Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

9459

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
2.72 Mб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В. И. Костин

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным занятиям по дисциплине «Производственная база дорожного строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги

Нижний Новгород

2023

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В. И. Костин

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным занятиям по дисциплине «Производственная база дорожного строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги

Нижний Новгород ННГАСУ

2023

УДК 625.762.1

Костин В. И. Основы технологии производства асфальтобетонных смесей ; учебнометодическое пособие / В. И. Костин ; Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2023. – 46 с. ; ил. – Текст : электронный.

В пособии изложены особенности производства асфальтобетонных смесей с применением современных смесительных установок. Рассмотрены устройство, принцип работы основных узлов и агрегатов асфальтобетонных заводов, а также технологические процессы приготовления смесей, включая способы:

-доставки, хранения, подготовки к работе инертных заполнителей и битума;

-подачи и первичного дозирования каменных материалов;

-просушивания, нагрева и разгрохотки горячих материалов;

-весового и объемного дозирования компонентов смеси;

-перемешивания и временного складирования готовых смесей;

-пылеочистки дымовых газов и утилизации циклонной пыли;

-регенерации старых асфальтобетонов;

-контроля качества приготовления асфальтобетонных смесей.

Приведены рекомендации по выбору оптимальных режимов выполнения основных технологических операций..

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ для подготовки к лекционным занятиям по дисциплине «Производственная база дорожного строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Автомобильные дороги.

© В. И. Костин, 2023 © ННГАСУ, 2023

4

СОДЕРЖАНИЕ

 

стр.

1. Общие положения ……………………………………….……………………………………

4

1.1. Классификация асфальтобетонных заводов ……………………………………………..

4

1.2. Состав и основные функции подразделений АБЗ ……………………………………….

4

1.3. Современные технологии приготовления асфальтобетонных смесей..…………………

4

1.4. Подготовка АБЗ к работе.………………………………………………………………….

9

2. Основные технологические процессы и оборудование.……………………………………

9

2.1. Хранение и транспортировка сыпучих каменных материалов.…………………………..

9

2.2. Хранение, транспортирование и подготовка битума к работе.………………………….

9

2.3. Приготовление асфальтобетонных смесей в установках периодического действия.…..

11

2.3.1. Первичное дозирование каменных материалов..…………………………………

11

2.3.2. Нагрев и сушка минеральных материалов.……………………………………….

16

2.3.3. Грохочение горячих материалов.………………………………………………….

19

2.3.4. Дозирование горячих материалов.…………………………………………………

22

2.3.5. Дозирование битума и ПАВ ……………………………………………………….

24

2.3.6. Смешение компонентов асфальтобетонных смесей ……………………………..

26

2.3.7. Хранение готовых смесей.………………………………………………………….

30

2.3.8. Пылеочистка отработанных газов.…………………………………………………

31

2.3.9. Использование циклонной пыли.…………………………………………………..

33

3.Особенности приготовления асфальтобетонных смесей в установках непрерывного

 

действия………………………………………………………………………………………….

36

 

3.1. Установки с параллельной подачей материала ….……………………………………….

36

 

3.2. Установки с противоточной подачей материала ………………………………………...

38

4.

Регенерация старого асфальтобетона ………………………………………………………

38

 

4.1. Подача САБ в смеситель циклического действия ……………………………………….

38

 

4.2. Подача САБ в смеситель непрерывного действия ……………………………………….

40

5.

Контроль качества приготовления асфальтобетонных смесей …………………………

43

 

Литература …………………………..…………………………………………………………

45

цикличные и непрерывного действия;

5

1.Общие сведения

1.1.Классификация асфальтобетонных заводов

Современный асфальтобетонный завод (АБЗ) – это сложное промышленное предприятие со своей инфраструктурой, предназначенное для приготовления новых асфальтобетонных смесей (регенерации старого асфальтобетона) различного состава, применяемых для устройства покрытий (оснований) автомобильных дорог и аэродромов (рис.1.1).

Основные классификационные признаки АБЗ:

- по времени действия:

стационарные (рис.1.3, 1.4), полустационарные, мобильные (рис. 1.5);

- по способу приготовления смеси:

со свободным и принудительным перемешиванием;

- по выдаче замеса:

- по степени автоматизации:

частично, комплексно и полностью автоматизированные;

-по способу управления:

спульта оператором, дистанционно оператором ЭВМ.

1.2.Состав и основные функции подразделений АБЗ

-транспортно-складской цех:

доставка, разгрузка, хранение и выдача инертных заполнителей;

- битумный цех:

разгрузка, хранение, нагрев и обезвоживание битума;

- асфальтосмесительный цех:

предварительное дозирование, сушка, нагрев и смешение компонентов, хранение и выдача асфальтобетонной смеси;

- энергетический и ремонтно-механический цех:

снабжение энергоносителями и ремонт оборудования;

- вспомогательное производство:

обслуживание основных цехов (лаборатория, охрана, склад ГСМ, бытовые помещения и т.п.).

Один из вариантов генерального плана АБЗ представлен на рис.1.2.

1.3. Современные технологии приготовления асфальтобетонных смесей

традиционная - нагрев минеральных материалов в сушильном барабане с последующим их принудительным перемешиванием с битумом в смесителях циклического действия;

беспыльная - принудительное перемешивание влажных минеральных материалов с битумом в смесителях циклического действия с последующим нагревом в сушильно-смесительном барабане;

турбулентная - нагрев минеральных материалов со свободным перемешиванием с битумом в смесителях непрерывного действия барабанного типа.

Сравнительная характеристика технологий

Таблица 1.1

Технология

Достоинства

 

Недостатки

традиционная

Полная автоматизация процессов, ста-

Загрязнение окружающей среды, боль-

 

бильность качества продукции

шая

энерго-

и

металлоемкость

 

 

производства

 

 

беспыльная

Экологическая чистота и меньшая ме-

Низкая производительность, трудности с

 

таллоемкость производства

дозированием, склонность к старению

 

 

битума, нестабильность свойств смеси на

 

 

выходе

 

 

 

турбулентная

Высокая производительность (до 600

Необходимость наличия узких фракций

 

т/час), низкая энерго- и металлоем-

минеральных материалов

 

 

кость производства

 

 

 

 

Примечание: Разновидностью традиционной технологии является двухступенчатая, отличительной особенностью которой является наличие самостоятельной линии по приготовлению асфальтового вяжущего вещества в вибросмесителях непрерывного действия.

6

7

8

9

Эффективность работы АБЗ зависит от места расположения завода, качества подготовки исходных материалов, режима приготовления и хранения смеси, параметров технологического оборудования, стабильности технологического процесса (контроля).

Основные факторы, влияющие на производительность АБЗ.

- Влажность исходных материалов, соответствующая паспортной производительности установки (указывается в технической документации на заводское оборудование) – 5%. При различной влажности крупного и среднего заполнителей в расчет вводится среднее значение влажности минеральной смеси с последующей корректировкой производительности смесителя

 

Wсм = Wщ*Mщ + Wп*Mп , %

(1.1)

где:

Wщ ,Wп - влажность исходных компонентов смеси (щебень, песок), %;

 

 

Mщ ,Mп - Mщ массовая доля компонентов смеси, %.

 

Изменение Wщ ,Wп с 2 до 10% приводит к увеличению продолжительности нагрева каменных материалов и снижению производительности установки в 3 раза (табл.1.2). Снижение влажности на 1% сокращает расход топлива в сушильном барабане на 10%.

-Температура смеси при выпуске из смесителя, зависящая от марки вяжущего, температуры укладки и погодных условий. При изменении температуры асфальтобетонной смеси при выпуске из смесителя с 95 до 150 оС (при одной и той же влажности каменных материалов) производительность завода падает на 20 -50% (рис.1.6).

-Увеличение размеров сушильного барабана в 2 раза приводит к увеличению производительности в 5 раз.

-Снижение мощности дымососа (отсоса отработанных газов из сушильного барабана) уменьшает производительность установки. Условие эффективной работы дымососа

 

Тсм - Тг 20оС ,

(1.2)

где:

Тсм - температура минеральной смеси при выходе из сушильного барабана, оС;

 

Тг - температура газов, поступающих в пылеуловитель, оС.

Если температурная разница доходит до 50оС, это свидетельствует о серьезных сбоях в работе смесительной установки и проблеме загрязнения окружающей среды.

Асфальтосмесительные установки, выпускаемые в России

Таблица 1.3

Установка

Предприятие (фирма),

 

Основные технические характеристики

 

страна - производитель

 

 

 

 

MIC S75

АО «САСТА» -

Производительность 75 т/час, теплоизолирующий

E150

«БЕРНАРДИ», Россия-

сушильный барабан, универсальная горелка, накопи-

 

Италия

тельный бункер 100 т, жидкостный обогрев

 

 

битумного оборудования, тканевые фильтры, микро-

 

 

процессорная система управления

 

MAR 100

АО «САСТА»-«ИЛАН-Л»-

Производительность 100 т/час, агрегат питания из

SPE 160 L

«МАРИНИ», Россия-Италия

четырех бункеров вместимостью 8 куб.м, сушильный

 

 

барабан, рукавный фильтр, электронная система до-

 

 

зирования с памятью до 100 рецептов, все узлы и

 

 

агрегаты смонтированы на полуприцепах

 

«ВИБАУ»

СП» Росасфальт»-

Производительность 50 (мобильные), 100, 160 т/час

 

«ВИБАУ»,

(стационарные), комплектующие поставляются из

 

Россия-Германия

Германии, матерчатые фильтры, микропроцессорное

 

 

управление, четырехфракционный виброгрохот горя-

 

 

чих

материалов,

жидкостный

обогрев,

 

 

накопительный бункер-термос часового запаса

ДС-185

«Дормаш», Россия

Производительность 45 т/час (мобильные)

 

ДС-168

 

Производительность 130-150 т/час (стационарные),

 

 

двухступенчатая система очистки газов, жидкостный

 

 

обогрев, автоматизированное управление, бункер-

 

 

термос

 

 

 

ДС-185

«Центросвар», Россия,

аналогично

 

 

 

г.Тверь

 

 

 

 

10

1.4. Подготовка АБЗ к работе

Выполняется в соответствии с технологическим регламентом, в состав которого входит:

-документация (паспортные данные) на оборудование установки – тип, марка, производительность, тип топлива, количество дозируемых фракций и т.п., технологическая схема работы АБЗ, способы доставки и хранения материалов, рецептура, контроль качества, ответственные исполнители;

-комплекс, объем и результаты ремонтно-профилактических работ - осмотр всех узлов и агрегатов (состояние сит горячего грохота, уплотнения затворов весового бункера и мешалки, система пылеочистки и пр.);

-метрологическая аттестация дозирующих устройств и лабораторного обеспечения с получением свидетельства на «поверенное оборудование»;

-отработка составов асфальтобетонных смесей;

-подготовка журналов лабораторного контроля качества;

-ревизия нормативно-технических документов.

2.Основное технологические процессы и оборудование

2.1. Хранение и транспортировка сыпучих каменных материалов

Способы хранения: открытый, закрытый.

Форма и тип склада: конус, штабель.

Способы доставки: железнодорожный, автомобильный, водный транспорт.

Организация складов: приемные и штабелирующие механизмы (повышенный путь, подрельсовый бункер, погрузчик, бульдозер, ленточный конвейер и т.п.).

Рекомендуется раздельное хранение инертных заполнителей на специальных площадках с твердым покрытием, обеспечивающих чистоту материала (исключение дополнительного его загрязнения). Площадки оборудуются системой поверхностного водоотвода, удерживающими или разделяющими перегородками (многосекционные хранилища эстакадного типа), навесами. Закрывать необходимо прежде всего мелкозернистый материал (песок, высевки), как наиболее подверженный увлажнению.

При заготовке и хранении каменных материалов широких фракций (5-40мм) следует исключать их расслоение по крупности, т.к. щебень крупных фракций скапливается в нижней части штабеля (рис.2.1).

Правила формирования штабеля:

-укладку ведут горизонтальными или слегка наклонными слоями (рис. 2.2);

-избегать повторного перемещения уже уложенного материала;

-не допускать наезд на уложенный материал, исключая его измельчение и загрязнение (рис. 2.3). Правила работы фронтального погрузчика:

-установить ковш на уровне нижнего слоя с последующим подъемом и поворотом его в направлении верхнего;

-забирать материал в направлении открытого склада, а не везти его через весь штабель;

-не следует пытаться повысить однородность материала путем загрузки бункера агрегата питания сначала крупным, а затем мелким щебнем из одного штабеля;

-при загрузке бункера бульдозером возможно значительное колебание зернового состава щебня;

-если условия позволяют, штабель должен быть небольшой высоты.

2.2. Хранение, транспортирование и подготовка битума к работе

Способы доставки битума на АБЗ:

-железнодорожные цистерны-термосы емкостью по 50-60 т и более;

-железнодорожные полувагоны-бункера емкостью 40 т;

-автобитумовозы седельного типа емкостью 7-20 т.

Внутризаводская транспортировка вяжущего осуществляется трубопроводным транспортом из бесшовных труб диаметром 40-90 мм с внутренним или наружным обогревом. Вязкость битума при транспортировке должна составлять 3-7 пауз.

Способы обогрева (разогрева) битума и теплоносители:

-электропрогрев (омический нагрев спирали или стержня);

-паровой прогрев (тепло водяных паров);

-газовый прогрев (дымовые газы от сгорания топлива)

-жидкостный прогрев (тепловая энергия горячих минеральных масел)

Способы приема и хранения битума на АБЗ:

-крытые хранилища ямного типа с общим (местным) подогревом емкостью 250-3000 т;

-металлические емкости (котлы, цистерны) по 30-50 т каждая.

Технологический процесс подготовки битума:

1.подогрев битума в хранилище до состояния текучести (40-60 оС);

2.подогрев битума до температуры транспортировки (80-100оС);

3.обезвоживание и нагрев битума до рабочей температуры (100-160 оС) в битумоплавильных установках (нагревателях) периодического или непрерывного действия.

Поставляемый на АБЗ битум может содержать от 2.5 до 15% влаги. Обводнение битума приводит к ускоренному его старению за счет окислительных процессов, происходящих при расщеплении воды на кислород и водород.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]