Строительная фирма "BAGI"

Асфальтобетоном называют строительный композиционный материал, который получают при затвердевании уплотненной смеси органического вяжущего (битума), заполнителей (щебня, гравия, песка или отсева), наполнителя (тонкодисперсного минерального порошка) и добавок (модифицирующих, структурирующих, поверхностноактивных и др.). Перемешанную, но неуплотненную смесь называют асфальтобетонной (АБ) смесью.

По назначению асфальтобетоны делят на дорожные и аэродромные (для устройства покрытий автомобильных дорог, тротуаров, мостового полотна, взлетно-посадочных полос), гидротехнические (Для строительства каналов, шлюзов, гидромелиоративных сооружений, гидроизоляции), а также для промышленного и гражданского строительства (для устройства полов в цехах и складах, кровли зданий и т.п.). Более 95 % покрытий отечественных автомобильных дорог являются асфальтобетонными, что обусловлено следующими обстоятельствами;
1) достаточной механической прочностью асфальтобетонов к восприятию нагрузок от транспортных средств;
2) хорошим сцеплением покрытий с автомобильными шинами;
3) высокими показателями ровности;
4) широким применением индустриальных методов приготовления асфальтобетонных смесей, их укладки и уплотнения на дороге;
5) возможностью повторного использования;
6) гигиеничностью по сравнению с грунтовыми и гравийными покрытиями;
7) бесшумностью при проезде транспорта по сравнению с цементобетонными покрытиями;
8) удобством очистки покрытий от снега в зимний и пыли в летний периоды;
9) быстротой и простотой ремонта при относительно невысокой стоимости работ.
Долговечность покрытий из асфальтобетонов при соблюдении технологии приготовления асфальтобетонной смеси (выбор материалов, проектирование состава), укладки и уплотнения составляет для загородных дорог 10-12 лет, для городских — 6-8 лет. При использовании активированных компонентов срок службы покрытий возрастает на 2-3 года и более.
Асфальтобетонные смеси классифицируют по СТБ 1033-96 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия» на щебеночные, гравийные и песчаные.
В зависимости от вязкости битума и условий применения смеси подразделяют на следующие виды:
— горячие — приготовленные из вязких битумов и применяемые с температурой не ниже 120 °С;
— теплые — приготовленные из вязких и жидких битумов и применяемые с температурой не ниже 100 °С и 70 °С соответственно;
— холодные — приготовленные из жидких битумов и применяемые с температурой не ниже 5 °С.
Горячие и теплые смеси классифицируют в зависимости от наибольшего размера зерен минеральных материалов на следующие виды:
— крупнозернистые — с зернами размером до 40 мм;
— мелкозернистые — до 20 мм;
— песчаные — до 5 мм.
Холодные смеси подразделяют на щелкозернистые и песчаные.
Асфальтобетоны из горячих и теплых смесей в зависимости от величины остаточной пористости разделяют на следующие классы:
— плотные — с остаточной пористостью 1-5 %
— пористые — 5-12 %;
— высокопористые — 12-18 %.
Классификация и свойства асфальтобетонов. Технология производства асфальтобетонных смесей
По степени подвижности АБ смесь может быть жесткой, пластичной и литой. Литая смесь отличается повышенным содержанием битума и температурой приготовления 200-240 °С. С увеличением пластичности смеси требуется меньше энергии для ее уплотнения, но при этом снижается прочность покрытия при высоких температурах и возрастает вероятность появления пластических деформаций. АБ смесь состоит в большинстве случаев из трех основных компонентов — битума, каменного материала и минерального порошка, каждый из которых должен быть соответствующим образом подготовлен.
Подготовка битума включает хранение его запаса, нагрев до состояния текучести, обезвоживание, нагрев до рабочей температуры и подачу на дозирование.
Подготовка каменных материалов включает хранение запаса щебня и песка, предварительное дозирование и сортирование по фракциям, подачу для сушки и нагрева, сушку и нагрев, подачу горячих материалов (щебня и песка) на окончательное дозирование и сортирование по фракциям.
Подготовка минерального порошка включает его хранение и подачу на дозирование АБ смеси готовят в асфальтосмесительных установках (асфальтосмесителях). Технологический процесс их приготовления состоит из следующих основных операций:
1) предварительное дозирование минеральных материалов (песка, щебня, гравия, отсева);
2) их загрузка в сушильные устройства, просушивание и нагрев до рабочей температуры;
3) сортирование в соответствии с техническими требованиями к выпускаемой смеси;
4) нагрев вяжущих материалов до рабочей температуры;
5) окончательное дозирование компонентов;
6) перемешивание всех компонентов;
7) выдача готовой смеси.
На рисунке 2.1 представлена принципиальная технологическая схема процесса приготовления АБ смеси на асфальтосмесительной установке. Со склада минеральные материалы подают в агрегат питания 1, каждый расходный бункер которого имеет дозатор для предварительного весового или объемного дозирования фракции минерального материала. Далее непрерывно дозируемые материалы поступают при помощи ленточного транспортера 2 в загрузочное устройство 4 сушильного агрегата 5, где их высушивают и нагревают до рабочей температуры. Барабан имеет топочный агрегат с форсункой 6. Температуру нагревания устанавливают с учетом последующих потерь и постоянно контролируют. После нагрева и сушки компоненты смеси подают горячим элеватором 7 в сортировочный агрегат 17 для более тщательного фракционирования по отсекам горячего бункера 19 и последующего весового дозирования в дозаторе, а негабарит сбрасывают в бункер 20. При установке перекидного лотка 18 в положение II горячие материалы поступают в бункер песка и далее в дозатор, минуя грохот.
В установках периодического действия дозирование ведут порционно на каждый последующий замес. Отдозированный материал одного замеса из весового бункера дозатора 25 для минерального материала подают в смеситель 22. Одновременно порцию минерального порошка из агрегата хранения и выдачи 13 подают в бункер, а затем дозатором 21 в смеситель. Битум из битумохранилища 14, подогреваемый нагревателем 15, вводят в смеситель насосно-дозирующим устройством 16. Подобные устройства также применяют для дозирования и подачи в смесь поверхностно-активных веществ, а также модифицирующих добавок.
Классификация и свойства асфальтобетонов. Технология производства асфальтобетонных смесей
Готовую порцию смеси выгружают из смесителя либо в ковш скипового подъемника 23 накопительного бункера 24, либо в кузов автосамосвала. Наличие накопительного бункера позволяет исключить простои смесительного агрегата при задержке транспорта, а по прибытии последнего до. минимума сократить продолжительность простоя под загрузкой. За автоматической работой агрегатов ведется контроль с пульта управления кабины оператора.
Для загрузки агрегата минерального порошка применяют пнемотранспорт. Асфальтосмесительная установка может быть оборудована дополнительным агрегатом для беспламенной сушки и нагрева минерального порошка. Битумная система питается от обогреваемой цистерны, имеющей насосное устройство.
Дымовые газы из сушильного барабана через дымовую коробку 3 поступают на первую ступень очистки 8, а уловленную в ней пыль направляют в горячий элеватор. Подача уловленной пыли в бункер минерального порошка, дозатор 21 или специальный дозатор пыли нежелательна по двум причинам: во-первых, пыль, уносимая из сушильного барабана, является неотъемлемым компонентом песка и при ее частичной подаче в процессе дозирования может нарушиться проектная пористость и плотность асфальтобетона; во-вторых, силикатная пыль уноса является кислой породой и не может служить заменой минерального порошка, который готовят из известняка или доломита.
Очищенные на первой ступени дымовые газы дымососом 9 при необходимости подают на вторую ступень пылеочистки 11, на которой применяют мокрую очистку, рукавные фильтры, электрофильтры или другое воздухоочистительное оборудование. Затем газы выбрасывают в дымовую трубу 12, а уловленную пыль или шлам удаляют через дозатор 10.
Асфальтосмесительные установки классифицируют по следующим признакам:
1) по производительности (т/ч) — малой (до 40), средней (50-100), большой (150-350) и особо большой (более 400) производительности;
2) по мобильности — передвижные (сезонные), полустационарные и стационарные;
3) по конструктивному признаку (компоновке агрегатов) — башенные, партерные и комбинированные;
4) по технологическому принципу — циклического и непрерывного действия;
5) по типу смесителя — с лопастным и вибрационным смесителями;
6) по типу барабана — с сушильным и сушильно-смесительным барабанами.
Конструкция и компоновка агрегатов асфальтосмесительной установки зависят от ее назначения и условий работы.
Передвижные установки используют в основном при строительстве и ремонте дорог и других объектов тогда, когда вблизи отсутствуют постоянно действующие асфальтобетонные заводы или их использование экономически нецелесообразно вследствие значительных транспортных расходов, возрастающих пропорционально увеличению расстояния от завода до объекта производства работ.
Стационарное оборудование или установки, базирующиеся в городе, сооружают капитально для длительной эксплуатации на одном и том же объекте. В отличие от них передвижные асфальтосмесители проектируют в расчете на многократную смену объектов эксплуатации, когда большие объемы работ выполняют в короткие сроки, например, для строительства или ремонта автомагистралей, аэродромов, гидротехнических сооружений и др. Передвижные агрегаты должны быть компактными, транспортабельными и мобильными. Поэтому агрегаты устанавливают на рамах специальных прицепных или полуприцепных транспортных средств. Они имеют монтажные приспособления и специальные устройства (лебедки, домкраты, блоки, кран-балки и т. и.) для оперативного монтажа и демонтажа оборудования. Их металлоконструкции обычно выполняют в виде легкоразъемных секций.
Различают две схемы движения материала в смесительной установке — вертикальную и горизонтальную, определяемые башенным или партерным расположением агрегатов. При башенном расположении агрегаты смесительного оборудования располагают один под другим по вертикали и материалы нужно поднять только один раз, после чего они под действием собственной силы тяжести последовательно проходят через все агрегаты сверху вниз без дополнительных затрат энергии на их перемещение.
Установки башенного типа занимают сравнительно небольшую площадь, но отличаются значительной высотой, что усложняет ремонтные и монтажнодемонтажные работы.
При партерном расположении агрегаты смесительного оборудования располагают на рабочей площадке рядом один за другим и связывают между собой транспортными средствами, т.е. требуются значительно большие площади, чем при башенном расположении. Однако наземное базирование агрегатов позволяет использовать при монтажных работах подъемно-транспортные механизмы меньшей грузоподъемности. При этом горячие минеральные материалы поднимают несколько раз от одного агрегата к другому, что увеличивает количество подъемных и транспортирующих машин и энергозатраты на транспортирование материалов. В остальном башенная конструкция уступает партерной.
Устройство и компоновка агрегатов асфальтосмесителя зависят также от способа перемешивания смеси. Различают смесители периодического, непрерывного и смешанного действия.
В агрегатах периодического действия загружается и перемешивается заданная порция материалов. Соответственно, выпускается готовая смесь периодически, через определенные промежутки времени.
В агрегатах непрерывного действия загрузку и перемешивание материалов, а также выпуск готовой смеси производят непрерывно.
В агрегатах смешанного действия загрузка минеральных материалов идет непрерывно, а выпуск готовой смеси — отдельными порциями через определенные промежутки времени.
В смесителях периодического действия заданную рецептуру смеси можно изменять от одного замеса к другому. В смесителях непрерывного действия изменение рецептуры требует перенастройки дозаторов и удаления минерального материала из смесителя и со всего пути до дозировочного устройства. Поэтому, если необходимо изменение рецептуры в течение смены, применяют смесители периодического действия. Во всех остальных случаях предпочтение отдают смесителям непрерывного действия.