RU98940U1 - FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS) - Google Patents

FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS) Download PDF

Info

Publication number
RU98940U1
RU98940U1 RU2010106698/22U RU2010106698U RU98940U1 RU 98940 U1 RU98940 U1 RU 98940U1 RU 2010106698/22 U RU2010106698/22 U RU 2010106698/22U RU 2010106698 U RU2010106698 U RU 2010106698U RU 98940 U1 RU98940 U1 RU 98940U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfur
bitumen
cavitation
auxiliary mixer
structurally
Prior art date
Application number
RU2010106698/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Приходько
Юрий Эммануилович Васильев
Владислав Михайлович Юмашев
Юрий Витальевич Штефан
Игорь Валентинович Субботин
Виктор Васильевич Лилейкин
Игорь Юрьевич Сарычев
Мария Николаевна Алехина
Николай Васильевич Мотин
Илья Станиславович Братищев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет)
Priority to RU2010106698/22U priority Critical patent/RU98940U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU98940U1 publication Critical patent/RU98940U1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

1. Функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе минерального порошка, например известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной массы, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи минеральных заполнителей, отличающийся тем, что комплекс оснащен кавитационно-акустическим средством активации битума с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; средства модифицирования серы также выполнены кавитационно-акустического типа с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным 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 средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель, оснащены средством осуществления эффекта акустической кавитации с рециркуляционным контуром, связанным со вспомогательным смесителем. ! 2. Функциональный комп 1. A functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen to form a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with a combination of mineral aggregates, including mineral powder, such as limestone and / or dolomitic and stone materials, for example sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of the formation of a structurally uniform mass, ennye as a main mixer, structurally-related technology with the auxiliary mixer and arteries supplying mineral fillers, characterized in that the complex is equipped with means of acoustic cavitation activation bitumen recirculation loop structurally-related technology to the pipeline supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; sulfur modifying means are also made of cavitation-acoustic type with a recirculation circuit structurally-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 part of the activated bitumen in its recirculation circuit with cavitation -acoustic effect, and means of mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer, s means of acoustic cavitation effect to the recirculation circuit associated with the auxiliary mixer. ! 2. Functional comp

Description

Полезная модель относится к области производства дорожно-строительных материалов, в частности, к средствам приготовления сероасфальтобетонных и иных битумно-минеральных 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 concrete and other bitumen-mineral mixtures used for paving roads, airfields, sports fields, car parks, etc.

Из уровня техники известен функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе, минерального порошка, например, известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например, песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной смеси, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи инертных минеральных заполнителей (RU, №2163610, 2001 г.)The prior art functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen with the formation of a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with a set of mineral aggregates, including mineral powder, for example , limestone and / or dolomite, and stone materials, for example sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of formation of a structure but homogeneous mixture formed in a main mixer, structurally-related technology with the auxiliary mixer and arteries supplying inert mineral fillers (RU, №2163610, 2001 YG)

К недостаткам данного известного из уровня техники технического решения можно отнести относительно невысокие физико-механические характеристики приготавливаемого посредством известного функционального комплекса продукта (битумно-минеральной смеси) в связи с недостаточной химической активностью органического вяжущего (битума) в процессе предварительного смешения с активированной (сополимерной) серой, а также в процессе общего смешения ингредиентов смеси, что влечет за собой его недостаточную адгезию (межмолекулярное взаимодействие) с поверхностями инертных минеральных компонентов.The disadvantages of this technical solution known from the prior art include the relatively low physical and mechanical characteristics of a product prepared by means of a known functional complex (bitumen-mineral mixture) due to the insufficient chemical activity of an organic binder (bitumen) during preliminary mixing with activated (copolymer) sulfur , as well as during the general mixing of the ingredients of the mixture, which entails its insufficient adhesion (intermolecular interaction e) with the surfaces of the inert mineral components.

Кроме того, относительно низкая химическая активность органического вяжущего вызывает необходимость более длительного периода осуществления процесса смешения 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 mixing process 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 для модифицирования серы дорогостоящего модификатора-дициклопентадиена. Данный процесс осуществляется посредством длительного (45-60 мин) перемешивания указанных компонентов погружным серным насосом, что также снижает производительность известного функционального комплекса и повышает энергозатраты и себестоимость конечного продукта.The disadvantages include the need to use an expensive dicyclopentadiene modifier for sulfur modification. This process is carried out through prolonged (45-60 min) mixing of these components with a submersible sulfuric pump, which also reduces the performance of the known functional complex and increases the energy consumption and cost of the final product.

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 (сероасфальтобетонной смеси) посредством обеспечения возможности изменения физико-химической активности поверхностных структур составляющих этот продукт компонентов внешним физико-химическим воздействием, при сокращении временного периода технологического цикла 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 (sulfur-asphalt mix) by providing the possibility of changing the physicochemical activity of surface structures components of this product components by external physico-chemical effects, while reducing the time period of technological qi la and accordingly reducing energy costs while increasing 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 сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе, минерального порошка, например, известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например, песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной массы, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи минеральных заполнителей, согласно полезной модели, оснащен кавитационно-акустическим средством активации битума с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; средства модифицирования серы также выполнены кавитационно-акустического типа с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным 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 средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель, оснащены средством осуществления эффекта акустической кавитации с рециркуляционным контуром, связанным 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 sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen with the formation of a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with the combination mineral aggregates, including mineral powder, for example, limestone and / or dolomite, and stone materials , for example, sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of forming a structurally homogeneous mass, made in the form of a main mixer, structurally-technologically connected with an auxiliary mixer and supply lines of mineral aggregates, according to the utility model, is equipped with cavitation-acoustic means of activating bitumen with a recirculation circuit, structurally-technologically connected with the supply line of heated bitumen to the auxiliary mixer; sulfur modifying means are also made of a cavitation-acoustic type with a recirculation circuit structurally-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 part of the activated bitumen in its recirculation circuit with cavitation -acoustic effect, and means of mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer, s means of acoustic cavitation effect to the recirculation circuit associated 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 effects on the corresponding liquid structure with a circulation frequency from 3 to 10 cycles.

Поставленная задача, согласно второго из заявленных вариантов исполнения, решается посредством того, что функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе, минерального порошка, например, известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например, песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной массы, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи минеральных заполнителей, согласно полезной модели, оснащен кавитационным средством активации битума гидродинамического типа, включающим рециркуляционный контур, конструктивно-технологически связанный с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; средства модифицирования серы также выполнены гидродинамического типа с кавитационным эффектом и включают рециркуляционный контур, конструктивно-технологически связанный 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 гидродинамическим эффектом; а средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель, оснащены рециркуляционным контуром со средством гидродинамического осуществления эффекта кавитации, связанным со вспомогательным смесителем.The task, according to the second of the claimed embodiments, is solved by the fact that the functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen with the formation of a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with the combination mineral aggregates, including mineral powder, for example, limestone and / or dolomite, and stone materials , for example, sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of forming a structurally homogeneous mass, made in the form of a main mixer, structurally-technologically connected with an auxiliary mixer and supply lines of mineral aggregates, according to the utility model, is equipped with cavitation activation means hydrodynamic type bitumen, including a recirculation circuit, structurally-technologically connected with the feed line of heated bitumen to the auxiliary mixer; sulfur modification means are also made of a hydrodynamic type with a cavitation effect and include a recirculation loop structurally-technologically connected with the sulfur supply line to the auxiliary mixer; wherein the activated bitumen supply line is connected to the sulfur supply line with the possibility of sulfur modification by part of the activated bitumen in its recirculation loop with a hydrodynamic effect; and means for mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer, are equipped with a recirculation circuit with means for the hydrodynamic effect of the cavitation effect associated 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 кавитационно-кумулятивным воздействием в процессе модифицирования элементарной серы;7 - recirculation cavitator (acoustic or hydrodynamic) for mixing sulfur with bitumen by cavitation-cumulative action 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 кавитационно-кумулятивным воздействием;12 - cavitation recirculation (acoustic or hydrodynamic) for activation of bitumen by cavitation-cumulative 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 кавитационно-кумулятивным воздействием в процессе их гомогенизации;20 - recirculation cavitator (acoustic or hydrodynamic) for mixing modified sulfur with bitumen by cavitation-cumulative action 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;

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 варианта исполнения, включает: средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы (поступающей со склада 1 секционного) с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель 22; а также выполненные в виде основного смесителя 21 средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе, с поступающими со склада 1 секционного минеральным порошком (например, известняковым и/или доломитовым) и каменными материалами (например, песком, и/или гравием, и/или щебнем), с возможностью образования структурно-однородной массы. Основной смеситель 21 конструктивно-технологически связан со вспомогательным смесителем 22 и магистралями подачи минеральных заполнителей из бункеров 3, 4, 5 через дозаторы 8, 9, 10 и питатели 17, 18. Причем дозаторы 8 и 9 связаны с питателем 17 через сушильный барабан 14. Комплекс оснащен кавитационно-акустическим средством активации битума с рециркуляционным контуром (рециркуляционным акустическим кавитатором 12), конструктивно-технологически связанным (через питатель 16) с магистралью подачи во вспомогательный смеситель 22 нагретого в обогреваемом трубопроводе 15 битума. Битум из хранилища 2 через обогреваемый трубопровод 15 и дозатор 13 поступает в питатель 16 и, после рециркуляционной кавитационно-акустической обработки, далее поступает в смеситель 22 вспомогательный. Средства модифицирования серы также выполнены кавитационно-акустического типа с рециркуляционным контуром (кавитатор 7 акустический рециркуляционный), конструктивно-технологически связанным через питатель 19 с магистралью подачи серы (из бункера 6 склада 1 секционного через дозатор 11) 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 кавитационно-акустическим эффектом. Средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель 22, оснащены средством осуществления эффекта акустической кавитации с рециркуляционным контуром (кавитатор 20 акустический рециркуляционный), связанным со вспомогательным смесителем 22.The functional complex for the preparation of sulfur-asphalt-concrete mixture (sulfur-asphalt concrete), according to the first embodiment, includes: sulfur modifying agents, means for mixing the modified sulfur (coming from 1 section warehouse) with bitumen with the formation of a homogeneous structure, including an auxiliary mixer 22; as well as means for mixing the resulting homogeneous structure made in the form of a main mixer 21 with a combination of mineral aggregates, including with mineral powder (e.g., limestone and / or dolomite) coming from the warehouse 1 and stone materials (e.g. sand, and / or gravel and / or crushed stone), with the possibility of the formation of a structurally uniform mass. The main mixer 21 is structurally and technologically connected with the auxiliary mixer 22 and the supply lines of mineral aggregates from the bins 3, 4, 5 through the dispensers 8, 9, 10 and the feeders 17, 18. Moreover, the dispensers 8 and 9 are connected to the feeder 17 through the drying drum 14. The complex is equipped with a cavitation-acoustic means of activating bitumen with a recirculation circuit (recirculating acoustic cavitator 12), structurally-technologically connected (via feeder 16) with a supply line to the auxiliary mixer 22 of heated in a heated m pipeline of 15 bitumen. Bitumen from the storage 2 through the heated pipe 15 and the dispenser 13 enters the feeder 16 and, after recirculation cavitation-acoustic processing, then enters the auxiliary mixer 22. The sulfur modifying means are also made of a cavitation-acoustic type with a recirculation circuit (acoustic recirculation cavitator 7) structurally and technologically connected through a feeder 19 with a sulfur supply line (from a storage bunker 6 of a section 1 through a dispenser 11) to an auxiliary mixer 22. In this case, the supply line activated bitumen 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 them effect. Means for mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer 22, are equipped with means for effecting acoustic cavitation with a recirculation circuit (acoustic cavitator 20 acoustic recirculation) associated 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.

Для более детального понимания существа полезной модели согласно вышеописанного первого варианта исполнения 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, 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 пкзырьков (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 allows you to 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 mixture being prepared.

Функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетонной смеси (сероасфальтобетона), согласно второго варианта исполнения, включает: средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы (поступающей со склада 1 секционного) с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель 22; а также выполненные в виде основного смесителя 21 средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе, с поступающими со склада 1 секционного минеральным порошком (например, известняковым и/или доломитовым) и каменными материалами (например, песком, и/или гравием, и/или щебнем) с возможностью образования структурно-однородной массы. Основной смеситель 21 конструктивно-технологически связан со вспомогательным смесителем 22 и магистралями подачи минеральных заполнителей из бункеров 3, 4, 5 через дозаторы 8, 9, 10 и питатели 17, 18. Причем дозаторы 8 и 9 связаны с питателем 17 через сушильный барабан 14. Комплекс оснащен кавитационным средством активации битума гидродинамического типа с рециркуляционным контуром (рециркуляционным гидродинамическим кавитатором 12), конструктивно-технологически связанным (через питатель 16) с магистралью подачи во вспомогательный смеситель 22 нагретого а обогреваемом трубопроводе 15 битума. Битум из хранилища 2 через обогреваемый трубопровод 15 и дозатор 13 поступает в питатель 16 и, после рециркуляционной гидродинамической кавитационной обработки, далее поступает в смеситель 22 вспомогательный. Средства модифицирования серы также выполнены гидродинамического типа с кавитационным эффектом (кавитатор 7 гидродинамический рециркуляционный) и включают рециркуляционный контур, конструктивно-технологически связанный (через питатель 19) с магистралью подачи серы (из бункера 6 склада 1 секционного через дозатор 11) 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 гидродинамическим кавитационным эффектом. Средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель 22, оснащены средством осуществления эффекта гидродинамической кавитации с рециркуляционным контуром (кавитатор 20 гидродинамический рециркуляционный), связанным со вспомогательным смесителем 22.The functional complex for the preparation of sulfur-asphalt-concrete mixture (sulfur-asphalt concrete), according to the second embodiment, includes: sulfur modifying agents, means for mixing the modified sulfur (coming from 1 section warehouse) with bitumen with the formation of a homogeneous structure, including an auxiliary mixer 22; as well as means for mixing the resulting homogeneous structure made in the form of a main mixer 21 with a combination of mineral aggregates, including with mineral powder (e.g., limestone and / or dolomite) coming from the warehouse 1 and stone materials (e.g. sand, and / or gravel and / or crushed stone) with the possibility of the formation of a structurally homogeneous mass. The main mixer 21 is structurally and technologically connected with the auxiliary mixer 22 and the supply lines of mineral aggregates from the bins 3, 4, 5 through the dispensers 8, 9, 10 and the feeders 17, 18. Moreover, the dispensers 8 and 9 are connected to the feeder 17 through the drying drum 14. The complex is equipped with a cavitation activation means of hydrodynamic type bitumen with a recirculation circuit (recirculation hydrodynamic cavitator 12), structurally-technologically connected (via feeder 16) with a feed line to the auxiliary mixer 22 heated th and heated pipeline 15 bitumen. Bitumen from the storage 2 through the heated pipeline 15 and the dispenser 13 enters the feeder 16 and, after recirculation hydrodynamic cavitation processing, then enters the auxiliary mixer 22. Means of sulfur modification are also made of a hydrodynamic type with a cavitation effect (cavitator 7 hydrodynamic recirculation) and include a recirculation circuit structurally-technologically connected (through a feeder 19) with a sulfur supply line (from the storage bunker 6 of the section 1 through the dispenser 11) to the auxiliary mixer 22. At the same time, the activated bitumen supply line is connected with the sulfur supply line with the possibility of sulfur modification by part of the activated bitumen in its recirculation con tour with hydrodynamic cavitation effect. Means for mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer 22, are equipped with means for effecting hydrodynamic cavitation with a recirculation circuit (cavitator 20 hydrodynamic recirculation) associated with the auxiliary mixer 22.

Средством осуществления эффекта гидродинамической кавитации могут быть выполнены в виде любых известных из уровня техники гидродинамических кавитаторов.The means for effecting hydrodynamic cavitation can be made in the form of any hydrodynamic cavitators known in the art.

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.

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 осуществление термомеханического процесса общего смешения совокупности минеральных ингредиентов (в том числе, серы) между собой и с органическим вяжущим с возможностью образования структурно однородной (гомогенной) массы. 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 20 также осуществляют с использованием кумулятивно-кавитационного воздействия.A method of preparing sulfur-asphalt concrete or other bitumen-mineral mixture involves the implementation of a thermomechanical process for the general mixing of a combination of mineral ingredients (including sulfur) with each other and with an organic binder with the possibility of forming a structurally homogeneous (homogeneous) mass. 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. The homogenization of this component in the auxiliary mixer 20 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, шебня 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 together the mineral stone components of the mixture being prepared (not participating in the formation of the said complex mineral-organic components, in particular crushed stone and sand) 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; up to 140-165 ° С.

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 технологический процесс гомогенизации (смешения) соответствующих компонентов и функциональный комплекс в целом.The implementation of the process of sulfur copolymerization in a recirculation type reactor using the cumulative-cavitation effect simplifies the process of homogenization (mixing) of the corresponding components and the functional complex as a whole.

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.The production of sulfur bitumen by mixing modified sulfur and activated bitumen during the cumulative-cavitation action (in particular, cavitation-acoustic) during the circulation of 3-10 cycles ensures the chemical interaction between sulfur and the components of bitumen, forming a homogeneous homogeneous mixture.

Способ приготовления сероасфальтобетонной смеси посредством заявленного функционального комплекса с использованием, кумулятивно-кавитационного эффекта осуществляется следующим образом.A method of preparing a sulfur-asphalt mix by means of the claimed functional complex using a cumulative-cavitation effect 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-акустическим воздействием 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 церез аппарат, например, кавитационно-акустического воздействия). Полученный серобитум образует гомогенную смесь (битум-сера).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 the 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 number of passes of sulfur-bitumen through the apparatus, for example, cavitation-acoustic exposure). The resulting sulfur-bitumen forms a homogeneous mixture (bitumen-sulfur).

После этого полученный серобитум битумным насосом подают в в основной смеситель 21 для приготовления сероасфальтобетона, сюда же подают нагретые минеральные заполнители.After that, the obtained sulfur bitumen is fed into the main mixer 21 for the preparation of sulfur-bitumen concrete with the bitumen pump, and heated mineral aggregates are also supplied here.

Полученный сероасфальтобетон обладает повышенными износоустойчивостью и удобоукладываемостью. Кроме того, приготавливаемый на заявленном комплексксе 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 sulfur-asphalt concrete has increased wear resistance and workability. In addition, the sulfur-asphalt concrete prepared at the claimed complex is economically justified in comparison with the traditionally used asphalt concrete compositions, due to the replacement of part of the organic binder (expensive oil 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 compositions 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 170°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 170 ° C is accompanied by polymerization and polycondensation of bitumen components, which leads to intensive aging.

При кумулятивно-кавитационной обработке согласно второго варианта исполнения 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, охлопываются 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 of the functional complex, a pulsating super-cavity with a certain frequency response of the unsteady tail is formed in the cavitating fluid. 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 ultrahigh-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 170°С обеспечивает повышение интенсивности кавитационного воздействия за счет уменьшения вязкости битума. Повышение температуры выше 170°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 170 ° C provides an increase in the intensity of cavitation exposure by reducing the viscosity of bitumen. An increase in temperature above 170 ° C does not significantly affect the viscosity of bitumen, therefore, it is impractical, since, 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.

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 сероасфальтобетонная смесь (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, using the declared functional complex, a sulfur-asphalt concrete mixture (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 строительства;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended for use in the 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» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the requirement of the patentability condition "industrial applicability" under applicable law.

Claims (3)

1. Функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе минерального порошка, например известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной массы, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи минеральных заполнителей, отличающийся тем, что комплекс оснащен кавитационно-акустическим средством активации битума с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; средства модифицирования серы также выполнены кавитационно-акустического типа с рециркуляционным контуром, конструктивно-технологически связанным 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 средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель, оснащены средством осуществления эффекта акустической кавитации с рециркуляционным контуром, связанным со вспомогательным смесителем.1. A functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen to form a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with a combination of mineral aggregates, including mineral powder, such as limestone and / or dolomitic and stone materials, for example sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of the formation of a structurally uniform mass, ennye as a main mixer, structurally-related technology with the auxiliary mixer and arteries supplying mineral fillers, characterized in that the complex is equipped with means of acoustic cavitation activation bitumen recirculation loop structurally-related technology to the pipeline supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; sulfur modifying means are also made of cavitation-acoustic type with a recirculation circuit structurally-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 part of the activated bitumen in its recirculation circuit with cavitation -acoustic effect, and means of mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer, s means of acoustic cavitation effect to the recirculation circuit associated with the auxiliary mixer. 2. Функциональный комплекс по п.1, отличающийся тем, что в рециркуляционных контурах в качестве средств осуществления эффекта акустической кавитации используются 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.2. The functional complex according to claim 1, characterized in that in the recirculation circuits, exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of mainly 20-35 kHz are used as means for implementing the effect of acoustic cavitation, and the recirculation circuits themselves are arranged to allow cavitation-acoustic impact on the corresponding liquid structure with a circulation ratio of 3 to 10 cycles. 3. Функциональный комплекс для приготовления сероасфальтобетона, включающий средства модифицирования серы, средства смешения модифицированной серы с битумом с образованием гомогенной структуры, включающие вспомогательный смеситель, а также средства смешения полученной гомогенной структуры с совокупностью минеральных заполнителей, в том числе минерального порошка, например известнякового и/или доломитового, и каменных материалов, например песка, и/или гравия, и/или щебня, с возможностью образования структурно-однородной массы, выполненные в виде основного смесителя, конструктивно-технологически связанного со вспомогательным смесителем и магистралями подачи минеральных заполнителей, отличающийся тем, что комплекс оснащен кавитационным средством активации битума гидродинамического типа, включающим рециркуляционный контур, конструктивно-технологически связанный с магистралью подачи нагретого битума во вспомогательный смеситель; средства модифицирования серы также выполнены гидродинамического типа с кавитационным эффектом и включают рециркуляционный контур, конструктивно-технологически связанный 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 гидродинамическим кавитационным эффектом; средства смешения модифицированной серы с битумом, включающие вспомогательный смеситель, оснащены рециркуляционным контуром со средством гидродинамического осуществления эффекта кавитации, связанным со вспомогательным смесителем.
Figure 00000001
3. A functional complex for the preparation of sulfur-asphalt concrete, including means for modifying sulfur, means for mixing modified sulfur with bitumen to form a homogeneous structure, including an auxiliary mixer, as well as means for mixing the resulting homogeneous structure with a combination of mineral aggregates, including mineral powder, such as limestone and / or dolomitic and stone materials, for example sand, and / or gravel, and / or crushed stone, with the possibility of the formation of a structurally uniform mass, ennye as a main mixer, structurally-related technology with the auxiliary mixer and arteries supplying mineral fillers, characterized in that the complex is equipped with means for activating the cavitation bitumen hydrodynamic type comprising recirculation loop structurally-related technology to the pipeline supplying heated bitumen to the auxiliary mixer; sulfur modifying means are also made of a hydrodynamic type with a cavitation effect and include a recirculation loop structurally-technologically connected with the sulfur supply line to the auxiliary mixer; wherein the activated bitumen supply line is connected to the sulfur supply line with the possibility of sulfur modification by part of the activated bitumen in its recirculation loop with a hydrodynamic cavitation effect; means for mixing modified sulfur with bitumen, including an auxiliary mixer, are equipped with a recirculation circuit with means for the hydrodynamic effect of the cavitation effect associated with the auxiliary mixer.
Figure 00000001
RU2010106698/22U 2010-02-26 2010-02-26 FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS) RU98940U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106698/22U RU98940U1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106698/22U RU98940U1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU98940U1 true RU98940U1 (en) 2010-11-10

Family

ID=44026299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106698/22U RU98940U1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU98940U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2565179C1 (en) * 2014-06-26 2015-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Уфа-Рисёрч" Method of producing sulphur-bitumen binder
RU2725227C2 (en) * 2018-12-17 2020-06-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of producing sulfur bitumen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2565179C1 (en) * 2014-06-26 2015-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Уфа-Рисёрч" Method of producing sulphur-bitumen binder
RU2725227C2 (en) * 2018-12-17 2020-06-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method of producing sulfur bitumen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1443727A (en) High-strength light concrete and its production method
CN103242002A (en) Cold-mix semi-flexible composite pavement material and preparation method thereof
KR101211412B1 (en) Modified sulfur nano solution mixed in concrete compostion at room temperature
CN103011750A (en) Organic-inorganic composite light-weight and high-strength baseplate and preparation method thereof
KR100852393B1 (en) Method for solidifying soils and industrial wastes, and materials solidified by the method
CN104478325A (en) C90-grade self-compaction high-strength concrete and preparation method thereof
RU2660969C1 (en) Composition for device of bases and coatings of highways
CN105272001A (en) Ceramsite concrete and preparation method thereof
KR100852391B1 (en) Composition for solidifying soils and industrial wastes
CN108298667A (en) A kind of microparticle disperse water system
CN106882944A (en) A kind of salt marsh soil consolidator
RU98940U1 (en) FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS)
WO2017193607A1 (en) Ready-mix soil cement having high intensity
CN114163183A (en) 3D printing concrete material containing coarse aggregate and manufacturing method thereof
CN109293289B (en) Method for preparing concrete with equal strength by recycling concrete laitance
RU96787U1 (en) FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARING ASPHALT CONCRETE MIX (OPTIONS)
RU96506U1 (en) FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITE SEROASPHALT CONCRETE (OPTIONS)
CN1313561C (en) Process for preparing inorganic filler type water absorption resin by underground polymerization
RU96505U1 (en) FUNCTIONAL COMPLEX FOR PREPARATION OF COMPOSITION ASPHALT-CONCRETE MIX (OPTIONS)
CN106746990A (en) Enhanced corrosion resistant type reinforced concrete sewer pipe of a kind of modified polypropylene fiber and preparation method thereof
KR100892884B1 (en) The polymer concrete composition containing atomizing steel slag and the manufacturing method thereof
CN102875075A (en) Iron tailing slag brick and preparation method thereof
CN102372469A (en) Recycled concrete and method for preparing same by using activated water
KR100619939B1 (en) Composition for solidifying soil and industrial wastes
KR100871104B1 (en) The composition of asphalt concrete using recycled waste asphalt concrete and recycled waste concrete

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140227

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20160727

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180227