Строительные машины и оборудование, справочник







Асфальтобетонные заводы и их классификация. Приготовление горячих смесей

Категория:
   Асфальтобетонные и цементобетонные заводы


Асфальтобетонные заводы и их классификация. Приготовление горячих смесей

Асфальтобетонный завод (АБЗ) — комплекс технологического, энергетического и вспомогательного оборудования, предназначенного для выполнения операций по приготовлению асфальтобетонных смесей (горячих, холодных и литых). Кроме того, на АБЗ выпускают щебень, обработанный битумом (черный щебень), и перерабатывают старый асфальтобетон. Классификация асфальтосмесительных установок приведена на рис. 5.1.

По принципу работы технологического оборудования АБЗ и установки подразделяют на цикличные и непрерывные. На АБЗ цикличного действия используют установки периодического действия и порционные дозаторы для дозирования компонентов смеси. На заводах непрерывного действия операции дозирования, перемешивания и выдачи готовой смеси совмещены по времени.

По мощности асфальтосмесительных установок АБЗ разделяют на следующие типы: малой — до 40 т/ч; средней — 50-100 т/ч; большой производительности — 150—350 т/ч и сверхмощные — 400 т/ч и более.

По компоновке технологического оборудования АБЗ и установки делят на башенные и партерные. Наибольшее распространение получили установки с башенным расположением агрегатов.

По степени инвентарности различают установки трех типов: стационарные, сборно-разборные и мобильные.

Важная задача при проектировании АБЗ — определить для него место на строящейся дороге. От правильного решения этой задачи зависит не только стоимость смеси, но и успех работы завода, сроки строительства дороги.

Месторасположение завода зависит от потребности смеси, сроков строительства, рельефа местности, расположения баз и источников снабжения материалами для приготовления смеси, железнодорожных станций, возможности получения электроэнергии и воды, производственных или жилых объектов и т. д.

Рис. 5.1. Классификация асфальтосмесительных установок

Решающим для размещения АБЗ является учет технологических особенностей асфальтобетонных горячих смесей — остывание в пути и соответственно время доставки от завода до объекта строительства.

Месторасположение АБЗ и его производительность должны обеспечить наиболее низкую стоимость асфальтобетонной смеси на месте ее укладки, непрерывность потока и запроектированный темп строительства.

Приготовление асфальтобетонных смесей (рис. 5.2) складывается из следующих технологических операций: сушки и подогрева каменных материалов; сортировки их фракциями, дозирования минеральных и вяжущих материалов, перемешивания компонентов смеси и выдачи готовой смеси.

Рис. 5.2. Технологическая схема приготовления горячей асфальтобетонной смеси:
1 — бункера агрегата питания; 2 — питатели; 3 — ленточный конвейер; 4 — наклонный конвейер; 5 — сушильный барабан; 6 — пылеулавливающая установка (циклоны); 7 — дозатор битума; 8 — элеватор; 9 — грохот; 10 — бункера минеральных материалов; 11 — бункер минерального порошка; 12—массовый дозатор минеральных материалов; 13 — мешалка; 14 — скип; 15 — скиповый путь; 16 — накопительный бункер асфальтобетонной смеси; 17—автосамосвал

Для улучшения качества в асфальтобетонные смеси вводят поверхностно-активные вещества и активаторы. В качестве ПАВ используют катионо-активные и анионоактивные вещества. К катионоактивным веществам относятся соли высших первичных, вторичных и третичных алифатических аминов, четырехзамещенные аммониевые основания; к анионоактив-ным — высшие карболовые кислоты, соли (мыла) тяжелых и щелочноземельных металлов высших карбоновых кислот.

Применение ПАВ позволяет уменьшить температуру нагрева минеральных материалов и смесей; увеличить степень обволакивания битумом поверхности минеральных частиц; сократить время перемешивания; улучшить удобоукладываемость и уплотняемость смесей. ПАВ на АБЗ вводят в битум или прямо в смеситель при перемешивании асфальтобетонной смеси. Наибольший эффект получается при введении ПАВ в битумоплавиль-ную установку.

Свойства и качества вводимых в асфальтобетонную смесь ПАВ должны отвечать требованиям ГОСТ и другим соответствующим техническим условиям на ПАВ и активаторы.

Асфальтобетонную смесь на АБЗ приготовляют в установках цикличного и непрерывного действия с гравитационным или принудительным смешением материалов. При возможности выбора в первую очередь применяют асфальтосмесительные установки цикличного действия, затем — непрерывного с принудительным перемешиванием и в последнюю очередь — асфальтосмесительные установки непрерывного действия с гравитационным перемешиванием.

При приготовлении асфальтобетонной смеси в мешалке периодического действия обеспечиваются лучшие условия возможности регулирования времени перемешивания и получения смеси требуемого качества.

Сушка и нагрев каменных материалов должны обеспечить не только заданную температуру, но и полное удаление влаги. При применении ПАВ для приготовления горячих смесей допускается влажность минеральных материалов не более 1%; холодных — не более 3%.

Тепловой расчет барабана предусматривает также определение температуры горячих газов по длине барабана, часового расхода топлива, теплового КПД, объема дымовых газов и определение основных параметров барабана. Тепловой баланс сушильного барабана учитывает полезные затраты теплоты в трех зонах барабана, потери теплоты топкой, стенками барабана, с дымовыми газами, от неполноты сгорания топлива, а также Другие неучтенные потери. В табл. 5.1 приведены технические характеристики сушильных барабанов.

Автоматизация сушильного агрегата заключается в контроле и поддержании заданной температуры материала на выходе, а также в контроле за наличием пламени в форсунке. В качестве датчиков температуры применяют термопары, устанавливаемые в разгрузочном (осыпном) лотке сушильного барабана, или бесконтактные тепловые индикаторы-термисто-ры. Регулируют температуру с помощью электронного прибора, который при отклонении температуры материала от заданной воздействует на реверсивный магнитный пускатель вспомогательного двигателя, управляющего подачей топлива в форсунку.
Система автоматического контроля за наличием пламени в форсунке основана на применении фотоэлектрических датчиков. При угасании пламени сигнал от фотоэлемента усиливается и подается на вспомогательный двигатель, воздействующий на кран подачи топлива к форсунке. В современных асфальтосмесительных установках для дистанционного розжига топок применяют электрогазовый запал, работающий от электрического разрядника.

Для нагрева и обезвоживания битума применяют битумоплавильное оборудование непрерывного и периодического действия. В установках непрерывного действия с газовым или электрическим подогревом обезвоживание происходит в тонком слое. Установки периодического действия состоят из нескольких битумоплавильных котлов. В них вязкий битум готовят по двухступенчатому циклу: в одних котлах битум нагревают до 110— 120 °С и при необходимости выпаривают воду, потом перекачивают в другие расходные котлы и нагревают до рабочей температуры.

При необходимости введения ПАВ или разжижителя битум готовят по трехступенчатому циклу: после разогрева и выпаривания воды битум перекачивают в свободные котлы, где объединяют с ПАВ или разжижителя-ми, а затем перекачивают в расходные котлы и нагревают до рабочей температуры.

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 материалов ± 5%. При работе с очень влажными материалами вводят поправку на их влажность.

Точность дозирования компонентов асфальтобетонной смеси и исправность работы дозаторов ежесменно контролирует представитель заводской лаборатории. Органами ведомственного контроля проверка работы и дозировочных устройств осуществляется каждые 3 месяца.

Особое внимание уделяется режимам перемешивания асфальтобетонной смеси в смесителях цикличного и непрерывного действия.

Режим перемешивания минеральных материалов с битумом играет основную роль в процессе приготовления смеси. Тщательно перемешанная смесь характеризуется равномерным распределением всех ее компонентов и полным обволакиванием поверхности частиц битумом. Продолжительность перемешивания зависит от типа смесительной установки и вида приготовляемой смеси. Она колеблется от 20 до 180 с. В табл. 5.2 приведены рекомендации по продолжительности перемешивания смесей в мешалках принудительного действия.

С увеличением времени перемешивания в 2 раза, по данным Союз-ДорНИИ, показатели механической прочности асфальтобетона возрастают на 25-30%. Такой путь повышения качества смеси не лучший, так как обеспечение высокой производительности требует значительного увеличения мешалки. Более рациональным направлением является увеличение в 1,5 раза окружных скоростей лопаток.

Повысить качество смеси и производительность технологического процесса перемешивания можно интенсификацией процесса перемешивания, применением ПАВ, активаторов, совершенствованием способа введения вяжущих, а также активацией минеральных материалов. Интенсификация процесса перемешивания обеспечивает сокращение расхода вяжущих материалов и минерального порошка на 10—15%. Способ введения битума также оказывает существенное влияние на перемешивание и качество смеси.

Большой эффект достигается при увеличении давления при впрыскивании битума. Перемешивание материалов происходит в битумном тумане. Минеральные материалы равномерно и быстро обволакиваются при сокращении общего цикла времени их перемешивания.

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.

Качество щебня оценивают по форме щебенок, зерновому составу, по содержанию пылевидных и глинистых частиц. Для контроля отбирают пробы из каждой фракции не реже одного раза в 5 дней и при поступлении новых партий щебня. По пробам определяют физико-механические свойства щебня или гравия: предел прочности на сжатие в водонасыщенном состоянии, потери при истирании в полочном барабане, степень морозостойкости.

При контроле качества песка определяют зерновой состав, модуль крупности, который должен быть не менее 2-2,5; содержание пыли и глины (количество глинистых и пылеватых частиц не должно превышать 3%). Для контроля отбирают пробы не реже одного раза в 3 дня и при поступлении новых партий песка.

Качество минерального порошка в каждой новой партии оценивают по показателям свойств, нормированных ГОСТом.

При текущем контроле (один раз в 3—5 дней) определяют зерновой состав, влажность минерального порошка, гидрофобность и однородность активированного порошка.

При текущем контроле качества битума определяют глубину проникания иглы при 25 °С вязкого битума или вязкость жидкого битума (стандартным вискозиметром). Для этого отбирают пробы из каждого рабочего котла, а из битумоплавильных установок непрерывного действия — один раз в смену.

При приготовлении разжиженного битума на АБЗ проверяют правильность дозирования и последовательность загрузки в котел исходных материалов в соответствии с подобранным в лаборатории составом.

Контроль дозирования минеральных материалов и битума включает:
проверку работы дозирующих приспособлений (не реже одного раза в месяц) и точности взвешивания минеральных материалов, битума, ПАВ и активаторов (два раза в месяц);
определение содержания битума в асфальтобетонной смеси методом ускоренного экстрагирования (один раз в 3—4 смены, а также при изменении внешнего вида смеси);
проверку зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси после экстрагирования битума.

Контроль температурного режима приготовления битума и асфальтобетонных смесей производится систематически через каждые 2-3 ч. Температуру битума следует контролировать с помощью термопар, а при отсутствии их — термометром в пробе битума, отобранной черпаком вместимостью 2—4 л. В битумоплавильных установках непрерывного действия температуру битума проверяют по термометру, установленному в отсеке готового битума. Температуру асфальтобетонных смесей контролируют с помощью термометра непосредственно после выпуска смеси из смесителя в кузове каждого автомобиля-самосвала.

В процессе приготовления асфальтобетонной смеси 2—3 раза в смену контролируют соблюдение установленного времени перемешивания минерального материала с битумом (если смесители не имеют управления).

Качество готовой асфальтобетонной смеси проверяют путем отбора одной-двух проб в смену для каждого вида смеси, из которых формуют образцы. Для каждого образца определяют плотность, водонасыщение, набухание, предел прочности при сжатии сухого образца.

Если показатели физико-механических свойств асфальтобетонной смеси систематически отличаются от показателей, полученных при подборе, проверяют свойства всех материалов, состав смеси и технологический процесс ее приготовления. Кроме того, однородность, цвет, равномерность распределения битума, удобоукладываемость при выгрузке, укладке и уплотнении асфальтобетонных смесей оценивают визуально по внешним признакам.


Читать далее:

Категория: - Асфальтобетонные и цементобетонные заводы





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины