Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Экономия битума

Переработка старого асфальтобетона в стационарных установках


Переработка старого асфальтобетона в стационарных установках

В нашей стране и за рубежом накоплен значительный опыт по переработке старого асфальтобетона в стационарных установках на АБЗ.

На реконструируемом участке автомобильной дороги старое асфальтобетонное покрытие удаляют фрезерованием или разломом. Фрезерование может быть горячим и холодным.

Машины для холодного фрезерования включают три функциональных агрегата: базовую майшну, фрезу и ленточный конвейер для подачи материалов в кузов автомобиля. У горячих фрез впереди фрезерного барабана расположен разогрева-тельный блок инфракрасного излучения.

После удаления фрезерованного материала поверхность слоя становится ровной, что способствует высокой ровности нового слоя, однородности его по толщине и плотности. Наличие бороздок на поверхности оставшегося покрытия улучшает сцепление между укладываемым и старым слоем. При холодном фрезеровании полностью сохраняются свойства битума, что позволяет повторно использовать асфальтобетон старых покрытий после регенерации на специальных установках.

Разлом покрытия осуществляют землеройно-фрезерными машинами, переоборудованными бульдозерами, пневмомолотом, навесным оборудованием к экскаваторам. В тресте «Мосасфальтстрой» широко применяют землеройно-фрезерную машину ЗФМ-2300.

Старый асфальтобетон, предварительно измельченный фрезерованием или в кусках, поступает на АБЗ, где хранится в штабелях высотой до 2 м. Если материал сфрезерован холодным способом., то при хранении он не слеживается; в сфрезе-рованный горячим способом асфальтобетон для предотвращения слеживания при высоких температурах воздуха добавляется песок или минеральный порошок.

В Москве была разработана установка по переработке старого асфальтобетона и в 1975 г. построено промышленное предприятие производительностью 30-35 тыс. т в год. Технологическое оборудование установки и режим ее работы выполнены из условия получения горячей асфальтобетонной смеси до 30 т/ч при размере кусков старого асфальтобетона не более 300X400 мм и до 50 т/ч при размере кусков до 150x150 мм. Состав исходных материалов для получения регенерированной асфальтобетонной смеси был принят следующий: кусковой старый асфальтобетон 90-100%; добавка щебня или песка 0-10%.

Необходимость добавки песка и щебня вызвана тем, что при разогреве асфальтобетона в процессе регенерации в асфальтобетонной смеси появляется избыток битума. Смесь имеет характерный масляный блеск. Э. С. Файнберг объясняет это явление тем, что в , процессе термической обработки асфальтобетона вначале разогревается битум, а затем минеральный материал, а это приводит к стеканию битума с поверхности минерального материала и появлению лишнего объемного битума.

Такое явление связано с перестройкой структуры битума, распределенного в минеральной части смеси. Повторный нагрев асфальтобетона приводит к разрушению сформировавшейся структуры битума, а это, в свою очередь, — к снижению его вязкости. При нагреве возможны процессы деструкции битума, приводящие к образованию низкомолекулярных компонентов, снижающих его вязкость. Повторное перемешивание разогретого асфальтобетона также способствует лучшему распределению битума на минеральных зернах и формированию тонких пленок.

Эти соображения могут быть проиллюстрированы экспериментальными данными Л. В. Билай. Образцы из асфальтобетона вьщерживали в камере искусственного климата в течение различных сроков и испытывали по стандартной методике. Прочность образцов при сжатии после выдерживания в этой камере через 150 ч падает. То же происходит при испытании на сдвиг (табл. 6.5). Деформативность асфальтобетона, оцениваемая относительным удлинением при изгибе через 150 ч выдерживания в камере искусственного климата, возрастает. После 300 ч прочность при изгибе постепенно увеличивается, а деформативность понижается.

Таким образом, действие погодно-климатических факторов приводит вначале к снижению прочности на 15-20% и повышению деформативности на 10-15%, т.е. процесс старения, происходит в два этапа (по Л. В. Билай): в первоначальный период наблюдается снижение прочностных характеристик и увеличение, деформативной способности, в процессе дальнейшего старения прочность асфальтобетона повышается, а деформативная способность понижается.

С целью сохранения физико-механических свойств битума при нагреве в рассматриваемой установке термообработка материала разделена на два этапа: расплавление кусков асфальтобетона и последующий разогрев расплавленной смеси до технологической температуры. Сжигание топлива осуществляется в выносных топках с короткофакельными горелками, исключающими прониканием пламени в полость вращающихся барабанов. Для снижения температуры продуктов сгорания в топке их разбавляют воздухом или отходящими газами. Все это исключило высокотемпературный режим при регенерации асфальтобетона.

Схема установки для переработки старого асфальтобетона показана на рис. 1, которая состоит из следующих узлов: линии приема и.подачи кускового асфальтобетона и минеральных добавок; двухбарабанной печи для термической обработки асфальтобетона; линии выдачи регенерированной асфальтобетонной смеси.

Технологический процесс переработки асфальтобетона предусматривает следующие основные операции. Кусковой старый асфальтобетон размером до 40 см подается бульдозером из открытого штабеля на колосниковую решетку приемного бункера. Установленный под приемным бункером пластинчатый питатель равномерно в заданном количестве передает куски асфальтобетона на наклонный ленточный конвейер, по которому материал транспортируется к перегрузочной воронке, установленной над загрузочным лотком двухбарабанной печи. Тем же путем сюда подаются добавки щебня или песка. Автоматическая регистрация количества подаваемого в печь кускового асфальтобетона осуществляется с помощью дозаторов непрерывного действия. Количество добавок щебня или песка контролируется также весовым автоматическим дозатором непрерывного действия. Расплавление кусков старого асфальтобетона и разогрев размягченной асфальтобетонной смеси до 160-170 °С ведется в двухбарабанной печи при непрерывном режиме работы. Одновременно происходит сушка и разогрев добавок щебня.

Печь состоит из двух расположенных по продольной оси вращающихся барабанов с наружным диаметром 2,2 м и длиной 10 м. Каждый из них снабжен своей топкой, расположенной с торца барабана. Внутри первого барабана имеется цилиндрическая насадка, состоящая из приемных лопастей, штырей для разбивания кусков, транспортирующих лопастей и перегородок, притормаживающих крупные куски. В цилиндрической внутренней насадке предусмотрена перфорация диаметром 60 мм для выхода разогретого материала в полость наружной обечайки барабана. Между барабанами устроена промежуточная камера, служащая для передачи разогретой массы из первого во второй барабан и для удаления газов из обоих барабанов.

Первый барабан работает по системе прямотока, второй — противотока, что позволяет в начальный период при подаче холодного материала в первый барабан поддерживать высокую температуру (до 700 °С) без опасения перегрева, а в стадии завершения разогрева — во втором барабане довести тем- пературу до оптимальной создающей возможности разогрева асфальтобетонной смеси до 150-160 °С. Из разгрузочной камеры второго барабана разогретая асфальтобетонная смесь поступает на грохот, где из смеси отделяются частицы крупнее 40 мм (отходы). Асфальтобетонная смесь и отходы поступают после грохота в соответствующие отсеки двухсекционного бункера, откуда они попадают в скиповый подъемник, который подает их на промежуточную бункерную эстакаду, состоящую из приемной воронки и двухсекционного накопительного бункера. Из бункера асфальтобетонная смесь подается в .автомобили и транспортируется к месту производства работ.



Рис. 1. Схема стационарной установки переработки старого асфальтобетона:
1 — линия подачи кусков; 2 — штабель кусков старого асфальтобетона; 3- двух-барабанный сушильный агрегат; 4 — линия выдачи регенерированной смеси; 5 — штабель песка или щебня; 6 — линия подачи минеральной добавки


К переработке допускается асфальтобетон из зернистых и .песчаных смесей, поставляемый и складируемый по указанным типам. Куски старого асфальтобетона должны быть без загрязнения побочными продуктами. Допускается содержание песчаных примесей до 30% по массе, а глинистых — не более 0,5%. Переработка асфальтобетона производится с добавлением щебня до 25% по массе или песка до 15% в зависимости от вида исходного материала.

Регенерированные смеси по содержанию в них щебня подразделяются на два типа: I — с содержанием зерен щебня или гравия крупнее 5 мм от 20 до 30% по массе; II — то же, от 30 до 65% по массе.

Готовая асфальтобетонная смесь должна быть однородной; не допускается наличие слежавшихся комьев, сгустков вяжущего, отдельных зерен, не покрытых битумом. Свойства реге-нерируремого асфальтобетона должны соответствовать свойствам пористого асфальтобетона и приближаться к плотному асфальтобетону типа А и Б III марки.

Установка для регенерации старого асфальтобетона горячей водой. В управлении дорожного хозяйства Тбилисского Горисполкома работает установка для регенерации старого асфальтобетона горячей водой, разработанная Грузинским политехническим институтом (В. М. Гоглидзе). -

В основу работы установки (рис. 2) положены принципы ослабления структурных связей в асфальтобетоне в водонасыщенном состоянии, размягчение кусков старого асфальтобетона от взаимного трения и ударов об острые металлические зубья в горячей (80-90 °С) воде.

Дезинтеграция кусков старого асфальтобетона осуществляется в специальной камере, состоящей из загрузочного лотка, горизонтального цилиндрического сетчатого барабана — грохота, шнекового конвейера, наклонного ковшового цепного элеватора 6 и трубчатых регистров для подачи пара.

Регенерация асфальтобетона осуществляется в следующей технологической последовательности.



Рис. 2. Установка для регенерации старого асфальтобетона горячей водок:
1 — загрузочный лоток; 2 — зубья-лопасти; 3 — бандаж; 4 — барабанный грохот; 5 — камера; 6 — ковшовый элеватор; 7 — виброролик; 8 — перегрузочная камера; 9 — дымовая fpy6a; 10- бак для разжижителей битума; 11- наклонные лопасти; 12 — двухсекционный барабан13- конусообразная сетчатая диафрагма; 14 — кожух; 15 — форсунка; 16 — букнер для смеси 20-35 мм; 17 — бункер для смеси С-20 им; 18 — опорный ролик; 19 — шнековый конвейер


Куски асфальтобетона по наклонному лотку непрерывно поступают в цилиндрический барабан-грохот, опущенный наполовину в горячую (80-90 °С) воду. В медленно вращающемся грохоте под воздействием горячей воды происходит дезинтеграция асфальтобетона, осуществляется непрерывное отделение фракций материала от кусков, просеивание размельченной смеси через сетчатые стенки барабана-грохота. Просеянные фракции асфальтобетона со дна приемника непрерывно вычерпываются цепным ковшовым элеватором и равномерно подаются в сушильный барабан, где производится просушивание и последующий разогрев горячими газами с помощью форсунки. Готовая разогретая асфальтобетонная смесь выгружается из сушильного барабана.

Установка более эффективно работает в летнее время года, когда асфальтобетон естественно нагревается до температуры 30 °С и более. Для работы в прохладную погоду рядом с установкой имеется бак объемом 50-70 м3 для предварительного разогрева кусков асфальтобетона паром до температуры 30- 40 °С.

Регенерированная влажная асфальтобетонная смесь, по мнению В. М. Гоглидзе, может быть использована в покрытиях в различных модификациях, например, в сухом состоянии после высушивания смеси, во влажном состоянии (с влажностью до 10-15% от массы) без добавок и с добавками ПАВ, цемента, извести, а также в виде холодных смесей с добавкой битумной эмульсии или легкого разжижителя (керосина, дизельного топлива и др.). Выбор вида добавок, степени обезвоживания смесей, способов укладки и уплотнения влажной смеси зависит от зернового состава самой смеси, погодных условий (влажности и температуры окружающей среды) и конструкции покрытия. Перспективным является также совместное использование влажной смеси и искусственно гранулированного це-ментнопесчаного свежего раствора в полужестких покрытиях, а также влажной смеси и обычной горячей, теплой или холодной асфальтобетонной смеси.



Похожие статьи:
Восстановление и ремонт асфальтобетонных покрытий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Экономия битума

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум