Производство асфальтобетона и его лабораторные испытания

Асфальтобетон, традиционно именуемый асфальтом, материал не слишком сложный в изготовлении, что делает его производство весьма привлекательным для частного бизнеса. К тому же изготавливать его можно как на стационарных крупных предприятиях, так и перебазируемых, и даже передвижных, способных менять место расположения хоть каждый месяц.

Производство материала

Общая схема изготовления асфальтобетона достаточно проста и одинакова для всех видов АБ:

  • измерение дозы составляющих продукта;
  • подготовка ингредиентов смеси;
  • перемешивание.

Главное отличие АБ от многих другим строительных материалов – необходимость быстрого применения готового продукта. В противном случае он теряет вязкость, становится хрупким и не годится для укладки. Итак, давайте рассмотрим основные схемы и технологии производства асфальтобетона.

Более подробно об особенностях производства асфальтобетона расскажет это видео:

Технологии

Готовый продукт разделяют на 3 группы по способу изготовления:

  • холодный – твердые ингредиенты сушат, но не нагревают, битум перед добавлением прогревают. Такой материал лучше всего подходит для ямочного ремонта, установки пломб и заплат. Работать с ним разрешается при температуре не ниже — 10 С;
  • горячий и теплый – твердые ингредиенты сушат и прогревают, битум нагревают до более высокой температуры. Горячий АБ отличается большей вязкостью, для работы при минусовых температурах не подходит. Однако именно его используют для сооружения дорог.

Значимой разницей для организации производства выступают лишь этап предварительного прогрева ингредиентов. Для формирования технологической линии более принципиальным является вопрос типа производства: циклический или непрерывный.

  • Циклический способ предполагает изготовление АБ с производительностью от 100 до 300 т в день. Несомненный плюс – возможность быстро менять рецептуру: каждый замес может быть изготовлен с другим составом. Однако такая линия менее мобильна из-за больших габаритов смесительной башни.
  • Непрерывный способ обеспечивает производство асфальтобетона в куда большем объеме – от 50 до 600 т в сутки. Запускается изготовление буквально через 3 дня после перебазирования. Однако отсутствие здесь стадии разделения на фракции может стать причиной нарушения в рецептуре. Решением проблемы становится монтаж отдельного грохота для подготовки твердых ингредиентов.

Циклическая

схема технология производства асфальтобетона

  • Основную часть производства занимает система подачи твердых ингредиентов – инертных. Перед этим материал дозируется согласно рецептуре выпускаемого АБ. Хранятся смеси с разным составом в бункерах, откуда подвозятся на линию.
  • Твердые компоненты в холодном виде подаются конвейером в сушильный барабан, где просушиваются и нагреваются потоками воздуха.
  • Затем материал перемещается в вибрационный грохот, где щебень и песок разделяют на разные фракции по диаметру зерна. Проделывается это с помощью системы сит.
Более экономичным считается использование барабанного грохота, так как в этом случае исключается забивание пор в ситах пылью и отсевом.
  • Под грохотом размещаются бункера для горячих твердых ингредиентов – для каждой фракции. Отсюда в весовой хоппер сгружается доза материала согласно рецептуре. Состав смеси задается программой.
  • Битум и минеральная пыль отгружаются в свои хоппера: битум – из битумохранилища, минеральный порошок – из силоса. Дозирование проводят методом динамического взвешивания.
  • Все компоненты передаются в смесительную камеру. Цикл перемешивания оставляет 45 с.
  • Хранится готовый АБ в горизонтальных, вертикальных или мобильных цистернах. Отгружается в самосвалы.

Непрерывная

Во многом технологическая линия здесь такая же, однако, есть и отличие.

  • Принцип хранения – в бункерах, используется и здесь.
  • Отгрузка твердых холодных ингредиентов также выполняется из дозаторов. Но если при циклическом методе они выполняли роль преддозаторов, так как отгрузка смеси проводилась из бункеров горячих ингредиентов, то при непрерывном дозу для смеси отмеряет именно этот аппарат, а потому и отличается куда большей точностью – в пределах 0,1%.
  • Холодные твердые ингредиенты отгружает на конвейер, оборудованный грохотом негабарита, который и удаляется на этой стадии.
  • Затем камень попадает на весовой мост, где не только взвешивается материал, но передаются данные о его соответствии на систему дозаторов. Это позволяет в динамичном режиме корректировать состав смеси и не допускать нарушения в рецептуре.
  • Пришедший проверку материал подается в сушильно-смесительный барабан, где также просушивается воздухом.
  • Здесь же камень смешивают с песком, минеральной пылью, битумом.
  • Хранится асфальтобетон в круглых силосах.

Оборудование

Используемое оборудование зависит от способа производства асфальтобетона и характера завода – стационарное или перебазируемое предприятие. Например, для технологической линии непрерывного цикла понадобятся следующие агрегаты:

  • бункеры, выполняющие роль дозатора, с высокой точностью;
  • сборный конвейер и конвейер с контролем влажности;
  • смесительный барабан, где производится просушивание и смешивание ингредиентов;
  • бункер старого АБ и линия подачи последнего в дозатор;
  • пылесос-вентилятор для удаления газов и пыли;
  • пылеуловитель и силос для пыли;
  • силос минерального порошка;
  • битумный бак;
  • накопительный бункер – теплоизоляционный или подогреваемый.

О том, как регламентируется производство асфальтобетона с точки зрения отходов, читайте далее.

Отходы

Изготовление асфальтобетона относится к типу условно безотходных, так как большую часть пыли, образующейся при разделении фракций и подготовке, улавливают и используют в качестве части минерального порошка. Для этого в линию включен пылеуловитель и силос для ее хранения.

Большую опасность для окружающей среды представляют газы – оксиды азота и углерода, сернистый ангидрид. Чтобы уменьшить вредное воздействие, на предприятиях предусматривается двухступенчатая система очистки.

Тестирование образцов

Методы испытаний асфальтобетона по ГОСТ

схема технология производства асфальтобетона россияСвойства АБ являются объектом лабораторных исследований. Причем испытаниям подвергают и ингредиенты смеси, и АБ после смешивания и образцы готового покрытия.

Целью исследования является оценка соответствия параметров приготовляемого АБ стандартам ГОСТ.

Подготовка проб

На первом этапе подготавливают пробы.

  • Лабораторные – просушенные камень и песок прогревают и дозируют согласно рецептуре. Обезвоженный битум нагревают, смешивают все ингредиенты вручную, а потом в лабораторной мешалке. Температура и время соблюдаются.
  • Пробы из смесителей отбирают сразу же после выгрузки продукта – 3–4 порции из каждого замеса. Образцы объединяют и перемешивают, чтобы получить среднюю пробу.

Так как при некоторых испытаниях требуется уплотнение пробы, его выполняют на прессе:

  • при доле щебня до 35% – прессованием при 40 МПа;
  • при доле щебня более 35% – вибрирование при 0,03 МПа. и доуплотнением при 20 МПа;
  • холодные образцы уплотняют на прессе при 40 МПа.

Для контроля над поведением готового продукта используют керны. Их получают вырубкой с помощью пневмомолота или высверливанием на всю толщину покрытия.

Давайте поговорим далее про испытания асфальтобетона в лаборатории.

Про отбор проб для испытания асфальтобетона расскажет это видео:

Лабораторные тесты

В первую очередь устанавливают среднюю плотность АБ:

  • подготовленные образца взвешивают на воздухе;
  • помещает в воду на полчаса;
  • взвешивают в воде;
  • вытирают и снова взвешивают в воздухе.
Результатам считают среднее арифметическое плотности не менее 3 проб.
Истинная плотность

Определение истинной плотности, то есть, без учета пор, пикнометрическим методом:

  • среднюю пробу смеси или керн измельчают до максимального размера зерна в составе АБ;
  • взвешивают навеску смеси и помещают в колбу. Заливают дистиллированной водой с ПАВ на 1/3;
  • колбу помещают в вакуумном шкафу под давлением не более 2000 Па;
  • колбу дозаполняют водой до отметки, давление снижают до 1 атм и вновь оставляют пробу на полчаса;
  • взвешивают в воде.

Результат – среднее арифметическое не менее, чем на основе 2 проб.

Водонасыщение

схема производства асфальтобетонаОпределение водонасыщения, то есть, оценка того объема воды, который поглощает АБ при данных условиях. Испытание исследуют те же образцы, на которых измеряли среднюю плотность:

  • пробы помещают в емкость и заливают водой – не менее, чем на 3 см;
  • емкость располагают в вакуум-приборе под давлением в 2000 Па. Время выдержки горячих и теплых смесей – 1,5 часа, холодных – 30 минут;
  • давление опускают до нормального. Время выдержки для горячих и теплых смесей – 1 час, для холодных – 0,5 часа;
  • образцы извлекают из емкости, вытирают и взвешивают.
Предел прочности

Оценка предела прочности сводится к определению такой нагрузки, при которой АБ начнет разрушаться. В исследованиях используются образцы, подвергшиеся испытанию на водонасыщение:

  • образцы горячей и теплой смеси выдерживаются на водяной бане 1 час, пробы холодной – в воздушной среде 2 часа. Для охлаждения используется вода со льдом;
  • пробу помещают на середине плиты пресса для испытания асфальтобетона, верхнюю плиту опускают, пока расстояние до образца не достигнет 1,5–2 мм. Затем включают электродвигатель;
  • разрушающей нагрузкой принимают максимальное значение силоизмерителя.
Коэффициент водостойкости

Коэффициент водостойкости – соотношение прочности АБ сухого к прочности материала, подвергшегося длительному водонасыщению – 15 суток:

  • образец взвешивают в воздухе и воде;
  • насыщают водой в вакуум-приборе по описанной выше методике;
  • насыщенные водой пробы переносят в емкость, выдерживают 15 суток при температуре воды 20 С;
  • пробы извлекают, вытирают и подвергают испытанию на предел прочности.
Оценка сцепления битума

Оценка сцепления битума с минеральными ингредиентами:

  • из лабораторной смеси или приготовленной готовят две навески: одна служит контрольным образцом, над другой проводят испытание;
  • 15% -й раствор поваренной соли в химической стакане (2/3 объема) доводят до кипения;
  • сетку с навеской погружают в раствор так, чтобы он закрывал пробу слоем в 30–40 мм;
  • выдерживают 30 мин, если битум вязкий и 3 минуты, если жидкий;
  • навеску извлекают, удаляют соль и высушивают на фильтровальной бумаге;
  • измерение проводят после полного удаления влаги.

Кроме того, ГОСТ регламентирует проведение испытаний на определение состава смеси: доли битума; гранулометрического состава каменной части и так далее.

Оборудование

бетон гидротехнический технические характеристикиДля испытания асфальтобетона используется стандартное оборудование химической лаборатории.

  • посуда – колбы, стаканы, капельницы, фарфоровые чашки, пестики и прочее;
  • песчаные и водяные бани;
  • пресс с гидравлическим или механическим приводом. Должен быть оснащен силоизмерителем любого типа;
  • химический термометр;
  • лабораторные весы 4 класс точности;
  • весы для гидростатического взвешивания;
  • вакуум-прибор или вакуум-сушильный шкаф;
  • лабораторная насадка для экстрагирования;
  • набор сит для гранулометрического анализа;
  • расходные материалы – вата, фильтровальная бумага и прочее.

Производство асфальтобетона – непременная часть дорожно-строительного хозяйства. Причем организация работ здесь такова, что не составляет большого труда получать разные смеси для разных нужд.

Как проверяют качество асфальта в лаборатории, расскажет этот видеосюжет:

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в социальных сетях:



И подписывайтесь на обновления сайта в Контакте, Одноклассниках, Facebook, Google Plus или Twitter.

Комментарии

  1. MiyaQQ
    MiyaQQ 18 Апрель, 2020, 06:32

Комментарии

Ваш адрес электронной почты не будет опубликован.
Обязательные поля помечены знаком*