Технология приготовления асфальтобетонных смесей. Технология производства асфальтобетона

Асфальт представляет собой универсальный химически устойчивый материал, который адаптируется практически к любым климатическим условиям. Может быть темно-коричневый, черный асфальт, сульфированный асфальт, асфальт из пластика, но в любом случае он состоит из смеси углеродов. При этом асфальт, который называют еще минеральной смолой, получают из натуральных источников, из побочных продуктов переработки нефтяной промышленности. Из статьи вы узнаете, что это такое асфальт, где его используют, технологию изготовления и укладки.

Состав асфальта

Состав асфальта разделяется в зависимости от того, является ли он природным или изготовлен искусственно. Природный добывают в Мертвом море на территории Израиля, в озере Пич-Лейк в Тринидаде, провинции Альберта в Канаде. Также небольшие месторождения расположены на Кубе, в Соединенных Штатах и Иране. Основной компонент - это природный битум (до 70 процентов), с добавлением органических и неорганических включений.

Искусственный асфальт состоит из основного компонента и дополнительных. Основным выступает тот же битум, но не естественный, а созданный искусственно. Используются маловязкие, вязкие нефтяные, модифицированные битумы.

Основной компонент асфальта - это битум. Он присутствует во всех видах материала для покрытия. Другие составляющие используются в разных соотношениях. К ним относят песок, гравий, щебень, дополнительные присадки.

Заделать трещину в асфальте около дома можно самостоятельно. Асфальт своими руками сделать нельзя, но в магазинах представлены марки холодного типа. Трещина нагревается, в нее вливается предварительно нагретый пластичный состав.

Песок способствует созданию одинакового давления, которое оказывается от дорожного покрытия на грунт. Он играет роль мелкой основы или наполнителя. Песок зачастую является необходимым элементом, так как без него бутим вытекал бы наружу и происходило выдавливание щебня на поверхность. Если асфальтовый состав относится к типу цементных, то к функциям песка добавляется еще одна. Это — придание твердости и устойчивости.

Минеральные наполнители, входящие в состав асфальта, заполняют остаточные пустоты. Это перемолотые в пыль мел, песчаник, известняк. Наиболее оптимальным является песчаник. Он адекватно реагирует на любые воздействия, взаимодействует с любыми составами. В то же время для производства шоссе общего назначения выбирают известняк или мел. Объясняется это тем, что эти материалы стоят дешевле.

Резина придает асфальту дополнительную пластичность и гидроустойчивость.

Она добавляется в виде крошки, размер частиц не превышает 1,5 миллиметра. Анализ асфальта доказал, что включение в состав резины влияет на то, что он реже трескается, срок службы дороги увеличивается. Однако, стоимость повышается, технология укладки несколько другая, срок выполнения дорожных работ по укладке увеличивается.

Виды асфальта

Асфальт классифицируют в зависимости от размеров применяемого щебня при производстве асфальта. Материал по этому критерию разделяется на такие группы:

• Плотный или мелкозернистый асфальт. Используется для укладки первого, верхнего слоя покрытия. Состав содержит мелкий щебень (по диаметру частиц меньше 5 миллиметров). Плотный асфальт применяют для поверхностей с малой нагрузкой, например, пешеходных переходов и тротуаров. Если частицы немного крупней (от 5 до 15 миллиметров), то состав используется для покрытия верхнего слоя автомобильных дорог. При этом нагрузка может быть средней и высокой.
• Пористый. Такой тип асфальта содержит малый процент бутима. В основном сфера его использования - это нижняя часть многослойного автомобильного покрытия.
• Высокопористый. Щебень в таком составе крупнозернистый. Диаметр частиц начинается от 15 и заканчивается 40 миллиметрами. Состав обеспечивает дренаж в низинах и болотистой поверхности, водопроницаемость, толщина асфальта максимальна. Кроме того, высокопористый асфальт уменьшает сдвиг основания дорожного покрытия, что уменьшает риск проседания и вымывания грунта. Благодаря этим характеристикам асфальт является оптимальным для создания автомобильных трасс с высокой степенью загруженности.

Как видно, асфальт хоть и классифицируют по показателю размера щебня, основным различием является сфера применения. Плотный используется для обычных дорог, пористый - для пешеходных дорожек, а высокопористый - для загруженных шоссе.

Есть и третий вид классификации - по способу укладки на покрытие дороги. Материал разделяют на типы асфальта:

• горячее покрытие, температура укладки при котором составляет около 120 градусов;
• теплое, маловязкий бутим укладывается при температурах от 40 до 80 градусов;
• холодное, работы производятся при температурах до 5 градусов.

Появился современный вид асфальта, который превосходит по своим техническим характеристикам обычный, — литой асфальтобетон. Он сложней в укладке, транспортируется не так просто до места назначения, стоит дороже. Новые технологии асфальта развиваются, в стране постепенно старые дорожные покрытия заменяют на выполненные по инновационным технологиям.

Область применения

Основная сфера использования, с того момента, когда появился асфальт, - это дорожное строительство. К числу работ относятся:

• асфальтирование трасс для автомобилей (у асфальта нет аналогов, применяется только этот материал);
• покрытие пешеходных переходов, тротуаров, детских площадок;
• благоустройство территорий, прилежащих к многоквартирным домом;
• устройство сооружений общественного назначения (аэродромы, аэропорты, железнодорожные вокзалы).

Асфальт мелкозернистый тип б, заменяется конструкциями из монолитного бетона или железнодорожных плит, если речь идет о благоустройстве территорий, где наблюдается массовое скопление людей.

Другой сферой применения материала является изготовление строительных материалов. Сюда включаются лаки, клей, мастики, рубероид, битумная черепица, пергамин. Технологии изготовления асфальта, используются при производстве гидроизоляционных и электроизоляционных материалов.

Технология и процесс изготовления

Технология производства достаточно сложная. Роль играет расположение завода по производству асфальта. Изначально смешиваются исходные компоненты при высокой температуре. Они хранятся в подогреваемых бункерах. Асфальт в разогретом состоянии транспортируют до места укладки. При этом важно, чтоб материал не затвердел до укладки, иначе покрытие потеряет прочность. Именно поэтому заводы по производству асфальта подбирают максимально близкорасположенные к месту работ.

Первый этап - это подготовка компонентов. Щебень, песок, минеральные материалы просушиваются воздухом при температуре около 150 градусов. Высокий показатель необходим для того, чтоб из компонентов вышла вся влага, которая абсорбировалась в порах.

Щебень просеивают, отделяются различные породы (мелкие, со средними, большими размерами - потом их распределяют по бакам для производства различных типов асфальта). Минеральные наполнители просеивают через дробилку, в результате чего они становятся похожими на пыль, после чего следует фрагментация. В зависимости от технологии изготовления и требуемых технических характеристик просеивание и просушка проходят одноэтапно или в несколько циклов.

Второй этап - это смешивание состава. Изначально песок и щебень в необходимой консистенции подаются на ленточный конвейер. После достижения однородной массы в бункер добавляют бутим. Температура смешивания составляет около 160 градусов. В нагретом состоянии состав остается в бункере до 4 дней, за этот срок готовую смесь необходимо доставить до места проведения работ, в противном случае она застынет и станет более непригодной для использования. По месту проходит экспертиза асфальта рабочими.

Минеральные компоненты, добавки добавляются во время этапа смешивания. При изготовлении резиново-асфальтовой смеси крошку каучука помещают внутрь уже готового и разогретого состава.

Доставка потребителю происходит автомобильным транспортом. Самосвалы, предназначенные для перевозки, устойчивы к воздействию разогретого состава на кузов. Такой метод транспортировки подходит для перемещения на небольшие. Если требуется отвезти асфальт на 200 километров и дальше, то используют кохеры, специальные автомобили, оснащенные теплоустойчивыми контейнерами. В них асфальт сохраняет свою температуру до двух суток.

Укладка

Асфальтирование происходит сразу после доставки груза на территорию. Правильное выполнение этого этапа работ обеспечит надежность покрытие, отсутствие появления трещин в течении длительного времени. Асфальтирование происходит по такому алгоритму:

• Расчет расхода асфальта (происходит расчет по площади асфальта, резка асфальта);

• Подготовка места укладки, демонтаж асфальта старого, установка анкеров для асфальта. Территория очищается от влаги, пыли и грязи (если основание не идеально чистое, то дорожное покрытие плохо зацепится и через несколько месяцев начнет расползаться).
• Грунтовка. Для того, чтоб положить асфальт обычно, применяют грунтовку с битумом и битумной эмульсией.
• Укладка. С помощью специализированной техники производится размещение асфальта по поверхности. Громоздкая техника используется, если площадь асфальтирования составляет более 30 квадратных метров. Если меньше, то технику использовать нецелесообразно, и асфальт размещают вручную рабочие.
• Уплотнение. Этап следует сразу же после размещения асфальта. Пневмоколесные катки или техника со статическим принципом работы добивается уплотнения смеси. Ручная утрамбовка возможна, если речь идет о небольших участках.

Качество и надежность укладки асфальта на дороге зависит от ряда факторов. Рабочим предписано соблюдать такие требования:

• использование только проверенных и качественных составов, асфальта с действующим ГОСТом (если по какой-то причине поставка асфальта запоздала, и он потерял изначально высокую температуру, то использовать его нельзя);

• тщательная очистка поверхности укладки (не должно остаться грязи, влаги и пыли, химических реагентов, в противном случае асфальт надежно не закрепиться и через 2-3 месяца начнутся проблемы);
• соблюдение требований по условиям окружающей среды и влажности (при наличии осадков укладку производить нельзя, температура осенью не должна составлять ниже 10 градусов, весной - ниже 5 градусов, зимой работами заниматься запрещено);
• во время укладки нет снега или дождя.

Некоторые виды асфальта и марки асфальта требуют укладки при более высоких температурах окружающей среды или за короткий срок.

Наблюдая за рабочими, многие задаются вопросом для чего асфальт посыпают цементом.

Железнение асфальта цементом необходимо укрепления дорожного слоя, продления срока эксплуатации.

В последнее время состояние дорожной сети в регионах России стало обращать на себя внимание властей. В 2013 году стартовали масштабные государственные проекты, цель которых - строительство автомобильных дорог и восстановление уже существующих магистралей, асфальтирование трасс и благоустройство прилегающих территорий. Создавать новые транспортные артерии планируется по европейским стандартам, причём особое внимание будет уделяться качеству асфальтовой смеси. Производство асфальтобетона, ставшее прибыльной сферой деятельности, стало привлекать всё новых и новых представителей бизнеса, работающих в области дорожного строительства. Как же протекает комплексный процесс изготовления асфальта?

Составляющие асфальтовой смеси

Асфальт естественного происхождения образуется из тяжёлых остатков испарившейся нефти и представляет собой чёрное тугоплавкое вещество. Искусственно созданный асфальт - это смесь твердого и сыпучего минерального наполнителя (щебень, гравий, песок, песчаник, известняк) и вязких связующих элементов (различные битумы, дёготь). Для использования в качестве дорожного покрытия его уплотняют с помощью специального катка, превращая в асфальтобетон - прочный каменный материал, выдерживающий большие нагрузки. Минеральные компоненты, частицы которых сильно различаются по размеру (гравий, песок), требуются для заполнения всех отверстий и полостей, а известняк и песчаник используются для улучшения обволакивающих свойств. Некоторые европейские производители для большей прочности добавляют в асфальт различные виды резины, а также предлагают клиентам покрытие разных цветов, которое используется в декоративных целях.

Разновидности асфальта

Соблюсти необходимые пропорции ингредиентов асфальтовой смеси - одна из самых главных задач при производстве материала. Слишком большой процент содержания вязких или твёрдых компонентов приведёт к тому, что новое покрытие растрескается под воздействием воды, нагрузок и смены температур. В зависимости от того, в каких условиях будет происходить эксплуатация дорожного полотна, “рецептура” асфальтобетона может претерпевать значительные изменения. Наиболее простой в изготовлении вид асфальта называется песчаным и производится из песка и битума. Добавление к этой смеси щебня и минерального порошка даст так называемый щебенчатый асфальт. Наиболее сложный по составу асфальт - гравийный , он изготовляется из битума, щебня, гравия и различных минеральных элементов.

В зависимости от того, при какой температуре плавится битум, входящий в состав асфальтовой смеси, различают несколько разновидностей асфальта по температуре укладки:

1. горячий (содержит вязкий битум, для укладки требуется температура не ниже 120 °C, главная область применения - дорожное строительство новых трасс);
2. тёплый (в составе - маловязкий битум, уплотняется при температуре около 40-80 °C);
3. холодный (содержащий специальный жидкий битум, требующий температуры окружающего воздуха не ниже 10 °C, наиболее частый вариант использования - ремонт дорог, заделка ям и выбоин в уже существующем дорожном полотне).

Асфальтовые заводы

В зависимости от механизма производства заводы по изготовлению асфальта подразделяются на циклические и непрерывные.

Циклические асфальтовые заводы располагаются вблизи больших городов, где то и дело требуются небольшие по объёму партии асфальта разного вида. Технология изготовления асфальтобетона на заводе циклического типа предполагает возможность менять вид производимого материала десятки раз за смену, не жертвуя его качеством. Циклический завод имеет обычный набор устройств для приёмки твёрдых элементов, площади для хранения готового асфальтобетона и асфальтосмесительные установки. В состав специфического дополнительного оборудования входят башня и грохот- дробильно-сортировочное вибросито, которое используется для просеивания каменных материалов. Использование грохота обеспечивает высокое качество производимого асфальта, так как все сыпучие материалы полностью разделяются на фракции перед попаданием в смесь. К недостаткам завода циклического типа относятся сравнительно небольшое количество производимого продукта, а также стационарность самого предприятия, обусловленная наличием грохота и башни.

Непрерывные асфальтобетонные заводы оснащены только самым необходимым оборудованием, что делает их удобными для транспортировки с места на место. Процесс производства асфальтовой смеси на непрерывных заводах идёт без остановок - ингредиенты постоянно подаются в бункер нагрева, откуда уже готовый асфальт перемещается в силосы, способные сохранять материал горячим в течение 4 суток. Минусом непрерывных заводов является отсутствие аппарата для грохочения. Зачастую твёрдые минеральные элементы, закупленные для производство асфальтобетона, не соответствуют стандартам и содержат посторонние включения, которые без процедуры просеивания попадают прямиком в готовый асфальт, ухудшая его свойства.

Этапы изготовления асфальта

Процесс производства асфальтобетона можно разделить на четыре стадии:

1. проверка качества ингредиентов будущей смеси - щебня, гравия, минеральных элементов, битума и пр. Этот этап является особенно важным для получения высококачественного и износостойкого асфальта, не содержащего посторонних включений;
2. обработка твёрдых материалов , в идеале включающая в себя пропускание песка через сито и разгрохотку щебня на фракции при помощи дробильного аппарата;
3. поступление материалов в нагревательный бункер . Под воздействием высоких температур из песка и щебня удаляется влага, которая может значительно ухудшить прочность материала. Параллельно происходит разогрев битума до 160 °C);
4. соединение игредиентов в одном резервуаре , снабжённом лопаточками для перемешивания. Качественное смешение необходимо для уничтожения пустот воздуха в только что созданном асфальтобетоне - на этапе укладки асфальта от воздушных пузырьков, делающих дорожное полотно уязвимым для влияния воды, уже невозможно избавиться;
5. загрузка горячей смеси в ёмкость для хранения (силос) , где в течение нескольких суток поддерживается высокая температура. Асфальт, используемый для строительства или ремонта автомагистрали, должен быть горячим - такова технология дорожного строительства.

Асфальт (от греч. α’σφαλτος – горная смола) – смесь битумов (60…75% в природном и 13…60% в искусственном) с минеральными веществами: известняком, песчаником и др. Может применяться вместе с песком, гравием, щебнем для устройства дорожных и других покрытий.

Асфальт бывает как природного, так и искусственного происхождения. Природный асфальт образуется из тяжелых фракций нефти или их остатков в результате испарения ее легких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза. Искусственный асфальт (асфальтобетонная смесь, АБС) – это строительный материал, получаемый после уплотнения смеси щебня, песка, минерального порошка и битума.

Исторически дороги мостили камнем, но с середины XIX в. во Франции, Швейцарии, Соединенных Штатах и ряде других стран для дорожных покрытий начинают применять битумно-минеральные смеси. Как показал опыт эксплуатации, асфальт оказался наиболее подходящим материалом для устройства дорожных покрытий. Основные его преимущества – это высокая скорость строительства, более низкая себестоимость и отличная ровность получаемых покрытий. Асфальтобетонные покрытия и сегодня остаются самыми распространенными при строительстве дорог, мостов, тоннелей и других сооружений.

Асфальтобетонные смеси делают из компонентов в заданной пропорции и степени гомогенности в асфальтосмесительных установках (АСУ). Для получения смеси высокого качества необходимо правильно выбрать ингредиенты, их физические свойства и интенсивность их перемешивания, точно определить пропорцию. При соблюдении всех требований получается гомогенная АБС со свойствами, отвечающими ГОСТу.

Существуют различные по принципу действия АСУ. В настоящее время наиболее известны циклическая (порционная) система смешивания и непрерывная (барабанная). Циклическая технология шире применяется в Европе, тогда как в США, Австралии, Канаде и Латинской Америке более популярны АСУ непрерывного действия. Такое разделение произошло из-за различной протяженности дорог в Европе и Америке. Согласно статистике в 2006 г. объем производства асфальтобетонных смесей в США превысил 500 млн. т, тогда как в Германии выпущено порядка 56 млн. т, во всей же Европе – около 350 млн. т. Сразу становится понятен разрыв в уровне между европейскими странами и США. На заре эры асфальтовых покрытий и в Штатах применяли заводы циклического действия, но в период дорожного бума и резкого роста потребности в асфальте встал вопрос снижения себестоимости его производства и увеличения производительности АСУ. Решением стало внедрение непрерывной технологии производства смесей, что и позволило значительно сократить себестоимость производства и повысить объемы выпуска смеси одной установкой.

Рассмотрим принципы, на которых построены эти технологии, и их преимущества.

Основным компонентом классического циклического асфальтобетонного завода (АБЗ) является система подачи инертных, предварительно дозирующая холодные инертные материалы, такие как щебень и песок, которые по наклонному конвейеру подаются в сушильный барабан, где нагреваются до заданной температуры потоками газа. Нагретые инертные подаются на элеватор горячих инертных и далее на вибрационный грохот, который рассеивает поток материала на разные фракции согласно количеству и размеру ячеек сит. В АБЗ некоторых производителей, например LINTEC GmbH & Co. KG, применяются не вибрационные грохоты, а барабанные, что позволяет снизить стоимость установки. Такие грохоты применяли когда-то и в отечественных АБЗ, но современные АСУ комплектуют именно вибрационными грохотами, так как они обеспечивают более точное разделение фракций. В барабанных грохотах возможно перераспределение мелких фракций в более крупные при максимальных нагрузках и при повышенной лещадности щебня, который может застревать в ситах и блокировать проход мелких фракций, что подтверждено опытом эксплуатации АСУ такого типа в России. Под грохотом расположены бункера горячих инертных, и в каждом хранится своя фракция. Согласно составу смеси, заданному в программе управления, из каждого бункера с отдельной фракцией в весовой хоппер дозируется по очереди требуемое количество материала. Отдельно установлен весовой хоппер для битума и хоппер для минерального порошка и пыли. Битум дозируется из битумохранилища, а минеральный порошок и пыль – из соответствующих силосов. Дозирование осуществляется с помощью динамического взвешивания всех компонентов смеси. Дозированные компоненты подаются в смесительную камеру, где перемешиваются. Средняя продолжительность общего цикла дозирования и перемешивания составляет 45 с, т. е. 80 циклов в час. Именно так определяется паспортная производительность циклических АБЗ – полезный объем смесительной камеры умножают на 80 циклов. Например, при смесителе в 2 т х 80 циклов получаем 160 т/ч.

АБЗ с горизонтальным скипом – по сути тележка, перемещающаяся по направляющим рельсовым опорам, которая доставляет смесь от смесителя к нужному бункеру хранения смеси и приводится в действие лебедочным механизмом с приводом. Хранилище асфальта разделено на разные отсеки – бункера, где можно хранить смеси с разной рецептурой. Очистка отходящих горячих газов из сушильного барабана происходит в рукавном фильтре, где осаждается пыль с помощью тканевых мешков (рукавов). Осажденная пыль обычно либо вывозится с АБЗ, либо подается в силос пыли, из которого дозируется в хоппер для минерального порошка в нужной пропорции с минеральным порошком. Битум хранится в цистернах, которые могут быть горизонтального, вертикального или мобильного исполнения. Процесс дозирования, смешивания и отгрузки смеси в самосвалы контролируется операторами из пункта управления. В большинстве современных АБЗ установлена микропроцессорная система управления, что облегчает работу, но в то же время средства ручного управления зачастую отсутствуют, и это не позволяет продолжать работу в случае сбоя компьютерной системы.

Многие узлы АБЗ непрерывного типа аналогичны узлам АБЗ циклического типа. Также дозирование холодных инертных осуществляется из холодных дозаторов, отличие которых в том, что они выполняют роль дозаторов, а не предварительных дозаторов, как в циклических АБЗ. В циклических АБЗ дозирование компонентов идет из бункеров горячих инертных в весовой хоппер, а из преддозаторов – только предварительная подача материала. Погрешность дозирования преддозаторов может достигать 10% и более, что несущественно для данного типа АБЗ, так как есть весовой контроль. В то же время в непрерывных АБЗ холодные дозаторы являются именно дозирующим устройством и обеспечивают высокую точность дозирования с погрешностью ±0,1%. Это достигается благодаря современному микропроцессорному управлению, приводам с частотным управлением, тахометрам на приводных валах с обратной связью и весовому мосту, установленному в наклонном конвейере. Холодные инертные точно дозируются из бункеров и подаются на наклонный конвейер, оснащенный грохотом негабарита, отсеивающим негабаритный щебень. Поток материала после грохота попадает на весовой мост, который динамически взвешивает суммарный объем инертных и корректирует работу дозаторов через систему обратной связи с программой управления. Взвешенный материал попадает в сушильно-смесительный барабан, где он, как и в циклическом АБЗ, сушится потоком нагретого газа от пламени горелки. После сушки нагретый материал смешивается в этом же агрегате с минеральным порошком, собственной пылью, битумом и другими компонентами. Полученная смесь выгружается из сушильно-смесительного барабана. Традиционно для хранения смеси применяют силосы круглого сечения со скребковым конвейером. Системы такого типа могут обеспечивать хранение 9 шт. х 300 т = 2700 т и более.

Также в составе непрерывного АБЗ есть битумное хранилище, силосы минерального порошка и собственной пыли. Есть рукавный фильтр с такими же тканевыми рукавами и системой эвакуации пыли или в силос, или назад в барабан, или в самосвал для вывоза.

Развитие конструкций АБЗ непрерывного типа можно разделить на три этапа – это барабанные смесители прямоточного типа, когда поток материала и горячего газа шел в одном направлении, что было не так эффективно, как в барабанах второго поколения – противоточных. Третьим этапом развития непрерывных АБЗ стала разработка барабанно-смесительных установок со встроенной горелкой и барабана Double Barrel («двойной барабан») компанией Astec Inc.

В прямоточных барабанах поток горячего газа идет параллельно инертным материалам. При таком нагреве газ может проходить через прорехи в завесе материала и не передавать тепло инертным. Температура выходящих газов высокая, что приводит к преждевременному износу тканевых фильтров. Материал попадает в зону горения пламени, из-за чего не полностью сгорает топливо и спекаются влажные инертные. Минеральный порошок и битум уносятся потоком газа в рукавный фильтр, и в результате фильтры загрязняются. Характерно низкое качество перемешивания смеси.

В противоточных барабанах материал подается с противоположной стороны барабана и движется навстречу горячему газу. Устранена проблема спекания и уноса инертных и битума. Время смешивания увеличено, и качество смесей повысилось. Также стало возможно добавление до 50% регенерированного асфальтового покрытия (РАП) с малым выбросом углеводородов, так как РАП подается после пламени горелки. Повысилась эффективность работы – расход топлива снизился, а производительность возросла. Модификацией этого типа является двухбарабанная система, когда один барабан сушит материал в противотоке, а нагретые инертные подаются во второй барабан, предназначенный только для смешивания. Такие АБЗ обеспечивают еще большее время смешивания и лучшее качество смеси.

Противоточные сушильно-смесительные барабаны и сегодня самый распространенный тип агрегатов для сушки и смешивания в АБЗ непрерывного типа. Смешивание в этих АБЗ происходит под воздействием гравитации – барабан, вращаясь, поднимает смесь лопатками, которая падает в определенный момент. При падении происходит смешивание. Такой тип смешивания часто называют гравитационным.

Принципиально новая система сушки и смешивания разработана и запатентована гениальным инженером Доном Броком. Д. Брок создал свою компанию Astec Inc. и начал производство АБЗ с запатентованной системой Double Barrel. За короткий период Astec Inc. выросла до уровня абсолютного лидера среди производителей АБЗ. Гениальность конструкции Double Barrel в том, что удалось совместить преимущества непрерывной технологии и циклической – низкая себестоимость производства смеси и качественное принудительное перемешивание, как в циклическом АБЗ.

Смесь подается в барабан Double Barrel и в противотоке нагревается. В конце сушильного барабана нагретая смесь через окна выгружается в смесительный барабан, одетый поверх сушильного. На вращающемся сушильном барабане наварены смесительные лопатки, которые перемешивают ингредиенты, находящиеся в статике, как и в циклическом АБЗ. Время смешивания составляет 90 с и рассчитано на производство ЩМА без снижения производительности и с возможностью добавления РАП до 50%. Основные преимущества Double Barrel – это самое низкое потребление топлива в индустрии, качественно промешанные, гомогенные смеси, простота эксплуатации и низкие расходы, высокая производительность при производстве смесей всех типов.

Теперь рассмотрим принципиальные различия между циклическим и непрерывным АБЗ и целесообразность их применения в тех или иных условиях.

Основное отличие этих технологий в системе дозирования и смешивания. В непрерывном АБЗ нет башни и дозирование сразу идет из холодных дозаторов, смесь идет непрерывным потоком. В циклическом АБЗ идет разгрохотка материала на фракции и весовое, порционное дозирование компонентов, а смесь выпускается порциями.

Циклические АБЗ позволяют проще и быстрее менять рецептуру смеси, в теории каждый замес может иметь другую рецептуру. Такие АБЗ наиболее востребованы при производстве асфальта в городах и мегаполисах, когда асфальт производят для нескольких укладочных комплексов. В то же время циклические АБЗ менее мобильны из-за башни. Башня имеет большие размеры, и для их снижения уменьшают размеры бункеров горячих инертных. В результате мобильный циклический АБЗ работает в режиме грохочения – горячие инертные бункера часто или переполнены одной фракцией, или пусты, что приводит либо к нарушению рецептуры, либо простоям и сбросу избытка нагретых фракций, в основном более крупных. Владелец АБЗ теряет объем выпуска асфальта и деньги на бесполезный нагрев сброшенного щебня. При выпуске ЩМА производительность может упасть на 40% от паспортной из-за добавления цикла сухого перемешивания и увеличения времени цикла.

Преимущество непрерывных АБЗ – в простоте конструкции. Они проще в транспортировке, возведении на новом месте и обслуживании. Такой АБЗ может быть запущен в работу в течение 3 дней и дать асфальт. Стоимость ниже, чем у циклического такой же производительности, а реальный выпуск асфальта в смену выше. Особенностью является то, что в реалиях России фракционный состав закупаемого щебня на карьерах может не соответствовать ГОСТу, а так как в этом типе АБЗ нет грохота, разделяющего на фракции инертный материал, иногда происходят нарушения в рецептуре смеси и состав инертных может меняться. Простым решением такой проблемы является установка отдельного грохота для предварительной подготовки инертных, благо на рынке предлагается огромное количество как стационарных, так и мобильных решений. Установка грохота позволяет контролировать состав инертных до их нагрева, а не когда деньги на нагревание уже потрачены. Тем более что даже с дополнительной комплектацией грохотом непрерывный АБЗ конкурентен по цене. При работе в городах и необходимости выпуска в течение одной смены асфальтобетонных смесей разных рецептур АБЗ комплектуют силосами длительного хранения, позволяющими хранить смесь до 4 суток. Например, один из производителей асфальта в США, имеющий в комплекте с АБЗ 6 силосов, менял рецептуру 50 раз в смену. Это делается просто – задается новая рецептура и по прошествии 40…60 с смесь подается в другой силос, где и накапливается новая смесь. При наличии опыта эксплуатации переход происходит просто и быстро. Точность дозирования инертных, минерального наполнителя, битума и других ингредиентов соответствует стандарту, что подтверждено опытом эксплуатации во всем мире и в России в том числе. Качество получаемых смесей, в том числе и ЩМА, на высоком уровне.

Каждая из технологий имеет свои особенности и преимущества. При выборе АБЗ еще раз взвесьте все «за» и «против» исходя из того, как вы планируете работать. Реалии современной России еще раз подтвердили, что при наличии мобильного АБЗ вы получаете возможность быстро реагировать на ситуацию и участвовать в подрядах не только в своем регионе.

Асфальтобетон активно применяется как в строительной отрасли, так и при дорожных работах. Этот материал имеет искусственное происхождение, вырабатывается на специальных предприятиях с особым оборудованием. Рассмотрим детальнее, что собой представляет данный стройматериал и по каким технологиям он производится?

Особенности производства

В основу асфальтобетона входят сыпучие либо твердые заполнители природного происхождения, а также вяжущие материалы. При производстве данной смеси очень важно во время смешивания ингредиентов добиться идеальной однородности, а также необходимой густоты и плотности. В этом и заключается суть изготовления асфальтобетонного раствора.

На сегодняшний день происходят постоянные работы по изобретению новых технологий изготовления асфальтобетонного материала. Производственный процесс все время совершенствуется, дабы улучшить прочность и другие характеристики композита. Практические исследования показали, что для этого отлично подходит утильсырье из машинных скатов и других резиновых материалов. Подобная производственная методика давно имеет широкий спрос за границей.

Заграничному производству также свойственно усовершенствовать эстетику сего стройматериала. Осуществляется это при помощи добавления внутрь состава особых красителей. Уподобляются этой методе и наши производители, однако, из-за некоторых обстоятельств особого признания цветной асфальтобетон здесь не обрел.

Технология приготовления

Рассмотрим более традиционные технологии изготовления асфальтобетонного раствора, принятые Госстандартом.

Подготовка сырья

Составляющими компонентами данного материала являются:

• Песок – выступает мелким заполнителем, обеспечивающим разделение нагрузки от дорожного покрытия к почве. Если не подмешивать песок, то вяжущее вещество растечется, а щебень вытеснится на поверхность.
• Заполнитель минерального характера. Под данным составляющим могут выступать перетертые до порошковой консистенции породы: известь, мел либо песчаник. Их функция – заполнить оставшееся свободное пространство. Самый стойкий из них песчаник – выдерживает любые химические реакции, благодаря чему довольно часто применяется около промышленных химзаводов.
• Резина – измельчается до состояния миллиметровой крошки, и только так домешивается к составу. Ее задача – сделать готовый композит гибким, устойчивым к влаге. Асфальтобетонные настилы на резиновой основе намного меньше подвергаются растрескиванию, поэтому не нуждаются в частых ремонтных работах. Однако такое дорожное покрытие стоит колоссальных денег, посему используется исключительно для особо важных автодорожных отрезков с повышенными нагрузками, а также проложенных в сложных районах с агрессивной средой.

К подготовительным работам относят сушку и просев. Заполнители, как правило, приходят на производство во влажном виде. Сохранение этой влаги может нарушить прочностные качества асфальтного настила. Поэтому посредством подогрева до 200 градусов производится сушка минерального сырья.

Перед просеиванием минеральные заполнители поддаются дроблению, затем сортируются по фракциям. При необходимости просушивание может повториться после любой стадии подготовки. Это зависит от типа используемой технологии.

Перемешивание ингредиентов

По методу изготовления асфальтобетонный композит делят на три вида:

• холодный;
• теплый;
• горячий.

Отличаются эти разновидности друг от друга температурой доведения соединяемых ингредиентов во время приготовления. Производство теплого либо горячего асфальтобетонного раствора осуществляется посредством подмешивания к сильно или умеренно подогретому вяжущему остальных ингредиентов той же температуры. Для холодных смесей нагревается лишь один компонент.

Перемешивание составляющих ингредиентов осуществляется при температурном режиме 160 градусов. Посредством ленточного механического транспортера песок и щебенку ссыпают внутрь общего приемника. Расколачивать раствор можно с заполнителями и битумом совместно. А можно сначала соединить, довести до однородности отдельно щебень с песком.

Во время процесса необходимо постоянно следить за температурой внутри бункера с материалами, чтобы она была всегда одинаковой. После того, как готовый раствор набрал желаемую густоту, его перекладывают внутрь специального контейнера на хранение. Хранится готовая смесь при температуре 150-180 градусов.

Данная емкость способна удерживать теплоту композита до четырех суток. За это время асфальтобетон необходимо доставить заказчику, так как дальше материал начнет терять свои прочностные качества. Дополнительные примеси подсыпаются во время перемешивания основных компонентов. Резиновая крошка подмешивается в уже готовую к использованию, подогретую смесь.

Типы установок по изготовлению асфальтобетона

Заводы по производству асфальтобетона бывают двух типов: циклические, непрерывные. Различаются они процессами перемешивания, дозировкой компонентов, количеством вырабатываемого материала, методами его хранения, а также передвижными способностями.

Циклический механизм

Циклический механизм имеет добавочное техническое оснащение в виде башни и грохота, посредством которого производится сортировка сырья. Дальше материал делится на определенные доли, каждая из которых по отдельности отправляется сушиться внутрь барабана. Подобная производственная методика разрешает запросто модифицировать заданный рецепт композита.

Недостатком такого производственного процесса является стационарность и неподвижность установки, а также малые объемы выходящего продукта. Кроме того, процесс грохотания приводит к проявлению некоторого простаивания сильно разогретых бункеров – или же они пустуют, или отсутствует один из ингредиентов. Таким образом ухудшается качество композита. Это может привести к убыткам. Обычно данный тип производства асфальтобетонной смеси применяется в больших городах.

Асфальт – это специально изготовленная смесь битумов с добавлением разнообразных минеральных материалов, таких как гравий, песок. Принято на данный момент применять для покрытия автомобильных дорог, а также как кровельный, гидроизоляционный или электроизоляционный материал, также асфальт используют для создания разнообразных замазок, клеев, лаков. При условии того, что он будет только наилучшего качества, его могут применить также и в живописи или литографии.

Асфальт бывает двух видов, искусственного и природного происхождения. Очень часто этим словом называют асфальтобетон, который используют для укладки дорог и строго в строительной сфере. Получают асфальтобетон путем соединения щебня, песка, или другого минерального порошка, а также битума, как вяжущего препарата, либо же вместо битума, полимерно-битумное вяжущее средство. Ранее для производства асфальтобетона также использовался деготь, но на сегодняшний день его применение максимально уменьшено в целях сохранения окружающей среды.

Оборудование для производства асфальта

С начала 21-ого века в производстве асфальтобетона чаще всего используется мобильные заводы.

Это оборудование довольно простое в использовании, как и само производство. Такое оборудование работает следующим образом: все компоненты засыпаются в определенном количестве, которое предусматривается технологией изготовления, нагреваются и перемешиваются.

Почти все такие установки состоят из следующих компонентов:

• Модули для сортировки и дозировки сырья;
• Устройства для очистки и просушки;
• Смесительный бункер;
• Бункер для битума;
• Операторская кабина;
• Накопительная емкость;
• Питающий агрегат.

Такие мини-заводы для производства являются самыми популярными, так как довольно быстро разбираться и транспортируются, что позволяет готовить асфальт непосредственно на месте работ и укладки, что предупреждает остывание и охлаждения данного материала для покрытия, а, следовательно, дорожное покрытие уложить и укатывать можно весь год, а не только в летнее время года. Такие мобильные асфальтные заводы больше всего используются именно предпринимателями, которые занимаются строительством или ремонтом.

Асфальтные заводы бывают всего трех типов:

• модульные мобильные;
• трейлерные;
• компонентные.

Технология производства асфальта

Чаще всего его используют как покрытие и обустройство дорожных путей, а также железнодорожных путей. Асфальт — это строительная смесь, состоящая из песка, минерального порошка, мелкого или среднего щебня, в зависимости от того какие дорожные пути будут покрываться. Также состоит из битума, который нужен для того, чтобы создать вяжущие свойства, необходимые для того, чтобы все компоненты были между собой связаны.

ГОСТы для битумов:

• Битумы нефтяные строительные – ГОСТ 6617;
• Битумы нефтяные кровельные – ГОСТ 9548;
• Битумы нефтяные дорожные вязкие – ГОСТ 22245.

Для асфальта:

• ГОСТ 9128.

Большую часть — примерно 80% — асфальта составляет щебень/гравий, и малую долю составляет битум. Технология производства довольно простая, поскольку нужно лишь соединить и перемешать все составляющие, и немедленно начать покрывать им необходимое место или территорию. То есть для того, чтобы дорожное покрытие было качественным, асфальт изготавливают непосредственно перед началом работ. Битум имеет вяжущую функцию только в тот момент, когда является горячим. Если асфальт был изначально подготовлен, и уже успел охладиться пока его доставили в место назначения, то он уже не является пригодным для укладки, следовательно его чаще всего укладывают в теплое время года и ночью, для того чтобы он успел высохнуть и взяться. Если его уложили уже в охлажденном состоянии, то его будет невозможно укатать, так как он станет очень хрупким и не подлежащим дальнейшей требуемой обработке.

Бывает несколько различных видов асфальта, используемого в дорожном строительстве:

• Крупнозернистый , применяет для того уложить нижний слой, который впоследствии будет покрыт более мелкозернистым видом, что сделает дорожное покрытие более качественным и износоустойчивым, чтобы изготовить такой асфальт требуется щебень крупной обработки, от 5 до 15 мм.
• Мелкозернистый , применяют для того чтобы уложить верхний слой, который уже подготовлен и покрыт крупнозернистым, такая технология сделает дорожное покрытие более устойчивым к различным техническим и механическим повреждениям;
• Песчаный , используют в основном для того чтобы покрывать пешеходные переходы, тротуары, и пешеходные дорожки, основную часть смеси составляет песок и минеральный порошок, малая часть щебня и битума.

По технологии производства различают всего три вида:

• горячий;
• теплый;
• холодный.

Видео как делают асфальт:

Разница довольно ясна и понятно, а технология производства различается только лишь в том, с какой температурой все компоненты смеси доводились до готовности.