4.2. Для асфальтобетонных смесей применяют щебень из искусственных каменных материален «дорсил», получаемый по технологии ГНИИстекла [18] и обладающий физико-механическими свойствами, отвечающими следующим требованиям:

износ (потеря в массе при истирании) в полочном барабане в %, не более 25;

дробимость при сжатии (потеря в массе при раздавливании) в цилиндре в %, не более 20;

количество циклов при испытании на морозостойкость не менее 150.

4.3. Щебень «дорсил» изготавливается следующих фракций: 3-8 (10) и 5-15 мм. Форма зерен щебня - кубическая, содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не должно превышать 25 % по массе.

4.4. Для приготовления асфальтобетонных смесей применяют битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД (БН) 40/60 и БНД (БН) 60/90, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22245-76 [19].

При выборе битумов предпочтение следует отдавать более вязким битумам с узкими пределами колебаний по показателю глубины проникания (табл. 10).

4.5. Для приготовления асфальтобетонных смесей используются поверхностно-активные вещества (ПАВ), удовлетворяющие требованиям ВСН 59-68 [20]. При выборе ПАВ предпочтение следует отдавать катионоактивным, типа высших алифатических аминов.

Таблица 10

Показатели физико-химических свойств вязких дорожных нефтяных битумов (извлечение из ГОСТ 22245-76 и ТУ-400-24-108-76)

Наименование показателей

НОРМЫ

по ГОСТу

по ТУ

рекомендуемые для г. Москвы

БНД 60/90

БНД 40/60

Глубина проникания иглы:

 

 

 

 

при +25 ??С

60-90

40-60

40-55

55-65

при 0 ??С, не менее

20

13

-

14

Температура размягчения по КиШ, С, не менее

47

51

55

52

Растяжимость, см:

 

 

 

 

при +25 ??С, не менее

50

40

40

50

при 0 ??С, не менее

3,5

-

-

-

Температура хрупкости, 0 С, не выше

-15

-10

-10

-15

Температура вспышки, С, не ниже

220

220

240

240

Сцепление с мрамором или песком

выдерживает по контрольному образцу № 2

Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более

6

6

5

5

Индекс пенетрации

+1:-1

+1:-1

+1:-1

+1:-1

Содержание водорастворимых соединений, %, не более

0,3

0,3

0,3

0,3

5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ СМЕСЕЙ

Приготовление асфальтобетонных смесей

5.1. Приготовление асфальтобетонных смесей производится на стационарных асфальтобетонных заводах (АБЗ), включающих комплекты автоматизированного технологического оборудования, с высоким уровнем унификации узлов и агрегатов и системы складирования и подачи к смесительному агрегату минеральных материалов и вяжущих.

В состав современных комплектов оборудования для приготовления асфальтобетонных смесей входят: агрегат питания, сушильный агрегат, система пылеулавливания, смесительный агрегат с сортировочно-дозировочным устройством, система складирования, транспортирования и приготовления битума, транспортирования и дозирования минерального порошка и ПАВ [21-23].

5.2. Технологический процесс приготовления асфальтобетонных смесей включает следующие операции:

нагрев и обезвоживание битума;

приготовление поверхностно-активных веществ;

предварительное дозирование и подачу щебня и песка в сушильный барабан;

нагрев и высушивание минеральных материалов;

рассортировку минеральных материалов по фракциям;

дозирование исходных материалов;

перемешивание минеральных материалов с ПАВ и битумом;

выгрузку готовой смеси.

Принципиальная схема технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей представлена на рис. 2.

Рис. 2 Принципиальная схема технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей

При использовании пыли уноса очистных сооружений смесительных установок в процессе приготовления асфальтобетонных смесей рекомендуется следующая примерная схема оборудования для ее утилизации. В состав оборудования входит пневмотранспортная установка и дозирующее устройство (рис. 3).

Рис. 3 Примерная схема оборудования для утилизации пыли:

1 - бункер расходный; 2 - шнек; 3 - трубопровод; 4 - лопастной питатель; 5 - водомаслоотделитель; 6 - дозатор; 7 - расходный бункер дозатора

5.3. Битум поступает железнодорожным и автомобильным транспортом и выгружается раздельно по маркам в различные отсеки битумохранилища, откуда после нагрева до температуры 70-80 °С битумонасосом по битумопроводам перекачивается в битумоплавильные установки (котлы), в которых происходит его обезвоживание и нагрев до рабочих температур.

При использовании битума марок БНД 40/60, БНД 60/90 рабочая температура устанавливается в пределах 140-160 °С, а при применении ПАВ - 120-130 °С; 140-150 °С для смесей, изготовляемых на щебне из искусственных каменных материалов; 180-190 °С - для литых смесей типа I, 170-180 °С - для литых смесей типа II и 150-170 °С - для литых смесей типа I и II, предназначенных для устройства покрытий тротуаров.

5.4. Для предотвращения вспенивания битума в процессе выпаривания воды следует применять механические мешалки, интенсивную циркуляцию битума с помощью насоса, или противопенные химические препараты МКТ-1 (4-6 капель), или полисилоксановый каучук СКТН-1 (2-3 капли) на 10 т битума.

5.5. При необходимости введения ПАВ на минеральные материалы разогретая до 40-80 °С добавка из отдельного хранилища или отсека битумохранилища перекачивается по обогреваемым трубопроводам к специальным дозаторам, установленным на смесительных установках. Введение ПАВ в смеситель производится перед поступлением битума.

5.6. Для ввода горячего битума и ПАВ в смеситель используются весовые и объемные дозаторы.

5.7. Щебень и песок до поступления в сушильный барабан предварительно дозируют; окончательно весовое дозирование осуществляют после сортировки в грохотах.

Для предварительного дозирования песка и щебня используют агрегаты питания, управляемые дистанционно с пульта оператора. Загрузку бункеров питания со склада или с разгрузочной площадки производят с помощью ленточного транспортера, мостового крана, а также погрузчиками, бульдозерами.

Точность работы дозаторов агрегатов питания ±5 %. При работе с очень влажными материалами вводят поправку на их влажность.

5.8. Режим просушивания и нагрева минеральных материалов в сушильных барабанах должен обеспечивать равномерный нагрев материалов до заданной температуры и полное удаление из него влаги.

Процесс сушки и нагрева регулируется назначением температуры в сушильном барабане и времени нахождения материала в барабане, последнее достигается за счет изменения угла наклона подъемно-транспортных лопастей и их конструкции, а также скорости вращения барабана.

Рабочая температура щебня и песка на выходе из сушильного барабана составляет:

160-200 °С - при изготовлении асфальтобетонных смесей;

150-180 °С - то же, при применении ПАВ;

190-220 °С - при изготовлении литого асфальта для тротуаров;

230-260 °С - то же, литого асфальта;

140-170 °С - при изготовлении асфальтобетонных смесей на щебне из искусственных каменных материалов.

5.9. Для обеспечения контроля температурного режима нагрева материалов сушильные агрегаты оборудуются контрольно-измерительной аппаратурой (термопарами), устанавливаемой в ссыпном лотке сушильного барабана.

5.10. Просушенный и нагретый щебень и песок ковшом элеватором подается на грохот для фракционирования и сортировки в разъемные отсеки бункера горячих материалов. Используется цилиндрический грохот, который, как правило, состоит из 3-х секций с отверстиями сит 6,17 и 45 мм. В результате рассева получают две фракции щебня - 5-15 мм и 15-32 (40) мм - и одну фракцию песка.

Материал, частицы которого по размеру превышают максимальный размер фракции по стандарту, отводится из грохота по лотку в специальный бункер, из которого затем вывозится автомобилями.

Примечание. Производительность сортировочных устройств должна, как правило, превышать максимальную производительность смесителя, чтобы обеспечить его бесперебойную работу при любых рецептурах смеси.

5.11. В целях обеспечения стабильного температурного режима при приготовлении асфальтобетонных смесей, нормальной работы при кратковременных остановках агрегата питания, сушильного барабана и грохота объем расходного бункера горячих материалов должен обеспечивать запас материалов на 1-1,5 часа работы.

При ограниченном объеме расходного бункера горячих материалов требуется более точное предварительное дозирование песка и щебня в агрегатах питания с учетом рецептуры изготавливаемых смесей.

5.12. Необходимость сортировки по фракциям песка и щебня наряду с предварительным дозированием указанных материалов в агрегатах питания вызывается следующим:

дозирование в агрегатах питания имеет точность значительно ниже, чем это требуется для получения качественных асфальтобетонных смесей;

в составе песка и щебня находятся частицы, размеры которых превышают допустимые при приготовлении асфальтобетонных смесей;

количество песчаных фракций (до 5 мм ) превышает требуемое из-за наличия его в более крупных фракциях щебеночного материала;

изменение количества мелких фракций в процессе транспортирования, а также при просушке и нагреве в сушильном барабане, главным образом, происходит в результате работы системы пылеочистки.

5.13. Минеральный порошок (активированный или неактивированный) со склада или с помольной установки или непосредственно из автомобиля-цементовоза по отдельной линии элеватором или пневмотранспортом подается в специальный отсек горячего бункера. Из бункера минеральный порошок, предварительно отдозированный, подается в мешалку.

Пыль уноса из очистных сооружений после двухстадийной сухой очистки поступает в отдельный отсек горячего бункера или в специальную емкость. Дозирование пыли-уноса перед подачей в мешалку может осуществляться раздельно или вместе с минеральным порошком.

5.14. Подготовленные материалы-компоненты асфальтобетонной смеси - поступают на дозирование в соответствии с заданной рецептурой. Точность дозирования составляющих материалов регламентируется в зависимости от вида смеси по табл. 11.

Таблица 11

Точность дозирования материалов

Вид смеси

Погрешность дозирования, % массовая доля

щебень

песок

минеральный порошок

ПАВ

битум

при введении

в минеральный материал

в битум

Асфальтобетонная, тип А и на щебне из искусственных каменных материалов

2 (1,5)

2

2

2

1

1

Асфальтобетонная и литая всех типов

3

3

3

3

1

1,5

Примечание 1. Для уменьшения погрешности при дозировании, связанной с пересыпанием материалов, секции бункеров оборудуются затворами, а циферблатные головки весов - специальными контактами предварительной отсечки материалов.

2. В скобках указана точность дозирования щебня из искусственных каменных материалов.

5.15. Перемешивание исходных материалов производится в лопастных мешалках периодического действия. Особое внимание должно быть уделено предварительному перемешиванию минеральных материалов без битума (сухое перемешивание). Только по истечении времени сухого перемешивания в мешалку подается битум. При применении ПАВ, последние подаются в мешалку за 10-15 с до дозирования битума. Нормы продолжительности перемешивания смесей указаны в табл. 12.

Таблица 12

Продолжительность перемешивания асфальтобетонных смесей

Вид асфальтобетонной смеси

Тип гранулометрии, фактура поверхности

Продолжительность перемешивания, c

Общее время перемешивания, с

сухое

с битумом

без ПАВ

с ПАВ

без ПАВ

с ПАВ

Мелкозернистая

А

30

45

20

75

50

Б

30

50

25

80

55

В

35

50

30

85

65

Песчаная

Д

50

60

35

110

85

Литая:

 

 

 

 

 

 

подача битума под давлением 20 атм и использование минерального порошка:

 

 

 

 

 

 

горячего (100-120 С)

I

10

40

-

50

-

холодного (20-30 С)

20

40

-

60

-

горячего

II

10

30

-

40

-

холодного

20

30

-

50

-

подача битума самотеком:

 

 

 

 

 

 

горячего

II

40

60

-

100

-

холодного

60

80

-

140

-

Литая для покрытия тротуаров:

 

 

 

 

 

 

с подачей битума самотеком и использование минерального порошка

 

 

 

 

 

 

горячего

I

40

60

-

100

-

холодного

II

60

60

-

120

-

Мелкозернистая с применением щебня «дорсил»

 

 

 

 

 

 

 

мозаичная

35

50

-

85

-

 

ковровая

30

45

-

75

-

Крупно- и среднезернистая для плотного асфальтового бетона

 

 

 

 

 

 

 

I

30

300

-

60

-

 

II

20

40

-

60

-

Крупнозернистая

пористая

20

35

-

55

-