Лекция 5. Технология приготовления асфальтобетонных смесей

1. Классификация АБЗ
Асфальтосмесительные (АС) установки предназначены для приготовления асфальтобетонных смесей. На них осуществляют следующие операции: сушку и нагрев минеральных материалов, сортирование, дозирование их и битума, подачу материалов из дозаторов в смеситель и их перемешивание. Нагрев битума осуществляется вне смесителя - в битумохранилищах и нагревателях битума.

2. Технологическая схема АС установки циклического действия
Технологическая схема приготовления
горячей асфальтобетонной смеси: 1 - пылеулавливающая система; 2 - винтовой конвейер для пыли; 3 - элеватор для пыли и минерального порошка; 4 - бункер минерального порошка; 5 - элеватор для подачи горячих материалов; 6 - сортировочный агрегат; 7 - смеситель; 8 - ссыпной бункер для негабаритного щебня; 9 - нагреватель битума; 10 - нагреватель жидкого теплоносителя; 11 - обогреваемые битумные цистерны; 12 - сушильный барабан; 13 - накопительный транспортер; 14 - агрегат питания; 15 - емкость для дизельного топлива; 16 - емкость для мазута; 17 - скиповый подъемник; 18 - накопительный бункер готовой смеси

3 Технологическая схема АС установки с сушильно-смесительным барабаном непрерывного действия
Технологическая схема АС установки
с сушильно-смесительным барабаном
(беспыльная технология): 1 - агрегат питания; 2 - сушильно-смесительный барабан; 3 - топочный агрегат; 4 - бункер-накопитель, 5 - бункер хранения минерального порошка; 6 - дозатор минерального порошка; 7 - битумохранилище; 8 - битумонагреватель; 9 - дозатор битума непрерывного действия; 10 - газоочистка сухая; 11 - дымосос; 12 - газоочистка мокрая; 13 - дымовая труба; 14 - возврат пыли; 15 - выпускное отверстие; 16 – скип

4 СКЛАДИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ
Бурофрезерная рыхлительная машина:
1 - каретка; 2 - стойка; 3, 9, 10 - ограничители поперечного и продольного перемещения; 4 - портал; 5 - электролебедка; 6 - приемный бункер; 7 - бурофрезы; 8 - реактор; 11 - электродвигатель; 12 - механизм перемещения фрез.

5 Точность дозирования компонентов асфальтобетонной смеси
Компоненты асфальтобетонной смеси дозируются по массе; исключение допускается для битума и добавок ПАВ, дозирование которых ведется по объему.
Для предварительного дозирования минеральных материалов (до поступления в сушильный барабан) используют агрегаты питания.
Точность предварительного дозирования минеральных материалов ±5 %. При работе с очень влажными материалами вводят поправку на их влажность.
Допускаемая погрешность при дозировании составляющих асфальтобетонной смеси не должна превышать:
для щебня, песка и минерального порошка, применяемых для приготовления асфальтобетонов I и II марок ±3 %;
применяемых для приготовления асфальтобетонов III и IV марок ±5 % от массы соответствующего компонента;
для битума независимо от марки асфальтобетона ±1,5 % от массы.

6 Повышение качества приготовления асфальтобетонных смесей
Особое внимание уделяется режимам перемешивания асфальтобетонной смеси в смесителях циклического и непрерывного действия.
Повышение качества смеси и увеличение производительности технологического оборудования могут быть обеспечены интенсификацией процесса перемешивания, применением ПАВ, активаторов, совершенствованием способа введения вяжущих.
В целях совершенствования технологии приготовления асфальтобетонной смеси целесообразно широко применять активаторы - цемент, известь, сланцевую смолу и др. Введение этих материалов способствует созданию активной свежеобразованной поверхности, имеющей в начальный период большую энергию, что обусловливает высокую адгезию с вяжущими материалами.
Интенсивность старения битума в смеси в технологическом процессе определяется температурным режимом смеси, ее составом, типом дисперсной структуры битума, толщиной битумной плёнки на зернах минеральных материалов и степенью ее структурированности.
Особо важными параметрами технологических операций, оказывающими влияние на свойства конечного продукта - асфальтобетонной смеси, являются:
точность предварительного дозирования минеральных материалов,
температура минеральных материалов на выходе из сушильного барабана
точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания компонентов асфальтобетонной смеси в смесителе;
размеры сечения накопительных бункеров в плане
максимальное время хранения асфальтобетонной смеси в накопительных бункерах,
температура нагрева минерального порошка,

В технологии непрерывного действия, где отсутствует сортировка горячих минеральных материалов, дозирование горячих минеральных материалов и нагрев минерального порошка, особо важными параметрами технологических операций являются:
точность дозирования холодных минеральных материалов,
точность дозирования битума и минерального порошка,
точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания компонентов
Очень важным параметров обеих технологий является обеспечение постоянного фракционного состава и чистоты минеральных материалов в штабелях АБЗ. Это обеспечивается размещением штабелей минеральных материалов на площадках с асфальтобетонным и бетонным покрытием, а также устройством между штабелями сплошных барьеров, препятствующих смешиванию фракций.
Особо важными технологическими параметрами приготовления асфальтобетонной смеси являются:
точность дозирования всех составляющих - отклонение по весу не более 0,5 %;
режим сушки и температура нагрева щебня и песка - отклонение по температуре не более 5 °С;
режим и температура нагрева вяжущего - отклонение по температуре не более 5 °С;
время «сухого» и «мокрого» перемешивания - отклонение по времени не более 5 сек.;
характер подачи готовой смеси в накопительный бункер и выгрузки (истечения) из бункера - с недопущением сегрегации минеральных материалов по крупности;
время хранения готовой смеси в накопительном бункере и равномерность теплоизоляции - с недопущением температурной сегрегации смеси.

Особенности приготовления литых асфальтобетонных смесей (литого асфальта)
Технологическая схема приготовления литого асфальтобетона:
1 - агрегат питания; 2 - транспортер; 3 - сушильный барабан; 4 - пылеулавливающая система; 5 - смесительный агрегат; 6 - нагреватель; 7 - силос минерального порошка; 8 - битумная цистерна; 9 - разогреватель; 10 - агрегат для дозирования материалов из естественных асфальтовых пород

Особенности приготовления щебеночно-мастичных горячих асфальтобетонных смесей (ЩМАС)
Схемы дозирования добавки:
а) - объемное; б) - весовое.

Состав и схема агрегата подачи целлюлозной добавки
Используемая добавка подается в приемный бункер 1 и пневмотранспортным устройством 2 перекачивается по материалопроводу 3 в расходную силосную емкость, из которой добавка поступает в бункерные весы «Поток» 5. После дозирования порция добавки питателем 6 подается в смеситель 7 асфальтосмесительной установки.

Особенности приготовления полимерно-битумного вяжущего (ПБВ)

Асфальтосмесительные установки, используемые в России
Технологическая схема асфальтосмесительной
установки ДС-185 (Украина):
1 - агрегат питания; 2 - конвейер; 3 - сушильный агрегат; 4 - топливный бак; 5 - I ступень (предварительная) очистки дымовых газов; 6 - II ступень очистки дымовых газов; 7 - III ступень очистки дымовых газов (скруббер Вентури), 8 - смесительный агрегат, 9 - агрегат минерального порошка; 10 - нагреватель битума; 11 - система теплоносителя; 12 - бункер готовой смеси; 13 - кабина оператора

Асфальтосмесительная установка ДС-185

Технологическая схема асфальтосмесительной установки ДС-168 (Украина):
1 - агрегат питания; 2 - конвейер наклонный; 3 - I ступень (предварительная) очистки дымовых газов; 4 - сушильный агрегат; 5 - II ступень очистки дымовых газов; 6 - III ступень очистки дымовых газов; 7 - шламоотстойник; 8 - нагреватель жидкого теплоносителя; 9 - подача битума из хранилища или битумовоза; 10 - битумные цистерны; 11 - нагреватель битума; 12 - смесительный агрегат; 13 - агрегат готовой смеси; 14 - кабина оператора

Асфальтосмесительная установка ДС-168

Технологическая схема асфальтосмесительной установки ОАО «Саста» (Россия):
1 - агрегат питания; 2 - сборный транспортер; 3 - наклонный транспортер; 4 - сушильный агрегат; 5 - горячий элеватор; 6 - горячие бункеры; 7 - бункер готовой смеси; 8 - элеватор минерального порошка и пыли; 9 - агрегат минерального порошка; 10 - шнек; 11 - рукавные матерчатые фильтры; 12 - вентилятор; 13 - расходная битумная емкость; 14 - нагреватель жидкого теплоносителя; 15 - кабина управления

Асфальтосмесительная установка АО «Саста» (Россия)

Технологическая схема установки фирмы «Аmmаnn» (Германия):
1 – склады каменных материалов; 2 - агрегат питания; 3 - ленточный транспортер; 4 - сушильный агрегат; 5 - горячий элеватор; 6 - грохот; 7 - бункеры горячих каменных материалов; 8 - весовая бункер-дозатор; 9 - склад старого асфальтобетона; 10 - дозатор старого асфальтобетона; 11 - транспортер подачи старого асфальтобетона; 12 - битумные цистерны; 13 - установка нагрева битума; 14 - дозатор битума; 15 - бункер минерального порошка; 16 - шнековый конвейер; 17 - бункер циклонной пыли; 18 - элеватор циклонной пыли; 19 - промежуточный бункер циклонной пыли; 20 - дозатор минерального порошка; 21 - дозатор ПАВ; 22 - смеситель; 23 - скиповый подъемник; 24 - промежуточный бункер; 25 - бункер готовой асфальтобетонной смеси; 26 - система очистки дымовых газов; 27 - труба; 28 - топливная цистерна; 29 - кабина управления

Асфальтосмесительная установка Uniglobe фирмы «Ammann» (Германия)

Технологическая схема установки фирмы «Benninghoven» (Германия):
1 - штабели щебня и песка; 2 - блок бункеров для песка и щебня; 3 - блок бункеров для отфрезерованного асфальтобетона; 4 - весовые дозаторы; 5, 6 - наклонный транспортер; 7 - сушильный барабан; 8 - горячий элеватор; 9 - тканевый пылеуловитель; 10, 11 - винтовой конвейер для пыли; 12 - смесительный агрегат; 13 - битумохранилище с системой нагрева до рабочей температуры; 14 - масляный теплоноситель; 15 - грохоты; 16 - горячие бункеры; 17 - дозатор битума; 18 - дозатор минерального порошка; 19 - дозатор горячих каменных материалов; 20 - смеситель; 21 - силос минерального порошка; 22 - пневматический винтовой подъемник минерального порошка; 23 - скиповой транспортер; 24 - бункеры накопления и выдачи готовой асфальтобетонной смеси

Асфальтосмесительная установка «CONCEPT»
фирмы «Benninghoven» (Германия)

Мобильный асфальтобетонный завод TURBO SIX PACK фирмы «Astec» (США)

Асфальтосмесительная установка «ECO BATCH» фирмы «Bernardi» (Италия):
а - в транспортном; б - в рабочем положении:

БИТУМОХРАНИЛИЩА И БИТУМОНАГРЕВАТЕЛИ
Склады закрытых битумохранилищ ямного типа:
a - с приямком, расположенным в центре битумохранилища;
б - с приямком расположенным сбоку битумохранилища.
1 - паровой регистр; 2 - битумопровод для забора разогретого битума;
3 - битумохранилище; 4 - битумный насос; 5 - приямок с паровым змеевиком.