9.4. Основи технології виробництва дорожніх бетонів на основі органічних в'яжучих
9.4.1. Принциповий зміст процесу перемішування сумішей
9.4.2. Принцип та метод визначення температури перемішування сумішей
9.4.3. Температурні параметри приготування сумішей
9.4.4. Змочування кам'яних матеріалів в'яжучим як фактор якості перемішування
9.4.5. Зміст процесу ущільнення сумішей
9.4.6. Шляхи інтенсифікації ущільнення сумішей
9.4.1. Принциповий зміст процесу перемішування сумішей
Технологія виробництва асфальтових та дьогтевих бетонних сумішей і бетонів складається з двох основних стадій: перемішування суміші кам'яних матеріалів з в'яжучим та ущільнення одержаної органомінеральної суміші. Обидва ці процеси, як правило, здійснюються при підвищених технологічних температурах. Виняток являють собою холодні суміші, які перемішують при високих температурах, а ущільнюють при температурі навколишнього повітря, а також суміші на емульсіях, які перемішують та ущільнюють при температурі навколишнього повітря. Тут не розглядається детально процес транспортування суміші до місця укладання та ущільнення. Основна мета цієї стадії одержання бетону полягає у максимальному зберіганні властивостей суміші, одержаних при перемішуванні. Це стосується, головним чином, температури суміші та її однорідності. Досягнення цієї мети забезпечується організаційними заходами: визначенням оптимальної дальності перевезення; застосуванням спеціальних транспортних засобів (утеплених); обмеженням будівельного сезону. Метою процесу перемішування органомінеральних сумішей є максимально повне покриття зерен кам'яних матеріалів суцільною тонкою рівномірною для зерен одного розміру плівкою в'яжучого. Досягнення цієї мети можливо завдяки вивченню закономірностей формування плівок в'яжучого на поверхні мінеральних зерен. Ці закономірності аналогічні тим, що мають місце при формуванні плівок будь-якої рідини на твердій поверхні.
9.4.2. Принцип та метод визначення температури перемішування сумішей
Обов'язковим елементом технології перемішування асфальтобетонних сумішей є переведення термопластичного в'яжучого до плинного стану. Без цього неможливо ні розтікання в'яжучого по поверхні кам'яних матеріалів, ні змочування кам'яних матеріалів в'яжучим. Плинність рідких систем визначається їх в’язкістю. Відносно бітумів та дьогтів надзвичайно важливо визначити температури їх переходу до стану, коли можливо здійснення процесу перемішування. Ця задача вирішується шляхом визначення температурної залежності в'язкості різних в'яжучих.
Критерієм призначення мінімально допустимої температури розігріву в'яжучого під час перемішування є температура, яка відповідає в'язкості, меншій 0,5 Па∙с. У західних країнах, в зв'язку з переважним застосуванням у дорожньому будівництві дистиляційних (залишкових) бітумів з важкої нафти, критична в'язкість бітуму під час перемішування з мінеральними матеріалами приймається рівною 0,2 Па·с.
9.4.3. Температурні параметри приготування сумішей
Температурні залежності в'язкості бітумів визначаються їх маркою. Природно, що зі збільшенням глибини занурення до бітуму голки пенетрометра знижується в'язкість бітуму. Згідно з цим криві зміни в'язкості з температурою розташовуються у порядку, показаному на рис. 9.3.
Одержані за розглянутим способом температури нагріву бітуму під час перемішування асфальтобетонних сумішей включаються до стандартів. Прикладом такого підходу можуть служити дані табл. 9.3.
Рис.9.3. Температурна залежність в'язкості бітумів η: 1 - БНД 40/60; 2 - БНД 90/130; 3 - БНД 200/300; 4 - МГ 70/130 Тп - температура перемішування; Ту - температура ущільнення суміші
Таблиця 9.3
Температурні параметри нагрівання складових асфальтобетонних сумішей на стадії перемішування (витяг з ДСТУ Б В. 2.7"Суміші асфальтобетонні дорожні і асфальтобетон")
|
Марки бітуму |
Температура, °С | ||
|
Бітуму, який надходить до мішалки |
Мінеральних матеріалів при виході з сушильного барабана |
Асфальтобетонної суміші при випуску зі змішувача | |
|
БНД 40/60 |
145-160 |
175-190 |
150-165 |
|
БНД 60/90 |
140-155 |
175-185 |
150-160 |
|
БНД 90/130 |
135-145 |
165-175 |
145-155 |
|
БНД 130/200 |
125-130 |
155-165 |
135-145 |
|
МГО 130/200 |
90-110 |
125-145 |
100-120 |
|
МГ 130/200 |
90-110 |
125-145 |
100-120 |
|
СГ 130/200 |
80-105 |
115-140 |
90-115 |
|
МГО 70/1 30 |
80-90 |
115-125 |
90-100 |
|
МГО 70/ 130 |
80-90 |
115-125 |
90-100 |
|
СГ 70/130 |
75-90 |
110-125 |
85-90 |
Примітка: У випадку застосування катіонних поверхнево-активних речовин (ПАР) температуру суміші і температуру нагріву кам'яних матеріалів і в'язкого бітуму можна знизити на 15°С.