Совершенствование, научное обоснование и промышленное освоение технологического процесса производства асфальтобетонных смесей с использованием "старого" асфальтобетона

• Автор: Лупанов, Андрей Павлович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 341 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1. Современные представления об асфальтобетоне, технология его переработки и пути ее совершенствования на основе использования измельченного асфальтового гранулята

1.1. Современные представления о структуре и структурообразовании асфальтобетона

1.2. Особенности старого асфальтобетона, используемого для переработки.

1.3. Способы переработки асфальтобетона.

1.4. Современные способы и оборудование для дробления и

измельчения материалов

1.5. Электромагнитный способ измельчения и возможность

его применения для переработки асфальтобетона

1.6. Выводы по главе 1, цель и задачи исследования

Глава 2. Моделирование процесса дробления и измельчения
старого асфальтобетона.
2.1. Современные теоретические представления об измельчении материалов
2.2. Математическое описание процесса дробления асфальтобетона в молотковой дробилке
2.3. Математическое описание процесса измельчения старого асфальтобетона в ЭМИ
2.3.1. Определение гранулометрического состава при измельчении в ЭМИ
2.3.2. Движение мелющих тел в ЭМИ.
2.4. Расчет удельной мощности движения магнитных ди
полей в ЭМИ
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования процессов дробления и измельчения асфальтового гранулята
3.1. Экспериментальные исследования процесса дробления
асфальтового гранулята в молотковой дробилке.
3.2. Экспериментальные исследования измельчения асфальтового гранулята в ЭМИ
3.2.1. Конструкция и принцип работы лабораторной
установки для электромагнитного измельчения.
3.2.2. Экспериментальные исследования изменения
удельной поверхности гранулята при измельчении в ЭМИ.
3.2.3. Исследование влияния технологических параметров
на процесс измельчения асфальтового гранулята в ЭМИ.
3.2.4. Исследование влияния свойств асфальтового
гранулята па эффективность его измельчения
3.2.5. Экспериментальные исследования гранулометрического состава асфальтового ранулята в процессе измельчения
3.2.6. Оценка износостойкости мелющих тел в процессе помола асфальтового гранулята
3.2.7. Сравнительные исследования измельчения асфальтового гранулята в шаровой мельнице и в ЭМИ.
3.2.8. Экспериментальные исследования удельной мощности измельчения в ЭМИ
3.3. Выводы по главе 3.
Глава 4. Пути регулирования структуры и свойств асфальто
бетона с применением измельченного асфальтового гранул ята
4.1. Коррозионная стойкость асфальтобетона и пути ее
повышения.
4.2. Влияние пластификации на процесс формирования
структуры асфальтобетона с измельченным асфальтовым гранулятом
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Исследование свойств материалов, полученных после
переработки, и асфальтобетонов на их основе.
5.1. Материалы, использованные для проведения экспериментальных работ.
5.2. Исследование свойств асфальтового гранулята после
дробления.
5.3. Микроскопические исследования измельченных
материалов
5.4. Исследование влияния технологических процессов дробления и измельчения асфальтобетона на его свойства
5.5. Исследование влияния асфальтового гранулята и продукта его помола на свойства асфальтобетона
5.6. Влияние пластификации и ПАВ на свойства асфальтобетона с добавлением гранулята
5.7. Исследования влияния ранулята на устойчивость
асфальтобетона к старению.
5.8. Исследование влияния гранулята на процесс перемешивания асфальтобетонной смеси
5.9. Исследование влияния гранулята на уплотняемость
асфальтобетонной смеси
5 Выводы по главе 5
Глава 6. Разработка конструкции промышленной установки
для электромагнитного измельчения гранулята и производственная проверка результатов исследований.
6.1. Конструкция опытнопромышленной установки
6.2. Проведение экспериментально производственных работ
6.3. Расчет измельчителей.
6.3.1. Определение производительности и мощности молотковой дробилки.
6.3.2. Методика расчета режимных и конструктивных параметров молотковой дробилки
6.3.3. Методика расчета режимных и конструктивных параметров ЭМИ
6.4. Выводы по главе
Глава 7. Экономическая эффективность технологии пере
работки асфальтобетона с применением ЭМИ и
основные направления ее дальнейшего развития
7.1. Расчет экономической эффективности.
7.2. Основные направления дальнейшего развития и использования технологии электромагнитного измельчения
7.3. Выводы по главе
Общие выводы.
Литература


В. Королева 3 по удельной поверхности материалов различного фракционного состава, можно рассчитать удельную поверхность агрегатов в асфальтовом грануляте и поверхность исходных минеральных составляющих асфальтобетонной смеси после выжигания битума. Для составов, приведенных на рис. Удельная поверхность смеси и ее минеральной части при горячей переработке по данным, приведенным на рис. Фактически поверхность агрегатов в раз меньше поверхности минеральных компонентов, взаимодействующих с битумом при первичном приготовлении асфальтобетонной смеси. Таким образом, как при горячей, так и при холодной переработке старого асфальтобетона образуется вторичная структура материала из агрегированных частиц асфальтобетонной смеси. При этом большая часть вяжущего и мелкодисперсных минеральных составляющих, входящих в состав минерального порошка, находятся внутри агрегатов и не участвуют в процессе вторичного формирования структуры. Изза этого возможность регулирования свойств вяжущего в процессе переработки асфальтобетона ограничена его количеством, находящимся на поверхности афегатов 9. Поэтому повышение качества асфальтобетона в процессе повторной переработки связано с необходимостью измельчения агрегатов. При этом появится возможность разделения агрегатов на составляющие компоненты щебень, песок, мелкодисперсная часть, а также возможность использования для формирования вторичной структуры асфальтобетона битума, находящегося внутри агрегатов. Современные способы ремонта асфальтобетонных покрытий, основанные на переработке или регенерации старого асфальтобетона, находят все более широкое применение. В нашей стране исследованиями в области повторного использования асфальтобетона занимались Васильев А. П., Гезенцвей Л. Б., Сюньи Г. К., Гоглидзе В. М., Алиев А. М., Асматулаев Б. А., Бахрах Г. С., Билай Л. В., Балашов С. Ф., Ильев Э. Б., Королев И. В., Руденский , Гмыря Б. С., Полойко В. Ф., Кирюхин Г. Н., Силкин В. В., Тимофеев и др. Несмотря на широкий перечень отечественных исследований, технологии регенерации старого асфальтобетона пока находятся на начальной стадии освоения и не получили такого широкого применения, как за рубежом, где объем использования этого материала составляет до от общего количества выпущенных асфальтобетонных смесей 3. Способы переработки старого асфальтобетона можно разделить на две основные группы термопрофилирование и фрезерование с последующей переработкой материала непосредственно на дороге или на асфальтобетонном заводе рис. Основными технологическими операциями при термопрофилировании являются разогрев покрытия при помощи энергии инфракрасного излучения, рыхление, измельчение асфальтобетона на глубину см. Рис. Область применения технологии термопрофилирования ограничена. Она применяется для восстановления ровности верхнего слоя покрытия при обеспеченной общей прочности конструкции дорожной одежды , ,. Небольшой опыт применения способа термопрофилирования без добавления новой смеси не дал положительных результатов, поскольку интенсивный разогрев покрытия ухудшал физикомеханические и технологические свойства материала, что в сочетании с малой толщиной слоя приводило к его недоунлотнению и разрушению покрытий изза низкой коррозионной стойкости , , , , , 8, 7. Это подтвердили и наши наблюдения 0. Совершенствование технологии термопрофилирования привело к созданию нового поколения машин, обеспечивающих перемешивание старой и новой асфальтобетонной смеси, а также добавление пластификаторов, улучшающих свойства асфальтобетона ,,8,1, 6. Однако, несмотря на существенное улучшение качества ремонтных работ за счет добавления новой смеси и пластификации, технология термопрофилирования не нашла широкого применения. Основными причинами, сдерживающими внедрение этой технологии, являются высокая стоимость оборудования, сложность обеспечения требуемых технологических параметров и трудности в организации работ. В городских условиях дополнительные сложности возникают изза колодцев и дождеприемных решеток, попадающих в зону рыхления, а также изза экологических проблем и проблем безопасности. Известны случаи возгорания газового оборудования в составе термопрофилировочного комплекса.