2456

термомеханической девулканизации резиновой крошки) необходимо строго следить за системой обогрева и не допускать перебоев в ее работе, обеспечивая тем самым указанные пределы температурного режима. После завершения процесса девулканизации резиновой крошки в реактор-мешалку 5 через дозатор 3 подают требуемое количество отвердителя. Смешение компонентов производят в течение 1 – 1,5 ч при температуре 170 – 190 °С.

При приготовлении РБВ сначала в реактор-мешалку 6 из битумного котла подают обезвоженный и нагретый до температуры 150 – 160 °С битум. После чего включают мешалку, из реактора 5 в реактор 6 подают требуемое количество эластомера дорожного.

Полученную смесь перемешивают в течение 0,5 – 1 ч при температуре 150 – 170 °С. Количество битума и эластомера дорожного, необходимого для приготовления РБВ соответствующей марки, контролируют посредством датчика, установленного в реакторе-мешалке 6. Приготовленное вяжущее из реактора-мешалки 6 перекачивают насосом 7 в накопительную емкость 8. Все элементы коммуникаций установки по производству РБВ (битумопроводы, насосы, краны и т.д.) должны быть обеспечены системой обогрева.

Если при приготовлении резинобитумного вяжущего часть эластомера окажется неиспользованной, то ее из реактора-мешалки 5 перекачивают в реактор-мешалку 6, после чего производят промывку реактора 5. Реактор-мешалку 5 промывают битумом при температуре 150 – 170 °С с помощью насоса 7 после завершения каждого цикла приготовления эластомера.

5.4.2.Технология приготовления резинобитумных вяжущих

сувлажненной резиновой крошкой

Приготовление РБВ при использовании дорожного битума и вулканизированной резиновой крошки осуществляется в следующем порядке (рис. 5.8). Со склада резиновая крошка подается наклонным ленточным транспортером в расходный бункер. Одновременно в емкости, оборудованной лопастной мешалкой и электрообогревом, готовят водный раствор смачивателя ОП-7 или ОП-10 0,5 – 1,0 %-ной концентрации.

6

Резиновая крошка из расходного бункера через дозатор поступает в лопастную мешалку с горизонтальным валом. Сюда же через форсунку впрыскивается водный раствор смачивателя в количестве 5 – 10 % от массы резиновой крошки.

Влажная резиновая крошка из мешалки поступает в расходный бункер, а затем в битумоплавильный котел, оборудованный лопастной мешалкой. Предварительно в битумоплавильный котел из битумохранилища битумным насосом закачивается битум и нагревается до температуры 150 – 160 °С. Резиновая крошка перемешивается с битумом при температуре 190 – 210 °С в течение 3 – 4 ч. Готовое резинобитумное вяжущее поступает в асфальтосмесительную установку. При перерывах в работе битумоплавильный котел и битумный насос работают в режиме циркуляции.

5.4.3.Технология приготовления резинобитумных вяжущих

спластификатором и механоактивированной резиновой крошкой

Резинобитумное вяжущее получают в такой последовательности (рис. 5.9). Механоактивированная РК из бункера 1 по ленточному транспортеру 2 поступает в шнеколопастную мешалку 3. Одновременно из емкости 6 насосом 4 в мешалку 3 подают минеральное масло или гудрон, нагретый до 150 – 170 °С. Соотношение резиновой крошки и пластификатора составляет по массе от 40:60 до 50:50. Резиновую крошку перемешивают с пластификатором при температуре

150 – 170 °С в течение 4 – 5 ч.

При получении РБВ сначала в шнеколопастную мешалку 5 насосом 4 подают из битумного котла 7 обезвоженный и нагретый до температуры 150 – 160 °С битум. После чего включают мешалку 5 и из мешалки 3 насосом 4 подают требуемое количество пластифицированной РК.

Смесь перемешивают в течение 0,5 – 1 ч при температуре 150 – 160 °С и дополнительно осуществляют циркуляцию РБВ насосом в течение 0,5 ч. Резинобитумное вяжущее из мешалки 5 перекачивается насосом 4 в накопительную емкость 8.

Технологическая схема приготовления резинобитумного (резиногудронового) вяжущего без пластификатора приведена на рис. 5.10.

8

Температура и продолжительность перемешивания зависят от вида и свойств РК и битума (гудрона). Дополнительное перемешивание РБВ (РГВ) осуществляют за счет циркуляции вяжущего насосом 4. Готовое РБВ (РГВ) поступает в накопительную емкость 6.

5.5.Технология приготовления битумов

сдобавками поверхностно-активных веществ

Активация битумов адгезионными добавками производится в условиях АБЗ. Добавка, отдозированная весовым или объемным способом, вводится в рабочий котел битумоплавильной установки. При этом емкость заполняется битумом не более чем на 0,7 объема.

Температура вязких дорожных битумов при введении добавок в зависимости от марки битума должна составлять 110 – 140 °С, жидких – 80 – 110 °С [5, 13]. Оптимальное содержание добавок уточняют в лабораторных условиях с учетом особенностей применяемых минеральных материалов и битума.

Активацию битума адгезионными добавками можно осуществить одним из следующих способов.

Вариант 1 предусматривает возможность получения активированного битума при транспортировке добавки в металлических или полиэтиленовых бочках (рис. 5.11).

Бочки с добавкой в количестве 1 – 3 шт. (в зависимости от емкости бочек) помещают в металлический шкаф 1, обогреваемый паром (давление 1 – 3 атм, температура 60 – 70 °С). Допускается простейшая конструкция шкафа, сваренного из листового железа с крышкой и сливом парового конденсата. Обогрев бочек осуществляется паром, подаваемым через резиновый шланг, подсоединенный к паровой магистральной линии. При поставке добавки в полиэтиленовых бочках температура при их разогреве не должна превышать 60 °С. Возможен разогрев металлических бочек с помощью специальных теплоэлектронагревателей.

Битум из битумохранилища закачивается в емкость для приготовления активированного битума 4, где доводится до рабочей температуры. После разогрева содержимого бочек включается битумный шестеренный насос 3. Гибкий металлизированный шланг 2 длиной 3 – 4 м погружается в бочку с расплавленной добавкой. Вентиль В1, установленный на всасывающей линии, осторожно приоткрывается. Вентили В2 и В4 закрыты, а вентиль В3 открыт. Во избежание попа-

10

дания воздушных пузырей на всасывающей линии насоса при переносе шланга из одной бочки в другую вентиль В1 закрывается. После перекачивания из бочек необходимого количества добавки в емкость 4 вентиль В1 закрывается, а вентиль В4 открывается. Происходит перемешивание битума с добавкой в течение 5 – 10 часов (не менее 10 циркуляций по объему емкости 4).

Рис. 5.11. Схема приготовления активированного битума при транспортировке добавки в металлических или полиэтиленовых бочках: 1 – металлический шкаф для разогрева бочек;

2 – металлические или полиэтиленовые бочки; 3 – битумный насос шестеренный; 4 – емкость для приготовления активированного битума

После полного смешения битума с добавкой вентиль В2 открывается. Активированный битум перекачивается в расходную емкость асфальтосмесительной установки для последующего приготовления асфальтобетонной или полимерасфальтобетонной смеси. Затем цикл приготовления активированного битума повторяется.

Вариант 2 предусматривает возможность получения активированного битума при транспортировке добавки автобитумовозами или автогудронаторами (рис. 5.12).

11

фальтобетонной (полимерасфальтобетонной) смеси. Затем цикл приготовления битума повторяется.

Разработана технология приготовления активированного битума, основанная на специальной обработке смеси битума и ПАВ в диспер- гаторе-смесителе (рис. 5.13) [52].

Е1

ВО

Н1

Теплоноситель

Е2

Н2 В2

В1

Теплоноситель

Е3

В3

Теплоноситель

В4 Д

Н3

В5

К потребителю

Рис. 5.13. Технологическая схема опытно-экспериментальной установки: Е1 – емкость для исходного битума; Е2 – емкость для ПАВ; Е3 – емкость для активированного битума; Н1, Н2, Н3 – насосы; В1, В2, В3, В4 – вентили; Д – диспергатор-смеситель

13

Схема установки включает следующие основные узлы: емкость с обогревом Е1 для хранения битума; емкость с обогревом Е2 для хранения ПАВ; рабочую емкость для получения и хранения активированного битума Е3; насосы Н1 и Н2; диспергатор-смеситель Д с обогревом.

Установка работает в следующем режиме. Битум при температуре 150 – 160 °С из окислительной установки или битумохранилища закачивается в емкость Е1, а ПАВ – в емкость Е2 и нагревается до температуры 120 – 130 °С. В качестве ПАВ можно использовать кубовые остатки синтетических жирных кислот, кубовые остатки аминов и другие адгезионные добавки. Затем исходное сырье (битум и ПАВ) с помощью насосов Н1 и Н2 закачивается в соответствующих пропорциях в рабочую емкость Е3.

Здесь производится предварительное смешение компонентов сырья. Полученная смесь из емкости Е3 прокачивается насосом Н3 через диспергатор-смеситель Д. При этом смесь битума и ПАВ подвергается активации и диспергации (разбиению на мельчайшие капельки диаметром 0,10 – 0,05 мм) за счет гидродинамической активации, возникающей в связи с понижением давления в смеси на 0,2 – 0,3 МПа. Благодаря этому сплошность битума и ПАВ нарушается и они превращаются после диспергации в систему, состоящую из мельчайших дисперсных частиц, равномерно распределенных между собой в единице объема.

Частицы, соприкасаясь, создают вязкую гомогенную систему. Полученный таким образом активированный (диспергированный) битум хранится в рабочей емкости Е3, из которой с помощью насоса Н3 подается потребителю.

5.6. Установки для приготовления полимерно-битумных вяжущих

В настоящее время создатели отечественного оборудования для дорожного строительства довольно успешно конкурируют с ведущими зарубежными фирмами.

Установки для приготовления ПБВ на основе С БС (и других видов полимеров) сконструированы и изготовляются ЦНБК Миноборонпрома, ОАО «Техпрогресс», НПО «Космос», ОАО «АППОС».

Восемь установок по приготовлению ПБВ работают в г. Москве, в Московской и Тульской областях, в городах Ельце, Сургуте, Ангар-

14

ске. Смонтированы и работают более 10 установок по приготовлению ПБВ в других городах России [2, 9].

5.6.1. Установка «Планета»

ЗАО «Инженерный центр Планета» разработана установка для приготовления ПБВ «Планета» производительностью до 5 т/ч. Установка отличается универсальностью и может быть использована для реализации практически любой из известных в настоящее время технологий приготовления ПБВ [79].

Полимер можно растворять непосредственно в битуме за счёт использования высокоэффективных мешалок специальной конструкции или пластификаторе (гудроне, масле и т.п.) с возможностью приготовления концентрата.

Установка содержит: блок предварительного смешения со смесителем объёмом 1,2 м3 для приготовления концентрированного раствора полимера в битуме или пластификаторе; блок окончательного смешивания со смесителем объёмом 5 м3 для приготовления ПБВ; цепной элеватор для загрузки полимера; блок обогрева и рециркуляции высокотемпературного теплоносителя; блок дозирования адгезионной добавки; битумный насос, систему трубопроводов с запорной арматурой; металлоконструкцию (6 х 4 х 5,5 м); комплект контрольно - измерительных приборов и посты управления. Мощность установки

160 кВт.

Оборудование поставляется в виде функциональных блоков, собранных при изготовлении.

5.6.2. Мобильная установка

Модифицированный битум изготавливают из дорожного, строительного и других видов битума с использованием полимерных добавок блоксополимеров типа СБС, эластомеров и др. Кроме того, установка может быть использована для получения растворов различной концентрации вышеуказанных полимеров в масле, гудроне и других растворителях.

Основные характеристики установки:

мощность при 3-сменной работе, т/сутки ................................80;

масса основного технологического оборудования, т...............38;

15