Технология производства асфальта с дисперсным битумом непрерывным способом

• Автор: Страчков, Константин Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 212 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Процессы структурообразования в асфальтах с дисперсным битумом

2.1.1 Смачивание минеральных составляющих водой

2.1.2 Диспергирование битума в лопастных мешалках циклического действия

2.1.3 Диспергирование битума в шнековом смесителе непрерывного действия

2.1.4 Стабилизация эмульсии

2.1.5 Уплотнение асфальтовых смесей с дисперсным битумом.

2.1.6 Формирование битумной пленки i поверхности минеральных 5 материалов.

3. ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1 Материалы. Методика исследований.
3.1.1 Характеристика исходных материалов.
3.1.2 Методика исследования растекаемости органических вяжущих по поверхности воды
3.1.3 Методика приготовления асфальтовых смесей, образцов и их 0 испытания.
3.1.4 Методика приготовления эмульсий на твердых эмульгаторах.
3.1.5 Методика оценки дисперсности органического вяжущего в 3 асфальтовых смесях и эмульсиях на твердых эмульгаторах
3.2 Исследование формирования битумной пленки.
3.3 Исследование технологии получения БЭТЭ непрерывным способом
3.3.1 Исследование степени дисперсности битума в БЭТЭ.
3.3.2 Разработка технологической схемы смесителядиспергатора для 3 получения БЭТЭ
3.4 Исследования асфальтов с дисперсным битумом, полученных по 8 непрерывной технологии
3.4.1 Исследование степени дисперсности битума в асфальтовых
смесях и физикомеханических свойств асфальтов
3.4.2 Разработка технологической схемы асфальтового смесителя 3 диспергатора
4. ОП ЫТ РЕМОНТА АСФАЛЬТОВЫХ ПОКРЫТИЙ.
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АСФАЛЬТА С ДИСПЕРСНЫМ БИТУМОМ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В СССР БЭТЭ впервые исследовались М. Ф. Никишиной [,1]. Дальнейшее изучение БЭТЭ продолжили С. И. Романов [], С. Н. Попченко [9], И. И. Раб []. Известен опыт получения эмульсии на двух эмульгаторах (жидком и твердом), в которой эмульгаторами являются сульфитноспиртовая барда и известь, названной авторами эмульбитом [2,3]. Для производства БЭТЭ, как правило, используются специально приспосабливаемые мешалки циклического действия различного технического назначения: вертикальные и горизонтальные мешалки со скоростью вращения вала - об/мин [], глиномешалки и двухвальные лопастные мешалки. Приготовление БЭТЭ осуществляют в следующей последовательности: в мешалке смешением приготавливают суспензию из твердого эмульгатора и воды с температурой - °С. Затем вводят битум в количестве % от его общей массы в готовой эмульсии и перемешивают до полного диспергирования битума. После этого битум и вода подаются небольшими порциями попеременно в 4-5 приемов. Весь цикл приготовления БЭТЭ продолжается - минут (рис 1. По мнению М. Ф. Никишиной [] для приготовления БЭТЭ наилучшей является мешалка в виде вертикального барабана с лопастным валом, вращающимся со скоростью - об/мин. Известен опыт получения БЭТЭ на различных смесителях принудительного и свободного перемешивания циклического действия (смесители-диспергаторы, пастосмесители, растворомешалки, специальные устройства) [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1]. Производство БЭТЭ является достаточно сложным и растянутым во времени в результате многократного попеременного дозирования битума и воды. Конструкции, применяющихся для производства эмульсий мешалок, громоздки, так как предназначены для смешения больших объемов, что вынуждает использовать двигатели высокой мощности, что приводит к повышенным затратам энергии (для производства БЭТЭ используются двигатели мощностью до кВт). Непрерывное перемешивание практически всего получаемого за цикл объема БЭТЭ, приводящее к потере времени. Производство БЭТЭ сложно автоматизировать, требуется высокая квалификация операторов, всегда существует высокая вероятность получения брака. Большая трудоемкость из-за того, что технологическая линия обслуживается бригадой из 3-4 человек. Лопастные мешалки не обеспечивают оптимальных условий для диспергирования битума. Необходимость заблаговременного их приготовления и хранения. Из-за большой разности в плотности битума и твердых эмульгаторов БЭТЭ расслаиваются при хранении, поэтому их необходимо периодически перемешивать. Хранение БЭТЭ рекомендуется слоями не более 1 м в герметичных емкостях или под слоем воды. Высокая вязкость БЭТЭ не позволяет перекачивать их насосами. В результате общее количество воды в асфальте достигает -%, что значительно увеличивает сроки формирования покрытия. Н. А. Горнаевым и В. П. Калашниковым впервые была предложена технология получения БЭТЭ непрерывным способом []. Для этого они применили смеситель-диспергатор, представляющий собой металлическую трубу с вращающимся в ней рабочим органом-шнеком с однозаходной винтообразной лопастью. Скорость вращения шнека от 0 до 0 об/мин. Мощность электродвигателя - 1,5 кВт. Расчетная производительность составляет до 8 тонн БЭТЭ в смену. Получение БЭТЭ осуществляют следующим образом: водную суспензию эмульгатора с температурой °С и битум, нагретый до 0°С, одновременно струями подают в приемочную воронку смесителя-диспергатора, предварительно нагретого до - °С. Битум подвергается в потоке смеси вытягиванию в нити с последующим их распадом на глобулы. На выходе из диспсргатора получается готовая БЭТЭ, с температурой - °С. Одним из главных критериев качества БЭТЭ является степень дисперсности битума. Н. А. БЭТЭ осуществляется через образование в объеме суспензии твердого эмульгатора битумных нитей и последующего распада их на глобулы. Чем меньше диаметр нитей, тем выше степень дисперсности битума. Поэтому необходимо обеспечивать технологические условия, обусловливающие образование нитей возможно меньшего диаметра. БЭТЭ. БЭТЭ и зависимости степени его дисперсности от различных факторов.