RU96505U1 - FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) - Google Patents
FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU96505U1 RU96505U1 RU2010106706/22U RU2010106706U RU96505U1 RU 96505 U1 RU96505 U1 RU 96505U1 RU 2010106706/22 U RU2010106706/22 U RU 2010106706/22U RU 2010106706 U RU2010106706 U RU 2010106706U RU 96505 U1 RU96505 U1 RU 96505U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- sulfur
- functionally
- modifier
- cavitation
- Prior art date
Links
Abstract
1. Функциональный комплекс для приготовления композиционной асфальтобетонной смеси, включающий: емкости для битума, минерального порошка и модификатора; основной смеситель с форсункой, соединенный со связанными с сушильным барабаном емкостями для грубодисперсных инертных заполнителей с возможностью их подачи в зону выхода форсунки, вход которой соединен с трубопроводом подачи модифицированного битума и объединенной магистралью трубопроводов подачи минерального порошка и горячего газа из сушильного барабана; а также средства кумулятивно-кавитационной активации битума и модификатора, отличающийся тем, что комплекс оснащен: бункером для структурообразователя, функционально являющимся емкостью для волокон хризотил-асбеста или модифицированного наноуглеродом базальта, питающая магистраль которой конструктивно-технологически организована с возможностью обеспечения смешения структурообразователя с минеральным порошком и/или серой до их поступления в основной смеситель; вспомогательным смесителем со средствами смешения для модификатора и активированного битума; емкость для модификатора функционально является емкостью для серы; средства кумулятивно-кавитационной активации выполнены в виде трех акустических кавитаторов, оснащенных рециркуляционными контурами; рециркуляционный контур одного из кавитаторов, функционально являющегося средством активации битума, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; рециркуляционный контур другого кавитатора, функционально являющегося средством модифицирования серы, конструктивно-техноло 1. A functional complex for preparing a composite asphalt mixture, including: containers for bitumen, mineral powder and a modifier; the main mixer with an nozzle connected to containers associated with the drying drum for coarse dispersed inert aggregates with the possibility of feeding them into the nozzle exit zone, the inlet of which is connected to the modified bitumen supply pipeline and the combined pipeline of mineral powder and hot gas from the dryer drum; and also means of cumulative-cavitation activation of bitumen and a modifier, characterized in that the complex is equipped with: a hopper for a structure former, functionally a container for chrysotile asbestos fibers or basalt modified with nanocarbon, the supply line of which is structurally and technologically organized with the possibility of mixing the structure former with a mineral powder and / or sulfur before they enter the main mixer; auxiliary mixer with mixing means for modifier and activated bitumen; the modifier tank is functionally a sulfur tank; cumulative cavitation activation means are made in the form of three acoustic cavitators equipped with recirculation circuits; the recirculation circuit of one of the cavitators, which is functionally a means of activating bitumen, is structurally and technologically connected to the mains for supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; recirculation loop of another cavitator, which is functionally a means of modifying sulfur, structurally
Description
Полезная модель относится к области производства дорожностроительных материалов, в частности, к средствам приготовления сероасфальтобетонных смесей, используемых для устройства покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.д.The utility model relates to the production of road-building materials, in particular, to the preparation of sulfur-asphalt mixes used for paving roads, airfields, sports grounds, car parks, etc.
Из уровня техники известен функциональный комплекс для приготовления асфальтобетонной смеси, включающий: емкости для битума, минерального порошка и модификатора; смеситель с форсункой, соединенный со связанными с сушильным барабаном емкостями для грубодисперсных инертных заполнителей с возможностью их подачи в зону выхода форсунки, вход которой соединен с трубопроводом подачи модифицированного битума и объединенной магистралью трубопроводов подачи минерального порошка и горячего газа из сушильного барабана; а также средства кумулятивно-кавитационной активации битума и модификатора. Модификацию осуществляют с использованием поверхностно-активных веществ (RU, №2104980, 1998 г.)The prior art functional complex for the preparation of asphalt mixtures, including: containers for bitumen, mineral powder and modifier; a nozzle mixer connected to containers for coarse dispersed inert aggregates with the possibility of feeding them into the nozzle exit zone, the inlet of which is connected to the modified bitumen supply pipeline and the combined mineral powder and hot gas supply pipelines from the dryer drum; as well as means of cumulative-cavitation activation of bitumen and modifier. The modification is carried out using surfactants (RU, No. 2104980, 1998)
К недостаткам данного известного из уровня техники решения можно отнести относительно невысокие физико-механические характеристики приготавливаемого посредством известного функционального комплекса продукта (асфальтобетонной смеси) в связи с отсутствием в приготавливаемой смеси волокнистых структурообразущих (армирующих) компонентов и с недостаточной химической активностью органического вяжущего (битума) в процессе предварительного смешения с активированной (сополимерной) серой (поскольку отсутствуют средства, обеспечивающие рециркуляцию жидкой фазы /модифицируемая сера - битум/, подвергаемой кумулятивно-кавитационной обработке в процессе технологического цикла), а также в процессе общего смешения ингредиентов смеси, что влечет за собой его (битума) недостаточную адгезию (межмолекулярное взаимодействие) с поверхностями инертных минеральных компонентов (песка, щебня или гравия, минеральных порошков).The disadvantages of this known from the prior art solutions include the relatively low physical and mechanical characteristics of the product prepared by means of the known functional complex (asphalt concrete mixture) due to the absence of fibrous structure-forming (reinforcing) components in the prepared mixture and with insufficient chemical activity of the organic binder (bitumen) in the process of preliminary mixing with activated (copolymer) sulfur (since there are no funds that provide p liquid phase circulation / modifiable sulfur - bitumen / subjected to cumulative-cavitation treatment during the technological cycle), as well as during the general mixing of the mixture ingredients, which entails its (bitumen) insufficient adhesion (intermolecular interaction) with the surfaces of inert mineral components ( sand, gravel or gravel, mineral powders).
Кроме того, относительно низкая химическая активность органического вяжущего вызывает необходимость более длительного периода осуществления процесса его смешения с минеральными компонентами для обеспечения удовлетворительной адгезии, что снижает производительность функционального комплекса для осуществления процесса в целом и повышает энергозатраты при его эксплуатации.In addition, the relatively low chemical activity of the organic binder necessitates a longer period of the process of mixing it with mineral components to ensure satisfactory adhesion, which reduces the performance of the functional complex for the process as a whole and increases energy consumption during its operation.
К недостаткам следует также отнести необходимость использования в процессе модифицирования битума дорогостоящих поверхностно-активных (например, катионоактивных) веществ, что повышает себестоимость конечного продукта (в частности-сероасфальтобетона).The disadvantages also include the need to use expensive surface-active (eg, cationic) substances in the process of bitumen modification, which increases the cost of the final product (in particular, asphalt concrete).
Технический результат - оптимизация физико-механических характеристик (в частности, предела прочности при сжатии, коэффициентов водостойкости и теплостойкости, пористости, износостойкости, удобоукладываемости и др.) производимого посредством заявленного комплекса продукта (композиционной сероасфальтобетонной смеси) посредством обеспечения возможности изменения физико-химической активности поверхностных структур составляющих этот продукт компонентов внешним физико-механическим воздействием в циклическом режиме, а также посредством армирования (с использованием структурирующего компонента) конечного продукта волокнами структурирующих (армирующих компонентов при сокращении временного периода технологического цикла в целом и, соответственно, снижении энергозатрат при повышении производительности комплекса.EFFECT: optimization of physical and mechanical characteristics (in particular, compressive strength, water resistance and heat resistance, porosity, wear resistance, workability, etc.) produced by the claimed product complex (composite sulfur-asphalt concrete mixture) by providing the possibility of changing the physical and chemical activity of surface structures of the components of this product components by external physical and mechanical action in a cyclic mode, as well as reinforcement (using a structuring component) of the final product with fibers of structuring (reinforcing components while reducing the time period of the technological cycle as a whole and, accordingly, reducing energy consumption while increasing the productivity of the complex.
Дополнительный технический результат - повышение степени гомогенизации битумных композиций, содержащих высокомолекулярные соединения, расширение интервала их работоспособности, характеризуемого температурой размягчения и температурой хрупкости без использования дополнительных дорогостоящих поверхностно-активных веществ.An additional technical result is an increase in the degree of homogenization of bituminous compositions containing high molecular weight compounds, an extension of the interval of their working capacity, characterized by a softening temperature and a temperature of brittleness, without the use of additional expensive surfactants.
Поставленная задача, согласно первого из заявленных вариантов исполнения, решается посредством того, что функциональный комплекс для приготовления асфальтобетонной смеси, включающий: емкости для битума, минерального порошка и модификатора; смеситель с форсункой, соединенный со связанными с сушильным барабаном емкостями для грубодисперсных инертных заполнителей с возможностью их подачи в зону выхода форсунки, вход которой соединен с трубопроводом подачи модифицированного битума и объединенной магистралью трубопроводов подачи минерального порошка и горячего газа из сушильного барабана; а также средства кумулятивно-кавитационной активации битума и модификатора, согласно полезной модели, оснащен: бункером для структурообразователя, функционально являющимся емкостью для мелконарубленных базальтовых волокон, модифицированных наноуглеродом, или волокон хризотил-асбеста, питающая магистраль которой конструктивно-технологически организована с возможностью обеспечения смешения структурообразователя с минеральным порошком или серой до их поступления в основной смеситель; вспомогательным смесителем со средствами смешения для модификатора и активированного битума; емкость для модификатора функционально является емкостью для серы; средства кумулятивно-кавитационной активации выполнены в виде трех акустических кавитаторов, оснащенных рециркуляционными контурами; рециркуляционный контур одного из кавитаторов, функционально являющегося средством активации битума, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; рециркуляционный контур другого кавитатора, функционально являющегося средством модифицирования серы, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи серы во вспомогательный смеситель, при этом магистраль подачи активированного битума связана с магистралью подачи серы с возможностью осуществления модифицирования серы частью активированного битума в ее рециркуляционном контуре с кавитационно-акустическим эффектом; а рециркуляционный контур третьего кавитатора, функционально являющегося средством смешения модифицированной серы с активированным битумом во вспомогательном смесителе, конструктивно-технологически связан со вспомогательным смесителем.The task, according to the first of the claimed variants of execution, is solved by the fact that the functional complex for the preparation of asphalt mix, including: containers for bitumen, mineral powder and a modifier; a nozzle mixer connected to containers for coarse dispersed inert aggregates with the possibility of feeding them into the nozzle exit zone, the inlet of which is connected to the modified bitumen supply pipeline and the combined mineral powder and hot gas supply pipelines from the dryer drum; and also the means of cumulative-cavitation activation of bitumen and a modifier, according to the utility model, is equipped with: a hopper for a structure former, functionally a container for finely chopped basalt fibers modified with nanocarbon, or chrysotile asbestos fibers, the supply line of which is structurally and technologically organized with the possibility of mixing the structure with mineral powder or sulfur until they enter the main mixer; auxiliary mixer with mixing means for modifier and activated bitumen; the modifier tank is functionally a sulfur tank; cumulative-cavitation activation means are made in the form of three acoustic cavitators equipped with recirculation circuits; the recirculation circuit of one of the cavitators, which is functionally a means of activating bitumen, is structurally and technologically connected to the mains for supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; the recirculation circuit of another cavitator, which is functionally a means of modifying sulfur, is structurally and technologically connected to the sulfur supply line to the auxiliary mixer, while the activated bitumen supply line is connected to the sulfur supply line with the possibility of sulfur modification by a part of activated bitumen in its recirculation circuit with acoustic cavitation effect; and the recirculation loop of the third cavitator, which is functionally a means of mixing the modified sulfur with activated bitumen in the auxiliary mixer, is structurally and technologically connected with the auxiliary mixer.
Целесообразно в рециркуляционных контурах в качестве средств осуществления эффекта акустической кавитации использовать экспоненциальные излучатели ультразвукового диспергатора с диапазоном частот, преимущественно, 20-35 кГц, а непосредственно рециркуляционные контуры организовывать с возможностью осуществления кавитационно-акустического воздействия на соответствующую жидкую структуру с кратностью циркуляции от 3 до 10 циклов.It is advisable to use exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of mainly 20-35 kHz in the recirculation circuits as means of realizing the effect of acoustic cavitation, and directly organize the recirculation circuits with the possibility of cavitation-acoustic action on the corresponding liquid structure with a frequency of circulation from 3 to 10 cycles.
Поставленная задача, согласно второго из заявленных вариантов исполнения, решается посредством того, что функциональный комплекс для приготовления асфальтобетонной смеси, включающий: емкости для битума, минерального порошка и модификатора; смеситель с форсункой, соединенный со связанными с сушильным барабаном емкостями для грубодисперсных инертных заполнителей с возможностью их подачи в зону выхода форсунки, вход которой соединен с трубопроводом подачи модифицированного битума и объединенной магистралью трубопроводов подачи минерального порошка и горячего газа из сушильного барабана; а также средства кумулятивно-кавитационной активации битума и модификатора гидродинамического типа, согласно полезной модели, оснащен: бункером для структурообразователя, функционально являющимся емкостью для мелконарубленных базальтовых волокон, модифицированных наноуглеродом, или волокон хризотил-асбеста, питающая магистраль которой конструктивно-технологически организована с возможностью обеспечения смешения структурообразователя с минеральным порошком или серой до их поступления в основной смеситель; вспомогательным смесителем со средствами смешения для модификатора и активированного битума; емкость для модификатора функционально является емкостью для серы; средства кумулятивно-кавитационной активации выполнены в виде трех гидродинамических кавитаторов, оснащенных рециркуляционными контурами; рециркуляционный контур одного из кавитаторов, функционально являющегося средством активации битума, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; рециркуляционный контур другого кавитатора, функционально являющегося средством модифицирования серы, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи серы во вспомогательный смеситель, при этом магистраль подачи активированного битума связана с магистралью подачи серы с возможностью осуществления модифицирования серы частью активированного битума в ее рециркуляционном контуре с кавитационно-акустическим эффектом; а рециркуляционный контур третьего кавитатора, функционально являющегося средством смешения модифицированной серы с активированным битумом во вспомогательном смесителе, конструктивно-технологически связан со вспомогательным смесителем.The task, according to the second of the claimed variants of execution, is solved by means of a functional complex for the preparation of asphalt mix, including: containers for bitumen, mineral powder and a modifier; a nozzle mixer connected to containers for coarse dispersed inert aggregates with the possibility of feeding them into the nozzle exit zone, the inlet of which is connected to the modified bitumen supply pipeline and the combined mineral powder and hot gas supply pipelines from the dryer drum; and also the means of cumulative-cavitation activation of bitumen and a hydrodynamic type modifier, according to the utility model, is equipped with: a hopper for a structure former, functionally a capacity for finely chopped basalt fibers modified with nanocarbon, or chrysotile asbestos fibers, the supply line of which is structurally and technologically organized with the possibility of mixing the builder with a mineral powder or sulfur before they enter the main mixer; auxiliary mixer with mixing means for modifier and activated bitumen; the modifier tank is functionally a sulfur tank; cumulative-cavitation activation means are made in the form of three hydrodynamic cavitators equipped with recirculation circuits; the recirculation circuit of one of the cavitators, which is functionally a means of activating bitumen, is structurally and technologically connected to the mains for supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; the recirculation circuit of another cavitator, which is functionally a means of modifying sulfur, is structurally and technologically connected to the sulfur supply line to the auxiliary mixer, while the activated bitumen supply line is connected to the sulfur supply line with the possibility of sulfur modification by a part of activated bitumen in its recirculation circuit with acoustic cavitation effect; and the recirculation loop of the third cavitator, which is functionally a means of mixing the modified sulfur with activated bitumen in the auxiliary mixer, is structurally and technologically connected with the auxiliary mixer.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленных полезных моделей, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле полезной модели.An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed utility models, made it possible to establish that no analogues were found that are characterized by signs and relationships between them that are identical to all the essential features of the claimed technical solution , and the prototype selected from the identified analogues, as the analogue closest in terms of the totality of features, made it possible to identify the essential set (with respect to applicant regarded technical result) distinguishing features in the claimed object set forth in the claims of the utility model.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty" under the current law.
Полезная модель иллюстрируется графическими материалами, где на представленной фигуре показана общая схема технологического цикла работы функционального комплекса (по обоим вариантам исполнения) для реализации способа приготовления сероасфальтобетонной смеси /сероасфальтобетона/The utility model is illustrated by graphic materials, where the presented figure shows the general scheme of the technological cycle of the functional complex (for both versions) for implementing the method of preparing sulfur-asphalt mix / sulfur-asphalt concrete /
Структурные компоненты (узлы и агрегаты) представленного в графических материалах функционального комплекса обозначены следующими позициями.The structural components (components and assemblies) of the functional complex presented in the graphic materials are indicated by the following positions.
1 - склад (секционный для минеральных ингредиентов);1 - warehouse (sectional for mineral ingredients);
2 - хранилище (для органического вяжущего - битума);2 - storage (for an organic binder - bitumen);
3 - бункер приемный (для инертных каменных материалов, например, для щебня или гравия);3 - receiving hopper (for inert stone materials, for example, gravel or gravel);
4 - бункер приемный (для песка);4 - receiving hopper (for sand);
5 - силос (для минерального порошка, например, известнякового или доломитового);5 - silo (for mineral powder, for example, limestone or dolomite);
6 - бункер приемный (для серы элементарной);6 - receiving hopper (for elemental sulfur);
7 - кавитатор рециркуляционный (акустический или гидродинамический) для смешения серы с битумом с использованием эффекта кумулятивно-кавитационного воздействия в процессе модифицирования элементарной серы;7 - recirculation cavitator (acoustic or hydrodynamic) for mixing sulfur with bitumen using the cumulative-cavitation effect in the process of modifying elemental sulfur;
8 - дозатор (для инертных каменных материалов, например, для щебня или гравия);8 - dispenser (for inert stone materials, for example, gravel or gravel);
9 - дозатор (для песка);9 - dispenser (for sand);
10 - дозатор (для минерального порошка, например, известнякового или доломитового);10 - dispenser (for mineral powder, for example, limestone or dolomite);
11 - дозатор (для серы элементарной);11 - dispenser (for elemental sulfur);
12 - кавитатор рециркуляционный (акустический или гидродинамический) для активации битума с использованием эффекта кумулятивно-кавитационного воздействия;12 - recirculation cavitator (acoustic or hydrodynamic) for bitumen activation using the cumulative-cavitation effect;
13 - дозатор (для органического вяжущего, например, битума нефтяного);13 - dispenser (for an organic binder, for example, oil bitumen);
14 - барабан сушильный (в частности, для инертных каменных материалов и песка);14 - drying drum (in particular, for inert stone materials and sand);
15 - трубопровод обогреваемый (для органического вяжущего, в частности, битума);15 - heated pipeline (for an organic binder, in particular, bitumen);
16 - питатель (для органического вяжущего битума);16 - feeder (for organic astringent bitumen);
17 - питатель (для инертных каменных материалов и песка, например, в виде транспортера для горячей минеральной смеси);17 - feeder (for inert stone materials and sand, for example, in the form of a conveyor for a hot mineral mixture);
18 - питатель (для минерального порошка, в частности, известнякового или доломитового, например, в виде пневмотранспортера);18 - feeder (for mineral powder, in particular, limestone or dolomite, for example, in the form of a pneumatic conveyor);
19 - питатель (для серы элементарной);19 - feeder (for elemental sulfur);
20 - кавитатор рециркуляционный (акустический или гидродинамический) для смешения модифицированной серы с битумом с использованием эффекта кумулятивно-кавитационного воздействия в процессе их гомогенизации;20 - recirculation cavitator (acoustic or hydrodynamic) for mixing modified sulfur with bitumen using the cumulative-cavitation effect in the process of their homogenization;
21 - смеситель (основной);21 - mixer (main);
22 - смеситель (вспомогательный);22 - mixer (auxiliary);
23 - накопитель (для готовой смеси);23 - drive (for the finished mixture);
24 - автотранспорт;24 - vehicles;
25 - форсунка (для подачи в основной смеситель горячего газа совместно с минеральным порошком и модифицированным битумом);25 - nozzle (for supplying hot gas to the main mixer together with mineral powder and modified bitumen);
26 - бункер (для структурирующего компонента-структурообразователя).26 - hopper (for structuring component-builder).
Сероасфальтобетон - это сравнительно новый материал, который может быть широко использован в дорожном строительстве, поскольку по сравнению с обычным асфальтобетоном он характеризуется более высокими прочностными параметрами, долговечностью и существенно дешевле.Sulfur asphalt concrete is a relatively new material that can be widely used in road construction, as compared with ordinary asphalt concrete it is characterized by higher strength parameters, durability and much cheaper.
Сероасфальтобетон приготавливается путем предварительного смешения жидкой серы (преимущественно, сополимерной) и битума при температуре порядка 140-165°С до получения однородной (гомогенной) жидкой смеси, которая затем смешивается с заполнителем (инертным материалом) также до получения композиции с гомогенной структурой.Sulfur asphalt concrete is prepared by pre-mixing liquid sulfur (mainly copolymer) and bitumen at a temperature of about 140-165 ° C until a homogeneous (homogeneous) liquid mixture is obtained, which is then mixed with aggregate (inert material) also to obtain a composition with a homogeneous structure.
Однако, при использовании обычной (элементарной) серы не удается обеспечить получение качественного дорожного покрытия. Объясняется это тем, что обычная сера при охлаждении и затвердевании дает значительную усадку (уменьшается в объеме на 3-5%).However, when using ordinary (elemental) sulfur, it is not possible to provide high-quality pavement. This is explained by the fact that ordinary sulfur during cooling and solidification gives significant shrinkage (decreases in volume by 3-5%).
В результате серное вяжущее (смесь серы и битума) становится хрупким, а сероасфальтобетон не соответствует требованиям дорожных стандартов. Поэтому для повышения качества и, прежде всего, прочности сероасфальтобетона необходимо использовать модифицированную (сополимерную) серу, которая и является вяжущим материалом. Получение модифицированной серы является отдельной технологической операцией (стадией), включающей проведение химической реакции жидкой серы с модификатором, в результате чего сера приобретает свойства пластичности и обеспечивается более прочное соединение серы с инертным заполнителем. В качестве модификатора могут быть использованы различные органические соединения, которые вступают с серой в химическую реакцию, образуя сополимерную серу, в том числе и активированный битум.As a result, the sulfur binder (a mixture of sulfur and bitumen) becomes brittle, and sulfur-asphalt concrete does not meet the requirements of road standards. Therefore, to improve the quality and, above all, the strength of sulfur-asphalt concrete, it is necessary to use modified (copolymer) sulfur, which is an astringent material. Obtaining modified sulfur is a separate technological operation (stage), which involves carrying out a chemical reaction of liquid sulfur with a modifier, as a result of which sulfur acquires plasticity properties and provides a more durable connection of sulfur with an inert filler. Various organic compounds can be used as a modifier, which react with sulfur to form a copolymer sulfur, including activated bitumen.
Функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетонной смеси (сероасфальтобетона), согласно первого и второго вариантов исполнения, включает: емкости для битума (хранилище 2), минерального порошка (емкость 5) и модификатора; смеситель 21 основной с форсункой 25, соединенный со связанными с сушильным барабаном 14 емкостями 3 (щебень) и 4 песок) для грубодисперсных инертных заполнителей с возможностью их подачи в зону выхода форсунки 25, вход которой соединен с трубопроводом подачи модифицированного битума и объединенной магистралью трубопроводов подачи минерального порошка и горячего газа, отбираемого из сушильного барабана 14; а также средства кумулятивно-кавитационной активации битума и модификатора. Комплекс также оснащен вспомогательным смесителем 22 со средствами смешения для модификатора и активированного битума; бункером 26 для структурообразователя, функционально являющимся емкостью для мелконарубленных базальтовых волокон модифицированных наноуглеродом или волокон хризотил-асбеста, питающая магистраль которой конструктивно-технологически организована с возможностью обеспечения смешения структурообразователя с минеральным порошком или серой до их поступления в основной смеситель.The functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete mix (sulfur-asphalt concrete), according to the first and second options, includes: containers for bitumen (storage 2), mineral powder (capacity 5) and a modifier; main mixer 21 with nozzle 25 connected to containers 3 (crushed stone) and 4 sand connected to drying drum 14 for coarse inert aggregates with the possibility of their supply to the nozzle exit zone 25, the inlet of which is connected to the modified bitumen supply pipeline and the combined supply pipeline mineral powder and hot gas taken from the drying drum 14; as well as means of cumulative-cavitation activation of bitumen and modifier. The complex is also equipped with an auxiliary mixer 22 with mixing means for modifier and activated bitumen; hopper 26 for the structure-forming agent, which is functionally a container for finely chopped basalt fibers modified by nanocarbon or chrysotile asbestos fibers, the supply line of which is structurally-technologically organized with the possibility of mixing the structure-forming agent with mineral powder or sulfur before they enter the main mixer.
Емкость для модификатора функционально является емкостью 6 для серы. Средства кумулятивно-кавитационной активации выполнены в виде трех кавитаторов 7, 12, 20 (акустических или гидродинамических) оснащенных рециркуляционными контурами. Рециркуляционный контур одного из кавитаторов 12, функционально являющегося средством активации битума, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель 22. Рециркуляционный контур другого кавитатора 7, функционально являющегося средством модифицирования серы, конструктивно-технологически связан с магистралью подачи серы во вспомогательный смеситель 22. При этом магистраль подачи активированного битума связана с магистралью подачи серы с возможностью осуществления модифицирования серы частью активированного битума в ее рециркуляционном контуре с кумулятивно-кавитационным эффектом. Рециркуляционный контур третьего кавитатора 20, функционально являющегося средством смешения модифицированной серы с активированным битумом во вспомогательном смесителе 22, конструктивно-технологически связан со вспомогательным смесителем 22.The capacity for the modifier is functionally a capacity of 6 for sulfur. Cumulative-cavitation activation means are made in the form of three cavitators 7, 12, 20 (acoustic or hydrodynamic) equipped with recirculation circuits. The recirculation circuit of one of the cavitators 12, which is functionally a means of activating bitumen, is structurally and technologically connected with the feed line of heated bitumen to the auxiliary mixer 22. The recirculation circuit of another cavitator 7, which is functionally a means of modifying sulfur, is structurally and technologically connected with the line of supplying sulfur to the auxiliary mixer 22. In this case, the activated bitumen supply line is connected with the sulfur supply line with the possibility of modifying sulfur Ia part activated bitumen in its recirculation loop-cumulatively with cavitational effect. The recirculation loop of the third cavitator 20, which is functionally a means of mixing modified sulfur with activated bitumen in the auxiliary mixer 22, is structurally and technologically connected with the auxiliary mixer 22.
В упомянутых рециркуляционных контурах в качестве средств осуществления эффекта акустической кавитации могут быть, например, использованы экспоненциальные излучатели ультразвукового диспергатора с диапазоном частот, преимущественно, 20-35 кГц, а непосредственно рециркуляционные контуры организованы с возможностью осуществления кавитационно-акустического воздействия на соответствующую жидкую структуру с кратностью циркуляции от 3 до 10 циклов.In the above-mentioned recirculation circuits, for example, exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of mainly 20-35 kHz can be used as means of effecting acoustic cavitation, and directly recirculation circuits are arranged with the possibility of cavitation-acoustic action on the corresponding liquid structure with a multiplicity circulation from 3 to 10 cycles.
В упомянутых рециркуляционных контурах в качестве средства гидродинамического осуществления эффекта кавитации могут быть использованы известные из уровня техники гидродинамические кавитаторы (функционирующие, преимущественно, в частотном диапазоне 10-80 Гц), адаптированные к используемому в рамках заявленного комплекса битумному оборудованию.In the mentioned recirculation circuits, hydrodynamic cavitators known from the prior art (operating mainly in the frequency range of 10-80 Hz) adapted to the bitumen equipment used within the claimed complex can be used as a means of hydrodynamic effect of the cavitation effect.
После окончательного перемешивания в основном смесителе 21 готовая сероасфальтобетонная смесь поступает в накопитель 23, откуда транспортируется к месту производства работ посредством автотранспорта 24.After the final mixing in the main mixer 21, the finished sulfur-asphalt concrete mixture enters the accumulator 23, from where it is transported to the place of work by road 24.
В качестве армирующего наполнителя вводят базальтовые волокна, которые равномерно добавляют в серу посредством емкости-дозатора (в графических материалах условно не показана) и вводят в смеситель 8 до начала процесса основного перемешивания, в случае приготовления на основе рассматриваемого композиционного серобитума, например, композиционных сероасфальта или серобитума.As a reinforcing filler, basalt fibers are introduced, which are uniformly added to sulfur by means of a metering tank (not shown conventionally in graphic materials) and introduced into the mixer 8 before the start of the main mixing process, in the case of preparation based on the considered composite sulfur bitumen, for example, composite sulfur asphalt or serobitum.
Базальтовые волокна имеют хорошую адгезию с битумом, высокую прочность и жесткость, что позволяет сохранять высокий модуль упругости получаемого асфальтобетона и эффективно препятствуют деформациям, развивающимся в асфальтобетоне под нагрузкой.Basalt fibers have good adhesion with bitumen, high strength and stiffness, which allows you to maintain a high modulus of elasticity of the resulting asphalt concrete and effectively prevent deformations developing in the asphalt concrete under load.
Для более детального понимания существа полезной модели согласно вышеописанного первого варианта исполнения (со средствами осуществления кумулятивно-кавитационного эффекта акустического типа) целесообразно более детально рассмотреть физические особенности ультразвука (упругих волн с частотой колебаний от 20 кГц до 1 ГГц) при его воздействии на кавитирующие жидкости.For a more detailed understanding of the essence of the utility model according to the first embodiment described above (with means for implementing the cumulative-cavitation effect of the acoustic type) it is advisable to consider in more detail the physical features of ultrasound (elastic waves with an oscillation frequency from 20 kHz to 1 GHz) when it is exposed to cavitating liquids.
Высокая частота и малая длина ультразвуковой волны определяют специфические особенности ультразвука: возможность распространения направленными пучками (называемыми ультразвуковыми лучами), а также возможность генерации мощных волн, переносящих значительную механическую энергию. Ультразвуковые колебания обладают способностью распространяться даже в твердых веществах на большую глубину без заметного ослабления и отражаться от границы раздела двух разнородных сред (веществ). Ультразвуковое воздействие на вещество обеспечивает ускорение массообменных и химических процессов (в частности, экстрагирования, хемосорбции, диффузии). Действие ультразвука в кавитирующих жидкостях базируется на использовании вторичных эффектов кавитации - высоких локальных давлениях и температурах, образующихся при захлопывании кавитационных пузырьков (каверн).The high frequency and short length of the ultrasonic wave determine the specific features of ultrasound: the possibility of propagation by directed beams (called ultrasonic rays), as well as the possibility of generating powerful waves that carry significant mechanical energy. Ultrasonic vibrations have the ability to propagate even in solids to great depths without noticeable attenuation and to be reflected from the interface between two dissimilar media (substances). Ultrasonic exposure to the substance accelerates mass transfer and chemical processes (in particular, extraction, chemisorption, diffusion). The action of ultrasound in cavitating liquids is based on the use of secondary effects of cavitation - high local pressures and temperatures formed during the collapse of cavitation bubbles (caverns).
В процессе ультразвуковой обработки в органическом вяжущем (битуме) происходят физико-химические изменения его исходной структуры, приводящие к образованию активных ненасыщенных связей, которые способствуют интенсификации процессов взаимодействия органического вяжущего с поверхностью минеральных материалов (т.е., повышению адгезии составляющих приготавливаемую смесь фракций).In the process of ultrasonic treatment in an organic binder (bitumen), physicochemical changes in its initial structure occur, leading to the formation of active unsaturated bonds, which contribute to the intensification of the interaction of an organic binder with the surface of mineral materials (i.e., to increase the adhesion of the fractions of the mixture to be prepared) .
Наличие в жидком органическом вяжущем дисперсной фазы твердых минеральных веществ повышает эффективность влияния ультразвуковых лучей на химическую активность связующего (например, битума), вследствие хаотичного переотражения лучей на границах раздела разнородных сред (веществ). Это позволяет сократить время ультразвуковой обработки с эффектом кавитации комплексной минерально-органической компоненты при увеличении ее адгезионных свойств.The presence in the liquid organic binder of the dispersed phase of solid mineral substances increases the efficiency of the influence of ultrasonic rays on the chemical activity of the binder (e.g. bitumen), due to the random re-reflection of rays at the interfaces of dissimilar media (substances). This allows you to reduce the time of ultrasonic treatment with the effect of cavitation of the complex mineral-organic components with an increase in its adhesive properties.
Сера, используемая при приготовлении смеси, в особенности активированная, посредством ультразвука дополнительно активирует химическую активность поверхностных слоев каменных минеральных материалов, что также способствует повышению их адгезионных свойств при взаимодействии с активированным посредством кумулятивно-кавитационной обработки битумом.Sulfur used in the preparation of the mixture, in particular activated, through ultrasound additionally activates the chemical activity of the surface layers of stone mineral materials, which also helps to increase their adhesive properties when interacting with bitumen activated by cumulative-cavitation treatment.
Вышеуказанное повышение адгезионных свойств составляющих смесь фракций позволяет сократить общее время перемешивания компонентов, то есть повышается производительность процесса в целом при сокращении энергозатрат без снижения (и даже с повышением) физико-механических показателей приготавливаемой смеси.The above increase in the adhesive properties of the components of the mixture of fractions can reduce the total mixing time of the components, that is, the productivity of the process as a whole increases while reducing energy consumption without reducing (and even increasing) the physical and mechanical properties of the prepared mixture.
Более детально работа функционального комплекса раскрыта на примере реализации способа приготовления сероасфальтобетонной смеси, а также на примере графической схемы его реализации.In more detail, the work of the functional complex is disclosed by the example of the implementation of the method for preparing sulfur-asphalt-concrete mixture, as well as by the example of a graphic diagram of its implementation.
Способ приготовления сероасфальтобетонной или иной битумно-минеральной смеси, включает: смешение упомянутого структурообразователя в виде волокон хризотил-асбеста или мелконарубленного базальта, модифицированного наноуглеродом с минеральным порошком и/или серой перед их поступлением в соответствующий смеситель 21 или 22, соответственно; осуществление термомеханического процесса общего смешения совокупности минеральных ингредиентов (в том числе, серы и структурообразователя) между собой и с органическим вяжущим с возможностью образования структурно однородной (гомогенной) смеси. Перед осуществлением процесса общего смешения всех образующих смесь компонентов (в основном смесителе 21) предварительно активированное посредством кумулятивно-кавитационного воздействия в питателе 16 органическое вяжущее (битум) смешивают (во вспомогательном смесителе 22) с модифицированной активированным битумом (в процессе кумулятивно-кавитационного воздействия в питателе 19) серой с образованием комплексной минерально-органической компоненты с гомогенной структурой. Гомогенизацию указанной компоненты во вспомогательном смесителе 21 также осуществляют с использованием кумулятивно-кавитационного воздействия.A method for preparing sulfur-bitumen-concrete or other bitumen-mineral mixture includes: mixing said structural agent in the form of chrysotile asbestos fibers or finely chopped basalt modified with nanocarbon with mineral powder and / or sulfur before they enter the respective mixer 21 or 22, respectively; the implementation of the thermomechanical process of general mixing of a combination of mineral ingredients (including sulfur and a builder) with each other and with an organic binder with the possibility of forming a structurally homogeneous (homogeneous) mixture. Before the process of general mixing of all the components forming the mixture (mainly mixer 21) is preliminarily activated by cumulative-cavitation action in the feeder 16, the organic binder (bitumen) is mixed (in the auxiliary mixer 22) with modified activated bitumen (during the cumulative-cavitation action in the feeder 19) sulfur with the formation of a complex mineral-organic component with a homogeneous structure. Homogenization of the specified components in the auxiliary mixer 21 is also carried out using cumulative-cavitation effects.
Разумно смешение между собой минеральных каменных компонентов приготавливаемой смеси (не участвующих в формировании упомянутой комплексной минерально-органической компоненты, в частности, щебня и песка) осуществлять при температуре 160-200°С в течение, преимущественно, 10-30 с, а при формировании комплексной минерально-органической компоненты использовать органическое вяжущее, нагретое, преимущественно, до 140-165°С.It is reasonable to mix the mineral stone components of the prepared mixture (not participating in the formation of the said complex mineral-organic components, in particular crushed stone and sand) among themselves at a temperature of 160-200 ° C for mainly 10-30 s, and when forming a complex mineral-organic components use an organic binder, heated, mainly, to 140-165 ° C.
В процессе общего смешения компонентов приготавливаемой сероасфальтобетонной смеси в смесителе 21 основном осуществляют отбор горячих газов из сушильного барабана 14 и подают его под давлением через форсунку 25 совместно с минеральным порошком (смешанным со структурообразователем и активированным битумомIn the process of general mixing of the components of the prepared sulfur-asphalt-concrete mixture in the mixer 21, the hot gases are mainly selected from the drying drum 14 and fed under pressure through the nozzle 25 together with the mineral powder (mixed with the structure-forming agent and activated bitumen
Допустимо для приготовления смеси использовать элементарную серу в порошкообразном, или в жидком, или в гранулированном состоянии, преимущественно, в количестве 3-6% от массы минеральных каменных ингредиентов, а в качестве органического вяжущего использовать предварительно обезвоженный нефтяной битум, преимущественно, в количестве 5-8% от массы упомянутых каменных компонентов.It is permissible to use elemental sulfur in powder form, or in liquid, or in granular form, mainly in the amount of 3-6% by weight of mineral stone ingredients, and as an organic binder use pre-dehydrated oil bitumen, mainly in the amount of 5- 8% by weight of the mentioned stone components.
Предварительная обработка битума кумулятивно-кавитационным воздействием повышает химическую активность битума, что способствует его дальнейшему быстрому смешению с модифицированной серой.Preliminary processing of bitumen by cumulative-cavitation exposure increases the chemical activity of bitumen, which contributes to its further rapid mixing with modified sulfur.
Модифицирование серы активированным битумом при температуре 140-165°С при кумулятивно-кавитационном воздействии в течение 5-15 мин позволяет осуществить химическую связь между серой и компонентами активированного битума, в результате чего образуется модифицированная (сополимерная) сера без использования дополнительных дорогостоящих модификаторов и поверхностно-активных веществ (в частности, дициклопентадиена).Modification of sulfur by activated bitumen at a temperature of 140-165 ° C with cumulative-cavitation exposure for 5-15 minutes allows chemical bonding between sulfur and components of activated bitumen, resulting in the formation of modified (copolymer) sulfur without the use of additional expensive modifiers and surface active substances (in particular, dicyclopentadiene).
Осуществление процесса сополимеризации серы в реакторе рециркуляционного типа с использованием кумулятивно-кавитационного эффекта упрощает и ускоряет технологический процесс гомогенизации соответствующих компонентов и функциональный комплекс в целом, и как следствие, повышает производительность заявленного функционального комплекса при экономии затрат на энергопотребление.The implementation of the sulfur copolymerization process in a recirculation type reactor using the cumulative-cavitation effect simplifies and accelerates the homogenization process of the corresponding components and the functional complex as a whole, and as a result, increases the productivity of the claimed functional complex while saving energy costs.
Получение серобитума смешением модифицированной серы и активированного битума в процессе кумулятивно-кавитационного воздействия (в частности, кавитационно-акустического) при циркуляции 3-10 циклов обеспечивает осуществление химического взаимодействия между серой и компонентами битума, образуя однородную гомогенную смесь, которая приобретает способность сохранять стабильное состояние в обычных условиях в течение длительного времени.The production of sulfur bitumen by mixing modified sulfur and activated bitumen during the cumulative-cavitation exposure (in particular, cavitation-acoustic) during circulation of 3-10 cycles ensures the chemical interaction between sulfur and the components of bitumen, forming a homogeneous mixture, which acquires the ability to maintain a stable state in normal conditions for a long time.
Способ приготовления композиционной сероасфальтобетонной смеси посредством заявленного функционального комплекса с использованием, кумулятивно-кавитационного эффекта и структурирующих компонентов осуществляется следующим образом.A method of preparing a composite sulfur-asphalt mix by means of the claimed functional complex using, cumulative-cavitation effect and structural components is as follows.
Битум, например, марки БНД 60/90 нагревают до температуры 140-165°С и проводят его активирование, например, кавитационно-акустическим воздействием. Предварительно нагретую элементарную серу модифицируют введением в нее активированного битума в количестве 0,5-10,0 мас.% и кавитационно-акустического воздействия при температуре 140-165°С в течение 5-15 минут. Серобитум получают смешением модифицированной серы с активированным битумом при их весовых соотношениях (0,03-1):1. Полученный серобитум подвергают кавитационно-акустическому воздействию при кратности циркуляции 3-10 циклов (количество пропуска серобитума через аппарат, например, кавитационно-акустического воздействия). Полученный серобитум образует гомогенную смесь (битум-сополимерная сера), которая приобретает способность сохранять стабильное состояние в обычных условиях в течение длительного времени.Bitumen, for example, grade BND 60/90 is heated to a temperature of 140-165 ° C and is activated, for example, by cavitation-acoustic exposure. The preheated elemental sulfur is modified by introducing activated bitumen in it in an amount of 0.5-10.0 wt.% And cavitation-acoustic exposure at a temperature of 140-165 ° C for 5-15 minutes. Serobitum is obtained by mixing modified sulfur with activated bitumen at their weight ratios (0.03-1): 1. The resulting sulfur-bitumen is subjected to cavitation-acoustic exposure with a circulation ratio of 3-10 cycles (the amount of passage of sulfur-bitumen through the apparatus, for example, cavitation-acoustic exposure). The resulting sulfur-bitumen forms a homogeneous mixture (bitumen-copolymer sulfur), which acquires the ability to maintain a stable state under ordinary conditions for a long time.
После этого полученный серобитум битумным насосом подают в в основной смеситель 21 через форсунку 25 для приготовления сероасфальтобетона, сюда же подают нагретые минеральные заполнители.After that, the obtained sulfur bitumen is pumped into the main mixer 21 through the nozzle 25 for the preparation of sulfur-asphalt concrete, and heated mineral aggregates are also supplied there.
Полученный композиционный сероасфальтобетон обладает повышенными износоустойчивостью и удобоукладываемостью. Кроме того, полученный композиционный сероасфальтобетон экономически обоснован по сравнению с традиционно применяемыми составами асфальтобетонов, благодаря замещению части органического вяжущего (дорогостоящего нефтяного битума) элементарной серой, а также за счет экономии комплексного, активированного серой, вяжущего вещества и отсутствию необходимости использования в составах дорогостоящих поверхностно-активных веществ (ПАВ) с целью повышения адгезии вяжущего к инертным материалам.The resulting composite sulfur-asphalt concrete has increased wear resistance and workability. In addition, the resulting composite sulfur-asphalt concrete is economically feasible in comparison with the traditionally used compositions of asphalt concrete, due to the replacement of part of the organic binder (expensive petroleum bitumen) with elemental sulfur, as well as due to the saving of complex, activated sulfur, binder and the absence of the need to use expensive surface- active substances (surfactants) in order to increase the adhesion of the binder to inert materials.
Улучшение свойств битумных вяжущих реализуется только при условии гомогенности композиций.Improving the properties of bitumen binders is realized only if the compositions are homogeneous.
Длительное пребывание битумной композиции в котле при температуре выше 165°С сопровождается процессами полимеризации и поликонденсации компонентов битума, что приводит к его интенсивному старению.A long stay of the bitumen composition in the boiler at a temperature above 165 ° C is accompanied by polymerization and polycondensation of the components of bitumen, which leads to intensive aging.
При кумулятивно-кавитационной обработке согласно второго варианта исполнения (кавитаторы 7, 12, 20 гидродинамического типа) функционального комплекса в кавитирующей жидкости образуется пульсирующая суперкаверна с определенной частотной характеристикой нестационарного хвоста. В зоне замыкания суперкаверны генерируется поле кавитационных микропузырьков, количество и размеры которых определяются режимами работы. Количество пузырьков, прошедших в 1 с через 1 см2 площади поперечного потока за каверной достигает 103-106. Микропузырьки, попадая в зону нормального давления, схлопываются с образованием сверхскоростных кумулятивных микроструек. При взаимодействии кумулятивной микроструйки с твердой поверхностью величина ударного воздействия может достигать порядка 103 мПа. Под воздействием ударного давления твердая частица разрушается, соответственно, увеличивается удельная поверхность между твердой и жидкой фазами и интенсифицируется процесс массообмена между ними. Рециркуляцию осуществляют до получения требуемой степени однородности.During cumulative-cavitation processing according to the second embodiment (cavitators 7, 12, 20 of the hydrodynamic type) of a functional complex, a pulsating super-cavity with a certain frequency response of the unsteady tail is formed in the cavitating liquid. In the supercavity closure zone, a field of cavitation microbubbles is generated, the number and sizes of which are determined by the operating modes. The number of bubbles that passed in 1 s through 1 cm 2 the cross-flow area behind the cavity reaches 10 3 -10 6 . Microbubbles, falling into the zone of normal pressure, collapse with the formation of ultra-high-speed cumulative microstructures. In the interaction of a cumulative microjet with a solid surface, the magnitude of the impact can reach about 10 3 MPa. Under the influence of shock pressure, a solid particle is destroyed, respectively, the specific surface between the solid and liquid phases increases and the process of mass transfer between them intensifies. Recycling is carried out until the desired degree of uniformity is obtained.
Назначение верхнего предела температуры в интервале до 165°С обеспечивает повышение интенсивности кавитационного воздействия за счет уменьшения вязкости битума. Повышение температуры выше 165°С несущественно влияет на вязкость битума, следовательно, нецелесообразно, поскольку, как указывалось выше, приводит к интенсификации процессов старения вяжущего. Кроме того, повышение температуры выше указанной величины приводит к повышению давления насыщенных паров, что приводит к снижению интенсивности кумулятивно-кавитационного воздействия. Повышение частоты кумулятивно-кавитационных колебаний (в случае гидродинамической кавитации) выше значения верхнего предела 80 Гц для данной жидкой среды и температурного интервала 140-165°С технически трудно осуществить.The appointment of the upper temperature limit in the range up to 165 ° C provides an increase in the intensity of cavitation exposure by reducing the viscosity of bitumen. An increase in temperature above 165 ° C does not significantly affect the viscosity of bitumen, therefore, it is impractical, because, as mentioned above, leads to an intensification of the processes of aging of the binder. In addition, an increase in temperature above this value leads to an increase in saturated vapor pressure, which leads to a decrease in the intensity of cumulative-cavitation effects. It is technically difficult to increase the frequency of cumulative-cavitation oscillations (in the case of hydrodynamic cavitation) above the upper limit of 80 Hz for a given liquid medium and the temperature range of 140-165 ° C.
Изменение режимов гидродинамической кавитационной обработки в сторону уменьшения заявляемых параметров, то есть частоты кавитационных автоколебаний ниже 10 Гц, а температуры ниже 140°С, вызывает снижение эрозионной активности микропузырьков в хвостовой части каверны и не оказывает существенного влияния на температуры размягчения и хрупкости полученных полимерно-битумных вяжущих.Changing the modes of hydrodynamic cavitation treatment in the direction of decreasing the claimed parameters, that is, the frequency of cavitation self-oscillations below 10 Hz, and temperatures below 140 ° C, causes a decrease in the erosion activity of microbubbles in the caudal tail and does not significantly affect the softening and fragility of the obtained polymer-bitumen binders.
Таким образом, преимуществом способа приготовления сероасфальтобетона на заявленном функциональном комплексе является то, что получение битумных вяжущих в режиме кумулятивно-кавитационных автоколебаний интенсифицирует процесс гомогенизации. Это позволяет полностью реализовать модифицирующие свойства битума, расширить температурный интервал работоспособности дорожного вяжущего за счет повышения температуры размягчения и снижения температуры хрупкости.Thus, the advantage of the method of preparing sulfur-asphalt concrete on the claimed functional complex is that the production of bitumen binders in the mode of cumulative-cavitation self-oscillations intensifies the homogenization process. This allows you to fully implement the modifying properties of bitumen, to expand the temperature range of the road binder working capacity by increasing the softening temperature and lowering the fragility temperature.
Использование, при этом, структурирующих компонентов (таких, как, волокна хризотил-асбеста или базальта, модифицированного наноуглеродом, дополнительно оптимизирует физико-механические свойства приготавливаемой на заявленном функциональном комплексе композиционной сероасфальтобетонной смеси, в частности: повышает предел прочности конечного продукта при сжатии-растяжении, оптимизирует его коэффициенты водостойкости и теплостойкости, пористости, износостойкости, обеспечивает удобоукладываемость).The use of structural components (such as chrysotile asbestos fibers or basalt modified with nanocarbon) further optimizes the physicomechanical properties of the composite sulfur-asphalt concrete mixture prepared at the claimed functional complex, in particular: it increases the ultimate strength of the final product under compression-tension, optimizes its coefficients of water resistance and heat resistance, porosity, wear resistance, provides workability).
Средства кавитационно-кумулятивной обработки адаптированы к битумному оборудованию (насосам, битумоплавильным котлам и пр.), используемому на асфальтобетонных заводах.Cavitation-cumulative processing facilities are adapted to bitumen equipment (pumps, bitumen melting boilers, etc.) used in asphalt concrete plants.
Таким образом, посредством заявленного функционального комплекса приготавливается композиционная сероасфальтобетонная смесь (композиционный сероасфальтобетон), представляющая собой структурно однородную (гомогенную) массу, которая включает совокупность минеральных компонентов (в том числе - модифицированную серу), а также органическое вяжущее. Органическое вяжущее (преимущественно, нефтяной битум) присутствует в составе смеси в виде предварительно подвергнутой кумулятивно-кавитационной обработке комплексной минерально-органической компоненты, содержащей, модифицированную активированным битумом элементарную серу.Thus, through the claimed functional complex, a composite sulfur-asphalt concrete mixture (composite sulfur-asphalt concrete) is prepared, which is a structurally homogeneous (homogeneous) mass, which includes a combination of mineral components (including modified sulfur), as well as an organic binder. Organic binder (mainly petroleum bitumen) is present in the composition of the mixture in the form of a preliminarily subjected to cumulative-cavitation treatment of a complex mineral-organic component containing elemental sulfur modified with activated bitumen.
Таким образом, заявленное техническое решение может быть широко использовано в области производства дорожно-строительных материалов для строительства улично-дорожных сетей.Thus, the claimed technical solution can be widely used in the production of road-building materials for the construction of street-road networks.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed technical solution:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области производства строительных материалов для улично-дорожного обустройства;- the object embodying the claimed technical solution, when it is implemented, is intended for use in the field of production of building materials for road construction;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный объект соответствует требованию условия патентоспособности «промышленная применимость».Therefore, the claimed object meets the requirement of the patentability condition "industrial applicability".
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106706/22U RU96505U1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106706/22U RU96505U1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96505U1 true RU96505U1 (en) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106706/22U RU96505U1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU96505U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106948242A (en) * | 2017-05-18 | 2017-07-14 | 中铁十局集团西北工程有限公司 | A kind of reforming apparatus of building stones film |
-
2010
- 2010-02-26 RU RU2010106706/22U patent/RU96505U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106948242A (en) * | 2017-05-18 | 2017-07-14 | 中铁十局集团西北工程有限公司 | A kind of reforming apparatus of building stones film |
| CN106948242B (en) * | 2017-05-18 | 2022-11-01 | 中铁十局集团西北工程有限公司 | Modification device of stone film |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102503292B (en) | Concrete and preparation method thereof | |
| CN104030634A (en) | High-strength and high-toughness reactive powder concrete of carbon doped nano-tube and preparation method of high-strength and high-toughness reactive powder concrete | |
| CN1443727A (en) | High-strength light concrete and its production method | |
| CN102001846A (en) | Mineral polymeric material based active powder concrete and preparation method thereof | |
| KR102020594B1 (en) | Recycled cold asphalt concrete mixture and Construction thereof | |
| CN104478325A (en) | C90-grade self-compaction high-strength concrete and preparation method thereof | |
| CN110272234A (en) | Utilize the polymer concrete of construction waste, the manufacturing method of the polymer concrete of industry waste material and utilization above method manufacture | |
| CN100436358C (en) | Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same | |
| CN103011750A (en) | Organic-inorganic composite light-weight and high-strength baseplate and preparation method thereof | |
| Butt et al. | Mechanical performance of fiber-reinforced concrete and functionally graded concrete with natural and recycled aggregates | |
| CN113045246A (en) | Asphalt pavement material capable of recycling waste glass fiber reinforced plastics and steel slag and preparation method thereof | |
| CN101838133A (en) | Building material prepared from dredged sand and preparation method thereof | |
| CN101250032B (en) | Technology for coal ash fibre surface treatment and use of asphalt reinforcing modification thereof | |
| Al-Khafaji et al. | The impact of using different ratios of latex rubber on the characteristics of mortars made with GGBS and Portland cement | |
| RU98940U1 (en) | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS) | |
| RU96505U1 (en) | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS) | |
| CN114163183A (en) | 3D printing concrete material containing coarse aggregate and manufacturing method thereof | |
| CN106746990A (en) | Enhanced corrosion resistant type reinforced concrete sewer pipe of a kind of modified polypropylene fiber and preparation method thereof | |
| RU96506U1 (en) | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITE SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS) | |
| CN104058661A (en) | Concrete hollow building block with junked tire rubber granules and preparation method thereof | |
| RU96787U1 (en) | FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARING ASPHALT CONCRETE MIX (OPTIONS) | |
| JP2011524321A (en) | Polymer concrete composition containing powdered steelmaking slag and method for producing the same | |
| CN112341072A (en) | High-fluidity concrete and preparation method thereof | |
| KR100892884B1 (en) | The polymer concrete composition containing atomizing steel slag and the manufacturing method thereof | |
| CN110407543A (en) | A kind of underground anti-corrosion concrete composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120227 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140627 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170227 |