is supplied to the initial zone of the screw. At its subsequent course, uniform mixing of water and mineral powder occurs. Water should flow into the screw conveyor for 7-8 seconds. The moistened mineral powder through the batcher 7 is fed into the mixer 8, where after 2-7 seconds a portion of the prepared bitumen is fed from the working boiler 15 through the batcher 16. The mineral powder was moistened up to 15 wt. Then the powder was fed into mixer 8, where prepared and dosed bitumen was fed 3 s later.

Смесь перемешивалась 30 с. The mixture was stirred for 30 s.

Результаты испытаний асфальтобетонных смесей (горячих) в сравнении с аналогом приведены в табл.1. The test results of asphalt mixtures (hot) in comparison with the analogue are given in table 1.

Результаты выполнения предлагаемого способа при различной температуре минеральных материалов и влажности минерального порошка показаны в табл.2. The results of the proposed method at different temperatures of mineral materials and the humidity of the mineral powder are shown in table 2.

Предлагаемый способ предназначен для приготовления горячих и теплых асфальтобетонных смесей на основе вспененного битума. Эти смеси используются для устройства верхних и нижних слоев автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий. The proposed method is intended for the preparation of hot and warm asphalt mixtures based on foamed bitumen. These mixtures are used to arrange the upper and lower layers of roads, airfields, city streets and squares, roads of industrial enterprises.

Предлагаемый способ улучшает качество готовой горячей или теплой асфальтобетонной смеси за счет подачи в асфальтосмеситель в предлагаемой последовательности подготовленных предлагаемым образом исходных материалов. The proposed method improves the quality of the finished hot or warm asphalt mixture by feeding into the asphalt mixer in the proposed sequence prepared by the proposed image source materials.

Claims

METHOD FOR PREPARING ASPHALT CONCRETE MIX, including mixing the mineral aggregate with moistened mineral powder and heated bitumen, characterized in that the mineral aggregate is heated to 110 - 160 ^o C and mixed with moistened water to 10 20 wt. mineral powder, after which after 1 8 s bitumen is fed into the mixture and final mixing is carried out.