Planta de emulsión bituminosa "biem. Tecnología de producción de PVC

Como resultado de la modificación del betún con polímeros con propiedades elásticas y plásticas, se obtiene un ligante de betún polimérico (PBB). PBV es de alta calidad nuevo material, cuyo uso le permite extender la vida útil de las superficies de las carreteras. Si comparamos el PBB con el betún convencional, se puede observar que el producto modificado posee una amplia gama de nuevas propiedades: resistencia al agrietamiento, elasticidad, mayor resistencia a la tracción y una amplia gama de plasticidad.

Producción de ligantes bituminosos poliméricos

Hasta la fecha, los métodos de modificación del betún con polímeros se han estudiado y dominado suficientemente. Es posible organizar la producción de PMB tanto en plantas de hormigón asfáltico con terminal, como en nuestras propias instalaciones de producción.

La obtención de ligantes de polímero-betún (PBB) de alta calidad para la posterior producción de hormigón asfáltico no ha perdido su relevancia durante muchos años. Esto se debe principalmente al hecho de que, a diferencia de la misma emulsión bituminosa, el PBB sigue siendo un producto que no puede conservar sus propiedades durante mucho tiempo, es decir, deteriorarse rápidamente.

Los PMB tienden a estratificarse y, por lo tanto, requieren una mezcla eficiente. Tampoco debe olvidarse que el PBB obtenido con el uso de polímeros SBS en condiciones de alta temperatura se ve afectado lentamente por procesos destructivos. La pérdida de propiedades del material ocurrirá cuanto más rápido, mayor sea su temperatura actual.

Ésta es la principal dificultad a la hora de trabajar con PMB, ya que siempre es necesario asegurar el menor intervalo de tiempo posible entre la fabricación y el uso del ligante en la producción de mezcla de hormigón asfáltico.

Hasta la fecha, la mayoría método efectivo La producción de PBB puede considerarse un proceso que utiliza un dispositivo como un molino coloidal. Se convirtió en el sucesor del mezclador convencional, que anteriormente se instalaba en contenedores de suministro. Primero, se colocó betún en estos contenedores y luego se vertió el polímero. Luego se mezcló el contenido hasta que se produjo la disolución completa del polímero. En este caso, la temperatura del betún y la eficiencia del mezclador tienen una influencia significativa en el tiempo de cocción.

La esencia principal del proceso ha sobrevivido hasta nuestros días. El polímero se disuelve en la fracción malténica de betún, después de lo cual forma una cáscara, debajo de la cual se ubica el núcleo no disuelto de la partícula. La tarea principal Molino coloidal es la eliminación de la cáscara hinchada y la exposición del núcleo para crear las condiciones para su disolución en el betún. Para la disolución completa del polímero, es necesario asegurar la circulación de la sustancia a través del dispersante.

También hay tecnologías que no implican múltiples juegos. En este caso, el polímero entra una vez al molino junto con la corriente de betún, que es prácticamente sólida. Al pasar a través del espacio entre el rotor y el estator, el polímero se tritura al tamaño requerido. El proceso no termina ahí: la sustancia resultante debe mezclarse hasta que se completen todos los procesos de disolución de las partículas de polímero.

Como puede ver, la producción de hormigón asfáltico y PMB son dos producciones separadas con ciclos diferentes. Esto significa que primero debe obtener la cantidad requerida y solo entonces puede comenzar a producir asfalto.

Aplicación de ligantes bituminosos poliméricos

La función de proporcionar la máxima resistencia a las cargas de fatiga, así como la resistencia a los cambios en las condiciones de temperatura, se asigna a las superficies de las carreteras. La modificación del betún es una de las áreas más prometedoras para hacer frente a estas tareas.

El betún modificado es más caro que el betún ordinario, pero su participación en el pavimento de hormigón asfáltico es solo del 6%. Los cálculos prácticos confirman que el aumento de precio por la colocación de un kilómetro de calzada será de alrededor del 1%. Teniendo en cuenta el hecho de que el uso de betún modificado permite prolongar la vida útil de las superficies de las carreteras en 2-3 veces, la viabilidad económica de usar este material no plantea ninguna duda.

El betún sin modificar tiene ciertas desventajas, que incluyen:

• alta sensibilidad térmica. El betún se ablanda a altas temperaturas y se desmorona a bajas temperaturas;
• malas propiedades mecánicas;
• baja elasticidad;
• propensión al envejecimiento.

Son estas deficiencias las que han estimulado una serie de estudios que han demostrado que los materiales poliméricos son los mejores modificadores para mejorar la calidad y el rendimiento del betún.

El betún modificado se forma combinando betún y polímero convencionales. Dicho material puede proporcionar un mayor nivel de calidad, lo que se refleja en un rendimiento mejorado con cambios de temperatura, características elastoplásticas mejoradas, cohesión y adhesión mejoradas con rellenos, mayor resistencia a la fatiga del material y procesos de envejecimiento más lentos.

El grado de efectividad de cada una de las ventajas enumeradas está determinado por el tipo de base bituminosa y polímero, así como por las características del proceso tecnológico aplicado.

El betún es una sustancia coloidal con micelas de asfaltenos rodeadas de resinas y dispersas en fases oleosas de alta viscosidad (maltenos). Las propiedades específicas del betún están determinadas precisamente por la presencia de asfaltenos. La resiliencia y la ductilidad también están influenciadas por el contenido de resina y maltenos.

Las mezclas a base de betún de alta calidad deben conservar las propiedades de adherencia y unión en las condiciones actuales durante todo un año. Dado que el betún es un material térmicamente sensible, no puede comportarse de la misma manera tanto a altas como a bajas temperaturas. Por eso es necesario modificar los betunes.

Durante más de 10 años, ha habido una tendencia constante al aumento de los pedidos gubernamentales para la construcción de carreteras con aglutinante bituminoso polimérico (PBB). Y a partir del 1 de noviembre de 2014, en lugar del estándar principal para el hormigón asfáltico: GOST 9128-2009, se introdujo un nuevo GOST 9128-2013, con mezclas de aglutinantes de polímero-betún (PBB) a base de estireno-butadieno-estireno. (SBS) copolímeros de bloque. Los pedidos especialmente frecuentes se encuentran en carreteras federales, autopistas de peaje y en dos capitales: Moscú y San Petersburgo. El precio de un aglutinante modificado producido por el fabricante puede diferir mucho de la región, pero en promedio varía de 24 a 28 rublos con IVA por kg.

Descripción:

De hecho, PBV- nada más que un elastómero termoplástico rallado del tipo estireno-butadieno-estireno (SBS) en betún. El elastómero termoplástico tiene la propiedad de estirarse en estado caliente y volverse elástico en estado frío. A grandes rasgos, el proceso de vulcanización en los elastómeros termoplásticos se produce por una disminución de la temperatura y por tanto, en condiciones normales, se comporta como caucho vulcanizado, y en caliente, como caucho primario. En el proceso de trituración de elastómero termoplástico, es importante triturarlo lo más pequeño posible y dispersarlo en todo el volumen de betún; para esto, se debe prestar especial atención a un molino coloidal, en cuya operación la finura del polímero la molienda depende principalmente.

Números:

Algunos grandes productores de PMB están reemplazando SBS con polímeros más baratos o caucho granulado que, con el enfoque correcto, no afecta en gran medida las propiedades del producto final, pero permite ahorros significativos, compárese:

Costo SBS: desde 180 rublos por kg,

El costo del caucho en migajas de hasta 1 mm - 20 rublos por kg,

El costo de los plásticos secundarios es de 15 rublos por kg.

Si 1 tonelada de PBB requiere 40 kg de SBS, luego, reemplazando incluso 10 kg, puede obtener un ahorro de 1.5 mil rublos.

Por supuesto, ninguno de los fabricantes de PMB admite abiertamente que reemplaza material costoso con materias primas secundarias, sin embargo, si las propiedades del material final cumplen con los requisitos de GOST, ¿por qué no?

No será posible comprobar la presencia de caucho granulado y plásticos secundarios en un laboratorio convencional.
Esto requiere un equipo poco común, capaz de disolver el betún, separarlo del material pétreo y las impurezas orgánicas (como el caucho desmenuzado).

Si está interesado en la producción de PMB, pero está buscando activamente enfoques para reducir el costo de producción, aquí hay algunas recomendaciones:

Analiza el mercado de SBS. En Rusia, está representado por actores importantes como Croton, LG-Chem, Sibur y fabricantes poco conocidos de Estados Unidos, Corea, China, Japón, cuyos precios pueden compararse favorablemente con los conocidos.

Cuando reemplace SBS con componentes más baratos, verifique cómo afectará esto al producto final. Muy a menudo, en un PBB de este tipo, la extensibilidad disminuye o la temperatura desciende durante el KIS (anillo y bola). Para estabilizar estos indicadores, recomendamos utilizar no solo sustitutos baratos,
pero también aditivos químicos al betún, así como para realizar la preparación preliminar de las materias primas antes de ser alimentadas a la instalación.

Si trabaja en una ABZ, entonces algunos de los componentes se pueden enviar para el procesamiento por lotes en forma seca, por ejemplo, el modificador se puede introducir directamente en el mezclador, ya que ya contiene aditivos químicos para pretratar el material suministrado.

Además de la posibilidad de sustitución directa de SBS por componentes más baratos, existe experiencia en el uso de aditivos químicos para mejorar la dispersión de partículas de polímero. Uno de estos aditivos es el ácido polifosfórico, que ahorra hasta un 20% del SBS añadido. Sin embargo, se debe trabajar con mucho cuidado con dichos aditivos, ya que algunos de ellos tienen propiedades secundarias sobre el propio betún, que pueden no manifestarse en el primer año, pero contribuir a su envejecimiento acelerado (oxidación) en el futuro.

APROBADO POR Director de Soyuzdorniya Cand. tecnología Ciencias V.M. Yumashev


Se dan recomendaciones sobre el uso de ligante polímero-betún (PBB) para la preparación de mezclas de hormigón asfáltico y el dispositivo de tratamientos superficiales, especialmente en las condiciones de las zonas climáticas de carreteras I-II, en áreas con un clima marcadamente continental, como así como en áreas con efectos dinámicos aumentados sobre el revestimiento (revestimientos en puentes, aeródromos, carreteras de categorías I-III, en los carriles de estribo a vías de tranvía, etc.) y para el relleno de juntas y grietas en revestimientos.

Se presenta la tecnología para producir PBB mediante la introducción de 2-4% de elastómero termoplástico de divinilestireno (DST) en betunes calentados a 90-160 ° C en forma de solución en solventes de hidrocarburos o en forma de miga.

Se demuestra que el uso de PBB permite aumentar la vida útil de los revestimientos debido a una mejora significativa en las propiedades del hormigón asfáltico; aumentar la productividad de la planta reduciendo la temperatura de calentamiento de los materiales; alargar la temporada de construcción, ya que es posible colocar y compactar la mezcla a bajas temperaturas del aire; aumentar la productividad de los trabajos en el dispositivo de recubrimientos debido a la mejor compactación de la mezcla; para aumentar el coeficiente de adherencia del revestimiento a la rueda del automóvil.

PREFACIO

PREFACIO

El crecimiento constante de los requisitos para la calidad de las superficies de las carreteras, arreglados con el uso de betún, dicta la necesidad de aumentar la resistencia, elasticidad y resistencia al calor de los aglutinantes en una amplia gama de temperaturas de operación. En los últimos años, en Soyuzdorniya, se han realizado investigaciones y la construcción de secciones de pavimento con ligante polímero-betún (PBB) obtenido a partir de elastómeros termoplásticos de divinilestireno (DST) en diversas regiones climáticas del país en las instalaciones de Glavdorstroy y Glavzapsibdorstroy del Ministerio de Transporte, Ministerio de Transporte y Construcción de Carreteras del Ministerio de Transporte de la Federación de Rusia MGA, Ministerio de Industria Petrolera.

Los estudios han demostrado importantes ventajas tecnológicas y operativas del uso del nuevo material en la construcción de pavimentos de hormigón asfáltico y tratamientos superficiales en comparación con el betún.

El pavimento de asfalto-hormigón del aeródromo, dispuesto sobre una base de hormigón en el Extremo Norte, con un espesor de la mitad del diseño (9 cm en lugar de 18 cm) con el uso de PMB, se encuentra en buen estado después de 10 años de operación. El pavimento del puente, dispuesto sobre la losa ortotrópica del puente atirantado Moskovsky sobre el río Dniéper, se encuentra en condiciones satisfactorias después de 12 años de funcionamiento. En este sentido, es posible suponer un aumento de la vida útil de los recubrimientos con el uso de PBB en más de 1,5 veces y la posibilidad de reducir su espesor en comparación con el diseño.

"Directrices para el uso de aglutinante de polímero-betún (basado en DST) en la construcción de pavimentos de hormigón asfáltico de carreteras, puentes y aeródromos" Recomendaciones metódicas, publicado anteriormente por Soyuzdornia, y sobre la base de la investigación, el trabajo de producción experimental y la introducción de PBV, así como en los materiales de una encuesta de sitios construidos con el autor. ingenio. N 272881.

Estas Recomendaciones Metodológicas establecen la tecnología para la preparación de PMB, los requisitos técnicos para el PMB terminado, el método para seleccionar la composición del hormigón asfáltico a base de PMB; muestra un diagrama de la preparación de PBB en el ABZ y el equipo adicional necesario para ello.

Estas Recomendaciones Metodológicas fueron desarrolladas por Cand. tecnología Ciencias L.M. Gokhman, Dr. Sci. L.B. Gezentsvey, ingeniero. K.I.Davydova (Unión).

Candidato de Ingeniería (Cand. tecnología ciencias Yu.N. Pitetsky, ingeniero. B.V.Markin, candidatos de ciencias técnicas A.Yu. Goldstein, I.D.Sakharova, M.B.Sokalskaya (Soyuzdornii); Yuzhdorstroy, EE. UU. De la autopista Moscú-Riga, Murmanskdorstroy, Kazdorstroy, Mostostroy-1, Kievdorstroy, Permdorstroy, Orenburgdorstroy, Dondorstroy, Nizhnevartovskdorstroy, Tyumendorstroy, Mintransdorstroy, TsentetrurFSd Candó. tecnología I. I. Balovneva, ingeniero Yu.N. Volkov (GPI y NII GA "Aeroproyecto"); empleados de los aeropuertos de Chisinau, Bakú, Batumi, Alma-Ata, Ufa, Orenburg, Usinsk, Nefteyugansk, Nizhnevartovsk; Candó. tecnología Ciencias G.M. Tolstopyatov, ingeniero. Ya.M. Rosenoer, Cand. tecnología Ciencias A. N. Kondratyev (VNIISK y su sucursal de Voronezh); En g. A.P. Troitsky (Soyuzkauchuk del Ministerio de Industria del Petróleo y Química de la URSS).

1. DISPOSICIONES GENERALES

1.1. Los grados BNP de betún para carreteras, producidos por refinerías de petróleo de acuerdo con GOST 22245-76 *, mejoran significativamente la calidad del hormigón asfáltico y el rendimiento de las superficies de las carreteras.
________________
GOST 22245-90

Sin embargo, el tráfico moderno en las carreteras, que se caracteriza por una alta densidad e intensidad de tráfico, y los impactos dinámicos significativos en los pavimentos de puentes y aeródromos, imponen mayores demandas sobre el hormigón asfáltico y, en consecuencia, sobre el betún, especialmente en áreas con un clima marcadamente continental.

La introducción de pequeños aditivos de sustancias con alto contenido de polímeros en el betún permite obtener un nuevo aglutinante con propiedades mejoradas.

1.2. Para mejorar la calidad del betún de la carretera, se recomienda utilizar elastómeros termoplásticos de divinil estireno (DST), copolímeros en bloque de divinilo y estireno con un contenido de estireno ligado de 28-32% (DST-30). El DST en estado no vulcanizado se caracteriza por una alta resistencia a temperaturas elevadas (hasta 80 ° C) y una baja temperatura de fragilidad (aproximadamente menos 80 ° C). En este rango de temperatura, las DST se encuentran en un estado muy elástico.

1.3. El PBB se obtiene introduciendo una pequeña cantidad (2-4%) de DST en los betunes: en los viscosos, en forma de solución en disolventes de hidrocarburos, y en los líquidos y de baja viscosidad, en forma de migajas (los betunes son se consideran de baja viscosidad si tienen una profundidad de penetración de la aguja de más de 130 a 25 ° C (0,1 mm).

Nota. Los solventes de hidrocarburos incluyen combustible diesel, materia prima para la producción de betún de carretera viscoso de aceite con una viscosidad de 20-60 s (alquitrán), betún líquido, queroseno, combustible para aviones (TC-1), solvente, xileno.

1.4. PBB se caracteriza por la capacidad de grandes deformaciones altamente elásticas en un amplio rango de temperatura (de menos 55 a 60 ° C), lo que determina su alta resistencia al calor a temperaturas de funcionamiento elevadas (50-60 ° C), elasticidad, plasticidad y resistencia a efectos dinámicos a temperaturas negativas.

La introducción de DST en una cantidad del 2, 3, 4% en el betún de los grados BND permite obtener la temperatura de fragilidad del PBB, respectivamente, menos 25, menos 35 y menos 50 ° C. Si es necesario obtener PMB con una temperatura de fragilidad de menos 60 ° C y menos, es necesario aumentar el contenido de DST en el betún al 6%.

El hormigón asfáltico en PBB se distingue por una mayor deformabilidad a temperaturas negativas y elasticidad a temperaturas positivas (el módulo de elasticidad a menos 20 ° C es 3-6 veces menor, y a 40 ° C - 1,5-2 veces más que el hormigón asfáltico en viscoso betún de grados BND); mayor resistencia a las influencias dinámicas repetidas (el número de ciclos antes de la destrucción de la muestra (viga) en el PMB en condiciones de flexión múltiple es más de 8 veces mayor que para la muestra de hormigón asfáltico sobre betún).

1.5. PBB, preparado a base de betún viscoso, pertenece a los aglutinantes licuados, espesándose a una velocidad debido a la composición fraccionada del solvente: en un solvente, xileno, TS-1 - a la clase BG; en queroseno y combustible diesel de invierno, a la clase SG; en combustible diésel de verano, a la clase MG. El PMB preparado utilizando alquitrán o betún líquido como disolvente DST o introduciendo DST en el betún en forma de miga, en términos de velocidad de formación, pertenece a la clase de betún viscoso.

El hormigón asfáltico preparado a base de PBB licuado y PBB de grados viscosos (con una profundidad de penetración de la aguja a 25 ° C dentro de (40130) · 0,1 mm) cumple los requisitos para el hormigón asfáltico caliente. Según las condiciones de temperatura para la preparación, colocación y compactación, el hormigón asfáltico a base de PMB licuado y PMB de grados de baja viscosidad se clasifica como caliente o frío.

1.6. La construcción de revestimientos a partir de mezclas de hormigón asfáltico sobre PMB está permitida a bajas temperaturas (hasta menos 15 ° C).

1.7. El uso de PBB permite incrementar la productividad del ABZ al reducir la temperatura de calentamiento de los materiales, alargando la temporada de construcción debido a la capacidad de colocar y compactar la mezcla a bajas temperaturas.

1.8. El pavimento de mezclas de hormigón asfáltico en PMB ha aumentado la adherencia a la rueda del automóvil.

1.9. Se recomienda utilizar PBB para la construcción de pavimentos de hormigón asfáltico y tratamientos superficiales, principalmente en las secciones más críticas de carreteras, puentes y aeródromos. Es especialmente efectivo usar PBB en áreas con un clima continental marcado, así como en objetos con efectos dinámicos aumentados en el revestimiento (por ejemplo, en las líneas adyacentes a las vías del tranvía, etc.) como parte de masillas para rellenar costuras y grietas en revestimientos. La temperatura de fragilidad del PMB debe estar cerca de la temperatura mínima del aire en el área de construcción.

2. MATERIALES. REQUERIMIENTOS TÉCNICOS. TECNOLOGÍA DE PREPARACIÓN DE PBB

2.1. Para la preparación de PBB use:

grados BND de betún que cumplen con los requisitos de GOST 22245-76 o, si están ausentes, grados BN;

elastómero termoplástico de divinilestireno (Apéndice 1) grados: DST-30-01 según TU 38 103267-80; DST-30B según TU 38 40359-85 del Ministerio de Ingeniería del Petróleo (Grupo I completamente, grupo II - con una viscosidad intrínseca de al menos 1,2 dl / g, con un contenido de estireno combinado de 29 ± 2%);

disolventes: combustible diesel de acuerdo con GOST 305-82 (Apéndice 2); materias primas para la producción de betún viscoso para carreteras de acuerdo con TU 38 101582-75 del Ministerio de Ingeniería del Petróleo (Apéndice 3); grados de betún líquido MGO 70/130 y MGO 130/200 de acuerdo con GOST 11955-82; queroseno correspondiente a la OST actual (Apéndice 4, 5); TS-1 de acuerdo con GOST 10227-86 (Apéndice 6); xileno de acuerdo con GOST 9410-78 (Apéndice 7); solvente de acuerdo con GOST 10214-78 (Apéndice 8). El uso de solventes como solvente, xileno, TS-1, combustible diesel, queroseno está permitido solo con equipos especiales en diseño a prueba de explosiones y fuego. En este caso, el uso de xileno y solvente debe ser acordado con las autoridades de Inspección Sanitaria del Estado.

Si es necesario, para mejorar la adherencia a los materiales minerales, se utilizan tensioactivos catiónicos: colector ANP-2 según TU 6-02-1067-81, residuos de destilación en la producción de aminas CC según TU 6-02-750-87 del Ministerio de Industria Química (adj. 9).

2.2. PBB debe ser homogéneo y cumplir con los requisitos de TU 1669-84 del Ministerio de Transporte, que se detallan en la Tabla 1. Los PBB licuados deben precalentarse a 120 ° C en una capa de 3 mm durante 7 horas.

tabla 1

2.3. Para la preparación de PMB, la planta de hormigón asfáltico (ABZ) está equipada * (ver figura) con contenedores para almacenar el solvente, preparación y almacenamiento de la solución DST, así como calderas bituminosas para la preparación de PMB. Los tanques y calderas para la preparación de la solución DST y PBV deben estar equipados con mezcladores de hélice o de paletas. En el caso de preparar PBB mediante la introducción de migas de DST en el betún, es necesario asegurar la mezcla más intensa de los componentes.
_______________
* VNIIstroydormash diseñó equipo en serie para la preparación de PMB a base de DST utilizando betún y alquitrán como solventes. Se supone que el lanzamiento comenzará en 1988.

Esquema para la preparación de PMB en la ABZ.

El esquema de la preparación PBB en ABZ: 1, 3, 5, 7, 12 - bombas;
2, 6 - calderas bituminosas; 4 - instalación para calentar y deshidratar betún; 8 - capacidad
con una capacidad de 20 m para la preparación de la solución DST; 9 - bomba de combustible; 10 - capacidad
con una capacidad de 60 m para disolvente; 11 - almacén para almacenamiento de DST;
13 - un contenedor con una capacidad de 60 m para tensioactivos con calentamiento

La capacidad de los envases para el solvente, sujeto a su entrega por ferrocarril debe tener al menos 60 m (es decir, corresponder a la capacidad del vagón cisterna). La capacidad recomendada del contenedor para la preparación de la solución DST es de 20 m3.

El área del cuello de cada contenedor debe ser de al menos 0.3 m La tapa del contenedor debe abrirse completamente para asegurar la carga de DST y cerrar herméticamente.

Las tapas de los contenedores deben estar equipadas con pequeñas válvulas cerradas herméticamente, que son necesarias para medir el nivel de la solución mediante rieles y para tomar muestras. El consumo de DST y solvente en los contenedores está determinado por los medidores de flujo del tipo capacitivo o el tipo de tubo en forma de U, y en las tuberías, por los medidores de flujo de presión diferencial variable.

2.4. El proceso tecnológico para la preparación de PBB licuado incluye: preparación de una solución DST, preparación de PBB.

Para preparar la solución DST (ver figura) desde el recipiente (10) a través de la tubería con la ayuda de la bomba (9), el disolvente se introduce en el recipiente (8). Se carga DST (en forma de migajas) en el disolvente y se mezcla.

Se recomienda preparar la solución DST sin calentar solo si su concentración no excede el 20% en solvente y xileno, y el 5% en combustible diesel. Si la concentración es superior a la especificada, el disolvente debe calentarse en el recipiente (8) con un sistema de calentamiento de aceite o vapor. La temperatura máxima permitida para calentar el solvente: solvente, xileno - 60 ° C; TS-1, queroseno - 80 ° C; combustible diesel de invierno - 120 ° С; combustible diesel de verano - 130 ° С; alquitrán - 180 ° С; betún: no superior a la temperatura de funcionamiento adoptada para la marca correspondiente.

La solución DST se alimenta mediante una bomba (7) a través de una tubería a las calderas de betún (2) y (6) y se mezcla con betún deshidratado calentado a una temperatura de 90-160 ° C, según la marca de betún y el tipo de solvente.

En el caso de que los tanques (2) y (6) estén provistos de mezcladores potentes y de alto rendimiento, se recomienda preparar el PMB de la siguiente manera. Se introduce un disolvente con un punto de ebullición de al menos 120 ° C en un recipiente (6) con betún deshidratado calentado a 100-110 ° C, y luego DST, y la mezcla se mezcla hasta homogeneidad. Luego, el PBB se prepara de la misma manera en el contenedor (2).

La cantidad requerida de componentes (betún, DST, solvente y solución DST) para una porción de PBB se establece al seleccionar la composición de PBB (ver la cláusula 3.4 de estas Recomendaciones metodológicas) y se corrige en el recipiente de trabajo (ver la cláusula 2.5).

Al suministrar la solución DST a la caldera de betún, la calefacción de la caldera debe estar apagada. La mezcla se agita hasta que esté homogénea y, si es necesario, se agrega un tensioactivo líquido y se vuelve a mezclar hasta que esté homogénea.

Para preparar PBB viscoso, las migas de DST se introducen directamente en las calderas (2) y (6) y se mezclan hasta que estén homogéneas a la temperatura máxima de funcionamiento del betún original.

2.5. El tiempo necesario para preparar una solución homogénea de DST y PBB en un recipiente de trabajo se establece antes de comenzar a trabajar con PBB. Para ello, se prepara un lote de control de la solución DST en el recipiente (8) y el PBB en las calderas de trabajo (2) y (6). La homogeneidad de la mezcla se evalúa durante el proceso de mezcla.

El tiempo necesario para obtener una mezcla homogénea de DST con un disolvente se toma como estándar en la preparación de lotes posteriores de solución de DST.

El tiempo necesario para la preparación de una mezcla homogénea de solución DST con betún se toma como estándar al recibir lotes posteriores de PMB.

Después de la preparación del PBB, se toma una muestra para determinar sus propiedades de acuerdo con los requisitos de la cláusula 2.2 de estas Directrices.

2.6. La cantidad requerida de solución DST y betún se establece mediante un medidor de flujo o en un riel especialmente calibrado.

2.7. La duración del mantenimiento del PBB a la temperatura de funcionamiento no debe exceder las 6 horas. La reserva de PBB que no se haya utilizado durante el turno podrá mantenerse en la caldera a una temperatura que no exceda los 60 ° C durante 24 horas. El tiempo de almacenamiento de el PBB en el almacenamiento de betún no está limitado.

2.8. Todas las tuberías de betún, tanques de medición y otros elementos de comunicación de betún deben estar provistos de un sistema de calentamiento de vapor y aceite.

El calentamiento comienza antes de comenzar a trabajar.

3. SELECCIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE PBB

3.1. La composición del PMB en el laboratorio se selecciona de la siguiente manera:

establecer la concentración de la solución DST;

calcular la cantidad requerida de solución DST para la preparación de PBB;

determinar las propiedades del PBB de acuerdo con los requisitos de la cláusula 2.2 de estas Recomendaciones metodológicas;

establecer las propiedades del hormigón asfáltico de acuerdo con los requisitos del GOST 9128-84 para hormigón asfáltico caliente de la marca correspondiente, y el apartado 4.3 de estas Recomendaciones Metodológicas.
________________
* En el territorio Federación Rusa GOST 9128-97 está en vigor. En adelante en el texto. - Nota del fabricante de la base de datos.

3.2. La viscosidad de la solución DST no debe exceder los 40 Pa · s durante el funcionamiento normal de la bomba de bitumen D-171. La concentración máxima de la solución DST está determinada por su capacidad para drenar libremente de la varilla de vidrio a la máxima temperatura de calentamiento posible del solvente (ver cláusula 2.4).

La concentración mínima de la solución DST está determinada por la resistencia del hormigón asfáltico a una temperatura positiva alta; la resistencia última de una muestra de hormigón asfáltico a 50 ° C debe cumplir con los requisitos para hormigón asfáltico basado en PBB (ver sección 4.3).

3.3. Determinar la viscosidad relativa C de la solución DST de la concentración seleccionada a la temperatura correspondiente a la adoptada para su bombeo al betún. De acuerdo con el valor obtenido de la viscosidad relativa de la DST de la muestra promedio, se monitorea la concentración de la solución de DST en el recipiente de trabajo (8).

3.4. La cantidad de solución necesaria para la preparación de PBB se calcula en función del contenido asignado de DST.

Ejemplo. La concentración de la solución DST es del 20%. La concentración seleccionada de DST es 2%.

Hacemos dos proporciones y obtenemos 1000 g de betún:

(- la cantidad de DST; - la cantidad de una solución al 20% de DST).

Si el PBB no cumple los requisitos de adhesión con cualquiera de los materiales minerales utilizados, se selecciona y calcula la cantidad requerida de aditivo tensioactivo (por ejemplo, 1,5% de BP-3). Para ello, se hace una proporción más:

3) (1000+102) - 98,5%

(- cantidad de tensioactivo añadido).

Los datos obtenidos se resumen en tablas, que deben seguirse en la preparación de PMB en el ABZ.

La cantidad requerida de componentes para la preparación de 10 toneladas de PBB con 2% de DST a partir de una solución al 20% y al 5% se muestra en la Tabla 2.

Tabla 2

3.5. Los indicadores de las propiedades de los PBB se determinan de acuerdo con las cláusulas 2.2, 7.9 a 7.14 de estas Recomendaciones metodológicas.

En caso de un indicador insatisfactorio de la temperatura de ablandamiento en términos de CuSh del PBB licuado, es necesario aumentar la concentración de la solución DST y repetir la selección, y si la extensibilidad es baja, reducir la concentración de la solución DST. .

En caso de discrepancia entre los indicadores de PBB y los datos de la Tabla 2, es necesario aumentar el contenido de DST y repetir la selección.

3.6. Sobre la base de PBB, se prepara una mezcla de hormigón asfáltico. Las propiedades del hormigón asfáltico se establecen de acuerdo con GOST 9128-84.

Si el hormigón asfáltico no cumple con los requisitos (consulte la página 4.3), entonces es necesario aumentar la concentración de la solución DST y repetir las pruebas. Si el material obtenido nuevamente no cumple con los requisitos, entonces se debe aumentar el contenido de DST y repetir las pruebas. Si el hormigón asfáltico no cumple con los requisitos del coeficiente de resistencia al agua a largo plazo, entonces es necesario introducir un tensioactivo en el PMB.

4. CARACTERÍSTICAS DE LA TECNOLOGÍA DE PREPARACIÓN DE MEZCLA DE HORMIGÓN ASFALTO CON APLICACIÓN DE PBB Y DISPOSITIVOS DE RECUBRIMIENTO. REQUISITOS TÉCNICOS PARA EL HORMIGÓN ASFALTO

4.1. La preparación, colocación y compactación de mezclas de asfalto-hormigón en PBB se lleva a cabo de acuerdo con las "Directrices para la construcción de pavimentos de asfalto-hormigón para carreteras" (Moscú: Transporte, 1978).

4.2. Los materiales minerales utilizados (piedra triturada, arena) deben cumplir con los requisitos de GOST 9128-84, polvo mineral - GOST 16557-78 * y aglutinante de polímero-betún (PBB) - los requisitos de la cláusula 2.2 de estas Directrices y TU 1669- 84 del Ministerio de Transporte.
________________
* En el territorio de la Federación de Rusia, GOST R 52129-2003 está en vigor. En adelante en el texto. - Nota del fabricante de la base de datos.

4.3. Las mezclas de asfalto-concreto y asfalto-concreto en PBB, seleccionadas de acuerdo con las Directrices, deben cumplir con los requisitos de GOST 9128-84 para mezclas de asfalto-concreto en caliente del grado correspondiente y TU 1669-84 del Ministerio de Transporte. Se permite tomar valores de la resistencia última del concreto asfáltico bajo compresión a 50 ° C en un 10% más bajos que los requeridos por GOST 9128-84 debido a la mayor elasticidad del concreto asfáltico a altas temperaturas positivas.

Se recomienda asignar tal contenido de PBB en la mezcla de hormigón asfáltico para que la saturación de agua de las muestras sea del 1-2,5%.

4.4. Las mezclas de hormigón asfáltico sobre PBB deben prepararse únicamente en hormigoneras asfálticas equipadas con mezcladoras de paleta de mezcla forzada (tipos D-325 y D-597), de acuerdo con los modos de mezcla adoptados para las mezclas calientes de hormigón asfáltico.

Se recomienda que la temperatura de mezcla de las mezclas de hormigón asfáltico para todos los grados viscosos de PBB o PBB licuado de los grados PBV 40/60 y PBV 60/90 con materiales minerales sea 5-15 ° C más alta que cuando se usa betún de los mismos grados.

4.5. La temperatura de calentamiento de PBB en calderas de trabajo y mezclas de concreto asfáltico cuando se descarga del mezclador debe estar dentro de 110-160 ° C.

4.6. Al construir pavimentos a partir de mezclas de asfalto y hormigón en PMB, debe tenerse en cuenta:

las mezclas de concreto asfáltico a base de PBB tienen un coeficiente de compactación más alto, por lo tanto, el espesor de la capa de la mezcla de concreto asfáltico cuando se coloca con una pavimentadora de asfalto (con la barra de apisonamiento incluida) se asigna 30-35% más que la de diseño;

la temperatura de las mezclas de polímero-asfalto-concreto tibias y calientes con PMB viscoso en la pavimentadora de asfalto, cuando se coloca en una capa estructural, debe cumplir con GOST 9128-84, y las mezclas tibias y calientes con PMB licuado se permiten 20 ° C más bajas;

La compactación efectiva de la mezcla de hormigón asfáltico se logra a temperaturas de 90 a 35 ° C.

4.7. La construcción de pavimentos de hormigón asfáltico sobre PBB a bajas temperaturas debe realizarse teniendo en cuenta los requisitos de las "Directrices para la construcción de pavimentos de hormigón asfáltico para carreteras".

Se debe procurar que la mezcla se compacte inmediatamente después de la colocación para lograr una mejor densidad y uniformidad del revestimiento, así como una buena adherencia de las tiras a colocar.

Se ha producido un error

El pago no se completó debido a un error técnico, dinero en efectivo de tu cuenta
no fueron cancelados. Intente esperar unos minutos y vuelva a repetir el pago.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN CONTINUA DE PMB (PMB)

Recientemente, el uso de betún modificado con polímeros (PMB) o aglutinante de betún polímero (PMB) ha aumentado significativamente en todo el mundo. Numerosas pruebas confirman un aumento significativo en la vida útil de las carreteras PMB, especialmente en regiones con altas fluctuaciones de temperatura y una mayor carga en la carretera.

ENH Engineering es uno de los principales fabricantes mundiales de plantas para la fabricación de PMB. Hemos desarrollado y producido de forma independiente una gran cantidad de plantas de tipo continuo (continuo), que tienen ventajas innegables sobre las plantas cíclicas.

A continuación se ofrece una breve descripción del proceso de producción continuo de PMB.

Los materiales de partida se introducen en la instalación por separado. Elemento principal es betún, otros materiales interfieren con él. El betún se calienta a una temperatura de 140-180 ° C en un flujo constante a través de un intercambiador de calor que se calienta con aceite térmico a una temperatura de 240 ° C y tiene una potencia de 400 kW. En algunos casos, se pueden introducir uno o más aceites aromáticos, junto con reactivos adhesivos, en el betún para mejorar las propiedades del PMB final. La dosificación de todos los líquidos se realiza mediante caudalímetros. El valor real es registrado por el sistema de control y ajustado automáticamente según la receta.

Los polímeros, en este caso SBS, se introducen mediante un sistema de dosificación por pesaje. Consiste en básculas ubicadas en celdas de carga. Las celdas de carga están conectadas a una computadora a la que se controla la dosificación del polímero. La precisión del sistema es muy alta.

Desde el sistema de dosificación, los polímeros se envían a un pequeño recipiente para premezclar con betún y otros líquidos. Desde este recipiente, la mezcla ingresa al molino. En el molino, el granulado de polímero se tritura en pequeñas partículas y se mezcla eficazmente con el betún.

El aglutinante de polímero y betún (en adelante, PBB) es uno de los componentes principales de la capa superior de pavimento de hormigón asfáltico de las carreteras modernas, lo que extiende significativamente su vida útil de 3-4 años (cuando se usa betún de carretera tradicional) a 7-10 años. PBB aumenta significativamente la resistencia, la resistencia al agrietamiento, la resistencia al calor, la resistencia al corte, la resistencia al agua y a las heladas de la superficie de la carretera. La característica más indicativa del pavimento asfáltico producido con el uso de PMB, que permite revelar la diferencia entre el hormigón asfáltico polimérico y el hormigón asfáltico tradicional, es el coeficiente de sensibilidad a la temperatura. El asfalto en PMB es mucho menos sensible a los cambios de temperatura. El aumento en el costo del costo total de construir una carretera usando PMB no es más del 1%. Al mismo tiempo, los costos se recuperan por completo durante varios años de operación de la carretera.

La práctica de utilizar PMB está muy extendida en EE. UU., Europa y China. Últimos años en Rusia esta tecnología se está volviendo cada vez más popular. Por ejemplo, en mayo de 2013, se adoptó el documento metodológico de carreteras secundarias ODM 218.3.026-2012 "Recomendaciones para el uso de hormigón asfáltico de alta densidad a base de aglutinantes de polímero y betún para superficies de carreteras en diversas condiciones climáticas de la Federación de Rusia" y poner en efecto. De acuerdo con estos documentos, se recomienda usar PBB de acuerdo con GOST R 52056 como parte de concreto asfáltico de alta densidad en lugar de betún de acuerdo con GOST 22245, lo que puede mejorar significativamente la calidad de la superficie de la carretera, tenga en cuenta el condiciones climáticas reales y condiciones de tráfico bajo las cuales se operan las superficies de las carreteras en cualquier región de Rusia. El comportamiento del pavimento, su uniformidad, la ausencia o presencia de defectos en él es lo más importante, y en algunos casos la principal característica de la calidad de consumo de la vía, ya que se determina de forma rápida y visual.

Como saben, Rusia se distingue por un clima continental severo y marcadamente, por un lado, con bajas temperaturas negativas y altas temperaturas positivas por el otro. Entonces, por ejemplo, la temperatura del aire de las regiones más frías en invierno puede alcanzar menos 63 ° C, y en los días calurosos de verano, la superficie del recubrimiento puede calentarse a altas temperaturas, de 55 ° C a 62 ° C. Así, el rango de temperatura en el que trabaja el recubrimiento alcanza los 125 ° C. Además, en el flujo de automóviles, una parte importante de ellos son camiones, los cuales determinan el aumento de los efectos dinámicos sobre los revestimientos, aumentando la amplitud de deflexión, provocando procesos de fatiga y acelerando la acumulación de deformaciones plásticas y microfisuras.

Para tener en cuenta las condiciones climáticas de operación de los recubrimientos, para garantizar su resistencia requerida al agrietamiento y al corte, el PBB debe cumplir con todos los altos requisitos. La sensibilidad térmica evita que el betún común se comporte bien tanto a altas como a bajas temperaturas, obligando a "modificar" de alguna manera las propiedades del betún. La presencia de asfaltenos determina las propiedades específicas del betún, a saber, viscosidad (plasticidad) y elasticidad, resistencia a ciertos tipos propiedades de deformación, cohesión y unión. La elasticidad y plasticidad se deben a la presencia de resinas y maltenos. Analizando la composición grupal del betún y las propiedades de los componentes, es posible evaluar qué parámetros son los más importantes a la hora de modificar el betún con polímeros. El factor determinante es la compatibilidad del betún con los polímeros. Solubilidad materiales poliméricos en betún depende de muchos parámetros, de los cuales los más importantes son: la diferencia en los parámetros de solubilidad del polímero y la fase malténica del polímero, así como la cantidad y tipos de asfaltenos contenidos en el betún.

El proceso tecnológico para la producción de PBB se puede dividir en dos partes: producción directa, cuando el betún se mezcla con un polímero en una instalación especializada y maduración en tanques de almacenamiento para PBB terminado, donde, en contacto con el betún, los bloques elastoméricos del El polímero se hincha, absorbiendo una proporción significativa de la fracción malténica del betún. Por tanto, después de mezclarlo con betún, el polímero se hincha y el volumen de la fase enriquecida es de 5 a 10 veces el volumen del polímero añadido a la mezcla. Las características de alto rendimiento se logran solo bajo la condición de un control preciso de la dosificación del polímero y su distribución en la masa de betún. Como han demostrado estudios de expertos europeos, las mejores tasas de distribución (homogeneización) se logran cuando se utiliza un molino con un alto grado de molienda. El molino (homogeneizador) es la parte principal de la planta de PMB. Existen varios tipos de molinos en el mercado, la mayoría de ellos diseñados para otras industrias (alimentaria, química, carpintería), pero utilizados para la producción de betún modificado con polímeros. MASSENZA ha desarrollado su propio molino, especialmente diseñado para la producción de betún modificado, y es el mejor de la industria. Además, MASSENZA ha desarrollado un sistema especial con una bomba de velocidad variable que alimenta el molino. Este sistema permite que el molino en sí no desperdicie energía en el bombeo (como es el caso de la mayoría de los otros fabricantes), dirigiéndolo todo a la molienda, y también asegura constantemente el máximo rendimiento del producto al regular el flujo de materias primas. Cabe señalar que los especialistas de la empresa MASSENZA continúan constantemente investigando en el campo de la interacción entre polímero y betún, el efecto del proceso de molienda en el molino sobre la calidad del producto final, y en 2014 la fábrica lanzó nuevo modelo molinos - PMB 490-S, cuyos elementos estructurales están diseñados para que el producto final tenga las más altas características. El nuevo molino proporciona una dispersión más fina, lo que a su vez ayuda a reducir el tiempo de la fase de maduración química y aumenta la productividad. Este modelo, en comparación con los anteriores, incluye las siguientes mejoras:

• gran rotor y estator;
• materiales más resistentes al desgaste;
• sistema mejorado de alimentación de betún y polímero al molino;
• nuevo diseño de elementos de molienda de rotor y estator.

La nueva configuración del homogeneizador permite incrementar la eficiencia de su operación en un 40% respecto a los modelos anteriores, lo que a su vez ha incrementado la productividad de las plantas para la producción de PMB.

Además del proceso de molienda, la calidad de PMB depende en gran medida de la adherencia exacta a la receta y, en consecuencia, de la precisión de la dosificación de los componentes en la planta. A menudo, las fábricas para la producción de PMB no cuentan con un sistema para medir la dosis de polímero y el operador regula la dosis midiendo la cantidad en bolsas, o se implementa un sistema para la medición volumétrica de la dosis de polímero en un contenedor, que también tiene grandes errores. Las plantas para la producción de PMB de la empresa MASSENZA están equipadas con una tolva de alimentación con un volumen de 600 litros, que cuenta con un sistema de pesaje automático para la dosificación de polímeros. La tolva está ubicada sobre galgas extensométricas, lo que permite un control preciso de la dosificación del polímero. La precisión de la dosificación de betún es igualmente importante. Los fabricantes de plantas resuelven este problema de dos maneras: o bien equipan los tanques de mezcla con galgas extensométricas, y con su ayuda controlan la dosificación tanto de betún como de polímero. Qué está mal solucion tecnologica la forma en que la barrena y todas las tuberías conectadas se presionan contra el contenedor donde se dosifica el polímero, y la vibración se transmite desde el funcionamiento de las unidades (bombas, molino, agitadores). Todo esto lleva al hecho de que este sistema emite un error de indicaciones muy grande. O bien, las unidades implementan la dosificación volumétrica de betún, dependiendo de la precisión de la alimentación de la bomba, abriendo - cerrando las válvulas. La dosificación de betún al bombear a la instalación de MASSENZA se realiza de una forma más innovadora a través de un dispositivo especial según el principio de Coriolis ( sistema de medición en la carcasa, mide el caudal independientemente de otros parámetros del fluido, tales como: densidad, temperatura, presión, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Además, este sistema está equipado con control de temperatura del betún entrante, ya que las condiciones de temperatura y la precisión de su observancia son de gran importancia para la correcta modificación del betún con polímeros. Es decir, si el betún inicial no se corresponde con la temperatura requerida (por cualquier motivo posible), el proceso se detiene y el sistema se lo indica al operador.

Como saben, el betún para carreteras producido en Rusia no cumple con las características requeridas para la producción de PBB. El betún no es suficientemente resistente a las grietas, no es resistente al calor, no es elástico y no se oxida (pobre en aromáticos). Para mejorar la compatibilidad del polímero con el betún y crear una malla estructural espacial, se utilizan aditivos especiales o aceites aromáticos como uno de los componentes del PMB (para enriquecer el betún pobre en aceite, es decir, para hacer una especie de modificación inicial de betún con aceites). Las unidades MASSENZA tienen una línea para la introducción de plastificantes (aceites aromáticos), y este sistema con camisa calefactora está especialmente diseñado para los plastificantes más populares en Rusia, dosificados a temperaturas de hasta 120 grados centígrados.
Además de la precisión de la dosificación de todos los componentes y la homogeneización efectiva del betún con un polímero, un criterio importante del que depende en gran medida la calidad del producto final es el régimen de temperatura de producción. En las unidades MASSENZA, todas las bombas, tanques, válvulas y molino se calientan con aceite térmico. Este sistema de "calentamiento indirecto" ofrece una serie de ventajas sobre el vapor, el calor y el calentamiento eléctrico. En primer lugar, debido al calentamiento de aceite, es posible proporcionar calefacción de todos los equipos necesarios con un circuito de circulación de aceite: tuberías internas y unidades de la planta para la producción de PMB, así como toda la infraestructura auxiliar (tuberías, bombas de betún). , tanques, válvulas, válvulas). Con el aceite "calentamiento suave" no hay oxidación ni coquización del betún y, en consecuencia, el deterioro de lo que ya no es ideal. características operativas aglutinante bituminoso. Además, los sistemas de calefacción de aceite son, por regla general, los más efectivos en términos de costos operativos para la energía térmica, y es muy importante que dicho sistema de calefacción le permita soportar con precisión todas las condiciones de temperatura. etapas tecnológicas producción de PBB, que afecta cualitativamente las características del producto final.