Способ приготовления битумоминеральной смеси и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению битумоминеральных смесей для строительства оснований и покрытий автомобильных дорог. Изобретение направлено на повышение физико-механических показателей и снижение энергозатрат. Достигается это тем, что перед перемешиванием битума с минеральным материалом осуш,ествляют вспенивание битума введением в него гидрофильных поверхностно-активных веш,еств (ПАВ) в виде слабоконцентрированного раствора. Приготовление битумоминеральной смеси производят в смесителе с установленными на его крышке генераторами-распылителями , в которых битум вспенивается водой раствора ПАВ и соединяется с последними . Вода с ПАВ перед введением в битум нагревается частично отбираемым от битума теплом посредством присоединенного к каждому генератору-распылителю теплообменника . 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. « (Л ю 05 | ю N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1276724 дд 4 Е 01 С 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877082/29-33 (22) 02.04.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) Е. Н. Баринов, N. Н. Першин, В. О. Егорушкин и В. В. Москвин (53) 621.16:621.929.5 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 1235214, кл. 80 в, 25/13, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 1046384, кл. Е 01 С 19/10, 1982. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМОМИНЕРАЛЬНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготов. ению битумоминеральных смесей для строительства оснований и покрытий автомобильных дорог. Изобретение направлено на повышение физико-механических показателей и снижение энергозатрат. Достигается это тем, что перед перемешиванием битума с минеральным материалом осуществляют вспенивание битума введением в него гидрофильных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в виде слабоконцентрированного раствора.

Приготовление битумоминеральной смеси производят в смесителе с установленными на его крышке генераторами-распылителями, в которых битум всценивается водой раствора ПАВ и соединяется с последними. Вода с ПАВ перед введением в битум нагревается частично отбираемым от битума теплом посредством присоединенного к каждому генератору-распылителю теплообменника. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1276724

Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов, в частности к приготовлению битумоминеральных смесей, применяемых при строительстве покрытий и основа:ний автомобильных дорог.

Цель изобретения — повышение физикомеханических показателей и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для реализации способа приготов- 10 ления битумоминеральной смеси, общий вид; на фиг. 2 — генератор-распылитель, разрез; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

Устройство для приготовления битумоминеральной смеси содержит мешалку! с крыш кой 2 и лопастными валами 3. На крышке 2 установлены генераторы-распылители 4, с которыми соединены напорные битумопровод 5 и водовод 6 для подачи воды с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ) . На водоводе 6 последовательно установлены насос 7, запорный вентиль-регулятор 8 и обратный клапан 9, препятствующий обратному ходу воды с добавками ПАВ в случае превышения давления битума при вспенивании над давлением воды. К напорному водоводу 6 через за- 25 порный вентиль-регулятор 10 присоединен трубопровод 11 для подачи ПАВ. Каждый генератор-распылитель 4 выполнен в виде полого цилиндрического корпуса 12 с крышкой 13 и смесительной камерой 14, расположенной в нижней части корпуса 12. Под смесительной камерой 14 установлен пустотелый конусный наконечник 15 с прорезями для пропуска вспененного битума.

Корпус 12 имеет отвод 16, а на его крышке 13 корпуса 12 закреплены втулка 17 с зазором относительно корпуса 12 и колпачковая гайка 18 с иглой 19. Втулка 17 снабжена штуцером 20, расположенным внутри отвода корпуса 16. В зазоре между внутренней поверхностью корпуса 12 и втулкой

17 над смесительной камерой 14 расположена распределительная шайба 21 с отверстиями для пропуска битума. В конусном наконечнике 15 расположен клапан давления в виде стального шара 22, прижатого пружиной 23 к центральному отверстию перегородки 24 смесительной камеры 14 и за- 45 крывающего его. Каждый генератор-распылитель 4 соединен с напорными битумопроводом 5 и водоводом 6 через теплообменник 25, представляющий из себя внутреннюю трубу 26, коаксиально расположенную внутри внешней трубы 27. Внутренняя труба 26 соединяется с одной стороны со штуцером 20, а с другой — с водоводом б.

Внешняя труба 2? соединяется с одной стороны с отводом корпуса !6, а с другой— с битумопроводом 5.

Устройство для осуществления предлагаемого способа приготовления битумоминеральной смеси работает следующим образом.

Мешалка 1 заполняется минеральным материалом 28. Вода при температуре окружающего воздуха подается насосом 7 по водоводу 6 к запорному вентилю-регулятору 8.

Одновременно насосом 7 по трубопроводу 11 и водоводу 6 к запорному вентилю — регулятору 8 подаются гидрофильные ПАВ.

При этом ПАВ, например типа иминов, растворяются в воде. Расход ПАВ регулируется запорным вентилем 10, а расход полученного раствора ПА — вентилем 8. Далее раствор Г1АВ через обратный клапан 9 поступает к теплообменнику 25, по внутренней трубе 26 теплообменника 25 и штуцеру 20 во внутрь внутренней втулки 17 и далее в смесительную камеру 14. При этом поступление раствора ПАВ в смесительную камеру 14 регулируется путем поднятия или опускания иглы 19. В это время в смесительную камеру 14 по битумопроводу 5, внешней трубе 27, отводу 16 в корпус 12 и далее через отверстия в шайбе 21 поступает битум в дисперсном состоянии, а раствор

Г1АВ впрыскивается в камеру 14 в виде аэрозоли. При контакте нагретого битума с раствором ПАВ он мгновенно вспенивается, увеличиваясь в объеме. Процесс вспенивания регулируется изменением объема смесительной камеры 14 путем изменения колец — прокладок 29. Вспенивание битума сопровождается увеличением давления за счет перехода воды в парообразное состояние, под действием которого преодолевается усилие пружины 23 клапана давления, при этом шар 22 отходит от отверстия в перегородке 24 смесительной камеры 14 и битум в виде однородной тонкодисперсной пены впрыскивается через боковые отверстия конусного наконечника 15 в мешалку 1, наполненную минеральным материалом 28, который за счет вращения лопастных валов 3 перемешивается со вспененным битумом.

Пример. Проводились приготовление и испытание битумоминеральной смеси следующего состава, ог : минеральный материал

93,93, битум 6,01 (6,4О от массы минерального материала), водорастворимый ПАВ (полиэтиленимин) 0,06 (1Я от массы битума).

Битум при 140 — 150 С по битумопроводу

5 и теплообменнику 25 подавали к генераторам-распылителям 4 под давлением

0,35 МПа. ПАВ (полиэтиленимин) через вентиль — регулятор 10 и трубу 1 подавали к насосу 7, к которому. по напорному водоводу б подавали воду при температуре окружающего воздуха. При этом содержание

ПАВ в воде было равно 66,67Я. Раствор

ПАВ насосом 7 через вентиль-регулятор 8 и обратный клапан 9 под давлением 0,45

МПа подавали в теплообменник 25, где проис ходило нагревание воды частично отобран1276724

Формула изобретения

Объемная масса < / з

2300

Водонасьпцение, Е по объему

Набухание, 7 по объему

0,2

Предел прочности при сжатии при 20 С, MIIa: до водонасыщения

2,5

5,4 после водонасыщения

2,2

5,3

Коэффициент водостойкости

0,98

0,88

Предел прочности при сжатии при 50 С, МПа

1,3 ным от битума теплом до 85 С. Вода с

ПАВ поступала во втулку 17 и распылялась в смесительной камере 14. Битум подавали через отвод 16 корпуса 14 и далее через отверстия шайбы 21 в смесительную камеру

14, где битум диспергировался, смешивался с распыленными водой и ПАВ, вспенивался и через клапан давления, боковые отверстия конусного наконечника 15 попадал на минеральный материал 28 и перемешивался с ним в мешалке 1 лопастными валами 3.

Полученные физико-механические показа тели данной смеси приведены в таблице, в которой так же указаны показатели физико-механических свойств битумом инерал ьной смеси, полученной на основе известного способа.

Внедрение предложенного способа приготовления битумоминеральной смеси и устройства для его осуществления в практику дорожного строительства способствует охране окружающей среды путем снижения пылеобразования в процессе приготовления битумоминеральных смесей.

1. Способ приготовления битумоминеральной смеси, включающий подачу нагретых битума и воды, вспенивание битума водой и перемешивание битума с минеральным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости и снижения энергозатрат, в процессе вспенивания битума осуществляют введение в него поверхностноактивных веществ, нагрев воды производят частично отбираемым от битума теплом во время их подачи, а в качестве поверхностно-активных веществ применяют гидрофильные в виде слабоконцентрированного раствора.

2. Устройство для приготовления битумоминеральной смеси, включающее мешалку с двумя лопастными валами и крышкой, укрепленные на крышке генераторы-распылители, каждый из которых имеет полый цилиндрический корпус с конусным наконечником, расположенную в корпусе с зазором втулку с перекрывающей ее выходное отверстие иглой, присоединенный к корпусу напорный битумопровод, соединенный с втулкой напорный водовод и клапан давления, отличающееся тем, что, с целью повышения водостойкости и снижения энергозатрат, оно снабжено соединенным с водоводом дополнительным трубопроводом для поверхностно-активных веществ, корпус каждого генератора-распылителя снабжен расположенной перед наконечником перегородкой с центральным отверстием и установленными в зазоре между втулкой и корпусом перфорированной распределительной шайбой и съемными кольцами-прокладками, наконечники корпусов выполнены с проемами, примыкающая к каждой втулке часть водовода коаксиально размещена в битумопроводе, а клапаны давления смонтированы на перегородках, перекрывая их отверстия со стороны конусного наконечника.

1276724

/7АВ

71

Рада рр П,4В

Составитель A. Прямков

Техред И. Верес Корректор T. Колб

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 6644/23