Способ получения минерального порошка для асфальтобетонной смеси
Владельцы патента RU 2450991:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)
Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно производству дорожно-строительных материалов, и может быть использовано при устройстве и ремонте покрытий автомобильных дорог, полов промышленных зданий. Технический результат: отсутствие дезактивации минерального порошка, повышение его активности. Способ приготовления минерального порошка для асфальтобетона заключается в сортировке песка и щебня по фракциям, отборе фракции 0,5-5 мм в необходимом количестве, помоле ее на минеральный порошок. Причем свежеразмолотый минеральный порошок не позднее чем через 10 минут после помола предварительно смешивают с 1-2% битума, а затем направляют в силос для хранения битумоминеральной смеси для дальнейшей дозировки с компонентами асфальтобетона. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к производству дорожно-строительных материалов, и может быть использовано при устройстве и ремонте покрытий автомобильных дорог, полов промышленных зданий.
Известен способ производства асфальтобетона, включающий приготовление минерального порошка непосредственно на асфальтобетонном заводе путем помола минерального материала фракции 0,5-5,0 мм (МПК6 E01C 19/10, B02C 13/06; заявка - 95115657/03, 05.09.1995).
Недостатком данного способа является то, что помол материала осуществляется в дезинтеграторе, так как данному помольному оборудованию присущ значительный износ рабочих органов, увеличивающийся при измельчении высокоабразивных материалов. Кроме того, при приготовлении асфальтобетона трудно совместить время, затрачиваемое на помол минерального порошка со временем его подачи в минеральную часть асфальтобетонной смеси. Это связано с тем, что минеральный порошок по данному способу должен поступать только в свежеразмолотом состоянии, так как только в этом случае повышаются физико-механические характеристики асфальтобетона.
Предложен способ приготовления минерального порошка для асфальтобетона, заключающийся в сортировке песка и щебня по фракциям, отборе фракции 0,5-5 мм в необходимом количестве, помоле ее на минеральный порошок, отличающийся тем, что свежеразмолотый минеральный порошок не позднее чем через 10 минут после помола предварительно смешивают с 1-2% битума, а затем направляют в силос для хранения битумоминеральной смеси для дальнейшей дозировки с компонентами асфальтобетона. Отличие заключается и в том, что измельчение материала осуществляется в шаровой планетарной мельнице. Из силоса активированный минеральный порошок поступает в асфальтосмеситель. В данном случае приготовление асфальтобетонной смеси осуществляется по технологической схеме на базе ДС-168 (фиг.1). За основу может быть взят другой асфальтобетонный завод.
Предлагаемый способ позволяет избежать дезактивации (потери активности) материала, так как происходит смешение битума с минеральным порошком, сразу после его помола. Нет необходимости соизмерять время размола материала со временем приготовления асфальтобетона. Более того, минеральный порошок, измельченный в шаровой планетарной мельнице, в сравнении с вибромельницей и вибрационным истирателем обладает наибольшей активностью.
Минеральный порошок, формирующий микроструктуру асфальтобетона, имеет в своем составе тонкодисперсные частицы, которые обеспечивают физико-химическое взаимодействие с органическими вяжущими. При использовании свежеразмолотого минерального порошка происходит лучшее взаимодействие его поверхности с битумом, что положительно влияет на физико-механические характеристики и долговечность асфальтобетона, а именно смешение свежеразмолотого минерального порошка с битумом позволяет избежать его дезактивации, а помол минеральных материалов непосредственно на асфальтобетонном заводе позволяет использовать для производства в качестве минерального порошка не только известняк и доломит, но и местное сырье, а также имеющиеся отсев дробления горных пород или песок.
Предложенный способ включает в себя следующие технологические операции: предварительное дозирование минеральных материалов в агрегатах питания 1, поступление их по конвейеру 2 в сушильный барабан 3, нагрев и сушку минеральных материалов, сортировку песка и щебня по фракциям, отбор фракции 0,5-5 мм из дозаторов смесительного агрегата 4, временное хранение отобранных материалов в бункере для хранения 5, поступление битума из битумной емкости 6 и его нагрев, помол минеральных материалов на минеральный порошок, перемешивание полученного свежеразмолотого порошка с 1-2% предварительно нагретым битумом в смесителе 7 не позднее чем через десять минут после помола. Затем полученную битумоминеральную смесь направляют в силос для хранения 8. Необходимый для приготовления смеси активированный минеральный порошок поступает к смесительному агрегату из агрегата минерального порошка, в состав которого входит силос для хранения и транспортирования этого материала. С помощью дозаторов или питателей, установленных на агрегате минерального порошка или смесительном агрегате, обеспечивается заданное содержание минерального порошка в смеси. Остальное количество битума, необходимое для асфальтобетона, поступает в асфальтосмеситель из битумного агрегата 9. После перемешивания щебня, песка, активированного минерального порошка и битума полученная асфальтобетонная смесь поступает в бункер временного хранения смеси 10. В случае возникновения неполадок помольного агрегата или проведения своевременной его профилактики, минеральный порошок при приготовлении асфальтобетонной смеси может поступать из дополнительного силоса неактивированного минерального порошка 11. Однако в этом случае, заявленные результаты физико-механических показателей асфальтобетона не будут достигнуты. Контроль над всеми технологическими процессами, происходящими на асфальтобетонном заводе, осуществляется из кабины управления 12.
| Таблица 1 | |||||||||
| Физико-механические характеристики образцов асфальтобетона типа Б на минеральных порошках, измельченных в шаровой планетарной мельнице | |||||||||
| Характеристики | Требования по ГОСТ | Измельчаемый материал | |||||||
| Песок | Кварцитопесчаник | Гранит | Отходы ММС | ||||||
| Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | ||
| Средняя плотность, кг/м3 | - | 2295 | 2323 | 2301 | 2329 | 2338 | 2361 | 2336 | 2357 |
| Пористость минерального остова, % по объему | 19%, не бол | 17,8 | 17,2 | 17,3 | 17,0 | 16,7 | 16,2 | 17,2 | 16,8 |
| Водонасыщение, % | 1,5-4 | 4,75 | 3,99 | 2,43 | 2,19 | 3,18 | 2,77 | 2,36 | 2,10 |
| Набухание, % | - | 0,89 | 0,75 | 0,71 | 0,64 | 0,75 | 0,65 | 0,69 | 0,61 |
| Прочности при сжатии, МПа | |||||||||
| при +50°C | 1,0, не менее | 0,9 | 1,2 | 2,1 | 2,5 | 1,4 | 1,8 | 2,2 | 2,7 |
| при +20°C | 2,2, не менее | 2,0 | 2,4 | 4,2 | 4,8 | 3,6 | 4,4 | 4,4 | 5,1 |
| при 0°C | 12,0, не более | 10,9 | 9,3 | 10,7 | 10,0 | 11,2 | 10,1 | 10,4 | 9,5 |
| Водостойкость | 0,85, не менее | 0,65 | 0,80 | 0,81 | 0,92 | 0,75 | 0,89 | 0,85 | 0,97 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении | 0,75, не менее | 0,54 | 0,68 | 0,75 | 0,89 | 0,68 | 0,84 | 0,80 | 0,96 |
| Теплостойкость | - | 2,2 | 2,0 | 2,0 | 1,92 | 2,57 | 2,44 | 2,0 | 1,89 |
| Таблица 2 | |||||||||
| Физико-механические характеристики образцов асфальтобетона типа Б на минеральных порошках, измельченных в вибромельнице и вибрационном истирателе | |||||||||
| Характеристики | Требования по ГОСТ | Вибромельница | Вибрационный истиратель | ||||||
| Песок | Кварцитопесчаник | Песок | Кварцитопесчаник | ||||||
| Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | Исходный | Свежеразмолотый | ||
| Средняя плотность, кг/м3 | - | 2295 | 2319 | 2301 | 2317 | 2295 | 2328 | 2301 | 2314 |
| Пористость минерального остова, % по объему | 19%, не более | 17,8 | 17,3 | 17,3 | 17,1 | 17,8 | 17,5 | 17,3 | 17,1 |
| Водонасыщение, % | 1,5-4 | 4,75 | 4,26 | 2,43 | 2,26 | 4,75 | 4,37 | 2,43 | 2,30 |
| Набухание, % | - | 0,89 | 0,80 | 0,71 | 0,65 | 0,89 | 0,82 | 0,71 | 0,66 |
| Прочности при сжатии, МПа | |||||||||
| при +50°C | 1,0, не менее | 0,9 | 1,1 | 2,1 | 2,4 | 0,9 | 1,0 | 2,1 | 2,3 |
| при +20°C | 2,2, не менее | 2,0 | 2,2 | 4,2 | 4,7 | 2,0 | 2,1 | 4,2 | 4,5 |
| при 0°C | 12,0, не более | 10,9 | 9,5 | 10,7 | 10,2 | 10,9 | 10,6 | 10,7 | 10,4 |
| Водостойкость | 0,85, не менее | 0,65 | 0,76 | 0,81 | 0,90 | 0,65 | 0,74 | 0,81 | 0,88 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении | 0,75, не менее | 0,54 | 0,64 | 0,75 | 0,86 | 0,54 | 0,63 | 0,75 | 0,84 |
| Теплостойкость | - | 2,2 | 2,0 | 2,0 | 1,96 | 2,2 | 2,1 | 2,0 | 1,96 |
Таким образом, различные мельницы, в зависимости от способа воздействия на измельчаемый материал, дают продукты, характеризующиеся различной степенью дисперсности и активностью. Наиболее реакционноспособными являются материалы, измельченные в шаровой планетарной мельнице, наименее - в вибрационном истирателе. При этом в результате активации наблюдается более высокая интенсивность взаимодействия битума с поверхностью минеральных порошков по сравнению с неактивированными, что положительно отразилось на качестве органоминерального композита. Предложенный способ позволяет повысить качество и долговечность асфальтобетона, а также снизить издержки на его содержание.
1. Способ приготовления минерального порошка для асфальтобетона, заключающийся в сортировке песка и щебня по фракциям, отборе фракции 0,5-5 мм в необходимом количестве, помоле ее на минеральный порошок, отличающийся тем, что свежеразмолотый минеральный порошок не позднее чем через 10 мин после помола предварительно смешивают с 1-2% битума, а затем направляют в силос для хранения битумоминеральной смеси для дальнейшей дозировки с компонентами асфальтобетона.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение материала осуществляется в шаровой планетарной мельнице.
